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岩土研究院

民用住宅软土地基深层搅拌加固法的应用

329 2022-03-30 09:28:15

(一)工程概况

南湖新村系江苏省南京市重点新建的住宅小区之一,占地面积0.64km²,拟建 200 余幢多层住宅,建筑面积达 55万m²。场地为长江及秦淮河的漫滩地带,主要地层为高压缩性流塑态的淤泥质亚粘土,厚度超过30m,土质松软,承载力很低。

为了提高软土地基的承载能力,充分利用有限的建筑场地,增加住宅楼层数,南京市城镇建设综合开发公司第五处和南京市设计院除采用大开挖深换土、使用大板和折板基础外,还采用了碎石桩、石灰桩、就地灌注紊混凝土桩、锥形桩以及深层搅拌法等地基处理措施。

冶金工业部建筑研究总院地基室受南京市城镇建设综合开发公司和南京市设计院的委托。对南湖新村18 幢六层和七层的住宅楼软土地基进行源层搅拌法加固,干 1984 年8月至 1985年4月共打设搅拌桩 2861根。共计 27657.5延米。完成搅拌桩载荷试验四组,水泥土强度检验二百余组和桩身质量检验 95根。在正常施工的情况下,每幢住宅地基加固工期仅7~10天,与原拟采用的钢筋混凝土就地灌注桩相比,节约地基加固费用100万元。

(二)拟建场地工程地质条件

南湖新村场地主要地层为高压缩性的淤泥质亚粘土。其表面有1.5~3.0m 厚的人工填土,容许承载力为75KPa,其下为未被钻穿的厚层淤泥质亚粘土,容许承载力仅60kPa。土样有机质含量2.37%,可溶盐含量0.135%,烧失量6.94%。各土层物理力学性质指标见表3-3-34。

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(三)设计

为获得设计工作必需的搅拌桩参数,在施工现场附近进行了现场试验。

1.现场试验

(1)试验内容

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2.制桩质量评定

在保证施工用水泥符合要求的前提下,决定搅拌桩质量的关键是注浆量和搅拌均匀程度。南湖新村搅拌加固工程施工现场有专人负责制柱记录,详细记录每根工程桩的施工工艺。质量检验员根据制桩记录,对照标准工艺对每根工程桩进行质量评定。对于不合格的工程桩由质检员根据具体情况(不合格桩位置、数量等),通过分析提出补救措施(补桩或加强附近的工程桩)。

3.搅拌桩施工质量的现场检验

根据水泥土桩室内模型试验资料和水泥土桩工作原理分析,摩擦型水泥土搅拌桩的桩轴力自上而下逐渐减小,最大桩轴力位于桩顶两倍桩直径的深度范围内。由此推断。现场搅拌工程桩最大的桩轴力应在桩顶3m范围内。但这部分受力较大的桩段却往往因为缺少上覆土层压力或施工不慎而不密实或搅拌不匀,以至影响成桩质量。因此,搅拌桩质量检验的重点一般都放在桩头 4m 范围内。

南湖深层搅拌工程桩的质量检验主要使用轻便触探仪,在工程桩成桩后的一周时间-内利用轻便触泵的钻头提取柱身水泥土样以观察拌均如程度。同时根据本便触探击费判断各桩段水泥土的强度。检验桩的数量一般占工程桩总数的3~5%。

4.基槽开挖后验收

南湖新村的搅拌桩是根据基础荷载大小布桩。设计要求桩位误差不小于 10cm,在填石层内遇到障碍物时也不得大于 20cg。搅拌桩施工时。由于各种因素的影响。有可能造成桩位偏离,但偏离程度只有在基槽开挖后才能准确测定,根据施工记录发现桩头质量有疑问的柱也只有在开挖后才能确认和加以补救。因此验收工作一般均在基槽开挖时进行。

(1)桩位验收

基槽开挖后,测放基础轴线或基础轮廓线,记录实际桩位,根据桩偏位的数量、部位和程度、对安全度加以分析,确认处理方案。

(2)桩头水泥土强度验收

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水泥土强度随土样变化而有较大的差异,搅拌桩水泥土强度参数是根据现场主要土类试验得出。表层回填土层,由于回填土类混杂(如生活垃圾、塘泥、植物层),因此对加固后的水泥土强度有较大影响。一般根据施工记录和轩探检验,对有疑问的桩头进行水泥土强度检查,如有强度不足,即可将软弱部分挖除,回填素混凝土或砂浆。

5.住宅楼峻工后的沉降观测

对南湖新村 18幢采用深层搅拌法加固软土地基的住宅楼,进行了定期沉降观测。使用一年半后的累计沉降如表3-3-36所示。从表中可见总沉降量较小(南湖新村中其他住宅楼在类似的土质条件下,采用局部换土、折板基础的已下沉 370mm;采用直径40cm、长度 7m的灌注桩基础的住宅已下沉300mm)。而且每幢住宅楼各观测点的沉降量也比较均匀,倾斜很小,建筑物没有产生裂缝,正常使用。

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