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岩土研究院

石灰桩-石渣垫层联合加固多层楼房下布有池塘的软土地基

310 2022-05-26 16:39:51

(一)工程和地质概况

浙江省统计局干部培训中心一幢五层砖混结构的宿舍楼位于杭州市西北区的教工路和浙江电影制片厂之间的地带。据地质勘察报告,该场地表层为 0.30~0.65m 厚的杂填土,杂


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填土下为0.85~~1.40m 厚的粉质粘土,再下为27.0~28.0m 厚的淤泥质粘土,其下为力学性能较好的夹有碎石的粉质粘土或强风化的基岩。在场地西侧,有一池塘,其中房屋三分之一的基础将坐落在池塘上,塘底离地面约2.5m。场地自上而下各土层的主要物理力学性能指标见表8-29。


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(二)地基处理方案的选择和设计

由工程地质资料可知,该场地地表层很薄且有一池塘存在,以下是一层含水量高,压缩性大和强度低的深厚淤泥质粘土,不能采用天然地基方案;若以第 4层夹碎石的粉质粘土作灌注桩的持力层,采用端承桩方案,桩长将达 30余米,对于五层的民用住宅显然是不合理的。而若采用摩擦桩方案,所用桩数也会很多,造价也较高。


根据杭州类似地质条件下应用石灰桩处理软土地基的经验,决定对明塘部分采用石渣垫层处理,尔后采用振动沉管打桩机满堂打设生石灰桩。石灰桩直径 325mm,桩距1.1~1.2m,呈矩形布置,桩长 7m。施工时每米灌灰量要求达到110kg,并在桩顶加设粘土塞,以防地表水侵入桩内。


池塘部分采用质地坚硬,含泥量少的石渣填筑,由于级配不很理想,采用分层填筑,每层用蛙式打夯机、推土机或压路机辗压并设纯砂检验点控制垫层密实度的施工。石渣垫层厚度为1.10~2.50m。


(三)加固效果1.土工试验

由图 8-22 可见,由于石灰桩的吸水涨发,使加固范围内土层主要物理力学性能指标均有了改善,表明石灰桩对减小主要受力层的压缩性,增强土的抗剪强度有较好效果。


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2.轻便触探试验

石灰桩加固后轻便触探试验结果(见图 8-23)表明,无论在哪一层土中,石灰桩上的轻便触探击数均比桩间土高得多,进一步表明石灰桩在软土中是能够起到置换作用并能增加复合地基承载力的。


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3.静载荷试验

采用堆重平台千斤顶加荷方案,载荷板尺寸为1.1m×1.lm。1号板埋深为 2.5m,目的是确定池塘底部淤泥质粘土石灰桩复合地基承载力标准值;2号板理深为 1。8m,目的是确定第(3)层淤泥质粘土石灰桩复合地基承载力标准值;3号板埋深为1.0m,是确定第(2)层粉质粘土石灰桩复合地基承载力标准值,并取s=0.02b(b为载荷板宽度)所对应的荷载为地基承载力基本值。表 8-30为加固前后土体的承载力试验结果。试验表明,经石灰桩加固后,地基承载力粉质粘土中提高 25%~87.5%,淤泥质粘土中提高85.7%~160%,加固效果十分显著,满足了地基加固的设计要求。


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4.沉降观测

从宿舍楼基础浇筑开始至楼房竣工,进行了连续1年多的沉降观测,观测点的布置如图8-24所示。沉降观测表明,整个房屋沉降基本均匀,未发生任何破损,较天然地基在同样荷载作用下的理论计算值小 2/3,可见通过石灰桩一石渣垫层处理,地基压缩变形明显减小,加固处理基本成功。