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岩土研究院

水泥搅拌桩加固水泥筒仓地基

323 2022-03-29 13:49:57

(一)工程概况

浙江德消县第一水泥厂三只直径 8m 的串联式钢筋混凝土群仓,单只简仓的地面以上总荷载设计值为19000kN。场地的典型地质剖面情况如表3-3-26。从地层情况看;浅部天然地基软弱,不宜做天然地基。

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二)基础方案选择

根据场地土及建筑物情况,有两种方案可以选择∶桩基或软土加固后扩展式镀基。

(1)桩基。经比较,采用夯扩桩较为理想,桩长 10m,桩经 φ426,单桩承载力设计值为600kN。

(2)水泥搅拌桩加固浅部软土。加固深度 5m,复合地基承载力标准值可达150kPa。

两种方案对比如下∶

(1)筏基底面积为 306m²,桩承台底面积为 234m²,前者比后者只多 31%。

(2)水泥搅拌桩和夯扩桩桩径相近,前者的布桩密度为后者的两倍(分别为2D,4D)但后者桩长为前者的两倍。故单位面积上两者方量相近,从体积总量上比,前者比后者多31%。

(3)混凝土的单价是水泥工单价的3~4倍。因此工程总价相比。水泥搅拌桩方案比夯扩桩经济,且施工方便。

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(四)施工

搅拌桩施工的主要内容包括∶拌制水泥浆、搅拌机下沉提升及喷浆,重复上下搅拌。虽然每道工序的实施均有相关施工要点,但针对场地土质、通过试桩,围绕微拌均匀这一目的,对操作参数加以调整。

(1)拌制水泥浆前,经水泥土室内配合比与强度试验,确定425号普通水泥掺入比为13%时,场地水泥土能保证达2MPa的强度(换算为 90天龄期)。

{2)结合试桩情况确定搅拌机下沉及提升速度不超过60cm/min,以确保水泥浆与土均匀拌和。

(3)规范要求水灰比为0.4-0.5,试桩发现场地土吸浆能力较好。故拌浆时允许水灰比偏大些,取0.5。

(4)喷浆速度应根据浆的容积及(重复)下沉、(重复)提升所需时间合理掌握,通过试桩,本工程的喷浆速度按1.2、0.6、0.6、0.6m²³/h实施<分别对应下沉、提升、重复下沉、重复提升),但下沉之初的喷浆速度不易过快,否则容易产生冒浆现象。

(5)搅拌机电机功率选用22kW。

(五)检验

本工程对 82根桩做瞬态无损动测,内容包括∶

(1)将桩视为一维弹性体。利用桩顶激振产生的应力波在桩身传播时遇到不同波阻抗面的反射波时域或谱域曲线的不同特征来判别柱身质最。当桩截面完整系数为 0.6 0.8~0.9~1时,分别判为搅拌不匀、夹泥、局部不匀夹泥、完好。

(2)根据纵波速度,动弹模计算桩体水泥土的平均抗压强度。

(3)利用锤击桩侧土获取自振频率和动刚度。通过动静相关运算求取单桩承载力。进而计算复合地基强度。

结果表明∶桩的完好率为85%,单桩承载力标准值为 122~183kN,复合地基承载力标准值超过150kPa。

(六)结论

工程实践表明∶某些重型建筑物《如水泥筒库),当地基上软下硬时。采用扩展筏基使基底压力控制在 150~200kPa。并采用水泥搅拌桩加固地基,可以收到技术上和经济上更合理的效果。