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岩土研究院

土桩及灰土桩挤密法处理湿陷性黄土地基的试验与应用

337 2022-04-27 11:05:21

工程概况

基地地处鄂尔多斯盆地中部,原生黄土的沉积厚度达 300余米,原生黄土经过水力搬运再次堆积在河流阶地上,成为次生黄土。湿陷性黄土地基的处理成为油田基地建设的重要课题之一。长期以来,当地建筑地基的处理一直采用大开挖换土回填的垫层法,但因湿陷性黄土厚度过大,采用深开挖大面积回填,不仅工期长、效果差,同时也很不经济,有的工程甚至无法施工。自1992年起,通过试验研究,椎广应用了土桩及灰土桩挤密法处理湿陷性黄土地基。建筑类型包括住宅楼、综合楼、通讯楼和部分工业厂房等,其中还包括少量高层建筑,处理地基累计面积已近2万平方米,取得了显著的技术经济效益。

工程地质条件

试点工程及试验场地位于庆阳县城北关附近及城北长庆石油勘探局二机厂内。靠近环江河,属环江河二级阶地前缘。上部土层主要为第四系晚更新统马兰黄土与全新统黄土状土。各土层的特征如下∶

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二、施工方法

施工采用沉管法成孔挤密,沉桩机 械为 1.8t 导杆式柴油桩锤,由W1001 腹带式起重机带动行走、就位和起吊桩锤。由于场地上层土的含水量偏低,土呈硬塑状态,打拔桩管阻力较大,沉桩锤的能量和吊车的起重力均不宜减小。桩孔夯填采用卷扬机提升式夯实机,锤重0.2t。土桩用就近挖出的素土夯填,灰土桩采用2∶8及3∶7灰土夯填。桩身夯填质量标准要求填料的压实系数≥0.93。

采用1.8t 柴油沉桩锤成孔施工,存在噪音和振动对环境的影响问题,在工矿区主要是振动对相邻建筑物的影响。经甘肃省建研所在长庆石油局报社楼工地的测试结果及分析。主要结论是∶

1.柴油锤沉管法成孔挤密施工时,其锤击振动速度和振动加速度蜂值持续时间很短,一般仅0.02~0.05s,所引起的地面振动衰减迅速,其波形不会叠加,更无共振现象产生。

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2.1.8t 柴油锤成孔挤密施工产生的振动,随成孔施工的遍数而逐渐增强。如分四遍间隔成孔施工,则第四遍成孔施工振动对周围建筑物的影响可划分为三个区,即;

(1)中等影响区,距孔心5m范围内;

(2)轻微影响区,距孔心5~10m 范围内;

(3)无影响区,距孔心 10m 以外。

施工第一至第三遍孔时,振动强度相对较弱,对建筑物的影响可划分为两个区;

(1)轻微影响区,距孔心 5m 以内;

(2)无影响区,距孔心 5m 以外。

3.根据对相建筑物振动影偏的实混L分析。沉管法施 工对相邻毒筑马起振动的景响

很轻,振动加速度仅为0.001g~0.004g,振动速度为0.022~0.082cm/s,不会对一般建筑物的安全和使用造成危害。

挤密地基施工前,应先对场地土的含水量进行实测分析,如土的含水量低于12%时,最好预浸水湿润土层,使其含水量接近土的最优含水量;部分场地可能土的含水量偏高,则应注意采取措施保证成孔的质量。

质量检验

土桩及灰土桩施工,决定工程质量的关键是桩孔夯填的质量。施工中采用严格控制填料量,专人操作并认真监督夯填过程。施工后切实进行检验测试,保证填料的压实系数入≥0.93。同时对桩间土的挤密效果也按规范进行了检验测试。

技术经济效果

在长庆油田基地建设中,通过试验研究,推广应用土桩或灰土桩挤密法处理大厚度湿陷性黄土地基,处理深度较大而无需大开挖。原位处理,深层挤密。既消除了处理土层的湿陷性,又提高了地基的承载力,蒂片处理兼有防水作用,技术效果明显可靠。挤密桩法以土治土,费用低,工期短,一般可比大开挖回填垫展法缩短工期40%左右。由于部分或全部消除了地基的湿陷量,可减少防水及结构措施的费用,使工程造价进一步降低。