欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

土桩加固有细砂夹层的湿陷性黄土地基

330 2022-05-26 09:38:47

(一)工程地质概况

该居住区地处黄河 Ⅱ级阶地上。场地地势平坦,地表耕土层下有 2.3m左右的细砂层,再下为黄土状的粘性土。根据室内土工试验,地表下 13.0m范围内的土层具有湿陷性,湿陷系数8。均大于0.015,土层分级湿陷量为35.1cm,属I级自重湿陷性黄土。现场标准贯入试验表明,天然地基承载力标准值为 120kPa,远小于场地设计承载力标准值180kPa。场地范围内土层主要物理力学性能指标见表 8-4。


image.png

(二)地基处理方案1.现场试验

鉴于场地土的湿陷性和承载力不能满足设计要求,因此,必须对地基进行加固处理,以消除场地的湿陷性并提高地基的承载力。本场地加固的主要目的是消除湿陷性同时要求使场地的承载力有所提高,因此,经初步研究,决定采用素土挤密桩进行加固处理。但根据地质勘探报告,场地下有2.3m左右厚的细砂层,采用锤击沉管能否成孔没有把握,因此,为了给加固提供可靠的设计依据,同时又为了验证在细砂层中锤击成孔的可能性,在现场先进行了小规模的试桩,对土桩挤密方案进行论证。


试验选用18kW的柴油打桩机,直径为0.4m的无缝钢管作沉桩管,采用锤击沉管法成孔。


为了了解不同桩间距的挤密效果,试验采用0.85m、1.05m、1.25m 三种不同的桩间距,按等边三角形布设桩孔。


素土挤密桩填料分别采用粘土和粉土拌合土。根据室内标准击实试验,其最大干重度为19kN/m³,最佳含水量为11.6%。为了保证桩体的密实性,夯填前,要求对土料进行过筛,筛除粒径大于5cm的碎石,同时洒水将土的含水量调至9%~13%。夯填时,采用铁锹填土,并以直径280mm、重1.0kN的夯锤以0.5m的落距进行夯实。填料分1锹1击、1锹2击、1锹4击、2锹2击、2锹4击、2锹6击、2锹8击、3锹2击、3锹4击九种填料击实工艺。


成孔分别采用逐点成孔和隔排跳打成孔二种工艺。采用逐点成孔亡艺,在距第一个桩孔1.05m处打设第二个桩孔时,桩管在下沉到2.0m深度处,即发生了严重倾斜,第一个桩孔发生坍塌,两桩孔在砂层处贯通。由此表明,在砂层地段采用逐点成孔工法很难保证桩孔的施工质量,不能采用。而隔排跳打成孔施工时,除在孔深3.4~4.4m处的砂层有局部轻微塌孔现象外,三种桩距均无成孔振塌现象,说明采用隔排跳打工艺在本场地能保证成孔的施工质量。


表8-5为采用隔排跳打成孔工艺,在不同干重度和含水量时,不同填土夯实工艺成桩的桩体压实系数。


image.png

image.png

现场标准贯人试验表明,除桩间距为1.25m 的加固方案外。0.85m 和1.05m 二种桩间距的挤密土桩加固方案挤密加固后桩间土的标准贯入击数大都大手桩孔夯壤土的标准贯入击数,对于的地基承载力标准值均大干 200kPa。满 足了设计要求。桩间土和素土桩的标准贯入击数见表8-6。


桩身长度范围内,地基的压缩模量由天然地基的1.7~8.5MPa。提高至 10.1~26.68MPa,压缩性大大降低。


2.加固方案

根据现场试验的结果,采用0.85m 和 1.05m 二种桩间距的挤密土桩加固方案,都能满足消除湿陷性,提高承载力的目的。从经济角度和施工工期等各方面综合考虑后,最终确


定采取桩间距为2.5d(d 为桩管直径),桩径为400mm,正三角形布桩的加固方案,桩长根据湿陷土层的勘探厚度确定,一般长 10m。施工采用隔排跳打锤击成孔工艺进行。填料为粉质粘土和粉土,含水量控制在9%~13%范围。


image.png

(三)加固效果

为了评定挤密加固的效果,在大面积加固处理结束后。对挤密地基进行了取样试验。试验表明,加固后桩间土的平均干重度均达到了15kN/m³,桩孔土的压实系数有93.9%达到了0.93,桩间土有 99.4%的试样的挤密系数达到了0.90,基本达到了设计加固的要求。


对场地内建构筑物建成后的沉降观测表明,建筑物的最大沉降量分别在3~6cm 之间。虽然少数楼房由于地基浸水也发生了不均匀下沉,但墙体仅产生极细小的裂缝,不影响居民的正常生活和使用。因此,地基加固基本取得了成功。