李國文

1 工程概況

平朔煤炭工業(yè)公司所建東露天煤礦選煤廠位于山西省朔州市平魯區(qū)榆嶺鄉(xiāng)韓村。選煤廠主廠房為多層框架結(jié)構(gòu),要求地基承載力特征值不小于220 kPa。廠房基底位于濕陷性黃土層,濕陷性黃土層厚度不等,濕陷等級為自重中等～嚴(yán)重,根據(jù)地勘結(jié)果,主要持力層地基承載力特征值為140 kPa,故必須進(jìn)行地基處理。

根據(jù)有關(guān)資料及當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)驗(yàn),采用灰土擠密樁進(jìn)行地基處理,樁徑400 mm,樁長12.0 m,間距1 000 mm,梅花形布置,整個(gè)主廠房共布有12 032根灰土擠密樁。

2 場地工程地質(zhì)條件

3 地基處理效果分析

3.1 承載力處理效果

3.1.1 承載力試驗(yàn)點(diǎn)選取

灰土擠密樁施工完成后,根據(jù)建設(shè)單位要求,依據(jù)有關(guān)規(guī)范,現(xiàn)場隨機(jī)選取61根工程樁進(jìn)行復(fù)合地基承載力檢驗(yàn),抽檢數(shù)量約占相應(yīng)工程樁總樁數(shù)的0.5%,抽檢試驗(yàn)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況盡量做到均勻分布,并主要集中在柱下承臺處。

3.1.2 承載力試驗(yàn)方法

試驗(yàn)嚴(yán)格按照GB 50025-2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范相關(guān)條款規(guī)定進(jìn)行,考慮將來工程樁實(shí)際受力為樁～土共同作用復(fù)合地基,故試驗(yàn)采用直徑1.05 m的圓形混凝土承壓板,面積為0.86 m2,等于1根灰土擠密樁所完成地基處理面積。試驗(yàn)加載方式采用慢速維持荷載法,加載共分10級。采用油壓千斤頂加載,荷載用并聯(lián)于千斤頂?shù)膲毫Ρ頊y定油壓,根據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載。試樁沉降采用百分表測量,在試樁的2個(gè)正交直徑方向?qū)ΨQ安置4個(gè)百分表。

3.1.3 承載力提高效果

根據(jù)61組單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)結(jié)果,依據(jù)GB 50025-2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范附錄J第J.0.8.3條規(guī)定:各試樁在達(dá)到最大加載量462 kPa時(shí),其p—s曲線均是平緩光滑曲線,位移量最大值為21.44 mm,最小值為10.05 mm,均未超出規(guī)范要求。根據(jù)GB 50025-2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范附錄J第J.0.8.3條規(guī)定,取其s/d=0.006,即 s=6.3 mm時(shí)所對應(yīng)的荷載,其值均大于最大加載量的一半即231 kPa,故取231 kPa為場地復(fù)合地基承載力特征值。

處理后復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到231 kPa,原天然黃土地基承載力特征值為140 kPa,灰土擠密樁地基處理承載力提高了91 kPa,在原天然黃土承載力特征值的基礎(chǔ)上提高了65%,承載力提高方面處理后達(dá)到了預(yù)期的效果,滿足了設(shè)計(jì)要求。

3.2 濕陷性處理效果

3.2.1 檢驗(yàn)點(diǎn)布置

工程樁施工完成后,依據(jù)有關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求,需對處理后樁間土的濕陷性進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)有關(guān)單位要求對整個(gè)場地30個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)處進(jìn)行濕陷性處理效果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)點(diǎn)按照均勻分布、隨機(jī)抽取的原則,并在重要部位和薄弱部位重點(diǎn)布置。

3.2.2 檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)采用人工開挖探井掘進(jìn),在探井側(cè)壁人工處理后取原狀樁體土樣和樁間土土樣,取樣間距由樁端開始每隔1.00 m取樣1個(gè)。樣品取出后,即時(shí)封存送至實(shí)驗(yàn)室,所有取樣均保證樣品為原狀Ⅰ類樣,不受擾動。

本次共取樁間土原狀樣360個(gè),樁體原狀樣360個(gè),實(shí)驗(yàn)室對360個(gè)原狀樁間土樣進(jìn)行常規(guī)實(shí)驗(yàn)分析和濕陷性分析,對360個(gè)樁體原狀樣進(jìn)行相關(guān)分析。同時(shí)在現(xiàn)場填料中隨機(jī)抽取樣品,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行2組擊實(shí)實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)方法為輕型擊實(shí)。

3.2.3 濕陷性處理效果分析

根據(jù)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樁間土最大干密度為1.69 g/cm3,樁體土樣最大干密度為1.52 g/cm3。360個(gè)樁間土取樣平均干密度為1.61 g/cm3,平均擠密系數(shù)達(dá)到0.953。360個(gè)樁體取樣平均干密度為1.50 g/cm3,平均壓實(shí)系數(shù)為0.987。

根據(jù)對360個(gè)樁間土濕陷性分析,僅在B4,B5探井1.00 m和2.00 m 4個(gè)位置處存在輕微濕陷,濕陷系數(shù)分別為0.029,0.028,其余356個(gè)位置濕陷性均已消除。個(gè)別未消除濕陷的位置考慮是由于偶然的施工問題或是偶然的實(shí)驗(yàn)問題或其他問題造成,不會對整個(gè)工程造成影響。

根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,雖然原天然土濕陷性等級較嚴(yán)重,但在灰土擠密樁處理后,其濕陷性能夠很好的消除,樁體的壓實(shí)系數(shù)和樁間土的擠密系數(shù)也都能滿足要求,達(dá)到較好的處理效果。

4 結(jié)語

1)濕陷性黃土地區(qū),濕陷等級為中等～嚴(yán)重的濕陷性黃土場地,在承載力要求不是特別高的情況下,采用灰土擠密樁進(jìn)行地基處理是很有效的。2)采用灰土擠密樁處理濕陷性黃土,可以有效地提高復(fù)合地基承載力,本工程在原天然黃土承載力特征值的基礎(chǔ)上提高了65%,承載力提高幅度較大,滿足了設(shè)計(jì)要求。3)

采用灰土擠密樁處理濕陷性黃土,可有效地消除濕陷性,本工程除個(gè)別探井的個(gè)別位置存在濕陷性,其余濕陷性均已消除。樁體的壓實(shí)系數(shù)和樁間土的擠密系數(shù)都較高,達(dá)到了很好的處理效果。

[1] 李廣勛,李云驥.灰土擠密樁在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(2):126-127.