蘭劍鋒

1 工程概況

永新湘贛社區(qū)辦公大樓層高6層,建筑占地面積為578.42 m2。場(chǎng)地原為水塘,現(xiàn)已人工填平。擬建建筑基礎(chǔ)埋深初定為1.5 m,基底擬設(shè)置于處理后的雜填土層上,平均層厚3.0 m。據(jù)勘察報(bào)告揭露,擬建建筑物基礎(chǔ)所坐落的雜填土為松散土層,壓縮性高,承載力低,不能滿(mǎn)足上部荷載的要求,為了保證該建筑的穩(wěn)定性,提高地基土強(qiáng)度,提出對(duì)該建筑地基采取灌漿加固的方法。

2 灌漿法的加固機(jī)理

灌漿就是讓水泥漿液或其他漿液在土體中通過(guò)充填、滲透、擴(kuò)展形成網(wǎng)絡(luò),一方面鉆孔對(duì)周?chē)馏w擠壓提高土體的整體密度;另一方面,鉆孔內(nèi)的灌注漿液形成柱狀,增加了土體的強(qiáng)度,三者經(jīng)過(guò)壓密使地基土體形成復(fù)合地基,相互共同作用達(dá)到控制沉降、提高承載力的目的。

3 灌漿要求及工藝

3.1 強(qiáng)度控制及施工控制標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)灌漿處理后,確保地面以下1.5 m土層承載力特征值 fak≥160 kPa。由于雜填土均一性差、空隙率變化大、理論耗漿量不容易確定,因此施工時(shí)不能單純憑理論計(jì)算量來(lái)控制,還應(yīng)按耗漿量降低率來(lái)控制,即孔段耗漿量隨灌漿次序的增加而減少。

3.2 漿材與漿液擴(kuò)散半徑

漿材采用兩種配方的純水泥漿,第一灌漿段水灰比為0.5,第二灌漿段為0.75。由于雜填土均一性差,其孔隙率、滲透系數(shù)變化大,因而僅用理論公式計(jì)算漿液擴(kuò)散半徑顯然不甚合理?，F(xiàn)據(jù)大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)綜合得出r=1.5 m。

3.3 灌漿孔位置及孔深

根據(jù)漿液擴(kuò)散半徑,灌漿孔孔距為1.5 m,最優(yōu)排距為1.5 m。灌漿孔采取梅花形分布。根據(jù)基礎(chǔ)的埋深及勘察資料中雜填土及淤泥質(zhì)土的層厚,灌漿孔深為4.0 m～5.0 m,灌漿段厚約3.0 m。

3.4 灌漿

由于灌漿壓力與土的重度、強(qiáng)度、初始應(yīng)力、孔深、位置及灌漿次序等因素有關(guān),而這些因素又難以準(zhǔn)確地確定,經(jīng)灌漿試驗(yàn),得出如下參數(shù):灌漿壓力為0.1 MPa～0.4 MPa,其灌漿過(guò)程中根據(jù)具體情況再做適當(dāng)調(diào)整。灌漿量主要與灌漿對(duì)象的體積v,土的孔隙率 n和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k值有關(guān)。據(jù)Q=k·v·n理論估算雜填土、淤泥或淤泥質(zhì)土單位吸漿量分別為0.35 m3,0.28 m3。在規(guī)定的灌漿壓力下,孔段吸漿量小于0.6 L/min時(shí),延續(xù)30 min即可結(jié)束灌漿。

3.5 灌漿施工

灌漿施工流程為:成孔→下管→壓漿→封孔。

灌漿過(guò)程中,同線(xiàn)位孔實(shí)行跳孔位作業(yè)。

暫?？刂?當(dāng)出現(xiàn)孔口冒漿,灌漿壓力和耗灰量均較小時(shí),暫停灌漿,間歇后重灌。

終灌控制:灌漿自下而上依次分段進(jìn)行。若灌漿壓力和耗灰量均正常,地面出現(xiàn)冒漿或漿液在鄰孔冒出時(shí),可終止該孔灌漿作業(yè)。

灌漿時(shí)隨時(shí)注意孔口、鄰近孔口及地面冒漿情況,以確定是否暫停或終灌。灌漿處理過(guò)程中,對(duì)灌漿壓力、水灰比等嚴(yán)格把關(guān),確保灌漿質(zhì)量。

在灌漿過(guò)程中,當(dāng)漿液從附近其他鉆孔流出即串漿時(shí),采取如下方法處理:加大第Ⅰ次序孔間的孔距;在施工組織安排上,適當(dāng)延長(zhǎng)相鄰兩個(gè)次序孔施工時(shí)間的間隔,使前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強(qiáng)度后,再開(kāi)始后一次序鉆孔;串漿孔若為待灌孔,采取同時(shí)并聯(lián)灌漿的方法處理,如串漿孔正在鉆孔,則停鉆封閉孔口,待灌漿完后再恢復(fù)鉆孔。

4 施工效果檢驗(yàn)

1)輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。灌漿結(jié)束后第二天,經(jīng)過(guò)開(kāi)挖場(chǎng)地西北角地基,可見(jiàn)雜填土中的水泥結(jié)石呈片狀、條帶狀。水泥漿呈根須狀滲入砂礫和土層中。當(dāng)天東南角經(jīng)兩個(gè)檢查點(diǎn)測(cè)試,在基礎(chǔ)面以下土體中作輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)N10達(dá)到19擊～20擊,相應(yīng)承載力 fak達(dá)到120 kPa～145 kPa,較處理前 N10=10擊～12擊有明顯提高,隨著水泥漿的固化,強(qiáng)度會(huì)繼續(xù)提高,土體承載力 fak滿(mǎn)足160 kPa的要求。

2)淺層平板載荷試驗(yàn)。灌漿施工結(jié)束15 d后,在施工段選擇3個(gè)代表性地點(diǎn),其中2個(gè)在灌漿點(diǎn)位,1個(gè)在兩 相鄰灌漿點(diǎn)位中間,進(jìn)行淺層平板(0.5 m2)載荷試驗(yàn)。當(dāng)加載到設(shè)計(jì)值的兩倍時(shí),即在雜填土頂面單點(diǎn)加載達(dá)320 kN,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后便停止加載,這時(shí)最大沉降量?jī)H9.01 mm(極限沉降10.6 mm)。表明該點(diǎn)地基土未達(dá)到極限破壞狀態(tài),說(shuō)明了經(jīng)灌漿處理地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值大于160 kPa,見(jiàn)圖1～ 圖3。

綜上所述,灌漿施工范圍內(nèi)的雜填土層空隙得到有效充填,地基經(jīng)灌漿后,不同程度地得到加固,承載力明顯提高,沉降得到控制。經(jīng)過(guò)灌漿處理后的地基承載力可達(dá)到160 kPa。

5 結(jié)語(yǔ)

灌漿技術(shù)加固軟地基在技術(shù)上是可行的,在施工質(zhì)量和處理效果上是好的,其承載力和穩(wěn)定性將得到較大提高,能夠滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)、工期要求,而且極大地減少了環(huán)境污染,值得推廣。

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