楊曉強
某工程站址所屬地貌單元為北沙河北岸一級階地,場地范圍內(nèi)地勢平坦,地形完整,略向西傾,地面標(biāo)高一般為海拔795.50 m。站址深度17 m以內(nèi)的地基土地層自上而下劃分為四大層,分別為①層雜填土、②層粉土、③層粗砂、④層卵石。站址場地地下水類型為第四系松散層孔隙潛水,地下水穩(wěn)定水位埋深為1.5 m~1.8 m。地下水由東向西徑流,地下水對混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土及鋼筋均無腐蝕性;對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。站址場地地基土類型為中軟場地土,場地類別為Ⅲ類;地震動峰值加速度0.2(對應(yīng)地震烈度為8度);地震動反應(yīng)譜特征周期0.45;土壤最大凍結(jié)深度為80 cm。
解放220 kV變電站地基處理采用水泥土攪拌樁,樁徑為500 mm,樁距1 000 mm,等邊三角形布置。每延米摻入水泥量60 kg,成樁工藝為二噴六攪(全程復(fù)攪),水灰比為 0.5 ~0.65,水泥為P.S32.5礦渣水泥。復(fù)合地基承載力特征值180 kPa。施工工藝采用SJB-1型深層攪拌機,采用二噴六攪(六個攪拌葉片),水灰比 0.5 ~0.65,攪拌上升速度0.5 m/min,下沉速度0.7 m/min。
1)現(xiàn)場鉆孔取芯做無側(cè)限抗壓強度試驗;2)對樁體質(zhì)量密實度、連續(xù)性、均勻性進行檢測;3)靜載荷試驗確定復(fù)合地基承載力特征值fspk。
采用XY-1B鉆機,配單動雙管鉆具,全程取芯,并對芯樣進行無側(cè)限抗壓強度試驗。檢測實際樁長度;取芯樣觀察樁體水泥含量,攪拌均勻程度及樁體的連續(xù)性;取芯樣做室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗,提供樁體強度值。
對單樁復(fù)合地基進行載荷試驗,采用慢速維持荷載法。按設(shè)計要求壓力值的2倍分10級,每級32 kPa。測定承壓板下主要影響范圍內(nèi)復(fù)合土層的承載力和變形參數(shù),提供復(fù)合地基承載力特征值。按設(shè)計復(fù)合地基承載力特征值180 kPa計算的復(fù)合地基極限承載力360 kPa及單樁復(fù)合壓板面積0.866 m2,計算最大加荷量為311.76 kN,試驗采用堆載平臺試驗裝置,堆載采用混凝土預(yù)制塊,按堆載量不小于設(shè)計的最大加荷量的1.2倍,即堆載量374 kN,實際堆載500 kN。
表1 樁體芯樣無側(cè)限抗壓強度統(tǒng)計表
表2 載荷試驗成果匯總表
加載設(shè)備由主梁、千斤—油泵系統(tǒng)等組成。加載時千斤頂頂起主梁使堆載平臺承受反力。用1臺德州市德克液壓機械廠生產(chǎn)的千斤頂QF100T/200型1 000 kN千斤頂加載。用上海瑞川儀表有限責(zé)任公司產(chǎn)YB-150A型量程60 MPa,精度0.4 g壓力表測力。壓板采用直徑d=1.05 m的圓形鋼板,承壓板下鋪100 mm厚中粗砂找平,樁的中心與承壓板中心保持一致,并與壓力作用點重合。沉降用無錫廣陸儀表有限公司生產(chǎn)的量程為±50 mm,分辨率0.01 mm的4支百分表測量,百分表固定安裝于基準(zhǔn)梁上的百分表架上。
由S1~S5及S12,S13七個鉆孔取芯觀察所見,施工的樁長達(dá)到設(shè)計要求,樁體范圍內(nèi)水泥含量正常,噴漿和攪拌較均勻,樁體結(jié)構(gòu)較完整,取芯率可達(dá)75%。
樁身芯樣無側(cè)限抗壓強度結(jié)果見表1,由表1結(jié)果表明,樁體水泥土攪拌較均勻,樁體芯樣無側(cè)限抗壓強度為1.96 MPa,屬正常范圍。
P1~P5的壓力沉降曲線(p—s)均為平緩的光滑曲線,根據(jù)JGJ 79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范附錄A,“載荷試驗要點”,當(dāng)p—s曲線上的比例界限不明顯時,可按壓板沉降(s)與壓板直徑(d)之比及相對變形確定。取s/d=0.006所對應(yīng)的壓力,為復(fù)合地基承載力特征值,但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。載荷試驗成果匯總見表2。五個試驗點承載力特征值極差小于平均值的30%,取平均值為復(fù)合地基承載力特征值,即fspk=180 kPa。
通過檢測各場地水泥土攪拌樁,樁長達(dá)到設(shè)計要求,水泥土攪拌均勻,結(jié)構(gòu)較完整,水泥土強度詳見表1。各場地水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值fspk=180 kPa,復(fù)合模量20 MPa,滿足設(shè)計要求。
[1]JGJ 79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].
[2]GB 50202-2002,建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[3]GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].
[4]《地基處理手冊》編委會.地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1988.