摘要:蕭山區(qū)為配合杭州市實(shí)施沿江開(kāi)發(fā)、跨江發(fā)展的戰(zhàn)略,進(jìn)一步加快了沿錢(qián)塘江開(kāi)發(fā)力度。由于沿江廣大地區(qū)地貌上屬?zèng)_海積平原,分布較厚砂粉土層,而之間由于成陸時(shí)間長(zhǎng)短不一,常易形成低洼灘地、流花溝以及砂土液化和流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象,作為建(構(gòu))筑物地基如處理不當(dāng),重則發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量安全事故,輕則埋下事故隱患。因此加強(qiáng)勘察基礎(chǔ)研究工作,提出比較有經(jīng)濟(jì)合理的地基處理對(duì)策,是一項(xiàng)十分必要的工作。
關(guān)鍵詞:擠密砂石樁;砂土地基;地基處理
一、地層結(jié)構(gòu)
錢(qián)塘江南岸一帶,第四紀(jì)以來(lái)沉積一套厚47.0~71.0米松散沉積物,其中表層13~20米為河口相沖海積堆積物,巖性為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土、粉砂,中間為巨厚海相沉積淤泥質(zhì)軟弱土層,底部為河流相錢(qián)塘江古河道沉積砂礫石層。具比較明顯即上部硬、中間軟、下部硬三層結(jié)構(gòu),沉積韻律清楚規(guī)律明顯,但常分布不規(guī)則透鏡體狀軟弱夾層、“流花溝”堆積物以及滲流作用、震動(dòng)液化等造成地基不穩(wěn)定、承載力降低問(wèn)題。而深部砂礫石層則是重載建(構(gòu))筑物及橋梁墩基比較理想的樁基持力層。主要層位物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如表1。
二、勘察方法及手段
針對(duì)不同結(jié)構(gòu)荷載特征建(構(gòu))筑物,采用多種方法查明擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件。
一般大跨度工業(yè)廠房(如紡織企業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè))常為排架結(jié)構(gòu),而紡絲、服裝車(chē)間則為框架結(jié)構(gòu),荷載不大則主要利用淺層砂粉土層作為基礎(chǔ)持力層,因此勘探重點(diǎn)采用原位測(cè)試手段如靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),適當(dāng)配合進(jìn)行一些鉆探取樣工作。目的查明砂粉土層以及有無(wú)軟弱夾層的埋藏分布、各地基地層的物理力學(xué)性質(zhì)、承載能力并提出地基基礎(chǔ)方案。
重載結(jié)構(gòu)廠房,如聚酯直紡、熱電廠、公路橋梁工程,持力層則往往選擇深部,則重點(diǎn)采用機(jī)械鉆探手段,配合進(jìn)行波速試驗(yàn)、靜力觸探和重Ⅱ動(dòng)力觸探工作。目的是查明深部樁基持力層埋深性質(zhì),估算單樁承載能力、提出樁的類(lèi)型、長(zhǎng)度、承載能力及沉樁方法。
三、地基處理原理及方法
由于表層粉性和砂性土滲流作用的不穩(wěn)定性,震動(dòng)作用可液化性以及土層分布不均勻性,因而在重要建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行地基加固處理,常用樁基和復(fù)合地基兩種手段。
對(duì)于荷載大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不均勻沉降變形要求控制嚴(yán)的當(dāng)然首選樁基。但砂粉土層中樁基由于各種因素綜合,常發(fā)生灌注樁混凝土流失或成樁不良,預(yù)制樁沉樁貫入不到位造成大量截樁現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,因而選用施工方便、造價(jià)低廉、抗震性能較好的擠密砂石樁復(fù)合地基,經(jīng)濟(jì)效果明顯。
砂石擠密樁主要是利用振動(dòng)沉管樁機(jī)沉管不斷振動(dòng)和反插,制成密實(shí)的砂石樁體。砂石樁與樁周土互相擠密,使土顆粒重新排列,土的孔隙減小、密實(shí)度提高。其原理因砂石樁是柔性離散體,這承受豎向作用發(fā)生豎向膨脹時(shí),樁周?chē)馏w具有明顯約束作用。按等量變形原則,樁及樁周土構(gòu)成復(fù)合地基,共同承受上部荷載,由于樁體的壓縮模量比樁間土大,所以基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的外加壓力,隨樁及樁周土的等量壓縮,應(yīng)力會(huì)集中到樁上去,樁間土應(yīng)力相應(yīng)減小,因此比天然地基具有更大的承載力和抗剪強(qiáng)度,從而使建筑物的整體沉降顯著減小,同時(shí)還由于樁柱體形成垂直排水通道而加快了地基的排水固結(jié)作用,從而加快地基沉降。
某集團(tuán)最早一期紡絲車(chē)間為框架結(jié)構(gòu),柱荷載最大為3600KN,由于地處墾區(qū),成陸時(shí)間短,表層2~4m砂粉土層結(jié)構(gòu)松散。采用擠密砂石樁,當(dāng)時(shí)采用帶活瓣的振動(dòng)沉管樁機(jī),加固樁長(zhǎng)6.0~7.0m,施工完畢后,整個(gè)車(chē)間地面下降約0.3~0.4m,復(fù)合地基土承載力經(jīng)載荷試驗(yàn)達(dá)160kpa,比原地基承載力提高幅度達(dá)1.4倍。運(yùn)行情況良好,當(dāng)然其現(xiàn)在擴(kuò)建的熔體直紡項(xiàng)目則采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力空心管樁,以(6)、(8)層為樁基持力層。
位于黨山鎮(zhèn)某公司,地處杭甬高速公路旁、緊鄰紹興,其他段勘察揭示土層上部6~7米范圍公布透鏡體狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾層,屬比較明顯的“流花溝”堆積土。在辦公大樓和紡絲大樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工中采用砂石樁擠密后,檢驗(yàn)其樁間土密實(shí)度情況,原先標(biāo)貫數(shù)為N=3~6擊,加固后其N(xiāo)=12~14擊,密實(shí)度提高2~4倍,說(shuō)明地基承載力得到明顯提高。
四、結(jié)論
錢(qián)塘江南岸廣袤砂土地區(qū),現(xiàn)已成為投資熱土,隨著大量工業(yè)廠房開(kāi)發(fā)建設(shè),選擇安全、經(jīng)濟(jì)、施工簡(jiǎn)便的振動(dòng)沉管擠密砂石樁地基加固處理方法,不失為一種良好手段,但需加強(qiáng)勘察工作分析研究,施工結(jié)束后,還須采用觸探或波速等手段檢驗(yàn)加固效果。