安靜亭
(青海省銘鑫實業(yè)有限責(zé)任公司,青海西寧,810005)
灰土擠密樁在濕陷性黃土地區(qū)應(yīng)用及質(zhì)量控制
安靜亭
(青海省銘鑫實業(yè)有限責(zé)任公司,青海西寧,810005)
濕陷性黃土是西北地區(qū)一種經(jīng)常遇到的工程地質(zhì)問題,本文主要依據(jù)某一工程實例,應(yīng)用灰土擠密樁的方法處理濕陷性黃土,處理之后又對其實施巖土治理,效果良好,這就為治理特殊條件下的巖土問題提供了借鑒。
灰土擠密樁;濕陷性黃土;應(yīng)用;質(zhì)量控制
濕陷性黃土是一種性質(zhì)十分特殊的土,在一定的壓力條件下,下沉穩(wěn)定之后,受到水的浸濕,這樣土質(zhì)結(jié)構(gòu)會快速被破壞,出現(xiàn)明顯的附加下沉,所以在濕陷性黃土地上實施開挖地基建設(shè),需要充分考慮路基的承載力、地基受到水浸濕的可能性,以及在使用期間對于不均勻沉降的限制程度,如果采用以處理地基為主的綜合處理措施,能夠有效預(yù)防地基陷落對路面的危害。下面本文根據(jù)工程實例,簡要介紹灰土擠密樁在青海省大厚度濕陷性黃土地區(qū)的應(yīng)用情況。
擬建工程在青海西寧特鋼置業(yè)公司大型棚戶改造區(qū),約有高層建筑30棟,本文重點在于對其用灰土擠密樁對在建工程進(jìn)行適時檢測。該在建工程的其中6棟高層屬于框剪構(gòu)造,其中地上有20層,而地下1層,以鋼筋混凝土筏板作為基礎(chǔ)。地層的土質(zhì)情況主要依據(jù)巖土工程勘察報告,其主要的巖性特點是:1)雜填土,Q4ml其主要成分是粘性土,并且含有少量植物根系,土層厚度約為(0.4~7.6)m,層底深度是(0.4~7.6)m。2)黃土 Q3eol,黃褐色,大孔結(jié)構(gòu),并且含有鈣質(zhì)條紋,土層很均勻,是硬塑狀態(tài),土層厚度約為(1.6~6.8)m,深度約為(2.0~7.3)m。3)古土壤,是紅褐色,團(tuán)粒狀,含有少量的白條鈣質(zhì)條紋和鈣質(zhì)結(jié)核,其底部富含鈣質(zhì)結(jié)核。土層厚度約為(0.8~2.4)m,深度約為(3.5~8.8)m。4)黃土,黃褐色~褐黃色,是大孔結(jié)構(gòu),偶爾也會出現(xiàn)蟲孔,土質(zhì)非常均勻,含有鈣質(zhì)結(jié)核,是硬塑狀態(tài),每層厚度約為(2.3~5.6)m,深度約為(14.3~19.7)m,濕陷性黃土土層厚度通常>20m,其濕陷性等級是Ⅳ級,本次研究地層濕陷性指標(biāo)如表1所示。
表2 地基處理前、后土層物理、力學(xué)特征各種指標(biāo)比較
依據(jù)土層濕陷的厚度,以及相應(yīng)的濕陷量計算,設(shè)計出灰土擠密樁的長度約為20m,剩下的濕陷量是190mm,同時處理范圍需要超過建筑外墻基礎(chǔ)邊緣的寬度,每一條邊的寬度約為(8.2~8.5)m,樁徑假設(shè)為400mm,依照正三角形布樁,當(dāng)前我國國內(nèi)的灰土擠密樁樁心距大多是(1.76~3)d,(注:d是樁徑),而在西北地方多是(2~2.5)d,根據(jù)目前的規(guī)程可知樁心距的計算公式:
在上述公式中,s表示樁間距離,d表示樁孔直徑,其數(shù)值為0.4,表示地基擠壓之前在壓縮層的范圍內(nèi)涂層干密度數(shù)值,是1.32g/cm3.而
的最大干密度可以預(yù)先設(shè)定為1.72g/ cm3.并且是擠密填孔之后,三個孔之間土層平均密度系數(shù),其數(shù)值是0.93,將該數(shù)值代進(jìn)上述公式就可以計算出樁孔的中心距離,其中灰土擠密樁的特征為,長度20m,樁間距離是0.9m,成樁材料用的是灰土。在本工程中灰土擠密樁設(shè)計出的樁直徑是66cm,樁釘標(biāo)高約為-5.95m,在設(shè)計時要求單樁豎向極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值是6000kN,用到的樁數(shù)量約為325根。
表1 地層濕陷性指標(biāo)
通過灰土旋挖擠密樁加固處理后,消除了復(fù)合地基承載力與灰土樁身壓實系數(shù),樁間土濕陷性沒有以后進(jìn)行試驗,然后抽檢灌注樁樁體自身的質(zhì)量,檢查場地通過灰土樁加固處理之后,復(fù)合地基的承載力等各項指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計要求。需要通過檢測的內(nèi)容由:1)灰土擠密樁靜載試驗;2)灰土擠密樁樁身的擠密效果以及濕陷性是否消除,同時還需要檢測灌注樁成孔的質(zhì)量;下一步進(jìn)行檢測結(jié)果的分析,檢測出地基的干密度有明顯增大情況,從原來的1.31cm3提升到1.58cm3,處理以后的空隙要比處理之前少0.7,壓縮系數(shù)也從原來的0.36MPa-1,降低到0.14MPa-1,并且壓縮模量從原來的6.3MPa提升到9.3MPa。如下表2所示。樁間土樣自重濕陷系數(shù)要低于0.015,這表明在一定深度范圍內(nèi)基土的濕陷都已經(jīng)消除。
灰土擠密樁通過質(zhì)量檢測為29孔,通過檢測孔徑、孔深以及垂直度偏差等,分析孔徑曲線,得出孔徑最小數(shù)值是59.7cm,最大數(shù)值為73.2cm,每個孔的平均孔徑約為(62.0~65.7)cm,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就,對樁實施靜力載荷試驗,發(fā)現(xiàn)單樁豎向抗壓極限承載力是6000kN,滿足設(shè)計要求。
檢測樁身動力,高應(yīng)變動力檢測抽檢的工程樁數(shù)量為7根,并且其極限承載力標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值符合設(shè)計方面的要求,都大于等于6000kN,同時利用低應(yīng)變動力檢測抽檢工程的29根樁,確定樁自身混凝土質(zhì)量及其完整性。通過試驗發(fā)現(xiàn)樁身的波速約為(3954~4179)m/s,其質(zhì)量較好,樁身機(jī)構(gòu)非常完整,屬于A類樁。
研究分析厚度超出20m的自重濕陷性黃土地區(qū)地基處理方法可知,如果在濕陷性黃土區(qū)域內(nèi)建設(shè)各種建筑物,必須根據(jù)建筑場地的巖土工程條件、荷載量大小,從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)適用性方面考慮,進(jìn)行全方面比較,選用科學(xué)合理的地基處理方法,才能從根本上確保工程質(zhì)量、進(jìn)度。
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TU75
A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.056