摘 要:近年來(lái),隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,眾多建筑施工工藝被廣泛應(yīng)用到具體實(shí)踐工程中。其中建筑樁基施工工藝也得到不斷的創(chuàng)新和推廣,以低能極強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用受到廣大技術(shù)人員的關(guān)注,成為目前一個(gè)重要的研究課題。該文主要以廠房地基建設(shè)為實(shí)例,將低能級(jí)強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用于廠房建設(shè)中,并配合動(dòng)力觸探、低應(yīng)變及靜載實(shí)驗(yàn),進(jìn)行沉降觀測(cè),總結(jié)新填土地基處理的經(jīng)驗(yàn),以期通過(guò)該文的分析和研究,能為其他的實(shí)踐提供重要的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:廠房建設(shè) 地基處理 CFG樁 低能級(jí)強(qiáng)夯
中圖分類號(hào):TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)01(b)-0105-01
現(xiàn)代化技術(shù)的進(jìn)步,同時(shí)促進(jìn)了工程建設(shè)水平的提升,地基處理的方式也趨向多樣化發(fā)展。當(dāng)前在廠房地基建設(shè)中,CFG樁已成為復(fù)合地基的代表應(yīng)用于地基處理中。主要通過(guò)利用在樁與土層之間的影響作用,提升CFG樁的抗變形能力與承載力,充分發(fā)揮樁間土的承載力,穩(wěn)固地基,有其明顯的造價(jià)優(yōu)勢(shì),且操作比較簡(jiǎn)便,當(dāng)前在諸多廠房工程的建設(shè)中有了一定的推廣。以下則主要以某廠房工程建設(shè)為案例,研究了低能級(jí)強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在新填土地基中的應(yīng)用。
1 工程概況介紹
某廠房坐落于某市工業(yè)區(qū)內(nèi)部,在較為開闊的緩坡之上,地勢(shì)比較低,需至少回填7.0m左右的土石方后才可滿足場(chǎng)地標(biāo)高的要求。新填土厚度比較大,且成分相對(duì)比較雜亂,結(jié)構(gòu)比較松散。若選用傳統(tǒng)人工挖孔樁作為地基處理的材料,排水則比較困難,且風(fēng)險(xiǎn)較高,無(wú)法保障按期完成工程建設(shè)。而若選用機(jī)械成孔灌注樁作為基礎(chǔ),工程造價(jià)相對(duì)比較高,且工期十分長(zhǎng),加之由于土層結(jié)構(gòu)比較松散,新填土成分相對(duì)復(fù)雜,因此,無(wú)法控制樁身質(zhì)量。在相對(duì)復(fù)雜的地勢(shì)條件下,要完成廠房的建設(shè),首先必須重視其地基處理方案的選擇?;诖?,為盡可能縮短工期,削減廠房工程建設(shè)成本,提高施工作業(yè)的效率,現(xiàn)將低能級(jí)強(qiáng)夯-CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)加固地基處理方案應(yīng)用于廠房建設(shè)中。該場(chǎng)地地質(zhì)分層自下而上而分為淤泥質(zhì)土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、填土層。
2 CFG樁符合復(fù)合地基強(qiáng)夯參數(shù)的設(shè)計(jì)
嚴(yán)格按照廠房建筑物平面圖紙,確定豎向荷載參數(shù),明確單層柱的尺寸及大小。在本次設(shè)計(jì)中應(yīng)用獨(dú)立基礎(chǔ),設(shè)定基礎(chǔ)埋深為2.0m,并根據(jù)土層地質(zhì)特點(diǎn),對(duì)地基進(jìn)行處理,確保廠房復(fù)合地基的承載力必須超過(guò)300kPa。對(duì)CFG樁的復(fù)合地基各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),內(nèi)容包括樁長(zhǎng)、樁距、樁徑、強(qiáng)度、厚度與承載力等。
(1)樁徑一般設(shè)定CFG樁樁徑在360到580mm之間,具體根據(jù)工程的要求進(jìn)行確定,在本次廠房建設(shè)工程中主要采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)實(shí)施鉆孔處理,使用泵壓混合料形成樁體,并設(shè)定螺旋鉆桿直徑為400mm,同時(shí)取樁徑d為400mm。
(2)樁長(zhǎng)、承載力在設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)與承載力參數(shù)時(shí),首先需要掌握工程建設(shè)場(chǎng)地的相關(guān)地質(zhì)資料,預(yù)估廠房的豎向承載力,設(shè)定k為CFG樁豎向承載力的安全系數(shù),一般取值為2.0,設(shè)定up為CFG樁樁身的截面周長(zhǎng),值為1.256m,同時(shí)設(shè)定qsi為樁身周圍的摩擦阻力,一般粉質(zhì)粘土層qs1為30kPa,粗砂層qs2為25kPa,淤泥層qs3為5kPa,粉砂層qs4為25kPa,淤泥質(zhì)土層qs5為8kPa,粉質(zhì)粘土層qs6為30kPa。設(shè)定li為CFG樁樁周土層的分級(jí)長(zhǎng)度,其中粉質(zhì)粘土l1為0.5m,粗砂l(fā)2為3.8m,淤泥l(xiāng)3為1.9m,粉砂l(fā)4為3.6m,淤泥質(zhì)土l5為2.0m,粉質(zhì)粘土l6為3.4m。其中粉質(zhì)粘土層為樁端持力層,且qp為1400kPa,此時(shí)便可的廠房豎向承載力,計(jì)算得出單個(gè)樁體的承載力Rd=293.6kN,一般情況下,取其近似值為300kN。
設(shè)定fapk為復(fù)合地基承載力的特征值,以fsk表示地基承載力特征值,fsk為170kPa,設(shè)定樁身橫截面積為Ap=0.1256m2,設(shè)定α為地基加固前后CFG樁間土的承載力比值,取α=1.0,設(shè)定β為樁間土的強(qiáng)力系數(shù),取值范圍在0.75到0.95之間,因此可得出面積置換率
代入數(shù)據(jù)可知,m=0.073。
(3)樁距一般每個(gè)復(fù)合樁的間隔距離在3到5d之間,因此可得出最大間距
(4)樁頂平均應(yīng)力設(shè)定單樁樁頂承受荷載為Qp,此時(shí)可得樁頂平均應(yīng)力
計(jì)算可得,將數(shù)據(jù)代入公式中可得。
(5)樁體強(qiáng)度設(shè)定fcu,k為樁體強(qiáng)度值,一般必須大于樁頂?shù)钠骄鶓?yīng)力,在本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,樁體強(qiáng)度值為7149 kPa,塌落度在180 mm左右。
(6)褥墊層褥墊層主要用于調(diào)節(jié)樁土之間的應(yīng)力,以確保樁土應(yīng)力承擔(dān)的均衡性,一般取褥墊層厚度在160 mm到280 mm之間,在本次廠房工程建設(shè)中取200 mm。
3 CFG樁復(fù)合地基施工
選用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注進(jìn)行成樁處理。一般施工順序?yàn)镃FG樁施工,基地開挖,對(duì)樁頭進(jìn)行處理,并鋪設(shè)褥墊層。嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工放樣,準(zhǔn)確定位樁位,注意誤差偏離的控制。依照施工要求配比材料,施工過(guò)程中重點(diǎn)控制提管速度,避免斷樁事故的發(fā)生。
4 結(jié)語(yǔ)
CFG樁在廠房建筑過(guò)程中有較高的應(yīng)用價(jià)值,兼具經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益,施工周期比較短,造價(jià)低廉,對(duì)環(huán)境污染小,安全性高。在地勢(shì)相對(duì)復(fù)雜的新填土地基施工中有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)還需注意,在地下水含量較為豐富的底層施工,需配合應(yīng)用相關(guān)的排水、防水方案,進(jìn)而保障地基的穩(wěn)固性,確保施工安全。
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