孔德麗
珠海水務(wù)集團(tuán)有限公司 廣東珠海 519000
摘要:本文以珠海市斗門(mén)區(qū)東福路道路軟基處理為例,介紹水泥土攪拌樁在加固軟土地基工程中的應(yīng)用及要求,研究水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力的計(jì)算。
關(guān)鍵詞:水泥土攪拌樁;軟土;復(fù)合地基;承載力計(jì)算
1、前言
珠海位于我國(guó)的南部沿海地區(qū),廣泛存在淤泥、淤泥質(zhì)土、填土等軟土地基。對(duì)于軟土地基,可采用機(jī)械壓實(shí)、堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、換填墊層或復(fù)合地基等方法。水泥土攪拌樁復(fù)合地基是加固軟土地基的方法之一。水泥土攪拌樁施工簡(jiǎn)單方便、造價(jià)較低、加固軟土地基厚度較大等優(yōu)點(diǎn),在珠海地區(qū)廣泛應(yīng)用。
本文以珠海市斗門(mén)區(qū)東福路道路軟基處理為例,介紹水泥土攪拌樁在加固軟土地基工程中的應(yīng)用及要求,研究水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力的計(jì)算。
2、工程地質(zhì)
擬進(jìn)行道路軟基處理場(chǎng)地位于珠海市斗門(mén)區(qū)新青科技工業(yè)園東福路沿線(xiàn),項(xiàng)目總長(zhǎng)約400米。東福路地貌為濱海平原地貌。地形均較平坦,現(xiàn)狀為已建成市政道路,地面標(biāo)高一般為2.50~2.90m(高程采用1956年黃海高程系,下同)。
本次勘探揭露巖土層自上而下為:素填土、淤泥、礫砂、礫質(zhì)粘性土。
1)素填土(層號(hào)①):褐黃、褐紅、土灰、土灰黃色,頂部20cm普遍為砼路面,其下主要為花崗巖風(fēng)化土堆填而成,個(gè)別鉆孔底部偶含碎塊石。濕,稍壓實(shí)。該層于東福路道路沿線(xiàn)分布普遍,勘察各鉆孔均有見(jiàn)及,厚度3.60~4.70m。層底標(biāo)高為-0.94~-2.19m。
2)淤泥(層號(hào)②):灰黑色,具腐臭味,質(zhì)較純,偶含貝殼碎屑,含少量粉細(xì)砂,底部局部相變?yōu)橛倌噘|(zhì)土,干強(qiáng)度及韌性中等,無(wú)搖震反應(yīng),飽和,流塑。該層于東福路道路沿線(xiàn)分布較普遍,揭露厚度16.50~19.40m。層底標(biāo)高為-17.29~-20.54m。
3)礫砂(層號(hào)③):灰黑、深灰、灰黃、灰白、土灰黃色,組分為石英砂,少量粘粒膠結(jié),次棱角狀,分選性一般,飽和,稍密。該層于東福路道路沿線(xiàn)不連續(xù)分布,部分鉆孔未揭露至,厚度也未揭穿,揭露厚度1.40~2.40m。層頂標(biāo)高為-17.79~-20.54m。
4)礫質(zhì)粘性土(層號(hào)④):褐黃、褐紅、灰白、淺灰綠、土黃色,為花崗巖風(fēng)化殘積土,組分為粘性土及石英砂礫,礫砂含量約15~25%,巖芯泥柱狀,很濕,可塑~硬塑。該層于東福路道路沿線(xiàn)不連續(xù)分布,部分鉆孔未揭露至,厚度也未揭穿,揭露厚度1.50~2.30m。層頂標(biāo)高為-17.29~-18.14m。
根據(jù)東福路地質(zhì)勘察報(bào)告,本次設(shè)計(jì)參考鉆孔為東福路ZKDF5、ZKDF6、ZKDF7、ZKDF8、ZKDF9和新青七路鉆孔ZK33,以ZKDF8為例,各巖層參數(shù)如下。
ZKDF8巖層參數(shù)
巖土名稱(chēng)及層號(hào) 巖土狀態(tài) 含水率w(%) 孔隙比e 重度γ(KN/m3) 直剪快剪 壓縮模量Es
(MPa) 地基承載力
基本容許值
fa0(KPa)
粘聚力c
(KPa) 內(nèi)摩擦角
φ(°)
素填土① 稍壓實(shí) — — 18.0 14.0 12.0 3.00 100
淤泥② 流塑 63.1 1.698 15.7 4.1 2.3 1.71 40
礫砂③ 稍密 13.7 0.489 19.9 — 28.4 12.42 160
本工程需要處理的軟土地基為素填土、淤泥。綜合考慮地質(zhì)條件、施工工期、工程造價(jià)、周邊建筑等因素,對(duì)道路采用D800水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行處理。
以ZKDF8為例,孔口高程2.66m,地下水位標(biāo)高為1.56m,樁頂標(biāo)高1.40m。水泥土攪拌樁位于人工填土①層的標(biāo)高約為1.4m~-1.14m,厚度為2.54m,水泥土攪拌樁位于淤泥②層的標(biāo)高約為-1.14~-20.54m,厚度為19.4m,水泥土攪拌樁位于礫砂③層的標(biāo)高約為-20.54~-21.54m,厚度為1.0m;水泥土攪拌樁總實(shí)樁長(zhǎng)22.94m。
3、水泥土攪拌樁要求
1)水泥土攪拌樁固化材料宜選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。水泥漿液水灰比應(yīng)根據(jù)本工程地質(zhì)情況通過(guò)試驗(yàn)確定,宜為0.45~0.55。采用"四攪四噴"施工方法,提升速度不得大于0.5m/min,以保證樁身的均勻性。
2)采用單頭攪拌樁,樁徑D800mm。
3)水泥土攪拌樁的固化劑摻入量應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)取土根據(jù)設(shè)計(jì)要求的立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試配確定,一般應(yīng)控制在13%~18%左右。
4)水泥土攪拌樁無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥0.6Mpa,可摻入外加劑。
5)水泥土攪拌樁施工時(shí),停漿(灰)面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm。
6)水泥土攪拌樁施工完成后,經(jīng)檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一步施工。
7)施工前,應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn),針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)擬處理地基土層的性質(zhì),選擇合適的固化劑、外摻劑及其摻量,為施工提供不同齡期、不同配比的強(qiáng)度參數(shù)。對(duì)豎向承載的水泥土強(qiáng)度宜取90d齡期試塊的立方體抗壓強(qiáng)度平均值。
8)工程樁正式施工前應(yīng)進(jìn)行試樁(各種樁試驗(yàn)樁數(shù)量均不小于3根),以確定現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件下的成樁工藝及各項(xiàng)操作技術(shù)參數(shù)。
9)施工中,應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤(pán)的水平和導(dǎo)向架的豎直,樁位允許偏差50mm,垂直度允許偏差1%,樁徑允許偏差2%,成樁直徑和樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)值。
10)水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量檢驗(yàn)方法:
①成樁3d內(nèi),采用輕型動(dòng)力觸探(N10)檢查上部樁身的均勻性,檢驗(yàn)數(shù)量為施工總樁數(shù)的1%,且不少于3根;
②成樁7d后,采用淺部開(kāi)挖樁頭進(jìn)行檢查,開(kāi)挖深度宜超過(guò)停漿(灰)面下0.5m,檢查攪拌的均勻性,量測(cè)成樁直徑,檢查數(shù)量不少于總樁數(shù)的5%。
③靜荷載試驗(yàn)宜在成樁28d后進(jìn)行。水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力試驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)和單樁靜荷載試驗(yàn),驗(yàn)收檢驗(yàn)數(shù)量不少于總樁數(shù)的1%,復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)數(shù)量不少于3臺(tái)。
4、水泥土攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)