饒江勇 張守城
(武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,湖北 武漢 430058)
武昌地區(qū)為保證居民基本生活和重點(diǎn)單位的用水,提高供水安全性,在加壓站新建清水池2座,規(guī)格分別為32.08m×28.08m×4.5m、56.08m×28.08m×4.5m,清水池調(diào)節(jié)總?cè)莘e為10000m3。同步實(shí)施圍墻、配電間工藝、電氣改造、廠區(qū)綠化、道路新建工程。
該清水池工程為整板基礎(chǔ),采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基[1],漿液攪拌法(濕法)施工,水泥摻量為18%,水泥漿水灰比0.55,水泥土攪拌樁樁徑為500mm,樁中心間距為1000mm?,F(xiàn)狀地面標(biāo)高為23.17~23.73m(85國(guó)家高程),樁基施工前要求清除表層雜填土整平至標(biāo)高23.200m后開始打樁[2],設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)為6.0~11.0m,上部1.4m空打,樁端持力層為④粉質(zhì)黏土(殘積)層,樁端進(jìn)入持力層不小于0.5m。在工程樁單樁載荷試驗(yàn)中,水泥土攪拌樁單樁承載力特征值為99kN,復(fù)合地基承載力要求達(dá)到110kPa。
項(xiàng)目位于武漢南湖附近,場(chǎng)區(qū)巖土層地質(zhì)情況見表1。
表1 場(chǎng)區(qū)地層巖性及工程地質(zhì)特征
本工程共進(jìn)行了12根豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn),其檢測(cè)結(jié)果見表2。
表2 豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果
由表2可見,849#樁極限承載力為178.2kN,承載力特征值為89.1kN,不滿足設(shè)計(jì)要求;83#樁極限承載力為118.8kN,承載力特征值為59.4kN,不滿足設(shè)計(jì)要求;857#、1193#、1182#、1138#、974#、1038#、1112#、1215#、1131#、877#共10根樁極限承載力均達(dá)到198kN,承載力特征值均達(dá)到99kN,滿足設(shè)計(jì)要求。
本工程共進(jìn)行了12個(gè)單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn),其檢測(cè)結(jié)果見表3。
表3 單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果
由表3結(jié)果可見,731#單樁復(fù)合地基極限承載力為137.5kPa,承載力特征值為68.75kPa,不滿足設(shè)計(jì)要求;1076#、1131#、1147#、1052#、60#、150#、127#、836#、1146#、1118#、1045#點(diǎn)共11點(diǎn)單樁復(fù)合地基極限承載力均達(dá)到220kPa,承載力特征值為110 kPa,滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)樁長(zhǎng)。
本次共檢測(cè)13 根樁,其中29#、30#、31#、32#、57#、83#、981#樁共7 根樁施工樁長(zhǎng)與檢測(cè)樁長(zhǎng)相符。39#、81#、82#、722#、723#、1009#樁共6根樁施工樁長(zhǎng)與檢測(cè)樁長(zhǎng)不符,相差長(zhǎng)度為0.1~3.5m。
(2)樁身均勻性。
本次試驗(yàn)的29#、30#、31#、32#、39#、57#、81#、82#、83#、722#、723#、981#、1009#樁共13根樁樁身均勻性差。
(3)樁身抗壓強(qiáng)度。
在取樣部位,本次試驗(yàn)的29#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.77MPa;31#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.67MPa;32#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為上部0.92MPa,中部3.56MPa;83#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.63MPa。
結(jié)合載荷試驗(yàn)和鉆芯檢測(cè)成果可以發(fā)現(xiàn):
(1)849#樁承載力特征值為89.1kN,未達(dá)到設(shè)計(jì)的99kN。在849#樁附近施作的鉆芯檢測(cè)孔981#鉆芯結(jié)果如下:0~3m水泥土,均勻性一般,芯樣基本完整,稍硬,攪拌基本均勻,多呈塊狀,部分呈短柱狀;3~7.5m水泥土,均勻性差,芯樣膠結(jié)一般,松散,攪拌不均勻,多呈塊狀、碎塊狀,見圖1。
圖1 鉆芯檢測(cè)孔981#芯樣
(2)83#樁承載力特征值為59.4kN,未達(dá)到設(shè)計(jì)的99kN。
在83#樁附近施作的鉆芯檢測(cè)孔81#鉆芯結(jié)果如下:0~8.2m水泥土,均勻性差,芯樣膠結(jié)一般,松散,攪拌不均勻,多呈塊狀、碎塊狀。8.2~8.5m粉質(zhì)黏土,可塑-硬塑,多呈塊狀,未見水泥膠結(jié),見圖2。
圖2 鉆芯檢測(cè)孔81#芯樣
(3)731#單樁復(fù)合地基承載力特征值為68.75kPa,未達(dá)到設(shè)計(jì)的110kPa。
附近施作的鉆芯檢測(cè)孔722#鉆芯結(jié)果如下:0~4m水泥土,均勻性差,芯樣膠結(jié)一般,松散,攪拌不均勻,多呈塊狀、碎塊狀。8.2~8.5m,粉質(zhì)黏土,可塑-硬塑,多呈塊狀,未見水泥膠結(jié),見圖3。
圖3 鉆芯檢測(cè)孔722#芯樣
結(jié)合地勘資料可知,場(chǎng)地表層雜填土以下有一層淤泥質(zhì)黏土,設(shè)計(jì)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行處理,以加固地基。但施工中由于施工進(jìn)度等原因,導(dǎo)致攪拌樁施工未嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)操作,沒有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的施工質(zhì)量。
通過分析,可得出以下結(jié)論:
(1)結(jié)合豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)成果,大部分的試驗(yàn)工程樁承載力都能滿足設(shè)計(jì)要求;結(jié)合單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)成果,大部分的單樁復(fù)合地基承載力都能滿足設(shè)計(jì)要求,鉆芯檢測(cè)成果表明大部分樁身均勻性差。
(2)從鉆芯芯樣原始資料,可知①雜填土與②-2層可塑粉質(zhì)黏土之間的②-1流塑淤泥質(zhì)黏土厚約3~8.5m,由于不同位置軟土厚薄略有差異,采用同樣的施工方法、工藝,造成軟土厚的位置攪拌樁成樁效果、質(zhì)量較差。
(3)豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)849#樁承載力特征值為89.1kN,達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的90%。附近鉆芯檢測(cè)孔981#芯樣多呈塊狀,部分呈短柱狀,水泥膠結(jié)明顯,均勻性一般;靜載試驗(yàn)83#樁承載力特征值為59.4kN,達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的60%。附近鉆芯檢測(cè)孔81#芯樣多呈塊狀、碎塊狀,芯樣膠結(jié)松散,均勻性差;由此可見,水泥攪拌樁成樁質(zhì)量明顯影響豎向增強(qiáng)體的承載力,即水泥土攪拌膠結(jié)越好,樁身成樁越好,承載力也越好。
(4)731#單樁復(fù)合地基承載力特征值為68.75kPa,達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的62.5%。附近鉆芯檢測(cè)孔722#芯樣多呈塊狀、碎塊狀,芯樣膠結(jié)松散,均勻性差;由此可見,本項(xiàng)目水泥土單樁復(fù)合地基承載力明顯受到水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量影響,而樁周土能貢獻(xiàn)的承載力相對(duì)較小。
(5)本項(xiàng)目地基檢測(cè)對(duì)項(xiàng)目施工提供了及時(shí)的質(zhì)量保證,在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)完成后,施工單位按照檢測(cè)成果及時(shí)對(duì)不合格的樁位進(jìn)行了補(bǔ)樁施工,確保了項(xiàng)目安全。