淺析粉噴樁復(fù)合地基在地基處理中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：粉噴樁 復(fù)合地基 地基處理 地基承載力

　　粉噴樁復(fù)合地基是最近今年新型的地基處理方法之一,其特點(diǎn)是造價(jià)低、施工速度快、無(wú)噪音、無(wú)污染等,也正是由于其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),目前粉噴樁復(fù)合地基在各類項(xiàng)目工程中正得到廣泛的應(yīng)用,并且具有良好的發(fā)展前景。粉噴樁作為深層攪拌樁的一種,其使用優(yōu)勢(shì)就在于它對(duì)地基的含水量要求較高,并且借著壓縮工期的推力,將股固化材料供給機(jī)內(nèi)的水泥或者石灰,經(jīng)過(guò)高壓軟管和攪拌抽,運(yùn)送到附著攪拌葉片的噴嘴處用于后續(xù)使用。粉噴樁對(duì)于一些軟質(zhì)地基,比如土質(zhì)含水量高,土體空隙較大,壓縮性強(qiáng),由于土質(zhì)的理化作用導(dǎo)致的滲透性低等地基具有良好的使用價(jià)值。下面,筆者將結(jié)合一項(xiàng)工程實(shí)例對(duì)粉噴樁復(fù)合地基在地基處理中涉及的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探析。

　　1、工程概況

　　某商用住宅樓房,建筑高度6層,東西向長(zhǎng)42米,南北向長(zhǎng)13.8米,混凝土條形基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)要求地基承載力特征值不小于130KPa。地基埋深1.5m,基礎(chǔ)寬度1.8m。

　　根據(jù)實(shí)地勘測(cè)得出該地區(qū)某深度范圍內(nèi)各土層性質(zhì),自上而下分別為:第①層,雜填土。黃褐色,稍密——中密,濕。含碎磚塊、灰渣等雜物。層厚1.0～2.0m。第②層,粉土。黃褐色,中密,濕——飽和,中等壓縮性。層厚4.8～5.0m。第③層,粉質(zhì)粘土。灰褐色,軟塑——可塑,濕。偶見(jiàn)小姜石,夾粉土團(tuán)塊,中等壓縮性。層厚0.3～4.5m。第③-1層:粉土�；液稚�,中密,飽和。本層呈透鏡體狀分布,中等偏低壓縮性。揭露層厚0.7～1.5m。第④層,粘土。灰褐色,軟塑,濕。偶見(jiàn)小姜石,中等壓縮性。層厚1.0～3.6m。第⑤層,粘土�；液谏�,可塑硬塑,濕,中等偏低壓縮性。層厚0.5～1.6m,第⑥層,粉土。姜黃色,密實(shí),濕。含小粒姜石,夾粉土團(tuán)塊,中等偏低壓縮性。層厚2.8～6.6m。第⑦層,粉土�；尹S、黃褐色,密實(shí),稍濕----濕,見(jiàn)姜石,中等偏低壓縮性。層厚1.0～4.5m。第⑧屢,粉質(zhì)粘土�；尹S色,硬塑,濕,見(jiàn)大量姜石,含有中砂粒,中等偏低壓縮性。本層鉆孔未穿透。

　　場(chǎng)地地下水屬于第四系潛水類型,地下水位埋深2.5～3.0m,地下水位受季節(jié)性變化,年變化幅度為1.0m左右,蒸發(fā)是地下水排泄的主要方式。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果,地下水具弱腐蝕性。

　　由上述資料顯示,計(jì)算得出,如按照常規(guī)地基建造手段不能達(dá)到預(yù)期標(biāo)磚所以不許進(jìn)行地基處理。

　　2、地基處理方案的選擇

　　地基處理的方案,是基于工程所在地區(qū)的具體情況而制定的,且要結(jié)合建筑物的施工要點(diǎn),從最大限度的解決問(wèn)題出發(fā),合理利用資源,經(jīng)濟(jì)節(jié)約。從本場(chǎng)地地層情況、水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基要求及工程造價(jià)的角度考慮,可選用碎石樁法和粉噴樁兩種地基處理方式。若選用碎石樁復(fù)合地基,首先,樁間土的擠密效果不明顯,增加樁長(zhǎng)對(duì)復(fù)合地基承載力提高不大,若想提高地基承載力,只有增加置換率,這樣就提高了工程造價(jià),其次,碎石樁施工過(guò)程中噪聲較大且泥漿污染嚴(yán)重,周圍的環(huán)境不允許；因此,綜合建筑物對(duì)地基的要求、建筑場(chǎng)地地下水位埋深,并考慮場(chǎng)地周圍環(huán)境條件,決定采用選擇粉噴樁復(fù)合地基進(jìn)行地基處理。

　　3、復(fù)合地基的設(shè)計(jì)

　　3.1 復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)

　　(1)樁長(zhǎng),粉噴樁要求樁端落在較好的土層上,樁長(zhǎng)是復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定的參數(shù),它取決于建筑物對(duì)承載力和變形的要求、土質(zhì)條件和沒(méi)備能力等因素,根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告中提供的各土層的具體工程特性,樁端持力層應(yīng)為第⑤層粉土,樁長(zhǎng)為8.5m。(2)樁徑。樁徑取決于設(shè)計(jì)時(shí)所選用的施工設(shè)備,由于施工采用螺旋鉆機(jī)成孔,成孔直徑中500mm,樁徑取500mm。(3)樁距。根據(jù)沒(méi)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力、地基土的性質(zhì)及設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。樁距取1m,置換率為16.15％。

　　3.2 復(fù)合地基承載力和變形計(jì)算

　　(1)復(fù)合地基承載力計(jì)算。實(shí)際布景采用矩形,樁中心距1.0～1.1m,排距1.1m,最小置換率16.20％大于初步設(shè)計(jì)置換率,實(shí)際布樁2214根。在正常條件下,粉噴樁的承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過(guò)載荷試驗(yàn)確定。 根據(jù)勘察報(bào)告土的物理力學(xué)性質(zhì)和復(fù)合地基設(shè)計(jì)有關(guān)資料計(jì)算得出復(fù)合地基承載力為135KPa。(2)變形計(jì)算。復(fù)合地基的變形包括加固區(qū)的變形量和下臥層的變形量,計(jì)算變形的方法采用復(fù)合模量法。

　　4、復(fù)合地基施工

　　(1)水泥摻入比的確定。粉噴樁加固材料選用業(yè)主指定的32.5級(jí)普通硅酸鹽袋裝水泥,通過(guò)室內(nèi)45kg/m、50kg/m、55kg/m三種灰劑量的配比和試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):隨著水泥摻量的增加,試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度明顯增加；且不同摻灰量的水泥隨著齡期的增長(zhǎng),其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度明顯增加。在保證質(zhì)量、節(jié)約成本的前提下,選用50kg/m的摻灰量。(2)施工工藝。復(fù)合地基施工時(shí),采用螺旋鉆機(jī)成孔,成孔直徑 500mm。鉆機(jī)以慢速啟動(dòng)鉆進(jìn),正常后換中速鉆進(jìn)。當(dāng)鉆頭接近設(shè)計(jì)深度時(shí)換叫慢速鉆進(jìn),鉆頭在原位轉(zhuǎn)動(dòng)1min。從鉆進(jìn)開(kāi)始到噴粉期間應(yīng)連續(xù)輸送壓縮空氣；在確認(rèn)水泥粉噴至孔底后,以1.08m/min的速度反轉(zhuǎn)提升,在提升的同時(shí)連續(xù)噴粉,當(dāng)提升到設(shè)計(jì)停灰標(biāo)高后,應(yīng)慢速在原地?cái)嚢鑜～2min；為保證樁體中水泥粉更均勻,須再次將鉆頭下鉆到設(shè)計(jì)深度,提升復(fù)攪時(shí),速度仍控制在1.08m/min。地基處理完畢,清槽時(shí),要將樁頭清平,上鋪20cm的中粗砂墊層,以調(diào)整樁、土應(yīng)力比。

　　5、質(zhì)量檢測(cè)

　　本次施工共布樁2214根,實(shí)際置換率為16.20％滿足設(shè)計(jì)要求。在成樁過(guò)程中隨時(shí)隨機(jī)抽取了30根樁,在成樁3天內(nèi),用輕便觸探儀進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果滿足質(zhì)量要求；完工后又委托有關(guān)單位進(jìn)行了動(dòng)力檢測(cè)。動(dòng)測(cè)抽查了223根樁,其中I類樁89根,占40％,II類樁134根,占60％,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Ⅲ、IV類樁,樁身質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求；工程粉噴樁施工完28天后,隨機(jī)抽取3根樁進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn),最大加載量為280KPa,試驗(yàn)曲線均為緩變形曲線,沒(méi)有出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),說(shuō)明復(fù)合地基載荷試驗(yàn)承載力全部大于140KPa,也達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王智慧.粉噴樁在建筑工程軟弱地基加固處理中的分析應(yīng)用[J].廣東建材,2008.

　　[2]閆明禮.地基處理技術(shù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1996.

　　[3]《地基處理手冊(cè)》編寫(xiě)委員會(huì).地基處理手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.