粉质粘土中的地基处理与桩基检测

粉质粘土中的地基处理与桩基检测因粉质粘土层较厚，挤土效应较为明显，静压桩施工时应合理安排压桩顺序，同时考虑周围的施工环境的影响：(1)当场地较为开阔时，从整体考虑，先压场地中央的桩，后压周边的桩，便于土体由里往外挤，减少厚粉质粘土层的挤土效应使桩上浮。(2)当场地较狭窄且桩距较密时，采用隔桩跳压法，主动释放沉桩所引起的超静孔隙水压力，降低挤土效应的能量，从而减少桩的上浮量。(3)当有一侧毗邻建筑物或构造物时，由毗邻建筑物或构造物的一侧向另一侧施工，避免因挤土效应而导致地基隆土造成邻近建筑物或构筑物的损害。(4)当桩距较密或群桩时，要考虑压桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先长后短。综合现场具体情况，该方案选择：先压场地中央的桩，后压周边的桩，同时，建筑物电梯井处桩距较密，采用隔桩跳压法和先深后浅、先长后短的综合施工方法。下面以烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程为例，谈谈粉质粘土中的地基处理与桩基检测。长132m、宽69m，为轻钢结构单层工业厂房。共四跨，每跨设5T行车两台(中级工作制)。本厂房工程建成投产后，经济效益十分可观．故工期要求非常紧；并且设备基础对不均匀沉降非常敏感．因此要求在满足规范要求的前提下，安全、快速地建成并投入使用显得非常重要。厂房采用钢筋砼独立基础．设计基底标高为一1．90m。据勘察结果．场区浅层第四纪沉积层强度低、压缩性大，且第(3)层中砂为液化地层，天然地基不能满足设计强度及沉降方面的要求。根据本地区的施工经验和能力．可供选择的处理方式有：钢筋砼预制桩、CFG桩和粉喷桩。1、工程地质概况根据烟台市勘测设计研究院有限公司提供的岩士工程勘察报告，场区分布的主要土层及其基。本特性如下：（1）素填土：褐黄色。厚度O．8O～2．20m。主要成分为中砂．混少量粘性土和建筑垃圾，局部见有块石。松散．不宜做天然地基持力层。（2)粉土：褐黄色，厚度O．2O～2．20m。含少量铁锰氧化物和云母碎片。虫孔、根孔发育．层顶有O．5～0．9m耕土，含大量植物根茎。饱和．软塑，具有中等偏高压缩性。fk=100KPa，Es=4．10MPa。（3）中砂：褐黄一浅灰黄色。厚度1．00～3．60m。中密．主要成分为长石、石英，偶含贝壳碎屑。分选、磨圆均较好。饱和，松散。fk=llOKPa．Es=8．36MPa。(4)淤泥质粉土：灰一灰黑色。厚度2．4O～一22—8．00m。含有少量有机质和海生贝壳碎片．偶见钙质结核。局部混粉细砂颗粒或薄夹层。振动析水明显．触变、流变性强。饱和，流塑，中等偏高压缩性。fk=65KPa．Es=5．09MPa。(中砂：灰一浅灰色。厚度O．6O～2．70m。成分为石英、长石．含贝壳碎片。分选性较差，磨圆度较好。饱和、稍密。fk=170KPa，Es=11．30MPa。（5）粉质粘土：浅灰黄一褐黄色。厚度O．2O～6．10m。含少量铁锰氧化物。饱和，可塑一软塑，中等压缩性。fk=120KPa，Es=3．90MPa。（6)中粗砂：褐黄色。厚度O．4O～2．20m。成分以石英主，分选性差，磨圆度较好。饱和，中密。fk=250KPa．Es=20．96MPa。（7）粉质粘土：褐黄色。本次钻探揭露厚度为5．30m(未揭穿1。含铁锰氧化物，含砾碎石及透镜体。饱和．可塑一硬塑，中压缩性。fk=250KPaEs=8．65MPa。2、地基处理方案的选型与设计钢筋砼预制桩的质量虽然有保证．但是制作及养护周期长，需二次搬运，造价高，而且吊桩、打桩周期长．施工噪音大．施工过程中存在较多安全隐患．因此预制桩方案首先被排除。再比较CFG桩和粉喷桩复合地基方案．结合本工程项目的实际情况，选用工期更短、造价更低．更容易施工的粉喷桩复合地基方案．可以使厂房建筑工程达到安全经济的良好效果。设计桩径d=50Omm，桩位按梅花形布置。桩中心距：纵向Sl=1000mm、横向S2=ll18ram，面积置换率m=d2／de=2O％fde一等效影响圆的维普资讯直径)；有效桩长为9．0m，桩端普遍位于f5)粉质粘土层中。采用R32．5普通硅酸盐水泥。分两次喷搅。第一次沿桩身全长喷搅，喷灰量45Kg／m：第二次将桩顶以下5．1m长度范围内复打。复打时的喷灰量35Kg／m。设计复合地基承载力标准值=135KPa，单桩竖向承载力标准值Ra=l20KN。桩基施工前，先开挖土方至一1700m。施工采用铁道部武汉工程机械研究所生产的PH一5A型粉喷桩机2台．施工孔深约为9．50m．共施工2858根。工期l6天。然后按照设计要求截桩头至一2．200m，做300mm厚碎石垫层至设计基底标高一1．900m。在桩基施工过程中，采取了两项安全措施：（1)．安全用电：施工机具采用一机一闸。可靠接地；配电箱设过载保护，金属箱体保护接零；（2)．专人监护：为防止出现人身和火灾事故。明文规定严格施工程序、严禁明火，并配备符合规定的消防器材。安排专人保管监护。3、复合地基检测及沉降观测粉喷桩复合地基施工完成后．委托烟台市建设工程质量检测站进行了静载试验检测。检测结果，九个检测点的粉喷桩复合地基极限承载力最小值大于302KPa，最大值大于338KPa；粉喷桩单桩极限承载力大于302KN。均满足设计要求。本工程项目于2002年10月正式投产使用，经过两年多的生产运行。使用过程中未出现任何安全质量问题。沉降观测显示发生沉降量较均匀。最大沉降量小于9mm。满足设计和使用要求．设备运行未受任何影响。4、结束语（1)在大型工业厂房建设中。在类似地质条件下。采用粉喷桩复合地基是施工周期最短、同时也是比较安全和经济的方案。本工程复合地基在独立基础范围内每平方米造价仅为3l4．5元。较CFG桩复合地基节约造价20％。较钢筋砼预制桩方案节约造价50％以上：同时施工周期最短，仅用l6天。（2)本次检测承载力试验值远大于设计标准值。沉降均匀并且数值较小。显示安全储备较大，满足安全性和经济性的要求。(3)按照“事前控制。预防为主”的原则。在桩基设计选型的时候就应该考虑到以后安全文明施工的问题，这样。实际施工过程中的安全控制比较容易做到。安全更有保障。