2021年復(fù)合地基技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用研究論文

1、復(fù)合地基技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用研究論文 結(jié)合大連北良公司在北良港淤泥吹填區(qū)建設(shè)一座輕鋼結(jié)構(gòu)火車鐵路罩棚的工程實(shí)例，通過對建設(shè)前期吹填區(qū)軟弱地基加固、建設(shè)完工后進(jìn)行沉降觀測以及對局部沉降基礎(chǔ)進(jìn)行加固的跟蹤調(diào)查和分析，總結(jié)設(shè)計、施工和檢測等實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。 加固工程調(diào)查分析復(fù)合地基 大連北良港位于大連市經(jīng)濟(jì)技術(shù) _區(qū)大孤山，是國家建設(shè)東北糧食走廊的重要港口。北良港火車鐵路罩棚是國家糧食儲備庫的重要組成部分，為節(jié)省占地 _和投資，該罩棚選址在北良港東側(cè)護(hù)岸后方淤泥吹填區(qū)。1997年，經(jīng)回填開山石渣與淤泥簡單拌和后形成場地。xx年，經(jīng)過人工處理后，在該場地上建設(shè)了一座輕鋼結(jié)構(gòu)火車鐵路罩棚，凈跨度60米，長度

2、484米，檐高8米。 由于罩棚在近幾年的使用過程中局部柱基礎(chǔ)持續(xù)出現(xiàn)沉降，雖經(jīng)兩次抬升鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理，但平均每月仍有沉降近2厘米，為 _治理該建筑物的基礎(chǔ)沉降問題，保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，研究采用剛性樁復(fù)合地基技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)加固。 （一）吹填場地地質(zhì)條件 場地附近地形已經(jīng)人工回填改造，現(xiàn)地形較平坦，東部和西部略高， _略低，最大高差4.33米，原地貌為潮間帶。 通過勘察結(jié)果可知，該處場地不良地質(zhì)現(xiàn)象，主要為近期填海的素填土層，厚度較大，物質(zhì)組成不均，粒徑變化大，均勻性差，回填時間短，約4年左右，完成部分固結(jié)。尤其該層土中間有吹填土軟弱夾層，東北部排水固結(jié)較好，在西南仍呈軟可塑狀態(tài)，其工程性質(zhì)不良。地下

3、水主要為海水，受潮汐影響，地下水位在13m之間，含水層為素填土及素填土及素填混吹填土層，透水性不均勻。 （二）地基處理的重點(diǎn) 建筑物的結(jié)構(gòu)、荷載和體型的特點(diǎn)是：大跨度的輕鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)荷載小，水平荷載大，建筑體型特大，地面荷載為大 _堆載等特點(diǎn)，因此結(jié)構(gòu)作用產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉降較小，但地面有大 _堆載50kN/m2，它的變形影響，超過基礎(chǔ)底面范圍，因此，柱下地基應(yīng)考慮減少基礎(chǔ)附加沉降與地面沉降協(xié)調(diào)。 根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)采取加固措施，減少建筑物主體不均勻沉降和地面的沉降。該場地主要是由于有吹填土存在，尤其尚未固結(jié)的吹填土，才形成不良地基，因此應(yīng)首先解決吹填土的處理。 吹填土的分布，在本場地勘察結(jié)果

4、揭示出有軟弱土層的分布。處理方案的重點(diǎn)應(yīng)放在處理部分淤泥土層的地段，分出主次，先治淤，治淤區(qū)又分一般與重點(diǎn)，淤泥處理好了，場地也就穩(wěn)定了。 （三）地基處理方案 考慮到上部第一層土回填時間34年，只完成部分固結(jié)，第二層土也只完成部分固結(jié)，考慮場地為大 _堆載造成附加沉降，因此應(yīng)對第一層土上部范圍及第二層土相應(yīng)部分進(jìn)行加固，以加強(qiáng)場區(qū)地基整體穩(wěn)定性，根據(jù)勘察報告，場區(qū)第一層土埋深局部較深，其余大部分埋深在地表下37m范圍內(nèi)，而層土為局部分布。工程地質(zhì)勘察報告揭示1fk=120kPa土層厚度不大，多分布在地表下37m范圍內(nèi)，而第fk80kPa土層，均較厚且距地表較近。根據(jù)本工程特點(diǎn)及充分考慮在經(jīng)濟(jì)和

5、可靠前提下制定不同區(qū)段采用不同方案： （1）在主體倉房柱基軸線下以軸線為中心，左右12m范圍內(nèi)采用2000kNm能量夯碎石土墩。 （2）在土埋藏深度較淺且厚度較厚處采用碎石樁復(fù)合地基，夯擊能量為2000kNm。 （3）對倉房軸線外延8m范圍內(nèi)，采用1200kNm能量進(jìn)行強(qiáng)夯處理，堆場及道路按強(qiáng)夯處理。 （一）鐵路罩棚地基加固方案 經(jīng)分析，在鐵路罩棚建設(shè)前的地基加固處理工作總體上是有效的。但局部地區(qū)淤泥等軟弱夾層較厚，碎石加固樁與罩棚地基基礎(chǔ)不完全對應(yīng)，經(jīng)加荷載使用后，淤泥等軟弱土層繼續(xù)沉降，至今未完成固結(jié)，因此部分基礎(chǔ)持續(xù)沉降。要完全達(dá)到固結(jié)還需要1020年，對罩棚的正常使用極為不利，因此急需

6、要進(jìn)行地基加固處理。決定采用剛性復(fù)合樁基進(jìn)行永久加固。具體方案如下：在基礎(chǔ)沉降較嚴(yán)重的1618柱基礎(chǔ)下設(shè)置剛性復(fù)合樁基，即在每個基礎(chǔ) _南北各1m處設(shè)置一個直徑為50cm的鋼筋混凝土樁，樁身穿過淤泥質(zhì)軟弱夾層，以中風(fēng)化巖層上部的原狀碎石土層或已基本固結(jié)的回填土層作為持力層，兩根樁的樁頭設(shè)置31m承臺，承臺厚度60cm，柱基礎(chǔ)就作用在該承臺上。 （二）鐵路罩棚地基加固樁基施工 鐵路罩棚沉降基礎(chǔ)加固樁基設(shè)計樁徑為50cm，樁長約10m。由于基礎(chǔ)下回填土層中有淤泥質(zhì)軟弱夾層，且地下水與海水連通，故難以采用人工挖孔樁，施工時采用機(jī)械沖積成孔，泥漿護(hù)壁。 施工時，先進(jìn)行了試樁施工，樁位設(shè)置在16柱基礎(chǔ)北

7、側(cè)，樁位中心距柱基礎(chǔ)中心1m，由于受鋼結(jié)構(gòu)罩棚凈空（6m）限制，采用了小支架沖擊鉆機(jī)，在剛開始的45m成孔較為順利，抽渣筒排渣后及時補(bǔ)給泥漿。但接下來施工時遇到了淤泥層，進(jìn)尺1m多時出現(xiàn)塌孔，撤出護(hù)筒和鉆機(jī)后，用粘土和碎石塊回填孔洞，再次進(jìn)行沖擊成孔施工，進(jìn)尺至10m左右時，又出現(xiàn)大量淤泥，抽渣筒抽出淤泥后立即回填碎石，反復(fù)操作，又進(jìn)尺約5m時，大量淤泥涌出，出現(xiàn)塌孔。后來的一次試驗(yàn)也是失敗的。 根據(jù)試樁情況分析，該部位軟弱夾層中的淤泥層較厚，受地下水影響，始終處于飽和狀態(tài)，未固結(jié)，流動性強(qiáng)，如果繼續(xù)按此方案施工，淤泥的流動后很可能影響到周邊基礎(chǔ)的地基穩(wěn)定性，因此研究決定停止用此方案施工。在尋找到更有效的解決方案之前，不能對地基深層泥質(zhì)進(jìn)行擾動，以免影響罩棚整體穩(wěn)定性。 （一）在鐵路罩棚建設(shè)前的地基加固處理是必要的，總體上說也是有效的。局部地區(qū)淤泥夾層較厚，在使用過程中加荷，淤泥層繼續(xù)沉降，至今未完成固結(jié)，因此部分基礎(chǔ)持續(xù)沉降。 （二）碎石加固樁與罩棚基礎(chǔ)不完全對應(yīng)，局部應(yīng)力沒集中在碎石加固樁上，使得罩棚基礎(chǔ)隨地基固結(jié)而下沉。 （三）對于場區(qū)內(nèi)較厚的淤泥夾層，要完全固