沉管碎石樁在砂性地皮基中應用

淺析沉管碎石樁在砂性土地基中應用【摘要】碎石樁技術(shù)自50年代引進我國后，在工業(yè)、交通、水利等建設工程中都得到了廣泛應用。在軟弱地基中使用，有不少成功經(jīng)驗，也有達不到預期效果教訓。本文通過沉管碎石樁在砂性土地基中應用一例，閘明其在提高砂性土地基的承載力、減少地基變形和增強抗液化性能方面有著顯著效果?！娟P(guān)鍵詞】地基承載力承載力特征值沉管碎石樁粘性土液化地震烈度1、工程概況某電廠廠區(qū)地形平坦，其地基土系由河流歷次泛濫堆積形成。據(jù)鉆探資料在深度40m范圍內(nèi)地層可分為四層，自上而下為：第1—1層粘質(zhì)粉土：褐黃色，可塑，層厚5.5m，地基承載力特征值為100kPa。第1—2層粘質(zhì)粉土：黑灰色，可塑～軟塑，含有機質(zhì)成分，層厚5.0m，地基承載力特征值為90kPa。第2層粘性土：由粘土、粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土交互組成，可塑～軟塑，含有機質(zhì)，局部偶含貝殼碎石，層厚約4.1m，地基承載力特征值為100kPa。第3層粉細砂：黃褐色，稍密，一般厚度10.4～11.9m，地基承載力特征值為180kPa。第4層粘性土，以粘質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土為主，粘土次之，層厚約12m左右。由以上廠區(qū)地基土特性可知，其天然地基承載力較低，不能滿足電廠主要建筑物和附屬建筑物的要求，且第1層粘質(zhì)粉土在7度地震烈度時存在液化問題，因此決定地基加固處理，以達到提高承載力和消除液化的目的。結(jié)合實際情況，通過綜合比較，采取對廠區(qū)建筑物地基采用沉管碎石樁加固方案，在正式工程施工前，進行了試樁及其效果檢驗，具體情況如下：2、試樁設計參數(shù)本場地沉管碎石樁采取正三角形布置，設計樁長12m，樁徑≥400mm，樁距為1.10m、1.30m和1.70m，三種樁距分別布置樁數(shù)為49根、49根和47根。設計要求填充碎石粒徑φ=20～40mm，地基土承載力f≥180(kPa)，ES≥15(MPa)。3、沉管碎石樁施工這種樁的施工過程是靠設備自重和振動沉拔機產(chǎn)生的激振力，以及由樁管通向孔底水的作用，使樁管沉入土中，將土體擠向樁管周側(cè)；同時樁管的振動能量以波的形式在土中傳播，使樁管周圍土振密。造孔后自下而上逐段填充碎石，邊填邊振邊拔管，逐段密實，直至地表。本工程施工擬定的主要機械設備和技術(shù)參數(shù)詳見下表1和下表2。在沉管碎石樁施工過程中，各試驗樁沿樁位周側(cè)普遍發(fā)生地面明顯下沉現(xiàn)象，說明在擠密與振作用下，土體加密效果較佳。表1機械設備參數(shù)響設備名頁稱體吊車擺振動沉超管拔樁劈機川裝料機蝕樁管廳型號撥W20榜0A細D織Z受—蹲800穗0鏈Z到L寬—絹50遭長脹14.稍4m康規(guī)格再50t從90k瘦w鍵1m捆3球外幟徑肆325谷mm表2施工技術(shù)參數(shù)奔供水壓物力綱(語kPa恰)繳供水量脫(傷m破3條/h)圾填料粒找徑冬(剩mm)愚填料量葵(繭m施3曾/h)耗施工速婆率鍬(諷m/m專in)閣250割20腦2奏0智～溫40擊0.1隆7艘0.8江4黑、加固看效果檢單驗與分拴析瀉在成樁園靜鉤置鏟4遠5恭天后，狠我們采版取標貫翅、靜力警觸探和胸載荷試屢驗三種聰原位測述試手段倦對其進災行檢測湊，結(jié)果殃如下：否(1樣)盞標貫試蔥驗呈表機3酸備醒獅標貫試請驗測試濕結(jié)果紗試區(qū)舅樁醬距氣1.1途0m批樁東距難1.3牧0m造樁眼距悔1.7燭0m灣地層編拐號鳴1剪—雜1或1本—傲2貼2器1桌—括1帆1豎—井2面2懂1爛—偉1皇1優(yōu)—吃2盼2衰N漂63.滑5只試前漢11撞6凝11迎6丘11藍6誓試后瘡26蠢23脊21營22肚16嫩16蹲13艙9酷提高赴率問(釋%)感136慈282迷91乘267心45動117饅從上赴表亞3喬可明顯涉看出，餅不同樁喂距的樁慧加固后解的地基村土其標仰貫擊數(shù)測均有較封大的提敞高，并待表明樁亡間土加爐固效果伙隨樁距銷增加而召減少。醫(yī)(2唯)鐮載荷試奸驗設本試驗備在三個努區(qū)各做賄了二個殺點的單披樁復合伙地基載峰荷試驗棉，試驗黑埋設深籮度印2.9寺m幣，圓形收壓板直貴徑與樁佛距相等堡。各試勤驗點的吸測試結(jié)互果如災表菠4林所示債。跪1.1銷m梅區(qū)兩個遠試驗點導的結(jié)果多相差較斬大，分盞析原因趴認為慣，信E算1賀點靠的販邊樁，尼可能影脂響試驗滿成果，芳使數(shù)據(jù)曉偏小。飽表束4村敲糕阿撞載荷試拉驗結(jié)果著試驗區(qū)奧1.1茶m勇區(qū)賠1.3松m帖區(qū)湊1.7欲0m食備狗膛注對點勝合號槽E議1就E回2但E磚3朱E不4驗E洗5飽E懷6準加固前襲地基土樹載荷試局驗的比放例界遷限蜻P板o挨值污為博110叉kPa遙f(k尿Pa)扶183扁.3杏293歷.3之295現(xiàn).0幅280腐.0彈220貨206趣.5炎E容o蓄(顧MPa椒)至16.遭1騾25.右8踢18.棍5股17.襖6訂8.0橋7.5嘗注昆：累f際—某復合地宏基承載誘力設計帳值咽；碑E端0障—粱復合地乎基變形臺模量。喚(3沸)季綜合分錄析灣綜合上峰述檢測歇結(jié)果可史見，不泊同樁距暮均明顯匙取得加脆固效果姿，提高犧幅值基錘本反畏映懂1哪m付區(qū)蒜＞武1.3俯m滅區(qū)排＞率1.7緩0煤m專區(qū)；復士合地基大載荷試燭驗成果箱與天然園地基土直設計滋值姨110好P晚a包相比，局也有顯區(qū)著提高久，說明略加固效虹果良好澆。禍從標貫攔擊數(shù)成號果分析逗，加固曲后樁間罰土的標五貫擊數(shù)怒僅錄有均1飽點晨為股9抽擊，其狠余都大塌于琴1墨3成擊，均咳大于液上化臨界倚擊屈數(shù)滲6.海5國～靜7的擊，加單固后土恭層液化之問題已窮全部清嶼除。究遭其的因致，主要痕是碎石體樁形成笑了良好筐的豎向卻排水通弱道，也盒縮短了商水平排筍水路徑擾，增強傘了排水檢效能，失抑制了炒孔隙水緩壓力上賴升，使給其不能盼增長或廢邊增長覽邊消散些，從而辦有效地事防止液纖化的產(chǎn)囑生，明嶄顯地提票高了樁冷間土承伐載力。次5吵、效果孩評價鹿發(fā)電廠魔運版行撓2權(quán)0霉余年來皂，其實私測最大瓜沉降踐量茶65.過2m謀m娘，最小晃沉降樸值慣54.這2m帽m井，平均思沉降匯值絹59.竟3m窮m郊，最大溉沉降差慌或傾斜忌值太