復(fù)合地基技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用研究論文

Word第第頁復(fù)合地基技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用研究論文[關(guān)鍵詞]加固工程調(diào)查分析復(fù)合地基

一、基本概況

大連北良港位于大連市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)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)約占地面積和投資，該罩棚選址在北良港東側(cè)護岸后方淤泥吹填區(qū)。1997年，經(jīng)回填開山石渣與淤泥簡潔拌和后形成場地。2023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)消失沉降，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，為徹底治理該建筑物的基礎(chǔ)沉降問題，保證結(jié)構(gòu)平安穩(wěn)定，討論采納剛性樁復(fù)合地基技術(shù)進行基礎(chǔ)加固。

〔一〕吹填場地地質(zhì)條件

場地四周地形已經(jīng)人工回填改造，現(xiàn)地形較平坦，東部和西部略高，中間地帶略低，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，粒徑改變大，勻稱性差，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脆弱夾層，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。地下水主要為海水，受潮汐影響，地下水位在1～3m之間，含水層為素填土及素填土及素填混吹填土層，透水性不勻稱。

〔二〕地基處理的重點

建筑物的結(jié)構(gòu)、荷載和體型的特點是：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，地面荷載為大面積堆載等特點，因此結(jié)構(gòu)作用產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉降較小，但地面有大面積堆載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)考慮削減基礎(chǔ)附加沉降與地面沉降協(xié)調(diào)。

依據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)實行加固措施，削減建筑物主體不勻稱沉降和地面的沉降。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)果揭示出有脆弱土層的分布。處理方案的重點應(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，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3～4年，只完成部分固結(jié)，其次層土也只完成部分固結(jié)，考慮場地為大面積堆載造成附加沉降，因此應(yīng)對第一層土上部范圍及其次層土相應(yīng)部分進行加固，以加強場區(qū)地基整體穩(wěn)定性，依據(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3～7m范圍內(nèi)，而層土為局部分布。工程地質(zhì)勘察報告揭示1±fk=120kPa土層厚度不大，多分布在地表下3～7m范圍內(nèi)，而第fk＝80kPa土層，均較厚且距地表較近。依據(jù)本工程特點及充分考慮在經(jīng)濟和牢靠前提下制定不同區(qū)段采納不同方案：

〔1〕在主體倉房柱基軸線下以軸線為中心，左右12m范圍內(nèi)采納2000kN·m能量夯碎石土墩。

〔2〕在土埋藏深度較淺且厚度較厚處采納碎石樁復(fù)合地基，夯擊能量為2000kN·m。

〔3〕對倉房軸線外延8m范圍內(nèi)，采納1200kN·m能量進行強夯處理，堆場及道路按強夯處理。

二、鐵路罩棚地基加固

〔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)淤泥等脆弱夾層較厚，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，淤泥等脆弱土層連續(xù)沉降，至今未完成固結(jié)，因此部分基礎(chǔ)持續(xù)沉降。要完全到達固結(jié)還需要10～20年，對罩棚的正常使用極為不利，因此急需要進行地基加固處理。確定采納剛性復(fù)合樁基進行永久加固。詳細方案如下：在基礎(chǔ)沉降較嚴峻的16′～18′柱基礎(chǔ)下設(shè)置剛性復(fù)合樁基，即在每個基礎(chǔ)下方南北各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)脆弱夾層，以中風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3×1m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)脆弱夾層，且地下水與海水連通，故難以采納人工挖孔樁，施工時采納機械沖積成孔，泥漿護壁。

施工時，先進行了試樁施工，樁位設(shè)置在16’柱基礎(chǔ)北側(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，采納了小支架沖擊鉆機，在剛開頭的4～5m成孔較為順當，抽渣筒排渣后準時補給泥漿。但接下來施工時遇到了淤泥層，進尺1m多時消失塌孔，撤出護筒和鉆機后，用粘土和碎石塊回填孔洞，再次進行沖擊成孔施工，進尺至10m左右時，又消失大量淤泥，抽渣筒抽出淤泥后馬上回填碎石，反復(fù)操作，又進尺約5m時，大量淤泥涌出，消失塌孔。后來的一次試驗也是失敗的。

依據(jù)試樁狀況分析，該部位脆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)，流淌性強，假如連續(xù)按此方案施工，淤泥的流淌后很可能影響到周邊基礎(chǔ)的地基穩(wěn)定性，因此討論確定停止用此方案施工。在查找到更有效的解決方案之前，不能對地基深層泥質(zhì)進行擾動，以免影響罩棚整體穩(wěn)定性。

三、結(jié)論

〔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，淤泥層連續(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