灰土樁地基處理設(shè)計方案研究

時間:2022-11-17 09:36:02

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灰土樁地基處理設(shè)計方案研究

摘要:本文在對建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況進行分析了解的基礎(chǔ)上,對建筑工程地基進行施工處置,最后經(jīng)過綜合分析,采用灰土樁強夯法來對此建筑進行地基處理,并且根據(jù)實際情況,研究出地基處理的設(shè)計方案和流程,以供參考。

關(guān)鍵詞:灰土樁強夯法;地基處理;設(shè)計方案

強夯地基法廣泛的應用在在目前建筑地基施工中,具有較好的地基加固效果,但是對于一些飽和黏土和濕陷性黃土的地基處理來說,仍舊需要進行對其施工技術(shù)進行改建,在強夯地基加固的基礎(chǔ)上,結(jié)合灰土樁來進一步提高地基處理的質(zhì)量,保證建筑工程的安全性。

1工程案例

此工程為某工業(yè)廠區(qū)建設(shè)工程,其擬建廠區(qū)主要包括維修車間、機加工車間、檢測車間、循環(huán)水池、污水處理池等。其中車間整體占地面積約為7589.88m2,結(jié)構(gòu)形式為排架結(jié)構(gòu),設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-1.8m。循環(huán)水池占地面積為360.2m2,設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-3.0m。污水處理池占地面積為605.8m2,設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-5.0m。

2地基處理方案分析比選

結(jié)合建筑工程的地層分布情況和實際勘察設(shè)計要求,在保證技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性的基礎(chǔ)上,對所提出的地基處理方案和地基處理方式進行對比分析,最終決定采用灰土樁強夯法來進行地基處理,其設(shè)計方案比較分析結(jié)果體現(xiàn)在這樣幾個方面:2.1地基處理方案分析。根據(jù)勘察報告可以知道,此污水處理工程擬建場地上具有8m左右的人工堆積素填土,土質(zhì)呈現(xiàn)松散的結(jié)構(gòu),整體力學性質(zhì)較差。由于需處理的土層厚度較大,在采用強夯法進行處理的情況下,成本過高,另外強夯法所影響的土層厚度大概為5m左右,其整體處理效果并不明顯,達不到要求?;谝陨戏治?,不能采取勘察報告中所提出的置換強夯法來進行地基處理[1]。另外,人工堆積素填土的沉積時間剪短,土質(zhì)松散,整體含水量在7%左右,不能滿足設(shè)計承載力要求和基本防水要求,采用強夯法進行地基處理并不合理。2.2腐蝕性分析。根據(jù)地質(zhì)勘察報告可以知道,此地基處理工程中的回填土為中等亞硫酸鹽漬土,具有一定程度的酸性和腐蝕性,會對灰土樁形成一定的腐蝕作用,而消石灰在有水的條件下會與土中的亞硝酸鹽發(fā)生化學反應,降低亞硫酸鹽漬土對灰土樁的影響,使樁體強度符合設(shè)計標準和要求,主要原因包括這些方面:(1)回填土中的水含量較低,所發(fā)生的化學反應較為微弱,結(jié)合設(shè)計承載力要求可以知道,3:7配合比的灰土樁已經(jīng)能夠滿足承載力需求,但是考慮到會發(fā)生微弱的化學反應,可以將配合比進行微小的調(diào)整,以此來保證在發(fā)生化學反應的情況下仍舊可以滿足設(shè)計要求。(2)本地區(qū)的氣候比較干燥,降雨量小且蒸發(fā)量大,在這樣的環(huán)境下,強夯處理過的回填土密度較大,滲透量較小,所產(chǎn)生的化學反應也同樣較小,對樁體產(chǎn)生的影響不大。(3)在地基處理的過程中,灰土樁頂上鋪有一定厚度的灰土墊層,能夠?qū)λa(chǎn)生隔離作用,所提供的反應環(huán)境較差,反應所產(chǎn)生的影響較小。根據(jù)以上分析可以知道,在當前土質(zhì)結(jié)構(gòu)下,鹽漬土對樁體的影響較小,可以采用灰土樁來進行地基處理。2.3地基設(shè)計方案的選定。經(jīng)過以上的綜合分析,可以對此工程采用灰土樁強夯法來對地基進行處理,其整體處理效果較好,相應的成本也比較低,只需要對石灰進行購買,土體可以在施工現(xiàn)場進行采??;工程中各區(qū)的基礎(chǔ)埋深不同,對于基礎(chǔ)埋深教淺的施工區(qū)域來說,在強夯處理之后,可以在此基礎(chǔ)上鋪設(shè)3:7的灰土墊層,能夠在滿足設(shè)計荷載強度的基礎(chǔ)上,加強基底土層強度;對于采用灰土樁強夯法進行地基處理的建筑來說,采用強夯法可以提高樁間土的密實度和承載值,一般情況下,處理后的承載力特征值,需要保持為處理前的1.5到2倍之間[2]。

3地基處理設(shè)計

在對建筑工程擬建區(qū)域的特征和施工需求進行確定的基礎(chǔ)上,建議將整個建筑平面作為整體基坑進行開挖,開挖深度在2m左右。另外,各區(qū)的基礎(chǔ)埋深不同,需要采取不同的處理方式,車間和循環(huán)水池的基礎(chǔ)埋深較淺,可以在經(jīng)過強夯處理之后,鋪墊3:7的灰土墊層,并進行分層碾壓,直到高度符合設(shè)計要求。對于深基礎(chǔ)建筑來說,建議采用灰土樁強夯法來進行地基處理,也就是在強夯處理之后,進行灰土樁施工,并在基礎(chǔ)上鋪設(shè)一定厚度的灰土墊層。對于污水處理池的地基處理來說,由于其基礎(chǔ)埋深較深,可以在第一次開挖深度的基礎(chǔ)上,加深2m的深度,然后進行強夯處理,結(jié)合灰土樁施工,施工完成之后,將地基開挖到設(shè)計標高下40cm,然后鋪設(shè)3:7的灰土墊層并進行分層碾壓,直到高度達到設(shè)計標高。3.1強夯處理設(shè)計。在對強夯參數(shù)進行設(shè)計的過程中,可以采用試夯的方法進行,根據(jù)實際情況,設(shè)計夯能為2000KN.m,每隔6m設(shè)置一個夯點,夯點布置為正方形排列布置,試夯為前二遍為點夯,一遍滿夯,點夯次數(shù)以最后兩擊夯沉量小于5cm為準,兩次夯擊需要交錯進行,滿夯擊數(shù)為二擊試夯之后在一周內(nèi)完成測試,或者在4m的深度下進行采樣并完成測試,如果第三次取樣試驗的結(jié)果滿足設(shè)計需求,可以取消二次取樣試驗。另外,在對強夯參數(shù)進行確定的時候,可以參照附近同類型場地的強夯經(jīng)驗來進行確定,但是需要不能低于規(guī)范標準要求。3.2灰土樁及灰土墊層處理設(shè)計。在采用灰土樁進行地基處理的過程中,可采取鉆孔成孔的方式來進行,根據(jù)實際情況設(shè)計孔徑為600mm,樁長為進入持力層50cm,根據(jù)地質(zhì)報告中圓礫層深度,可以對不同區(qū)之間的灰土樁樁長進行確定,布設(shè)方式為正方形,樁間距保持在1.6m。在對樁長及樁間距進行確定之后,將生石灰與水按照3:7的比例進行混合攪拌,放入孔洞當中,采用錘擊的方式成樁[3]。錘重在8KN到15KN之間,起吊高度需大于2m采用自由落錘的方式,在進行錘擊之后,填料厚度需要小于50cm,在經(jīng)過多次循環(huán)之后形成復合地基,提升整體地基承載力。3.3地基處理工程量。對本工程整體進行強夯處理,強夯面積為8894.84m2,設(shè)計灰土樁孔徑為600mm,樁體呈正方形布設(shè),每邊向外擴1排樁體。污水處理池所需要使用320根灰土樁,樁長4.5m,總進尺為1440m。對于灰土墊層的處理工程量來說,需要對其強夯夯深量進行估算,車間和循環(huán)水池的基礎(chǔ)埋深較淺,合計回填碾壓量為3947.42m3,污水沉淀池的基礎(chǔ)埋深較深,所需的回填碾壓量為343m3。此工程合計需要回填碾壓量為4290.42m3。

結(jié)合施工設(shè)計原則,在對此建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況進行分析之后,采取灰土樁強夯法來對地基進行處理,在處理的過程中,需要嚴格按照國家所規(guī)定的標準來進行施工,施工完成之后,對強夯地基和樁間土進行荷載試驗,以此來保證地基處理的整體質(zhì)量,保證承載力滿足設(shè)計要求。

作者:莫偉 單位:湛江南海西部石油勘察設(shè)計有限公司

參考文獻

[1]湯樹勇.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].科技資訊,2012(20):75-76.

[2]王聰敏.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2013(12):186-186.

[3]辛瑞鈞.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].大科技,2015(12):277-277.