某擴建主廠房地區(qū)老樁處理

某擴建主廠房區(qū)域老樁處理【摘要】本文根據(jù)樁～土間產(chǎn)生相對位移與承載力的關系論證某電廠擴建主廠房區(qū)域原有老樁不宜使用?！娟P鍵詞】老樁灌注樁相對位移樁頂沉降0引言隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，不少電廠進行了改造，通過關停小機組，新建大機組，實施“以大代小”，有效減少污染，改善環(huán)境，降低煤耗，提高經(jīng)濟效益。這種改造通常新建廠房是在老廠場地上擴建的，場地內(nèi)存在一部分老樁，在此區(qū)域如何進行地基處理常常困擾著設計人員。1工程概況蘇北某電廠擴建主廠房座落在已拆除的原2、4、5期主廠房區(qū)域內(nèi)，整個場地已將表層填土及原有基礎挖除，形成露出原樁頭的大基坑。老廠地基處理大部分采用預制樁，樁身砼的強度等級均為300號，相當于現(xiàn)行標準的C28，小部分為鉆孔鋼筋混凝土灌注樁及素混凝土灌注樁。業(yè)主希望新建廠房進行地基處理時，在不影響工期的情況下，能夠利用老樁(預制樁)，減少投資。為此業(yè)主委托建筑工程質量檢測中心對樁的質量進行了檢測，檢測報告表明預制樁可以使用。業(yè)主同時委托有關單位對預制樁進行了靜載試驗，樁基試驗成果如下:S1號試樁加載到1600kN時，壓重平臺出現(xiàn)明顯偏斜，穩(wěn)定后終止試驗，最大加載量為1600kN，對應的沉降量為5.10mm。S2號試樁加載至2000kN時，樁頭碎裂，故終止試驗，1800kN級荷載對應的沉降量為5.07mm。S3號試樁加載至1800kN時，樁頭碎裂，故終止試驗，1600kN級荷載對應的沉降量為5.20mm。試樁樁截面為400×400mm，設計樁長14.6m。樁由二節(jié)組成，下節(jié)為8m實心預制方樁，上節(jié)為6.7m空心預制方樁。其空心直徑φ250mm，樁端進入持力層⑥粉砂約0.6m。2工程場地地質條件本次建筑場地地基土主要由第四系全新統(tǒng)沖、湖積物構成，并在上部普遍分布有厚薄不等的人工填土。根據(jù)地基土構成等特點，將建筑場地內(nèi)約35.70m深度范圍內(nèi)的地層分成10個巖土體單元（包括1個亞層）?，F(xiàn)自上而下分述如下：①雜填土（Q4s）：結構松散，未固結。層厚一般為0.60～4.10m，層底高程一般為-1.12～2.20m。層②粘土（Q4al）：灰褐色、灰黃色，濕～很濕，可塑～軟塑。干強度和韌性中等。層厚一般為0.50～1.40m，局部缺失。層底高程一般為0.49～1.17m。層3-1粉土（Q4al）：褐黃色，灰黃色，灰色，等級為重～中，很濕，稍密。顆粒組成均勻，搖振反應迅速，干強度和韌性低。層厚一般為1.40～4.80m，大部分缺失。層底高程一般為-4.25～-1.40m。釣層全③享淤泥質肺粉質粘貫土（驗Q4a考l+l陷）：灰攤色，等齊級以中伐為主，脊很濕，臘流塑，芳干強度傳和韌性泛低。層清厚一般隨為則3.槍4蠶0粱～牧8.9言0序m毅，層底取高程一攻般為捧-8.伍5艙6辨～醬-7.冶20俯m足。輛層車④滋粘土（毛Q4a銷l禮）：上凝部為灰腔黑色、奮深灰色英，中部脫為淺褐框色，黃洲褐色，好下部為鑼黃色，意褐黃色濁，稍濕浙～濕，令硬塑為上主。干局強度和掙韌性中懲等～高利。層厚柳一般備為仙3.4幼0鬧～循5俯.2但0項m怪，層底界高程一機般為蜓-棚13.居6勿7雞～酷-1澤1.2街3氧m繳。烈層材⑤揪粉質粘藍土（漸Q4a雄l誕）：褐該黃色、核黃褐色壁，等級夾為中～熱輕，很畏濕，可沈塑為主灑。干強塘度和韌遣性中等狀。層厚男一般為群1.崗9搜0題～改5.4值0熟m霸，層底尚高程一姜般為嘴-1占8.6凍6擦～秩-1引3.4楚0求m擋。要層和⑥冊粉砂（影Q4a乓l遺）：上現(xiàn)部為褐朱黃色、部黃色，瓣中下部莖為黃灰亦色、青銜灰色，潔飽和，隱中密為坊主，顆遠粒組成辣均勻～寧中等均股勻，夾乎薄層粉軌質粘土泊和粉土死。層厚堤一般若為欣3.9艷0弦～森7.5饅0棕m日，層底網(wǎng)高程一絹般為壽-往23.直0偵6心～駱-圾19.唉84墻m釀。做層隔⑦貞粉土（圾Q4a冰l香）：褐險灰色、旺灰褐色循，等級死為重～砍中，很溪濕，中羽密。此掙層與上豎覆游層位⑥驗粉砂呈手漸變過什渡關系筑。顆粒旨組成中耽等均勻吵，搖振腸反應中邁等，干精強度和繭韌性低搖。層厚參一般同為揮3乓.9圾0垮～飄6.名90匹m牽，層底鬼高程一葵般為腔-溜27.飽1啟2拐～巾-2鑰5.5槳9孩m尊。陳層漫⑧堆粘土（墻Q4a斜l販）：灰帽色、深明灰色，周濕～稍尤濕，硬筐塑，混礦多量姜斥結石，抵局部混視少量貝魂殼碎片枝。光滑痰，干強泛度和韌邁性中等楚～高。敗層厚一對般主為糕2.5藥0館～讓3.7同0篇m擋，層底滿高程一鬼般為鈴-個30.避3禿2裳～警-2嘩9.1述1塔m廚。層位砍較穩(wěn)定粗，層厚凡不大，象屬中等筒偏低壓從縮性、欠高承載碰力土層除，為主闖廠房建檢（構）鬧筑物良奉好的樁嗽基持力漏層及下焰臥層。餡層釣⑨陳粉土（裂Q4a捆l怕）：褐另灰色、優(yōu)灰褐色將，等級培為重～艷中，很沫濕，中樣密。顆務粒組成那中等均陰勻，搖譽振反應隸中等，轉干強度疲和韌性友低。此角層本次田未揭穿漫。層厚粱一般大塞于記4.0判0尋m紫。允3莊誠樁型選本擇勢方案一徐：采用創(chuàng)預制樁唉，樁體蕩質量有顏保描證旨,奉預制樁街樁身截堅面與老雖樁相同增，布樁線容易。棍但在施寸工中存撒在下列節(jié)問題：撇老樁布掌置較密擋，老廠賭房區(qū)域邪的地基淡土曾受讓到老樁盡沉樁時襲的擠土板作用，賊經(jīng)過幾麻十年的境固結及屢上部荷檢載的預墊壓，土兄的性質柄應比廠偉區(qū)其它責地方要講好，新崗樁沉樁溫時可能岸會比較創(chuàng)困抖難囑,室不易到符設計標槳高。如加施工不蘋順利，梅會延長階施工工岡期，影系響工程倚的整體偵經(jīng)濟效床益。稼由于拆矩除老廠誠房基礎裳的需要還，老廠倍房區(qū)域心開挖成芽一個大膚基坑，棗老樁樁仁頭冒出釀坑底，垂如要利由用老樁壞，為避經(jīng)免老樁親受損，竭已開挖散的基坑悉需用砂箭石回填燦，且回宅填厚度荷不能薄危，回填沉后老樁番樁位不會易確認紗，給新辯樁的順些利沉樁俱增加了峰難度，勉回填的槽砂石在果基礎施況工時仍養(yǎng)要開挖強掉，回渡填和開鳥挖增加丘了施工鋪費用。才方案二嘉：灌注巴樁，單側位承載共力造價疤高，施偏工工期批容易保肚證，在蝕現(xiàn)有的抹已開挖恭的基坑踐中施工抄能避免轉預制樁第施工中干存在的志問題。爽經(jīng)上述仰方面分吧析比較丹，認為媽主廠房尼區(qū)域在號目前這轎種現(xiàn)場勺狀況下蓮采用鉆接孔灌注塵樁比較碌合適尖；謝隊4盒著持力層抵的選擇背層籠⑥俯粉砂層杰層位穩(wěn)死定，層環(huán)厚較大申，屬中乎等偏低頃壓縮性損、較高遭承載力披土層，駱為良好掉的樁基包持力層酬，老廠俯就選擇饞此層為煩持力層搏。極限堪端阻力留為準800妨KP樣a直層盤⑧疼粘土層姐層位較激穩(wěn)定，猜層厚不周大，屬宿中等偏牛低壓縮沉性、高蘭承載力勉土層，麥為良好桶的樁基抱持力層霸及下臥煙層。極脹限端阻陣力夫為勻140習0厚KP對a粗對于主胃廠房地仁段可選麻擇腹⑥聰粉砂層貪或言⑧悲粘土層翼作為樁惰基持力釣層。根坑據(jù)勘察才報告估絕算樁的切承載力鏟見調表緊1斯，假定胸樁型為昏灌注樁煙，樁端血進入持需力掏層困2.0顆0m瀉，樁悄徑勞600齒mm栗。業(yè)表步1夠顏兩種持剝力層承研載力比培較表獲方案幣有效樁青長惹(篇m)勢極限側長阻力該(襲k社N鋸)夏極限端娃阻力烘(效kN)搖豎向極制限承載藝力惡(酷kN)尼持力責層殺⑥姿土層織14.誼2盒109頁1貝226吩131賺7億持力笑層遭⑧女土層欺26.慧7蓬241變7盜396陶281紫3輛樁基提鼻供的承紐載力凳每燒k旨N掃所需材湯料選擇晴方案二即優(yōu)于方濃案一，有且方案碑二承載還力高，急基礎承護臺面積遼相對減偷少，方北便了零夜米設備岔基礎的允布置。雅采膨用泊⑧漠土層作荒持力層奮要優(yōu)汽于夕⑥北土層籮5罰紫老樁的繳處理觸對于老恢樁的處香理有下旦面三種違方案：閘方案一閱：利用砌老樁，糞灌注樁伍樁端壓泄力注漿雷。惹方案二恨：計算讓中不利楚用老樁象，老樁乒伸入承來臺作安損全儲備豐。療方案三墳：老樁鳥完全不折考慮。忠下面對想此三種讀方案進砍行具體吩分析。鄭利用老躺樁，樁封位布置襖比較困秒難，新強、老樁昏的單樁蓄承載力蘋、樁中城心距都梁不同，仰老樁中墻心距較畜小，拳約遭1.5偽m肺，他而礎600令m倦m逃的灌注粗樁中心佩距不易財小準于泡1.8褲m像，區(qū)達為滿足匆樁的豎展向承載芹力合力智點盡量仆與柱中亦心重合削，同一補承臺下斷新布的炎灌注樁競中心距但通常是猶不等距辯的，且覆承臺相嶼對于軸撕線不對教稱，考圖醒1插為石C和排某柱翁樁的布裁置圖，雖此承斜臺僻A至1協(xié)與皂A餐2盛、豐B尖1濱與賞B夏2恩不相等弟。貿(mào)圖洲1遍C杏排某柱撕樁的布戀置贊圖票柔從樁頭肌破損、西碎裂這記一現(xiàn)象卡看，地饅基土的城承載力柳大于樁秘本身的府材料強墳度，穿由張Q-普s緒曲線上雅可見，習在各級激荷載作勇用下，索樁的沉服降量較瘦小，最續(xù)大沉降桂量仿為執(zhí)5.2義0叫m歡左帆右綱,王樁身破寄壞時，灑樁的沉罷降較小率。注樁～土破間產(chǎn)生攻相對位亂移是樁號側阻力找發(fā)揮的捏前提，柿樁側阻卷力達到清極限值霞時所需君要的樁尚～土相因對位移葡稱為臨細界位移足，通常漠粘性土危中打入貨樁樁側翅阻力發(fā)草揮所需火的位移分較小，由約閱在渠1洽～摘10m蜓m運之間變勞化，砂揉土中打衡入樁的假臨界位亮移也較幕小，但通比粘性昂土中的曠臨界位幣移要大熄，鉆孔傍灌注樁蛛的臨界責位移值洪要比打淚入樁的競臨界位連移大，費且變化駁范圍大掘[1]攻。奶根據(jù)以岡往相似壤土質的做試樁報騙告夏,聽分析加布載過程暑樁側阻商力和樁詳端阻力汗的變逐化府,仇可以發(fā)歪現(xiàn)樁側尊阻力與痛樁端阻絕力呈異洪步發(fā)篇揮故,盲樁側阻輕力增長助較趴快徐,損先到達望極限側姑阻始力柱,右此時樁袍的沉降轟較知小淡,含樁端阻挪力和沉維降在側滿阻力達瞇到極限脊后增長勉較蝦快霞,椅后達到訪極限。幟鉆孔灌省注樁樁叛側極限航阻力發(fā)瓦揮所需抱要的樁讀頂沉降皺較大，菌通常遠手大舅于石5m橫m垃。灌注灶樁樁端型壓力注候漿婦,知可以減獸少樁端羊到達極民限端阻及力時的添沉降忍量捕,灣然而此填沉降量確仍然大裝于樁側息阻力的畢沉降量群。欄如果采宴用新老乎樁的方葵案，結薄合本次灶老樁的廉靜載試去驗可以搬預測，百當同一古承臺下蹤同時存鵝在新樁介與老樁牛時，隨礎著上部貝荷載的辭逐漸增造大，基過礎沉降群加大，益樁～土揭間位移蜂增大，霧地基土報對樁的峰作用力宋增大，檢然而新詢樁與老舅樁的增碑長幅度腎是不一達樣的，把老樁增衣長的幅海度大，婚新樁小圍，新樁府、老樁剖的合力趙對基礎直產(chǎn)生偏開心作用擊，使上翁部結構拴承受一廚個附加圾彎距，絲上部結能構設計廟時，很倘難考慮傭此附加贊彎距的教大小，窗上部荷婆載的不舉斷增大抓，老樁描達到極洋限承載獨力興時遷(匠沉降校約針5mm港)價，新樁患的承載崇力仍然應很小，勞上部荷狐載進一錦步增加苗，個別乘老樁樁航身會壓瀉碎，從擋而進一沙步加大蠻其它樁壽的作用鈴力，引仇起其它虧樁的連滴鎖破壞兔，引發(fā)心工程事棗故。印根據(jù)以店上分析睡，采用摔方案一收即新老鹿樁共同抹作用的漆方案存痰在著某縮些承臺霞下的樁僚基可能完被逐個削破壞的促風險。光如采用券方案二懇即老樁膛樁頭深蒸入承臺奏，作為量安全儲菌備，存謎在著以影下問題貿(mào)，在老怨樁樁身應壓碎之庭前，老屯樁的單心樁承載造較大，侮后澆的命灌注樁灑承載較眾小，基錫礎承臺鍵受偏心階作用，夏對上部想