沉管碎石樁在砂性地皮基中應(yīng)用

淺析沉管碎石樁在砂性土地基中應(yīng)用【摘要】碎石樁技術(shù)自50年代引進(jìn)我國(guó)后，在工業(yè)、交通、水利等建設(shè)工程中都得到了廣泛應(yīng)用。在軟弱地基中使用，有不少成功經(jīng)驗(yàn)，也有達(dá)不到預(yù)期效果教訓(xùn)。本文通過沉管碎石樁在砂性土地基中應(yīng)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(xì)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(shí)存在液化問題，因此決定地基加固處理，以達(dá)到提高承載力和消除液化的目的。結(jié)合實(shí)際情況，通過綜合比較，采取對(duì)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(jìn)行了試樁及其效果檢驗(yàn)，具體情況如下：2、試樁設(shè)計(jì)參數(shù)本場(chǎng)地沉管碎石樁采取正三角形布置，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)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(shè)計(jì)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(shè)備自重和振動(dòng)沉拔機(jī)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(shí)樁管的振動(dòng)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(shí)，直至地表。本工程施工擬定的主要機(jī)械設(shè)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(yàn)樁沿樁位周側(cè)普遍發(fā)生地面明顯下沉現(xiàn)象，說(shuō)明在擠密與振作用下，土體加密效果較佳。表1機(jī)械設(shè)備參數(shù)響設(shè)備名頁(yè)稱體吊車擺振動(dòng)沉超管拔樁劈機(jī)川裝料機(jī)蝕樁管廳型號(hào)撥W20榜0A細(xì)D織Z受—蹲800穗0鏈Z到L寬—絹50遭長(zhǎng)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(yǔ)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(yàn)與分拴析瀉在成樁園靜鉤置鏟4遠(yuǎn)5恭天后，狠我們采版取標(biāo)貫翅、靜力警觸探和胸載荷試屢驗(yàn)三種聰原位測(cè)述試手段倦對(duì)其進(jìn)災(zāi)行檢測(cè)湊，結(jié)果殃如下：否(1樣)盞標(biāo)貫試蔥驗(yàn)呈表機(jī)3酸備醒獅標(biāo)貫試請(qǐng)驗(yàn)測(cè)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(hào)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(lán)6誓試后瘡26蠢23脊21營(yíng)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(dòng)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(biāo)仰貫擊數(shù)測(cè)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(yàn)設(shè)本試驗(yàn)備在三個(gè)努區(qū)各做賄了二個(gè)殺點(diǎn)的單披樁復(fù)合伙地基載峰荷試驗(yàn)棉，試驗(yàn)黑埋設(shè)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(yàn)點(diǎn)的吸測(cè)試結(jié)互果如災(zāi)表菠4林所示債。跪1.1銷m梅區(qū)兩個(gè)遠(yuǎn)試驗(yàn)點(diǎn)導(dǎo)的結(jié)果多相差較斬大，分盞析原因趴認(rèn)為慣，信E算1賀點(diǎn)靠的販邊樁，尼可能影脂響試驗(yàn)滿成果，芳使數(shù)據(jù)曉偏小。飽表束4村敲糕阿撞載荷試?yán)?yàn)結(jié)果著試驗(yàn)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(duì)點(diǎn)勝合號(hào)槽E議1就E回2但E磚3朱E不4驗(yàn)E洗5飽E懷6準(zhǔn)加固前襲地基土樹載荷試局驗(yàn)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(fù)合地宏基承載誘力設(shè)計(jì)帳值咽；碑E端0障—粱復(fù)合地乎基變形臺(tái)模量。喚(3沸)季綜合分錄析灣綜合上峰述檢測(cè)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(fù)士合地基大載荷試燭驗(yàn)成果箱與天然園地基土直設(shè)計(jì)滋值姨110好P晚a包相比，局也有顯區(qū)著提高久，說(shuō)明略加固效虹果良好澆。禍從標(biāo)貫攔擊數(shù)成號(hào)果分析逗，加固曲后樁間罰土的標(biāo)五貫擊數(shù)怒僅錄有均1飽點(diǎn)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(guó)～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(qiáng)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(zhǎng)或廢邊增長(zhǎng)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(píng)價(jià)鹿發(fā)電廠魔運(yùn)版行撓2權(quán)0霉余年來(lái)皂，其實(shí)私測(cè)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