1、砂石桩在软土地基中的应用摘要:文章通过对某仓库地基处理的介绍,针对粉土层的特性,提出了该地区在地基处理采用的方法,静荷载试验得出地基处理后的承载力、沉降能较好的满足工程需要。本工程地基处理方法可供同类工程参考。 关键词:粉土;地基处理;砂石桩 中图分类号:TU447 文献标识码:A 一、工程概况 本工程为某仓库用房,门式刚架结构,甲方要求地面堆载不小于50Kn/m2;建筑面积 1574.63m2,建筑总高度 8.35m,设防烈度 7 度,结构安全等级二级。 (一)地理位置及地貌 本工程位于平原地貌单元之上,地势较平坦,场地内分布多条南北向排水沟,宽 1.83.5 米,深 1.21.8 米,勘察
2、期间已基本填平;场地东面分布多个大小不等鱼塘,深约 3.0 米,已填平。 (二)地质情况 根据所提供的地勘资料,拟建场地在本次勘探范围内,土层共分为6 层,现选取其中的 4 层土列表如下: 表 1 地基承载力特征值(fak)及压缩模量(ES1-2)建议值 勘察期间,各钻孔均遇到地下水,主要为赋存于松散沉积物中孔隙水,系潜水性质,受大气影响,主要由大气降水及地表水渗透补给。勘探时地下水初见水位埋深 0.801.00m,稳定水位埋深 0.600.90m(标高为 3.58 m3.28m) 。年水位变化幅度 1.0m 左右,近 35 年最高地下水位埋深 0.50m(标高为 3.68m) 。对本次拟建工
3、程而言,建筑物基础受地下水位变化具干湿交替,按不利因素考虑,该场地环境类型为类。根据邻近工程资料分析,拟建场地地下水对砼和砼中钢筋长期浸水具弱腐蚀性,干湿交替具中等腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。 二、地基处理 根据地勘报告,该场地类别属类场地,抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度为 0.15g,设计地震分组为第一组,设计特征周期为0.45s,为抗震不利地段。本场地根据试验及公式计算,判别(3)、(4)层饱和粉土为可液化土层,地基土液化等级为轻微液化;综合判定该拟建场地具轻微液化。由于表层覆盖层较厚,且承载能力很低,且压缩模量小,地基沉降量大,故不能直接作为浅基础或堆场的持力层,因此必须对
4、场地进行地基处理。 (一)地基处理方案 根据结构初步设计结果,单柱最大竖向承载力标准值 Nmax=500kN,堆载50Kn/m2,要求处理后地基的承载力特征值在 80120kPa,满足该建筑物对承载和沉降的要求。参考本地区已有的施工经验,我们采用砂石桩进行地基处理。同时利用桩中的砂石孔隙排水,减小因挤土效应使孔隙水压力增加的问题,减轻或消除液化土层的作用,使复合地基的承载力能稳定并达到工程需要。 (二)砂石桩复合地基的设计及施工: 1、 执行规范:建筑地基基础设计规范GB50007-2011、 建筑地基处理技术规范JGJ 79-2012、 建筑抗震设计规范GB50011-2010。桩基为正三角
5、形布置,桩径 400mm,桩间距 1.05m,面积置换率 7.18%。 2、 砂石桩桩长的确定:桩长穿过承载力低的(1)、(2)号土层,桩端进入(3)号土层内1m;本工程桩长6m。 3、 处理范围:按地基沉降计算的应力影响范围及大于可液化土层厚度的 1/2 并不小于 5m 确定,同时因为建筑一层内部有重型设备,综合考虑,本工程区建筑物外墙以外 6m 范围以内满堂处理。 4、 砂石桩使用的砂石料采用天然级配砂卵石,要求含泥量5%,最大粒径50mm。 5、 砂石桩使用的砂石料的级配按设计承载力做级配试验,以现场试验确定。 设计估算:桩用料量=桩孔体积充盈系数; 规范取值:充盈系数 =1.21.4,
6、若施工中地面下沉:取大值;施工中地面隆起:取小值。 根据当地施工经验,本工程的充盈系数取值为 =1.25 6、 砂石桩采用振动沉管桩机施工,以消除(3)、(4)层饱和粉土的液化作用。 7、 施工前先选择有代表的地块做施工工艺、成桩挤密试验,确定复合地基的设计参数的准度,对原设计作进一步的补充完善。 8、 砂石桩的打桩施工顺序:从中间向外围或隔排施工。打桩过程中有地面隆起不均匀的现象出现,采取调整充盈系数的方法解决此问题。9、 施工时桩水平偏差不应大于 0.3 倍套管外径,套管垂直度偏差不应大于 1%。 10、砂石桩打完后,将设计桩顶以上的土层挖除到设计的桩顶标高,将场地上松散的土用压路机压实,
7、再分三层铺设砂石垫层(此层在现场称为褥垫层) ,用压路机压实到设计标高,厚度共 500mm。 11、在褥垫层施工完成后 25 天对复合地基做静载荷试验。静载荷试验的数量按不少于总桩数的 0.5%及每个单体建筑不少于 3 点控制。同时按照规范要求检测基础变形及检测压缩模量,沉降量控制为:总沉降量50mm,柱间沉降差0.002L(L 为柱距) 。 (三)地基处理承载力试验 取场地 7#试验点,采用现场静载荷试验,测得复合地基承载力极限值为 210kpa,相应的最大沉降量为 16.30mm,满足工程要求。 三、结束语 本文通过工程实例,针对软土地区地基承载力不足时给出了有效的地基处理方案,该方法亦有效的控制了土层液化的产生;静载荷试验表明,砂石桩处理后的软土地基承载力、地基变形均能满足工程需要,效果理想。本文为粉土、粘性土、素填土、杂填土等软土地区的地基处理提供设计和施工经验。 参考文献: 1 建筑地基基础设计规范GB 50007-2011. 2 建筑地基处理技术规范JGJ 79-2012. 3 建筑抗震设计规范GB50011-2010.