软弱地基处理及案例分析
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楼房软弱土层地基处理技术实例分析楼房地基处理,即为了防止楼房地基的沉降、滑移等危害,而在原有地基上施工处理的技术。
在不同的地质情况下,楼房地基处理技术可以通过改变土壤结构,提高地基抗沉降、抗滑移等性能,从而达到抗震、抗滑移、抗沉降的目的。
尤其是在软弱土层地基施工时,楼房地基处理技术的重要性更加突出。
软弱土层是指具有均匀纹理且室内表面可按视要求进行平整处理的地层,但它具有低抗力、失稳等性质,往往在楼房施工过程中会发生沉降等问题,从而影响建筑物的稳定性及使用寿命。
因此,若要让建筑物获得较高的抗震和抗滑移性能,楼房地基处理技术就显得尤为重要。
楼房软弱土层地基处理技术主要有增加地基素土密实度和强度的碾压法,增加地基抗承载力的增填锚固法,使用增强地基抗冲击力的支腿法,利用地下水排放功能的排水法,采用增强地基性能的增强剂法等多种技术方法,不断提高楼房的抗震、抗滑移、抗沉降等性能。
以某品牌新楼盘为例,经过对整个地基情况的分析,发现该楼盘所在地具有新沉积土层,属软弱土层,重新分析了地基阻力,结合楼房结构设计和地基强度要求,进行了碾压法、增填锚固法以及支腿法等地基处理技术,以保证该楼盘的力学性能及抗震抗滑移能力。
首先做的是碾压法,即对软弱土层进行碾压,压实地基,从而使其变薄,增加地基稳定性,有效地抵抗楼房所受的外力;在此基础上,采用增填锚固法,即在整个施工楼层上按要求放置钢筋,填入封闭结构的砂土做为胎料,锚固钢筋连接到地基,其主要目的是使增填层与底层土层联系紧密,从而提高地基的抗拉、抗压、抗剪能力;同时,施工支腿法,即在楼房周边施工支腿,有效地分散楼房的冲击力,减轻楼房的滑动力,达到抗滑移的效果。
通过结合上述技术,本楼盘地基处理成功完成,楼房建筑物抗震、抗滑移性能均达标,满足了相关抗震要求,为该品牌新楼盘安全、牢固地立足于地面作出了贡献。
以上就是关于楼房软弱土层地基处理技术实例分析的文章,可以看出楼房地基处理技术的重要性,只有科学的施工,才能确保建筑物的安全性及使用寿命。
工程实例-软弱地基基础的设计教训及处理措施3.3.1工程概要上海漕河泾地区某研究所试验楼为五层装配整体式钢筋混凝土框架结构,采用筏板基础。
沿房屋纵向南侧布置了平顶砖混结构,用作空调机房,此披屋采用条形实践经验。
房屋平面及剖面简图分别见图3-4和图3-5。
该工程于1981年11月开工,翌年1月筏板基础完工后,当回填土填到约占一层即约平面的3/4时停工一年宗大封月,西段部分基础外露。
1983年5月复工,同年12月12日土建工程竣工。
1983年10月25日当设计模式填充墙砌筑完发现主楼沉降很快,沉降速率达1.908mr/d,12月7日又发现主楼北侧女儿墙顶向北位移约70~125mm,且基础堆积不均匀。
1984年1月发现单层披屋A、B轴纵墙基础差异沉降约160mm,已超过规范允许值,A轴有六根西头柱根部内侧断裂,B轴纵向承重墙水平开裂,3轴、11轴、12轴的平行承重墙斜向裂缝、最大缝宽达20mm。
必须采取措施进行处理。
3.3.2原因分析一、建筑方案不合理该工程可行性研究是在1978年11月在工程地质勘察资料情况下完成的。
当时设计人员不了解漕河泾是上海地质条件最差的地区之一,软土层厚且不均匀。
设计将五层框架与单层披屋紧靠第二层布置,二者基础间只有50mm的沉降缝,不符合《上海市地基基础设计规范》(1975年版)的要求。
因为主楼和披屋的高度和荷载很大,未拉开适当距离,虽然披屋屋盖梁悬挑2.19m.但与主楼框架柱间的缝宽仅60mm,基础难免较大屡受主楼较大沉降的影响。
二、基础选型不当初步设计时,三层主楼采用柱下条形装配基础,并按640kN/m荷载提出勘察工作方案,因此钻探深度仅26m。
施工图设计时,换算发现条形大幅度基础方案的地基承载力明显不够,改作筏板基础,基础埋深一2.45m,且周边均挑出2m。
这一设计方案使地基变形计算达到32m。
室内外筏板上所覆土2m,增加了约32kPa的附加应力。
在B轴~C轴间筏板有约40m长的通风地沟,与E轴跨街室外悬挑筏板上的填土形成不对称荷载。
松木桩处理地基的实例在实际工程中软弱地基普遍存在,对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况,大多是采用松木桩处理地基的。
下面就110kv鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。
(1)工程的地质概况该项目位于庐山附近,建筑面积650o,为两层全框架结构。
地质剖面自上而下由杂填土、粉质粘土、含粉质砾石的砂卵石、粉质粘土和粘土组成。
淤质粘土呈软塑状,下部的含淤质砾砂卵石呈中密状,是较为理想的持力层。
持力层的实际埋深约4米。
当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
(2)松木桩的设计计算本次设计采用短木桩作为挤密桩时,可按以下公式设计:S=0.95d√ (1+E0)/(E0-e1)n=A/APsdd桩的间距(m)ddd桩径(m)e0dd压实前土壤的天然孔隙比e1dd挤密后作要求达到的孔隙比,可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定ndd每o桩的根数为每个O地基加压桩面积,A=(E0—E1)/(1+E0)APDD单桩截面面积(O)在设计中,当桩端有硬壳层存在时,可作为端承桩,按下式计算:pa=ψα[σ]a-(a)padd 单桩承载力ψDDD的纵向弯曲系数与桩间土壤有关,一般可取1α。
对于木桩,DDD桩材料的应力折减系数为0.5【σ】DD桩材料的容许压力,kPa本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950kn.选③层为桩端持力层,地基土的容许承载力经综合分析后取值130kpa,基础埋深1.5米,经计算基础尺寸为2.6*2.9o.持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。
根据(a)式,当以松木为材料,桩直径为15cm时,[σ]为2773.4kpapa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5kn/根一每平方米所需桩数为N=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14件/O,取5件/O和nbs全部打桩完毕后,在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子,加以夯实,然后再做基础。
软弱地基适用的一种处理方法一、引言不少建筑物的破坏或失事都是由于地基缺陷或基础设计不妥而造成的。
建在软弱地基上的各种建筑物、构筑物,如果不采取适当的处理措施,可能产生较大的基地沉陷和不均匀沉陷,轻则混凝土结构产生裂缝,影响建筑物的正常运行,重则使建筑物滑移、倾倒。
软弱地基的特点是含水量高,孔隙比大,压缩高,内摩擦角小,固结排水慢,承载力低。
软弱地基的基础如果处理不好,更容易出现上述问题,需引起足够的重视,采取适当的处理方法,确保安全。
某国际机场扩建项目拟建场地位于原机场西侧,现状为海域和鱼塘,除了需要大面积填海之外,拟建场地普遍覆盖5.0~12.0m的海相沉积淤泥,淤泥表层属于流泥,厚度约1.0m,含水量超过100%,必须经过软基处理才能达到上部结构的建设要求,所以场地陆域形成和软基处理工程是扩建项目的先导工程和基础工程。
在工期允许的情况下,排水固结堆载预压法是一种经济、安全和环保的软土地基加固方法。
堆载预压法加固软土地基的基本原理是基于太沙基的有效应力的原理,通过加载使土体中孔隙水通过排水通道排出土体,孔隙水排出后,孔隙体积变小,土体密实,增强了土体的抗剪强度,提高了软土地基的承载力和稳定性。
同时可以减少土体的压缩性,消除沉降量,以使工程在使用期不至于产生沉降和沉降差。
堆载预压法适用于软粘土、杂填土、充填土、泥炭土地基等。
二、工程基本条件1.工程地质条件(1)地层及岩土工程基本性质根据勘察报告,在工程场地范围,分布的主要地层有人工填土(石)(Q ml)、第四系全新统海相沉积层(Q4m)海区淤泥(I)、及含有机质中粗砂、第四系晚更新统冲洪积(Q3al+pl)粘土、第四系残积(Q el)粉质粘土。
将上述地层的分布规律和岩土工程性质简述如下:①人工填土(Q ml)。
主要在简易海堤的塘埂。
包括抛石、砌石和素填土。
其中素填土灰黄、深灰、灰黑色粘性土,局部含有块石、砂土等,稍湿~湿,松散~稍密状态。
下部抛石的厚度约2.0~3.0米,块度较大,场地清理时需要挖除。
软弱地基处理方法你知道吗,软弱地基啊,那可真是个让人头疼的问题。
要是不处理好,以后在这上面盖房子、修道路啥的,可就麻烦大了。
那软弱地基到底咋处理呢?别急,咱慢慢说。
这就好比给软弱地基来个大换装。
把原来那些软弱的土挖出来,换上强度高、稳定性好的土,比如砂石、碎石啥的。
这样一来,地基就变得结实多了。
就像咱穿了一双结实的鞋子,走起来才更稳当。
在换填的时候,要注意分层压实,不能马虎。
每一层都要压得结结实实的,这样才能保证整个地基的强度。
然后是夯实法。
这就像是给软弱地基来一顿“暴打”,让它变得更紧实。
可以用重锤、强夯机这些家伙,把力量狠狠地砸在地基上。
通过强大的冲击力,把软弱的土挤得更密实,提高地基的承载能力。
不过在使用夯实法的时候,要注意控制好夯击的力度和次数,别把地基给砸坏了。
还有排水固结法。
软弱地基里往往有很多水分,就像一块湿海绵,软绵绵的没力气。
这时候呢,我们就可以通过排水的方法,把里面的水分排出去。
可以在地基里设置排水管道、砂井等,让水分有地方流出去。
随着水分的排出,地基就会逐渐固结,变得更加坚硬。
就像把湿衣服晾干一样,水分没了,就变得硬挺了。
化学加固法也挺厉害。
就是往软弱地基里注入一些化学物质,让土的性质发生改变。
比如注入水泥浆、石灰浆啥的,这些化学物质会和土发生反应,使土变得更加坚固。
就像给软弱地基打了一针强心剂,让它瞬间有了力量。
但是使用化学加固法的时候,要注意选择合适的化学物质,还要控制好注入的量和速度。
还有预压法。
这就像是给软弱地基提前加个压力,让它在承受真正的荷载之前就先适应一下。
可以在地基上堆载重物,或者利用真空压力等方法,让地基提前压缩固结。
这样等以后真正盖房子、修路的时候,地基就不会那么容易变形了。
处理软弱地基的方法有很多种,具体用哪种方法,得根据实际情况来决定。
要看软弱地基的性质、工程的要求、成本等因素。
在处理软弱地基的时候,一定要找专业的人员来进行设计和施工,可不能自己瞎折腾。
软土地基事故案例分析杨光华地基软弱下卧层的问题案例1:案情:某九层框架建筑物,建成不久后即发现墙身开裂,建筑物沉降最大达58cm,沉降中间大,两端小,产生这一问题的原因是什么?目前情况如何处理?这是大家关心的问题。
进一步了解发现,该建筑物是一箱基基础上的框架结构,原场地中有厚达9.5~18.4m厚的软土层、软土层表面为3~8m的细砂层,地质剖面见图1。
设计者在细砂层面上回填砂石碾压密实,然后把碾压层作为箱基的持力层。
在开始基础施工到装饰竣工完成的一年半中,基础最大沉降达58cm,由于沉降差较大,造成了上部结构产生裂缝。
如图2所示。
图1原因:该案例产生过大沉降并影响上部结构安全,关键原因是对地基承载力的认识不够完整。
地基承载力是取决于基础应力影响所到的受力范围,不仅仅是基础底附近的土体承载力。
同时,地基承载力应包含两层内容,一是地基强度稳定,二是地基变形。
本工程基础长×宽为60×20m,其应力影响到地基下部的软土层,在上部结构荷载作用下软土产生固结沉降,随着时间的增长,沉降逐步发展,预计总沉降量会达约100cm,目前沉降量约为总沉降量的60%。
由于沉降量过大,沉降不均匀,同时上部结构刚度也不均匀,从而在结构刚度突变处产生了裂缝。
图2处理:该工程必须要对地基进行加固处理,加固采用静压预制砼桩方案。
但设计时要考虑桩土的共同作用,同时充分考虑目前地基已承担了部分荷载,加固桩只需承担部分荷载即可,而不必设计成由加固桩承担全部荷载,从而达到节省的目的。
启示:1、地基的承载力要考虑下卧软土层的承载力,地基设计应要进行沉降计算,尤其是场地存在软弱土层的地基,必须要进行沉降验算。
2、这种地基的加固设计应考虑已有土体先发挥作用,已承担了部分荷载的特点,设计的加固桩与地基共同作用承担部分荷载,从而达到更经济合理的设计。
某水厂水池群地基处理案例2一、工程概况某水厂各水池平面布置如图1所示,水池建成后进行充水使用,当充水一段时间后,发现水池产生较大沉降,典型沉降如图2所示。
浅谈软弱地基处理方法汇报人:日期:contents•软弱地基概述•软弱地基处理方法目录•软弱地基处理设计•软弱地基处理施工实例•总结与展望软弱地基概述软弱地基是指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
软弱地基是一种不良地基,具有天然含水量高、承载能力低、压缩性高等特点,需要进行适当的处理才能满足建筑物的地基要求。
天然含水量高压缩性高承载能力低030201软弱地基处理方法总结词一种常用的地基处理方法,通过将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高的材料进行换填,形成良好的持力层。
详细描述换填法适用于浅层软弱地基的处理,例如建筑物的地下室、地下沟道等。
通过将软弱土层挖去,以砂、碎石、灰土等材料进行换填,提高地基承载力和稳定性。
换填法施工简单、成本较低,但需要注意换填材料的选取和分层压实。
总结词详细描述总结词一种通过在基础底面下设置桩基,将建筑物荷载传递到桩基持力层的方法。
要点一要点二详细描述桩基法适用于处理深层软弱地基,例如淤泥质土、粉质土等。
通过在基础底面下设置桩基,将建筑物荷载传递到持力层,提高地基承载力和稳定性。
桩基法根据材料和施工方法的不同可分为多种类型,如预制桩、灌注桩等。
桩基法具有较高的承载力和稳定性,但需要注意施工质量和成本等问题。
软弱地基处理设计安全性经济性适用性可行性设计原则1. 收集资料2. 确定处理范围根据工程需要,确定需要处理的软弱地基范围。
3. 选择处理方法4. 设计处理方案5. 计算分析6. 方案优化设计步骤适用于浅层软弱地基,通过更换填料来提高地基承载力。
换填法夯实法排水固结法桩基法通过重锤夯实或压实土体,提高地基承载力。
通过排水来提高土体固结度,从而提高地基承载力。
通过桩基将荷载传递到深层土体,提高地基承载力。
设计方案选择软弱地基处理施工实例总结词详细描述高效加固,适用范围广详细描述强夯法是一种利用重锤的高能量冲击,将软弱地基进行强力夯实的地基处理方法。
关于建筑施工中软弱地基的几种处理方法地基是建筑工程的基础性工程,建筑地基施工质量对整个建筑工程的质量及安全稳定性有着直接的影响。
如果建筑工程地基施工质量没有保证,将对建筑工程上部结构的顺利施工造成一定的难度,有可能因为地基施工问题造成上部工程无法施工,延误工期,工程效益大大折扣。
本文就建筑工程施工中软弱地基施工中几种常用的地基处理方法进行阐述,提出了软弱地基处理措施选择方案,以期能够对有关建筑工程施工单位提供参考和借鉴。
标签:建筑工程;软弱地基施工;处理方法1 软弱地基处理措施的选择对于软弱地基处理措施的选择应按照安全适用、经济合理以及技术先进可行的原则。
根据笔者长期积累的工程实践经验对软弱地基处理措施选择有以下几点建议和看法:(1)软弱地基中软土层不是很深,并且地基上部结构荷载不是很大情况下,根据施工设计要求对地基处理进行选择方法,通常这种地基不需要特殊处理,只需作简单的夯实即可。
如果工程设计要求对该类地基进行处理,可采用换填法进行处理,即将地基下部不是很厚的软弱土层挖除,填入硬土材料夯实即可。
(2)在建筑工程地基施工中,如果地基的软土层比较厚,通过换填法无法满足工程设计要求时,需要考虑采用浆液灌注加固法、强夯法来处理。
也可以采用垂直排水法在地基中设置砂井、塑料排水带来处理深层软弱地基,如果采用垂直排水法处理地基时也配合堆载预压法进行,地基处理效果更理想。
(3)如果工程施工工期紧张且对地基的沉降要求比较严格时可考虑采用喷粉或者喷浆形式的搅拌成桩的方式进行地基处理。
(4)在市政道路施工中,且工期要求不是很紧的情况下,可考虑选用堆载预压法对软弱路基进行处理,也可以采用旋喷桩的措施来加速软土的排水固结,提高地基强度,防止地基沉降。
(5)对于地理环境、地质环境比较复杂的软弱地基的处理,可结合多种软弱地基处理方法对地基进行处理,有效地弥补各种处理方法的不足和缺陷,达到最佳的地基处理效果。
2 常用的软弱地基处理方法2.1 换填法换填法是将地基持力层的软弱土层置换掉的处理方法。
路基工程软土地基处理对策分析路基工程是指为公路、铁路等交通设施所建的基础设施工程,而软土地基是指地基土质较软弱,容易产生变形和沉降的土地。
软土地基在路基工程中是一个常见的难题,处理软土地基需要科学的对策和方案。
本文将就软土地基处理的对策进行分析和探讨。
一、软土地基的特点软土地基有以下几个主要特点:1. 土质松软:软土地基容易受水分影响,土质呈现松软状态,抗剪强度较低。
2. 易产生沉降:软土地基在承受外荷载时容易产生沉降,影响镇压性能。
3. 变形较大:软土地基在荷载作用下容易产生较大的变形,导致路基沉降不均匀。
4. 存在液化危险:软土地基在地震等外力作用下容易发生液化现象,造成路基沉降和损坏。
二、软土地基处理对策1. 地基加固技术地基加固技术是软土地基处理的核心对策之一。
主要包括土石方填筑加固、地基灌浆加固、预压地基处理等。
土石方填筑加固是指通过加入适当的填料、控制填筑层的压实度和含水率,增加土体的承载能力和抗沉降性能。
地基灌浆加固则是通过在地基土中注入固化剂材料,加固土体,提高土体的抗剪强度和稳定性。
预压地基处理是通过在地基上额外施加一定的压力荷载,提前对软土进行固结和沉降,减小后期沉降量。
地基改良技术是软土地基处理的重要手段。
主要包括灰土搅拌桩、碎石柱加固、膨润土处理等。
灰土搅拌桩是将水泥、石灰等固化材料与软土混合,形成桩体,提高土体的承载能力和稳定性。
碎石柱加固是通过在软土中打入一定规格的碎石柱,增加土体的排水性和承载能力。
膨润土处理是通过加入膨润土材料,改变土壤结构,提高土体的稠实度和抗剪强度。
3. 排水技术软土地基常伴随着较高的地下水位,因此对软土地基进行排水处理是非常关键的。
主要包括排水沟、排水管、地下水降低等手段。
排水沟是通过挖设排水沟,加快软土地基内地下水流速,降低地下水位,减小软土地基的液化风险。
4. 合理设计和施工对于软土地基,合理的设计和施工也是很重要的对策手段。
在路基工程设计中应该充分考虑软土地基的特点,合理确定填方和挖方的平均高程,控制填方和挖方的坡度和土体湿度,避免过度压实和过度排土。
软弱地基处理及案例分析
地基基础工程的重要性
将直接影响到建筑物的安全与正常使用,国内外地基基础方面的质量事故发生不少,P1~13,应引以为鉴;同时,地基基础工程费用较大,约占总造价的20~25%,若需地基处理时则费用更大,因此,搞好地基、基础设计对节约工程造价有很重要的意义。
地基基础一旦发生质量事故,其修补工作要比上部结构困难得多,因此,我们必须做到设计工作万无一失,防范于未然。
对于软弱地基,如相对密度Dr<0.33的松砂土,天然含水量大于液限,即I L >1.0,孔隙比e>1.0,压缩系数α1-2=0.7~1.5MPa -1的粘性土,具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性。
这些土作为地基土往往承载力低,压缩性大,不能满足建筑上部结构的要求,易引起建筑物沉降或不均匀沉降,造成上部结构沉陷、开裂破坏或倾斜。
此时我们可以通过对地基土进行必要的加固或改良,以提高其承载力和减小其压缩量,使之符合上部结构对它的要求。
目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法,以下对换土垫层法、砂石桩挤密法处理软弱地基的问题作一些探讨。
一、换土垫层法
将基础底面设计标高以下一定深度范围内的软土挖除,另行换填经分层夯实的砂砾料即形成砂砾垫层。
(一)、作用
1、砂砾垫层夯实后具有较高的强度,作为基础的持力层,其承载力足以满足建筑物的要求;另一方面,垫层的设置能使基底压应力通过垫层扩散到下面较大面积的软土层上,同时,软土层置于砂砾垫层之下,实际上已变成了下卧层,其承载力随埋深的增加而有所提高,于是就可保证软土层所承受的压力不超过它本身的承载力。
2、砂砾垫层的压缩性小,所以基础的总沉降值将减小。
3、砂砾垫层是良好的排水层,所以还能加速软土层的固结。
(二)、砂砾垫层的设计
1、厚度Z :根据作用在砂垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软土层经深度修正后的地基承载力特征值修正值,即:
Pz+Pcz ≤fza 根据上述条件,可先选定砂垫层的承载力,一般取150~200KN/m ²,由此算出基础宽度。
再假定垫层厚度为1~3米,按上式进行验算,直到满足要求为止。
砂垫层底面处的附加应力可按基底附加应力扩散到Z 处等效的原理计算。
条形基础:
θ
tan 20Z b b p P Z +=
,矩形基础:
)
tan 2)(tan 2(0θθZ b Z l lb
p P Z ++=
,θ-地基压力扩散角,由查表确定。
2、宽度b ´:应满足压力扩散的要求,即:
b ´≥b+2ztg θ,l ´≥l +2ztg θθ-垫层压力扩散角,︒≥︒30 50.0 20 25.0:,:=b
z b z 。
b ´确定后,再按当地经验挖土边坡延伸至地面,所以垫层顶面宽度要比底面宽度为大。
3、沉降量验算:对于重要的建筑物,还应验算垫层及垫层下软土层的压缩量,压缩量的计算一般采用分层总和法。
(三)、砂垫层的施工
1、就地取材:一般以级配良好、质地较硬的中砂、粗砂或砾砂为好,含泥量不得大于3%,在砂垫层中也可掺入一定数量的碎石或卵石,含石量≤50%,其最大粒径不宜大于50mm ,且应与砂拌和均匀。
2、垫层应分层夯实,每层厚度约20~30cm 左右,压实过程中应酌量洒水,以利达到最大的密实状态。
压实方法有:平振法、夯实法、碾压法、水撼法及插振法。
插振法:用插入式振捣器,同时使砂砾垫层达到饱水状态。
二、砂桩挤密法
适用于松散砂土,素填土和杂填土地基,置换饱和粘性土地基。
砂桩不仅可挤密地基土,还能与挤密后的土共同形成复合地基,整体承载力高,同时,砂桩是良好的排水通道,可以加速软弱土层的固结。
桩径d :300~600,桩距一般为≤(3~5)d ,材料为级配良好的中砂、粗砂或砾砂,含泥量不得大于5%,最大颗粒粒径≤50mm 。
下面主要讨论针对粘性土地基的加固处理。
(一)、加固机理
1、砂石桩置换:在粘性土中形成大直径密实砂石桩桩体,与粘性土形成复合地基,提高了地基承载力和整体稳定性。
2、上部荷载产生对砂石桩的应力集中,减少了粘性土的应力,从而减少了地基的固结沉降量。
经统计,对粘性土地基的加固处理后,可减少沉降量20%~30%。
3、砂石桩是良好的排水通道,可以加速软弱土层的排水固结。
(二)、用砂石桩处理地基的实例 1、工程地质概况
都江堰市平义村四社村民搬迁房二号地一号楼位于都江堰市观景路南侧,建筑面积2160㎡,六层砖混结构,条形基础,局部为独立柱基,基础埋深-2.4米。
根据设计单位计算基础底面尺寸时对承载力的取值,要求加固处理后复合地基承载力fspk ≥200KPa 。
地质剖面自上而下由耕土、杂填土、素填土、粉质粘土、粉土、中砂及卵石层构成。
各土层地基承载力标准值fk 如下:
素填土:fk =90 KPa
粉质粘土:fk=110 KPa
粉土:fk=100 KPa
中砂:fk=120 KPa
稍密卵石:fk=240 KPa
中密卵石:fk=400 KPa
该场地卵石层上覆土层承载力低,变形大,不宜作天然地基,卵石层承载力较高,变形较小,是良好的天然地基,但卵石层顶板埋深4.3~6.3米,结合拟建物特点,选该层为天然地基持力层不经济,经分析比较确定,采用振冲碎石桩复合地基,桩端处理至稍密卵石层下0.5米处。
2、砂石桩设计
(1)、要求:复合地基承载力标准值fspk≥200KPa,处理深度:基底下,卵石层顶板下0.5m以上地基土层。
(2)、砂石桩参数:以基础外边线为基准,采用正方形布桩,间距900×900,桩径φ620,面积置换率m=0.38。
(3)、处理范围:要求开挖1.5m深后进行地基加固,进入卵石层0.5m。
平面处理范围为沿基础外边线进行处理,设保护桩两排,布桩根数809,处理面积726.44m2,平均桩长5.0m。
(4)、砂石桩材料:主要为砂卵石,粒径2~8cm,砂采用中砂,砂石比例为20%,80%。
(5)、铺设褥垫层:在砂石桩施工完成后,在基底满铺设0.3m厚的级配砂卵石褥垫层,砂量为30%,卵石料粒径≤4cm,范围为基础垫层外10cm。
(6)、处理效果:
按公式fspk=m fpk +(1-m)fsk计算复合地基承载力标准值fspk≥200KPa。
3、砂石桩平面布置图,如图1:
图1 砂桩平面布置图
4、施工方法及质量控制
(1)、施工方法:采用CZ-15型挤密碎石桩机,其取土管外径φ325,成孔直径420,锤重8KN。
冲击落距≥1.5m,桩体直径≥620。
(2)、质量控制
①、成桩工序:冲击取土成孔,空击,投料,击实成桩四个步骤。
②、投石量以每延米计,投料量为0.30m3/m,不得小于计算投石量的95%,控制量为4斗车。
③、每延米捣实成桩冲击数由锤重、落距采用标准能量3500KNm/m3控制,即每斗车冲击数控制在8~10击。
④、记录与施工同步进行,记录内容包括成孔深度,投石量及成桩过程中的异常情况。
⑤、施工中应保证桩位准确,其偏差应不大于成孔直径,桩应保持连续和垂直,垂直度偏差不应大于1.5%。
⑥、施工顺序采用一边推向另一边方式。
⑦、施工结束后,用载荷试验及动力触探法检测桩体,采用工程地质勘察方法测定桩间土承载力标准值等全面质检工作。
5、地基承载力检测结果及分析
(1)、动力触探结果及分析,见表1、表2。
N
桩体动力触探试验汇总表表1
63.5
N 63.5土体动力触探试验汇总表 表2
(2)、静载荷试验结果及分析,见表3、表4,各点压力Q 与沉降量S 的关系见图2。
540#点各级荷载下对应的沉降量 表3
490#点各级荷载下对应的沉降量表4
图2 平义村四社2#地1#楼540#、490#点载荷试验Q-S曲线图
对上述结果分析可知:540#、490#载荷点的Q-S曲线均无明显拐点,根据相关规范,结合本场地地基土上部地质情况,取沉降量S=9mm对应的荷载为复合地基承载力基本值:分别为319 KPa、312 KPa。
由于只有2个静载试验点,取其最小值为复合地基承载力标准值,即312 KPa。
按公式fspk=m fpk +(1-m)fsk计算复合地基承载力标准值fspk=0.38×420+(1-0.38)×108=226.56KPa≥200KPa。
6、结论
本工程复合地基通过动力触探及静载试验进行检测,经统计分析、计算,认为:
(1)、根据动探资料显示:该场地复合地基加固效果一般。
(2)、根据静载试验结果,确定该场地地基竖向承载力标准值312 KPa,满足设计要求。
(3)、复合地基竖向承载力以静载试验为准,动力触探为参考。
(4)、该房屋经5.12地震后检测,完好无损,结论为可使用;相邻的未经地基处理的房屋严重破坏,有的已经拆除,见图3、图4、图5、图6。
图3 平义村四社2#地1#房5.12地震后完好无损,可使用
图4 四川农业大学都江堰校区23#楼地基沉降使墙体破坏
图5四川农业大学都江堰校区23#楼地基沉降,可见图中已是人去楼空
图6 5.12地震后,平义村四社2#地1#房对面的玉华酒店严重破坏已拆除。