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地基加固处理中的二次压浆灌注桩应用研究 摘要：二次压浆灌注桩是指在小桩成桩后通过预埋的压浆管对桩端及桩侧高压注入浆液，使桩端持力层得以固结密实，桩侧摩阻力增大，形成复合地基，提高地基土的整体抗剪强度，防止砂土层液化流动，从而达到加固的作用。本文详细介绍了用二次压浆灌注桩桩处理某电厂1#机组电除尘改造工程地基处理方法，其研究成果可以供类似工程借鉴。 关键词：二次压浆；地基；抗震加固；小桩 1 引言 随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基桩身质量或桩端持力层存在缺陷,达不到设计要求,需要加固处理。某电厂1#机组电除尘改造构筑物工程基础为4条埋深3.3m的独立基础。厂区地基主要由轻亚粘土组成，地表以下511m范围内为饱和轻亚粘土（粉土）。在地震烈度7度时，此层土属中等液化土。为保证在7度地震时基础下的可液化土不发生液化变形，需对地基进行抗震加固处理。根据设计需要，加固处理后的地基承载力要达到250kPa。根据工程实际，采用了灌注桩桩结合二次压浆，形成复合地基进行抗震加固处理，取得了理想的效果。 2工程地质条件 根据工程地质勘察报告，厂区地层自上而下为(1)1层轻亚粘土 -1层:可塑硬塑，稍密，一般厚度6.17.0m；-2层：可塑软塑，局部呈流塑，稍密，厚度3.15.4m，埋深在5.09.75m以下。(2)2层 亚粘土和轻亚粘土，埋深在9.413.0 m以下。(3)3层 砂层，细、中砂，埋深在14.019.0m以下。各层土的物理力学指标见表l。 地下水属潜水，常年地下水平均深度为4.907.00m。在地震基本烈度7度时，饱和轻亚粘土将发生液化，液化深度由地下水位起至层土层底深度范围内。层和层土被判为非液化土层，可不考虑液化问题。从厂区工程地质条件可知，层土底层埋深为9.4013.00m以下。考虑基础对承载力的要求，地基加固深度为5.013.0m，厚度约8.0m。 表l 各层土的物理力学指标 3 加固机理 二次压浆灌注桩桩是小桩成桩后再通过预埋的压浆管对桩端及桩侧高压注入水泥浆液,水泥浆液与桩间土发生物理化学反应，固结成具有整体性和稳定性能达到一定强度的复合体，使桩端持力层得以固结密实，桩侧摩阻力增大，从而改变地基土性质，提高地基土整体抗剪强度，防治液化土层流动，避免地基产生过大的变形，以达到了抗震加固的作用。 4.加固方案 4.1 方案设计 地基加固后承载力要求达到250kPa,各桩均采用二次高压注浆，小桩直径也相应增大为150mm，同时考虑到提高桩体的抗压抗剪性能，桩内下设12钢筋和15钢管作主筋。该工程在基础范围内布置压浆桩278根，桩径150mm，桩长9.7m(-3.313.0m)，桩中心距1.0m,呈梅花形布置，各桩均进行二次高压注浆，其二次压浆量各桩不少于0.3m3。桩位平面布置见图1，压浆桩剖面图见图2。 4. 2承载力验算 （1）单桩承载力：因设计桩径较小,忽略桩端阻力,桩侧摩阻力按30kPa考虑，则单桩承载力 R=0.159.730=137（kN）。 （2）复合地基承载力：根据处理后复合地基承载力 fsp,k达到250 kPa的设计要求，按桩的面积置换率计算: m=(fspk-fsk)/(Rkd /Ak-fsk) 天然地基承载力fsk=120 kPa，桩间土承载力折减系数=0.5，求得m=2.5%。按复合地基承载力计算公式: fspk =m Rkd /Ap+(1-m)fsk 求得复合地基承载力 fsp,k=2.5%137/0.01767+0.5（1-2.5%）120=252.3(kPa)。 （3）二次压浆后的地基承载力 根据其它工程经验，通过对地基二次压浆, 桩侧摩阻力至少增大20%，地基承载力也相应提高，故二次压浆后的复合地基承载力满足250 kPa的设计要求。 图1 桩位布置平图 图2 二次压浆小桩剖面图 5 施工工艺研究 利用高压注浆法加固地基，正确合理的施工工艺是保证加固效果的关键因素，采用泥浆护壁正循环钻进工艺成孔，泵送水泥浆成桩，孔底二次高压注浆。使用XY-1型钻机5台，HB50/15注浆泵2台，砂浆搅拌机2台。施工工艺流程如图3。 图3 二次压浆小桩施工工艺流程图 6 加固效果 注浆完毕后，必须及时检验质量，方法有钻孔取芯法、标准贯入试验或载荷试验等。桩的完整性采用低应变方法检验，地基承载力采用静载试验方法检验，数量和试验方法按照规范进行。抗震加固处理效果采用瑞雷波法检验。从处理后的检测结果知，液化层消除。根据检测报告，用剪切波速与标贯关系及经验公式计算，处理后的地基承载力达到设计要求，且最大可达310kPa。该工程完工后，通过专业基坑监测单位近一年的沉降观测，发现沉降量都在规范要求的范围之内，完全符合要求，说明采用二次压浆灌注桩加固的方案是可行、可靠、成功的。 7.结束语 该场地改造工程的地基抗震加固处理取得了良好的效果。加固效果好、可靠、经济效益显著、施工简便，并可有效缩短施工工期，节省了大量的人力、物力。实践表明：二次压浆灌注桩桩处理地基既提能高复合地基的承载力，又能达到抗震加固的目的，是一种比较经济适用的地基处理方法。其社会效益 和经济效益显著，值得在国内大力推广应用。 参考文献： 中华人民共和国行业标准 建筑地基处理技术规范 （JGJ79-91）,1992 赵织缙，应惠清主编简明深基坑工程设计施工手册，北京：中国建筑工业出版社，2000 彭振斌 注浆工程设计计算与施工，武汉:中国地质大学出版社,1997. 陈仲颐，叶书麟主编基础工程学，北京：中国建筑工业出版社，1990 顾晓鲁等主编 地基与基础，北京：人民交通出版社，1993 洪毓康主编 土质学与土力学，北京：人民交通出版社，1987 高大钊 软土深基坑支护技术中的若干土力学问题，