粉喷桩处理淤泥质粉质粘土夹粉砂软基技术.doc

粉喷桩处理淤泥质粉质粘土夹粉砂软基技术孙杰,王德庆,黄可良(济南城建集团有限公司，山东 济南 250031)摘要：芜湖市花津南路淤泥质粉质粘土夹粉砂地段利用了粉喷桩软基处理技术,经钻芯法检测桩身无侧限抗压强度值，承压板慢速维持荷载法进行静荷载试验，粉喷桩软基处理技术满足工程设计要求，对淤泥质粉质粘土夹粉砂软基处理具有一定的指导意义。关键词：粉喷桩，淤泥质粉质粘土夹粉砂，软基处理，无侧限抗压强度,复合地基承载力特征值芜湖市花津南路北起天子港路（桩号K0+010.5），南接纬十三路（桩号K3+007），全长2996.5m，路幅宽40m，柔性路面，另包含桥梁一座，桥梁两测(0+575-0+630,0+660-0+710)为沟塘软基，地质情况见表1。表1 岩土工勘报告摘录表层序(岩)土层名称层厚(m)fa0(kPa)Es(MPa)层顶黄海高程(m)l耕植土O.202.7040/5.0014.50l-1淤 土1.203.70401.82.905.552粉质粘土0.42.30l004.54.986.703淤泥质粉质粘土夹粉砂1.2019.20652.81.006.00*4粉质粘土揭示厚度0.402.50l4055-13.25.865粉质粘土0.307.502409.5-15.528.896粉细砂0.802.601808.517.022.65*7强风化基岩0.603.60260l5.0-16.7l13.108中风化基岩揭示厚度大于5.03000/-l7.7l注：fa0一容许承载力基本值；Es一压缩模量；*者为层顶假设高程。1软基处理方案1.1处理方案在桥头两侧沟塘软基段采用粉喷桩处理，具体处理方式为：围堰、抽水、清除全部淤泥至层淤泥质粉质粘土夹粉砂粉层，整平场地，铺设50cm砾石砂垫层，作为粉喷桩工作面，施打粉喷桩，桩径0.5m，桩长12m，桩距1.2m，梅花形布置，打桩完毕后在砾石砂满铺二层土工格栅，其上再分层铺筑碎石土40cm，其上再做40cm8%石灰土。粉喷桩水泥喷入量为5055kgm，设计水泥土的无侧限抗压强度为R28=0.8Mpa；R90=1.2Mpa。施工时从桩底向上喷粉，同时搅拌提升，直至地面30cm，桩身上部3.0米范围内进行重复搅拌，将地面下未喷水泥的30cm，用同剂量水泥土回填。1.2材料要求粉喷桩处理软土地基主要固化剂为水泥，粉喷桩加固材料采用海螺32.5级普通砼酸盐水泥1。1.3粉喷桩水泥掺入量的确定2粉喷桩桩径50cm，设计水泥用量55Kg/m。水泥土试配强度为1.2Mpa，施工前必须通过室内配方试验的检测确定每延米的水泥用量,配合比试验依据粉喷桩加固软弱土层技术规范TB10113-95,根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应相应变化。1.4机械参数选择钻进速度v1.Om/min，提升速度0.4-0.7m/min，搅拌转数r=30-50转min，送灰管内空气压力在喷粉时p=0.25-0.4Mpa，停喷搅拌时0.2Mpa。送灰管的长度一般不大于60m。1.5试桩搅拌桩施工前，应进行成桩试验，调整各种机械参数如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等，以保证施工质量。成桩试验要求达到以下目的：1.5.1 场内试验的水泥土的配合比，是否适用于现场。1.5.2 测水泥土的无测限抗压强度是否满足设计的要求，即28 天龄的强度极限不得低于0.8Mpa, 90天龄期的强度不得低于1.2Mpa。1.5.3 成桩7日内用轻便轻探器进行水泥土质量检查，根据钻进速度判定水泥土强度，当水泥土质量有怀疑时，应采用钻孔取芯做抗压强度试验的方法进行检验。1.5.4 检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。1.6检测和试验1成桩7天后，开挖自检，观察桩体成型情况及搅拌均匀程度，如实作好记录，检查频率为5%，开挖深度0.5m，如发现凝体不良等情况，应报废补桩。成桩28天后进行钻孔取芯检验，抽查频率为5-1%。1.7质量要求及质量检验3桩位偏差不大于50mm，垂直度不超过1.5%；桩体强度符合设计要求，桩身连续均匀。检查原始记录是否详尽、如实，如有不符合要求的，应采取补救措施。2钻芯法桩身质量检测2.1检测目的确定桩身均匀性、完整性及桩体无侧限抗压强度值。2.2检测方法4桩身质量检测参考建筑基桩检测技术规范JGJ l06-2003之钻芯法相关要求进行；取芯设备选用GY-1型工程钻机(钻头直径9lmm)。抽芯孔位选在桩半径l2处；钻孔采用小水量循环法，控制回次进尺和时间，确保芯样完整。2.3 野外现场芯样描述根据野外现场编录情况，各检测桩芯样描述如下：复搅段芯样大部分完整，暗灰连续，呈较硬短柱状，桩头胶结良好，搅拌基本均匀；复搅段以下，芯样基本完整，短柱状，局部呈块状，搅拌基本均匀。2.4芯样室内抗压强度试验成果在桩身上、中、下位置各取芯样l个，用切割机和磨平机加工成高径比为1：1的标准试样，每根桩取l组3块试件；试验按照普通混凝土力学性能试验方法GBT 50081-2002的有关规定执行5，试验结果见表2。表2 芯样试块抗压强度试验成果汇总表桩号取样深度（m）试件尺寸（mm）折算90d无侧限抗压强度（Mpa）0.371711.324616.670711.311.372711.20.871711.325916.270711.311.372711.20.572711.424676.271711.311.671711.20.470711.425046.172711.311.571711.20.670711.522206.372711.411.270701.20.471711.423836.471711.311.471711.22.5质量评价通过现场检测情况表明，各检测桩芯样较完整，搅拌基本均匀；室内抗压强度实验结果显示，水泥搅拌桩芯样单轴折算90d无侧限抗压强度平均值可达1.2Mpa，强度满足设计要求。3 静荷载试验3.1 试验目的鉴别复合地基承载力特征值是否满足设计要求。3.2 试验执行标准1建筑地基处理技术规范JGJ79-2002。3.3 试验用设备加载反力平台壹座，1000kN电动液压千斤顶及油泵、油压表壹套，JCQ-503D静荷载试验测试仪壹台，1000kN荷载传感器壹台(华东电子仪器厂生产)壹台，容栅式电子位移传感器(行程50mm、精度0.01mm)贰只，承压板l000 mm1000 mm壹块。3.4 试验点位的工程参数复合地基承载力设计特征值110kPa, 桩长12m,承压板尺寸1.O m23.5 最终加载值及相应沉降量表3最终加载值及相应沉降量表试验点位最大加载值(kPa)相应的最大沉降量(mm)试验终止原因2461#22026.29达到预估加载值2591#22020.042467#22020.122054#22014.572220# 22018.042383# 22025.803.6复合地基承载力特征的确定13.6.1取值依据根据JGJ79-2002附录A.A.0.9条第4款“对水泥搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取sb等于0006所对应的压力”。第5款“。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半”。A.0.10条“试验点的数量不应少于三点，当满足其极差不超过平均值的30时，可取其平均值为复合地基承载力特征值fspk”。3.6.2复合地基承载力特征值实测值取值见表4。表4 复合地基承载力特征值实测值取值试验点位按沉降量S与承压板宽比sb=0.006所对应的加载压力值取值(kPa)按p-s曲线极限荷载的一半取值(kPa)实测值取值(kPa)2461#(第一点)1161101102591#(第二点)1321101102467#(第三点)1331101102054#(第四点)1421101102220#(第五点)1441101102383#(第六点)1281101103.7检测结论平均值=1lOkPa，极差=0，故复合地基承载力统计特征值fspk为llOkPa，满足设计承载力特征值。4 结语在淤泥质粉质粘土夹粉砂地质条件下利用了粉喷桩软基处理技术,经钻芯法检测水泥搅拌桩芯样单轴折算90d无侧限抗压强度平均值可达1.2Mpa，强度满足设计要求；通过静荷载试验检测，复合地基承载力统计特征值fspk为llOkPa，满足设计承载力特征值。粉喷桩软基处理技术满足工程设计要求，对淤泥质粉质粘土夹粉砂地质条件下软基处理具有一定的指导意义。参考文献：1 中国建筑科学研究JGJ79-2002建筑地基处理技术规范S 北京:中国建筑工业出版社,2002,45,49,682 铁道部第四勘测设计院TB10113-95粉喷桩加固软弱土层技术规范S 北京：铁道部建设司科情所