沉管碎石桩在砂性地皮基中应用

浅析沉管碎石桩在砂性土地基中应用【摘要】碎石桩技术自50年代引进我国后，在工业、交通、水利等建设工程中都得到了广泛应用。在软弱地基中使用，有不少成功经验，也有达不到预期效果教训。本文通过沉管碎石桩在砂性土地基中应用一例，闸明其在提高砂性土地基的承载力、减少地基变形和增强抗液化性能方面有着显著效果。【关键词】地基承载力承载力特征值沉管碎石桩粘性土液化地震烈度1、工程概况某电厂厂区地形平坦，其地基土系由河流历次泛滥堆积形成。据钻探资料在深度40m范围内地层可分为四层，自上而下为：第1—1层粘质粉土：褐黄色，可塑，层厚5.5m，地基承载力特征值为100kPa。第1—2层粘质粉土：黑灰色，可塑～软塑，含有机质成分，层厚5.0m，地基承载力特征值为90kPa。第2层粘性土：由粘土、粉质粘土、粘质粉土交互组成，可塑～软塑，含有机质，局部偶含贝壳碎石，层厚约4.1m，地基承载力特征值为100kPa。第3层粉细砂：黄褐色，稍密，一般厚度10.4～11.9m，地基承载力特征值为180kPa。第4层粘性土，以粘质粉土和粉质粘土为主，粘土次之，层厚约12m左右。由以上厂区地基土特性可知，其天然地基承载力较低，不能满足电厂主要建筑物和附属建筑物的要求，且第1层粘质粉土在7度地震烈度时存在液化问题，因此决定地基加固处理，以达到提高承载力和消除液化的目的。结合实际情况，通过综合比较，采取对厂区建筑物地基采用沉管碎石桩加固方案，在正式工程施工前，进行了试桩及其效果检验，具体情况如下：2、试桩设计参数本场地沉管碎石桩采取正三角形布置，设计桩长12m，桩径≥400mm，桩距为1.10m、1.30m和1.70m，三种桩距分别布置桩数为49根、49根和47根。设计要求填充碎石粒径φ=20～40mm，地基土承载力f≥180(kPa)，ES≥15(MPa)。3、沉管碎石桩施工这种桩的施工过程是靠设备自重和振动沉拔机产生的激振力，以及由桩管通向孔底水的作用，使桩管沉入土中，将土体挤向桩管周侧；同时桩管的振动能量以波的形式在土中传播，使桩管周围土振密。造孔后自下而上逐段填充碎石，边填边振边拔管，逐段密实，直至地表。本工程施工拟定的主要机械设备和技术参数详见下表1和下表2。在沉管碎石桩施工过程中，各试验桩沿桩位周侧普遍发生地面明显下沉现象，说明在挤密与振作用下，土体加密效果较佳。表1机械设备参数响设备名页称体吊车摆振动沉超管拔桩劈机川装料机蚀桩管厅型号拨W20榜0A细D织Z受—蹲800穗0链Z到L宽—绢50遭长胀14.稍4m康规格再50t从90k瘦w键1m捆3球外帜径肆325谷mm表2施工技术参数奔供水压物力纲(语kPa恰)缴供水量脱(伤m破3条/h)圾填料粒找径冬(剩mm)愚填料量葵(茧m施3曾/h)耗施工速婆率锹(讽m/m专in)阁250割20脑2奏0智～温40击0.1隆7艘0.8江4黑、加固看效果检单验与分拴析泻在成桩园静钩置铲4远5恭天后，狠我们采版取标贯翅、静力警触探和胸载荷试屡验三种聪原位测述试手段倦对其进灾行检测凑，结果殃如下：否(1样)盏标贯试葱验呈表机3酸备醒狮标贯试请验测试湿结果纱试区舅桩酱距气1.1途0m批桩东距难1.3牧0m造桩眼距悔1.7烛0m湾地层编拐号鸣1剪—杂1或1本—傲2贴2器1桌—括1帆1竖—井2面2懂1烂—伟1皇1优—吃2盼2衰N漂63.滑5只试前汉11撞6凝11迎6丘11蓝6誓试后疮26蠢23脊21营22肚16嫩16蹲13舱9酷提高赴率问(释%)感136慈282迷91乘267心45动117馒从上赴表亚3乔可明显涉看出，饼不同桩喂距的桩慧加固后解的地基村土其标仰贯击数测均有较封大的提敞高，并待表明桩亡间土加炉固效果伙随桩距销增加而召减少。医(2唯)镰载荷试奸验设本试验备在三个努区各做贿了二个杀点的单披桩复合伙地基载峰荷试验棉，试验黑埋设深箩度印2.9寺m币，圆形收压板直贵径与桩佛距相等堡。各试勤验点的吸测试结互果如灾表菠4林所示债。跪1.1销m梅区两个远试验点导的结果多相差较斩大，分盏析原因趴认为惯，信E算1贺点靠的贩边桩，尼可能影脂响试验满成果，芳使数据晓偏小。饱表束4村敲糕阿撞载荷试拉验结果著试验区奥1.1茶m勇区赔1.3松m帖区凑1.7欲0m食备狗膛注对点胜合号槽E议1就E回2但E砖3朱E不4验E洗5饱E怀6准加固前袭地基土树载荷试局验的比放例界迁限蜻P板o挨值污为博110叉kPa遥f(k尿Pa)扶183扁.3杏293历.3之295现.0幅280腐.0弹220货206趣.5炎E容o蓄(顾MPa椒)至16.遭1骡25.右8踢18.棍5股17.袄6订8.0桥7.5尝注昆：累f际—某复合地宏基承载诱力设计帐值咽；碑E端0障—粱复合地乎基变形台模量。唤(3沸)季综合分录析湾综合上峰述检测歇结果可史见，不泊同桩距暮均明显匙取得加脆固效果姿，提高牺幅值基锤本反畏映懂1哪m付区蒜＞武1.3俯m灭区排＞率1.7缓0煤m专区；复士合地基大载荷试烛验成果箱与天然园地基土直设计滋值姨110好P晚a包相比，局也有显区著提高久，说明略加固效虹果良好浇。祸从标贯拦击数成号果分析逗，加固曲后桩间罚土的标五贯击数怒仅录有均1饱点晨为股9抽击，其狠余都大塌于琴1墨3成击，均咳大于液上化临界倚击屈数渗6.海5国～静7的击，加单固后土恭层液化之问题已穷全部清屿除。究遭其的因致，主要痕是碎石体桩形成笑了良好筐的竖向却排水通弱道，也盒缩短了商水平排笋水路径扰，增强伞了排水检效能，失抑制了炒孔隙水缓压力上赖升，使给其不能盼增长或废边增长览边消散些，从而办有效地事防止液纤化的产嘱生，明崭显地提票高了桩冷间土承伐载力。次5吵、效果孩评价鹿发电厂魔运版行挠2权0霉余年来皂，其实私测最大瓜沉降践量茶65.过2m谋m娘，最小晃沉降朴值惯54.这2m帽m井，平均思沉降汇值绢59.竟3m穷m郊，最大溉沉降差慌或倾斜忌值太