强夯与挤密碎石桩结合在新近填土地基处理中的应用

2014-12-11王森

中国科技纵横 2014年20期

关键词：持力夯法车间

王森

(中色科技股份有限公司,河南洛阳 471039)

强夯与挤密碎石桩结合在新近填土地基处理中的应用

王森

(中色科技股份有限公司,河南洛阳 471039)

本文介绍了强夯法与振动沉管挤密碎石桩法结合在某工程地基加固中的应用，阐述了其地质情况、方案设计过程、实施情况和加固效果，并对工程施工中应注意的问题提出了解决办法，对新近填土地区地基处理工程具有一定意义。

地基处理强夯碎石桩新近填土复合地基

1 工程概况

昆明某铜业有限公司高精电工铜材项目，拟建场地在昆明某工业开发区。主厂房设计为两跨轻型门式钢架结构，厂房跨度24+24米，柱距9。最大吊车吨位5t，轨顶标高8.000米。车间内设备密集，地坪堆料区荷载50KN/m2。

根据勘察结果，拟建场地分布的主要地层自上而下简述如下：

（1）压实填土：为近期回填形成。稍湿，结构稍密～中密，主要由红粘土组成，一般层厚4.0～13.6m，平均层厚7.7m。填土层虽然经过清基和碾压，但由于是新近回填，填土体尚未完成自重固结，不宜直接作为基础持力层。

（2）红粘土：褐红色～褐黄色，稍湿，硬塑～可塑状态，韧性中等，局部夹有砾石，一般层厚1.9～11.5m，平均层厚7.1m，fak=150Kpa。

（3）红粘土：红褐色、褐黄色，稍湿～湿，硬塑～可塑状态，局部夹有砾石，厚度变化较大，一般为2.0～17.8m，平均层厚8.5m，埋深10.0～18.3m，fak=160Kpa。

（4）红粘土：红褐色、褐黄色，湿～饱和，软塑状态，主要见于基岩面低洼处及岩溶较发育地段，厚度一般为0.6～4.1m，平均层厚为2.9m。埋深17.0～26.5m，fak=100Kpa。

（5）强风化～中风化灰岩：灰白～深灰色，薄～中厚层状，岩芯呈碎块及土夹碎块状。岩面高低起伏较大，埋深18.5～30.4m，层厚0.5～4.5m，平均层厚1.8m，fak=500Kpa。

（6）中等风化灰岩：灰白～深灰色，隐晶质结构，中厚层状，岩质坚硬。岩石表面溶蚀现象发育，基岩面高低起伏较大。该层埋深介于16.0～32.0m之间，平均23.9m，fak=3000Kpa。

图1

图2

2 地基处理方案比较与分析

根据场地地层结构特点，表层为厚度较大的新近回填土。结合厂房及车间内部设施工艺、荷载特点，基础处理型式可以有以下两种选择：

（1）复合地基方案。由于压实填土为新近回填，厚度较大，尚未完成自重固结，局部地段结构松散，不宜直接作为基础持力层，需进行地基处理后以复合地基作为基础持力层。对本工程车间厂房基础及设备基础，在场地厚度较小采用强夯对地基进行处理。填土厚度大于强夯对地基处理深度范围地段则先进行碎石桩或CFG桩，再进行强夯处理，形成复合地基可作为厂房和设备基础持力层。

（2）桩基础方案。拟建车间可选用桩基础，桩基持力层选择基岩层，桩型可选择人工挖孔桩。设计应根据桩承载力和场地各地段地层出露情况来选择桩长、桩径，由于场地基岩为可溶岩，表层岩体溶蚀裂隙发育，一般较破碎，桩端须进入完整岩石一定深度，且应保证桩底3倍桩径下或不小于5米深度内无溶洞（隙）、破碎带分布。

（3）对比以上两种方案，复合地基方案施工工艺较简单、工程进度快，成本较低，而且施工安全，处理后的地基在能够满足拟建建（构）筑物对地基土承载力和变形条件的要求的情况下，可作为浅基础持力层，基础型式可采用条形基础或独立基础。桩基础虽然安全储备较高，但其施工较复杂，进度较慢，成本较高，工期难以控制，而且施工过程中不安全因素较多。综上所述，拟建建（构）筑物采用复合地基方案。

3 地基处理设计与实施

本工程地基加固的目的是满足建筑物对地基承载力和对沉降的要求。设计采用理论计算与现场试验相结合。车间地基处理平面图见图1，对整个车间按照回填土厚度及工艺特点分为三个部分分别对待。

（1）当回填土厚度大于8米时，对厂房柱基础区域，采用碎石桩与强夯法综合处理，要求加固处理后复合地基承载力特征值fak≥200KPa，压缩模量ES≥10MPa。碎石桩桩径500mm，桩距1.5米，桩端进入第⑤层红粘土不小于1米，强夯采用3000KN.m夯击能。见平面图1中（Ⅰ）区域。碎石桩布桩平面图见图2。

（2）当回填土厚。度大于8米时，对车间内部设施及区域，采用强夯法处理，要求加固处理后复合地基承载力特征值fak≥150KPa，压缩模量ES≥6MPa。强夯采用3000KN.m夯击能。见平面图1中（Ⅱ）区域。

（3）当回填土厚度小于于8米时，对整个车间区域采用强夯法处理，要求加固处理后复合地基承载力特征值fak≥150KPa，压缩模量ES≥7MPa。强夯采用3000KN.m夯击能。见平面图1中（Ⅲ）区域。