【摘 要】 闡述了一個粉噴樁加固吹填土地基失敗的工程的設計、施工、和測試,通過分析測試結果找出失敗所在,得出幾點經驗教訓。主要經驗是對吹填土的加固處理不能按一般軟弱土來考慮,務須做室內水泥土抗壓強度試驗以確定樁身水泥滲入量,并做現場試樁工作以確定單樁承載力。
【關鍵詞】 粉噴樁 水泥粉體噴射攪拌法 水泥摻入量
前言
在上海市,水泥粉體噴射攪拌法在處理3~6層建筑物的軟土地基中取得了一些成功實例,但是這種地基處理方法由瑞典人于1967年首先提出到現在不過只有30年的歷史,在我國從1983年改裝成第一臺粉體噴射攪拌機算起才不到15年的歷史,所以我們從實踐中獲得的經驗不足,還缺乏對它的全面了解。本文所述的就是一個水泥粉噴樁加固吹填土地基工程失敗的實例,通過對它的分析,希望能對以后同類工程的設計與施工有所益處。該工程加固費用加上測試等其它費用合計300多萬元,還影響了四個多月的工期,損失很。后來調換設計單位重新設計,改為用預制樁基礎。
1.工程概況 該工程位于上海市浦東新區,東臨東海,近處只有350m。建筑場地是在海灘圍堤后,新近人工吹填堆積形成的,地勢較為平坦,地面平均標高約4.45m。表層吹填土厚度3.00~3.80m,含水量高,固結度極差,呈松散狀態,采用水泥粉體作為固化劑來處理該層。加固區域面積總和約1157m2,總樁數13701根。在該場地上擬建的建筑物如表1所示。基礎形式為片筏基礎。
表 1 擬建建筑物一覽表
建筑物單元 |
層數 |
高度/m |
建筑面積/m2 |
教學樓(B、C) 行政辦公樓(E) 食堂(F) 中央機房(H) 走廓(D) 停車場(P) |
2 1 1 1 1 |
13.5 9.0 11.7 7.5 3.5 |
4213 775 1619 287 1338 |
2.場地工程地質條件
地層結構如下:
第①層為吹填土層,主要成份為粘質粉土、砂質粉土和粉質粘土,松散,飽和,均一性差,固結度極差,厚度為3.00~3.80m。
第②層為灰色粘質粉土,含云母、貝殼碎屑,稍密,飽和,厚度為5.60~7.45m。
3.加固方案
粉噴樁樁徑500mm,樁長5.0m,設計樁頂標高3.75m。樁頂標高以下有效樁長4.5m。水泥用425號普通硅酸鹽水泥,原水泥摻量為45kg/m, 相當于被加固土重的
表 2 土層物理力學性質指標
指 標 |
層 次 |
① |
② |
w/% γ/(kN·m-3) e wL/% wp/% Ip/% IL ps/MPa N63.5(實測) f/kPa |
52.8~30.4 18.9~16.7 1.52~0.87 44.4~33.0 24.3~19.7 20.1~13.3 >1 0.38~0.19 0.5~1.5 |
33.8~28.2 19.2~18.5 0.96~0.81
3.41~1.84 15~3 100 |
12.5%,后來水泥摻入量作了兩次調整:第一次是在設計技術交底會上,施工以前,施工單位根據自己的經驗認為加固這樣的吹填土層水泥摻入量偏少,設計單位就將水泥摻量提高到50kg/m,相當于被加固土重的13.9%(停車場P單元摻量仍為45kg/m);第二次是在完成了1971根樁之后,經輕便動力觸探測試發現樁身擊數局部普遍偏低,施工單位講是水泥摻量少造成的,設計單位又將水泥摻量提高到52kg/m,相當于被加固土重的14.4%(停車場P單元摻量為47kg/m)。各加固單元具體情況如表3所示。
表 3 場區粉噴樁加固設計方案
單元名稱 |
樁數 |
樁間距/m |
樁土 置換率 /% |
設計復合 地基承載力 /kPa |
教學樓(B) 教學樓(C) 行政辦公樓(E) 食堂(F) 中央機房(H) 走廓(D) 停車場(P) |
2805 2850 1204 1861 2192 1692 1097 |
0.80×0.80 0.80×0.80 1.00×1.00 1.00×0.80 1.00×1.00 1.20×1.10 1.20×1.20 |
33.3 33.3 19.8 25.4 19.8 17.3 14.8 |
90 90 90 90 90 90 70 |
(巖土工程師_)