灌注樁處理濕陷性黃土場(chǎng)地的探討

左　翔

(呂梁學(xué)院，山西 呂梁　033000)

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灌注樁處理濕陷性黃土場(chǎng)地的探討

左翔

(呂梁學(xué)院，山西 呂梁033000)

摘要：以太原市某住宅樓項(xiàng)目為例，通過(guò)樁基靜載荷浸水試驗(yàn)，對(duì)比分析了鉆孔灌注樁對(duì)荷載傳遞性能的影響，從而提高濕陷性黃土場(chǎng)地的地基承載力，為濕陷性黃土地區(qū)地基處理提供了一種切實(shí)可行的方法。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土，地基處理，靜載荷試驗(yàn)，灌注樁

近年來(lái)我國(guó)建筑工程事業(yè)發(fā)展迅速，越來(lái)越多的高層、超高層房屋建筑拔地而起，由于承載力的提高，地基基礎(chǔ)中樁基礎(chǔ)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。由于樁基礎(chǔ)能將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳到深部穩(wěn)定的土層中去，從而大大減少基礎(chǔ)的沉降和建筑的不均勻沉降，所以樁基在高層住宅樓、重型廠房、橋梁等工程中被大量采用。

在西北地區(qū)，濕陷性黃土分布較多。濕陷性黃土在未受水浸濕的情況下，一般強(qiáng)度高，壓縮性小，一旦浸水后，由于自重應(yīng)力以及建筑物附加壓力的共同作用，破壞了土體原來(lái)的結(jié)構(gòu)，從而迅速降低強(qiáng)度，發(fā)生顯著的附加沉降。所以濕陷性黃土地區(qū)必須進(jìn)行地基處理。目前較成熟的方法包括：換土墊層法、強(qiáng)夯法、灰土擠樁、預(yù)制樁、灌注樁、預(yù)浸水等。

1太原市某住宅樓項(xiàng)目

1)工程概況。太原某住宅樓項(xiàng)目，該樓長(zhǎng)×寬為65.95 m×16.10 m，地上33層，地下2層，剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用墻下樁基承臺(tái)，樁基設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。

2)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件。根據(jù)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地地貌單元屬太原東山黃土丘陵區(qū)。擬建場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，地基濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)。場(chǎng)地地基土巖性構(gòu)成及分布自上而下分述如下：①雜填土層：呈雜色，含磚塊、碎石、混凝土塊等建筑垃圾及煤渣等生活垃圾，該層結(jié)構(gòu)松散，組成雜亂。厚度：0.8 m～1.8 m。②濕陷性粉土：褐黃色，含云母、氧化物、菌絲等，夾有零星姜石，中壓縮性。厚度：4.2 m～6.0 m。③濕陷性粉質(zhì)粘土：褐黃色，含云母、氧化物等，夾有零星姜石，中壓縮性。厚度：6.6 m～10.1 m。④粉土層：呈褐黃～黃褐色，含云母、氧化物等，局部夾有粉質(zhì)粘土薄層。稍濕～濕，稍密～中密，中壓縮性。厚度：3.4 m～10.3 m。⑤粉土層：呈褐黃～黃褐色，含云母、氧化物、零星礫石等，夾有細(xì)中砂、粉質(zhì)粘土薄層。厚度：2.3 m～5.6 m。⑥粉質(zhì)粘土層：呈褐黃～黃褐色，可塑，中壓縮性。厚度：1.6 m～11.3 m。⑦粉土層(Q3)：呈褐黃～黃褐色，含云母、氧化物，夾有粉質(zhì)粘土薄層。厚度：2.3 m～7.9 m。以下為粉土，略。

3)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。根據(jù)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地為自重濕陷性場(chǎng)地，地基濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)(嚴(yán)重)。若采用擠密樁或換填法處理，承載力無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。為提高樁基的豎向承載力，在自重濕陷性黃土場(chǎng)地可采取減小樁側(cè)負(fù)摩擦力的措施，樁的負(fù)摩擦力試驗(yàn)資料表明，在同一類土中，擠土樁的負(fù)摩擦力大于非擠土樁的負(fù)摩擦力，因此選用后注漿鉆孔灌注樁。樁徑：700 mm，有效樁長(zhǎng)：35 m，樁端持力層在地面下第⑦層(樁端進(jìn)入持力層不少于3.5 m)。樁數(shù)：154根，其中試樁3根。樁身混凝土工程樁： C30，試樁：C55。粗骨料為粒徑小于50 mm，并小于鋼筋間最小凈距的1/3 的卵石或碎石，細(xì)骨料為干凈的中粗砂。樁身縱向鋼筋通長(zhǎng)配置。樁側(cè)后注漿管閥在離樁底12 m，24 m處各設(shè)置一道。

2地基基礎(chǔ)承載力測(cè)試

1)試驗(yàn)?zāi)康?。采用接近于樁體實(shí)際受力狀態(tài)的試驗(yàn)方法，驗(yàn)證樁體單樁豎向抗壓極限承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2)試驗(yàn)內(nèi)容。單樁豎向抗壓極限承載力應(yīng)采用單樁豎向抗壓靜載荷浸水試驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量為3根，預(yù)估單樁豎向承載力極限值為9 900 kN(驗(yàn)樁已考慮超打及濕陷性土的影響)。本次浸水載荷試驗(yàn)在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下，承載力檢驗(yàn)應(yīng)在注漿完成20 d后進(jìn)行。在進(jìn)行單樁承載力靜載荷試驗(yàn)時(shí)，加載前和加載至承載力極限值后，向試坑內(nèi)晝夜浸水。加載裝置采用油壓千斤頂加載，反力裝置為錨樁橫梁反力裝置。加載方式為慢速維持荷載法，分11級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)按2倍分級(jí)荷載加荷，每級(jí)穩(wěn)定后可施加下一級(jí)荷載，滿足終止加載條件后分級(jí)卸載到0，具體見表1。

3)試驗(yàn)結(jié)果。依據(jù)JGJ 106—2003建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，本批試樁的單樁豎向抗壓極限承載力值均為9 900 kN，滿足設(shè)計(jì)要求。具體結(jié)果見表2，試驗(yàn)樁Q—s曲線見圖1。

3鉆孔灌注樁地基處理結(jié)果分析

1)灌注樁與擠密樁、換填法對(duì)比。對(duì)濕陷性黃土，特別是該工程為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，一般采用擠密樁或換填法對(duì)地基進(jìn)行處理。但處理后的地基承載力一般不大于250 kPa。這些方法不能滿足高層建筑承載力的要求。GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范規(guī)定：“在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，除不計(jì)濕陷性黃土層內(nèi)的樁長(zhǎng)按飽和狀態(tài)下的正側(cè)阻力外，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負(fù)摩阻力”。為滿足承載力要求，采用混凝土灌注樁處理濕陷性黃土，樁端穿透濕陷性黃土層，可發(fā)揮混凝土灌注樁承載力較高的優(yōu)勢(shì)，在確定單樁豎向承載力特征值時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁豎向承載力靜載荷浸水試驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果確定。

從上述工程實(shí)例中靜載荷試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用灌注樁使得地基承載力有了極大的提高，且沉降量較為接近，由于達(dá)到預(yù)估荷載并晝夜浸水，樁側(cè)土層固結(jié)，產(chǎn)生沉降，樁體負(fù)摩阻力產(chǎn)生，

文章編號(hào)：1009-6825(2016)14-0083-02

收稿日期：2016-03-06

作者簡(jiǎn)介：左翔(1994- )，男，在讀本科生

中圖分類號(hào)：TU473.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A