淺談淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地質(zhì)換填法施工管樁基礎(chǔ)

趙坤 吳惠賢 方政 宋同印 孟慶凱

摘要：在地基處于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地層時，基礎(chǔ)普遍采用樁筏形式，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土承載力較弱，無法支撐樁基施工設(shè)備，需采取處理措施。在原地面進(jìn)行打樁或者基坑開挖后進(jìn)行換填處理，現(xiàn)就基坑開挖后換填處理方式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：淤泥質(zhì)土;換填;樁基礎(chǔ)

項(xiàng)目位于青島市膠州市三里河街道，建筑面積約46萬m?，由30棟樓及連體地下室組成，建筑層數(shù)為地上17、18、26、28層，地下一層及夾層，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

場區(qū)原地貌為沖洪積地貌單元，根據(jù)勘察情況， 勘察場地地層為第四系沖洪積形成的黏性土、砂土及下覆侏羅系泥巖等構(gòu)成。 在勘探深度范圍內(nèi)，自上而下可劃分為 6 個工程地質(zhì)層，地基層在第③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，深度5-6m，黏土特性：灰色-灰黑;流塑-軟塑;無搖振反應(yīng)，稍有關(guān)澤，干強(qiáng)度低，韌性低，有腐味。分布連續(xù)。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的承載力特征值80KP，無法滿足樁基設(shè)備施工需要，須將淤泥層頂部挖除后換填。換填材料和換填深度無具體可參考數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況，選用砂礫土，換填厚度根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。

一、換填材料選擇

樁基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，管樁施工設(shè)備為液壓步履式樁機(jī)或履帶式樁機(jī)，樁機(jī)所需作業(yè)面承載力不小于100kpa，場地需基本平整?，F(xiàn)場粉質(zhì)黏土和砂層的承載力能夠滿足，淤泥層的地下水無法滲透，粉質(zhì)黏土和砂層無法有效壓實(shí)，無法采用粉質(zhì)黏土和砂進(jìn)行換填，需場外進(jìn)土換填。換填石渣要求試塊粒徑不能大于300mm，粒徑過大會影響打樁的樁位和垂直度。對周邊堆土場進(jìn)行考察，最終確定了砂礫土進(jìn)行換填，砂礫土壓實(shí)后的承載力特征值能夠達(dá)到200KPa以上，能夠支撐樁基設(shè)備作業(yè)，砂粒土中圓礫的直徑在50mm-100mm之間，不影響打樁質(zhì)量。砂礫土天然含水率適中，在運(yùn)輸過程中不易產(chǎn)生揚(yáng)塵、不易灑落，利于環(huán)保。

二、換填厚度選擇

砂礫土土顆粒較粗，滲透性好、強(qiáng)度高、壓縮性低，對擬用砂礫土進(jìn)行土工試驗(yàn)，實(shí)測最大干密度2.11，最佳含水量6.0，松鋪系數(shù)1.3。砂礫土換填的厚度還需根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定，計(jì)劃采用1.5m、1.0m、0.7m三種厚度進(jìn)行壓實(shí)，由自重43T的步履式打樁機(jī)進(jìn)行行走試驗(yàn)，樁機(jī)在打樁時受力點(diǎn)為四個支腿下平板，觀察有下陷后立即停止試驗(yàn)， 觀察無下陷后進(jìn)行試打樁。

（一）基坑開挖至墊層底設(shè)計(jì)標(biāo)高下1.5m，底部如有積水必須排除，分層換填、每層50cm（換填70cm按照35cm每層）、采用15T輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，第三層換填時測量標(biāo)高，保證壓實(shí)后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。壓實(shí)完成后，在地面上設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，測量原標(biāo)高，由步履式柴油打樁機(jī)（型號DCB80-15）進(jìn)行行走試驗(yàn)，行走后測量標(biāo)高點(diǎn)的下陷高度，下陷高度小于2cm時，經(jīng)試打3根樁后，觀察支腿平板底部無明顯下陷，打樁過程中樁機(jī)無偏移，此換填厚度即滿足樁機(jī)施工需要。

（二）試驗(yàn)結(jié)果如下：

（三）試驗(yàn)結(jié)論，對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與樁機(jī)作業(yè)班組、分包單位技術(shù)人員進(jìn)行研究，換填70cm、100cm無法滿足樁機(jī)作業(yè)的安全和質(zhì)量要求，換填150cm能夠滿足管樁施工安全要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]預(yù)應(yīng)力管樁 10G409.

[2]張春林，砂礫土壓實(shí)度檢測的方法機(jī)應(yīng)用[期刊論文]。黑龍江科技信息，2010，（7）：204