夯實(shí)水泥土樁在某生產(chǎn)線項(xiàng)目地基處理中的應(yīng)用

司 紅 亮

(陽煤集團(tuán)五礦華旺建筑安裝工程公司，山西 陽泉 045209)

夯實(shí)水泥土樁在某生產(chǎn)線項(xiàng)目地基處理中的應(yīng)用

司 紅 亮

(陽煤集團(tuán)五礦華旺建筑安裝工程公司，山西 陽泉 045209)

結(jié)合工程實(shí)例，介紹了夯實(shí)水泥土樁的施工流程及技術(shù)參數(shù)，從測量放線、成孔、清孔、備料、底夯等方面，闡述了其施工質(zhì)量控制措施，并采用靜載荷試驗(yàn)方法，檢測了樁基的承載力，證明了夯實(shí)水泥土樁的可靠性。

夯實(shí)水泥土樁，地基，承載力，荷載

夯實(shí)水泥土樁在近些年來發(fā)展迅速，相關(guān)的技術(shù)也成功的應(yīng)用到具體的案例中，在房屋建筑工程地基的建設(shè)中應(yīng)用比較廣泛，尤其是在地下水位比較低的區(qū)域應(yīng)用最為廣泛，現(xiàn)在，建筑工程蓬勃發(fā)展，地基的處理方法也比較多元化，夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基能夠借助充分的空間，使得土樁之間的結(jié)構(gòu)比較合理，能夠節(jié)省工程的成本。本文就該地基處理方法在陽煤集團(tuán)兆豐鋁業(yè)氧化鋁分公司年產(chǎn)25 t金屬稼生產(chǎn)線項(xiàng)目工程地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析總結(jié)，以便同類工程參考借鑒。

1 工程概況

1)本項(xiàng)目為陽煤集團(tuán)兆豐鋁業(yè)氧化鋁分公司廠房、水池、泵坑及壓風(fēng)機(jī)房任務(wù)聯(lián)建工程，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總建筑面積6 350 m2，建筑總高度23.6 m，依據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告中的天然地基可行性分析：該天然地基厚度變化大，地基承載力低，沉降差異大，使上部建筑物結(jié)構(gòu)無法控制，故不宜采用天然地基，須進(jìn)行地基加固處理，經(jīng)論證分析采用柱錘沖擊成孔夯實(shí)水泥土樁進(jìn)行處理并要求加固后復(fù)合地基承載力特征值不小于250 kPa。

2)工程地質(zhì)條件。擬建場地下伏基巖為石炭系本溪組地層，第四系堆積物不整合覆蓋于基巖面上。根據(jù)鉆孔揭露，考慮地基土形成時(shí)代、成因、巖性及其巖土性狀等工程性能，將場地巖土層劃分為5個(gè)綜合地層，從上到下依次為：

第①層素填土：雜色、黃褐～棕褐色，松散～稍密，稍濕，以礫石及碎石回填為主，主要成分為回填粉質(zhì)粘土、粉土及泥巖，次棱角～棱角狀，大小混雜，粒徑為1.0 cm～5.0 cm左右，且局部可見磚屑、混凝土渣等。充填物主要為粉質(zhì)粘土、粉土等。該層厚度2.20 m～19.20 m，平均厚度為6.39 m，層底標(biāo)高688.94 m～707.29 m，層底深度2.2 m～19.20 m。

②層粉質(zhì)粘土：棕褐～紅褐色，局部呈黃褐色，稍濕，可塑～硬塑，干強(qiáng)度較高，韌性中等，局部含細(xì)砂、偶含礫石。光澤反應(yīng)暗，該層層厚1.00 m～13.0 m，平均厚度為7.54 m，層底標(biāo)高為689.64 m～701.69 m，層底深度為7.0 m～19.50 m。

③層砂質(zhì)泥巖：灰黑～灰黃色，強(qiáng)～中等風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化層厚度2.0 m～2.5 m，水平層理發(fā)育，斷口較平坦。局部含少量碳質(zhì)及褐色鐵氧化物，受沉積環(huán)境影響，該層局部地段相變?yōu)槟鄮r或細(xì)砂巖。巖體較完整，巖石的堅(jiān)硬程度為較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。該層層厚0.70 m～11.30 m，平均厚度為6.13 m，層底標(biāo)高為686.72 m～694.06 m，層底深度15.0 m～22.3 m。

③-1層砂巖：灰白色，強(qiáng)～中等風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化層厚度為1.5 m～2.0 m，中、細(xì)粒徑為主。成分為石英、長石，層理不發(fā)育，斷口參差狀，局部斷面含黃色氧化物。巖體較完整，巖石的堅(jiān)硬程度為較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。該層層厚0.60 m～6.30 m，平均厚度為3.93 m，層底標(biāo)高為683.58 m～689.60 m，層底深度18.4 m～24.5 m。

④層石灰?guī)r：灰黃～褐色，強(qiáng)風(fēng)化，巖芯呈土狀，松散易碎。礦物成分主要為方解石。該層層厚為1.30 m～1.40 m，平均厚度為1.35 m，層底標(biāo)高為685.42 m～685.57 m，層底標(biāo)高22.7 m～23.7 m。

⑤層泥巖：黃色、灰白色，中等風(fēng)化，呈中厚層狀，該層最大揭露層厚1.40 m。層理不發(fā)育，有滑感，巖石的堅(jiān)硬程度為軟巖，破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，俗稱粘土泥巖。

2 施工方案及技術(shù)參數(shù)

2.1 檢驗(yàn)配合比

1)試樁：試樁數(shù)量不少于5根，主要測試指標(biāo)包括成孔速度、水泥土含水量的確定，夯實(shí)的力度、分層的層次、夯實(shí)的頻率、壓實(shí)的密度等等，試樁時(shí)應(yīng)該將各類數(shù)據(jù)充分的考慮在內(nèi)。2)配合比確定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求及水泥與土的重量由試驗(yàn)室測得水泥和土的配合比結(jié)果為1∶5.5時(shí)，其28 d強(qiáng)度試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 施工技術(shù)參數(shù)

其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：采用夯實(shí)水泥土樁與整片褥墊層組成復(fù)合地基。按三角形布設(shè)，樁距1 050 mm，樁徑400 mm，實(shí)樁樁長11 500 mm，有效樁長10 500 mm。共布設(shè)水泥土樁2 322根，總計(jì)26 703 m?；紫落佋O(shè)整褥墊層，鋪設(shè)厚度500 mm。根據(jù)場地土性質(zhì)，夯實(shí)水泥土樁入土深度取11.5 m，以粉質(zhì)粘土層為樁端持力層，樁頂埋深按3.5 m，則有效樁長8 m，設(shè)計(jì)樁徑400 mm。樁體材料：水泥為425普通硅酸鹽水泥，土料為粉質(zhì)粘土，其中有機(jī)質(zhì)含量不大于5%。褥墊層寬出素混凝土墊層2 m。復(fù)合地基承載力不小于250 kPa。

2.3 施工工藝

平整場地→樁孔位置測量及布設(shè)→成孔→驗(yàn)孔→混合料拌制→樁孔逐層夯實(shí)→夯至設(shè)計(jì)樁位標(biāo)高→封頂→夯機(jī)移位。

2.4 施工質(zhì)量控制措施

1)測量放線：根據(jù)樁孔平面布置圖，現(xiàn)場進(jìn)行測量放線，正確布置樁孔位置，并在樁孔平面布置圖上標(biāo)明成孔順序機(jī)編號(hào)。樁孔軸線用經(jīng)緯儀和鋼尺從控制點(diǎn)引出，樁孔中心撒白灰點(diǎn)標(biāo)記。2)成孔：成孔采用柱錘擴(kuò)孔擠密樁法。成孔前，對(duì)安裝好的樁機(jī)進(jìn)行檢查、調(diào)整，使樁機(jī)支腳支設(shè)平穩(wěn)、樁架垂直、樁錘尖與樁位中心點(diǎn)重合，調(diào)整好機(jī)械后，開始成孔。 成孔時(shí)，初始提錘高度不超過0.8 m，第二錘不大于1.2 m，以后逐漸加高。落錘要穩(wěn)、提錘要緩，做到穩(wěn)提穩(wěn)落。在打樁過程中，遇有地面隆起或下陷時(shí)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)平或人工墊平機(jī)架及支腳。3)清孔：清孔時(shí)支架要支設(shè)平穩(wěn)，洛陽鏟要與樁孔垂直相對(duì)，提鏟、落鏟要穩(wěn)、操作速度均勻；鏟提起，將手推車推入鏟下，清出的土裝手推車并及時(shí)運(yùn)走。清孔后，檢查孔徑、孔深，垂直度、是否有縮孔，合格后進(jìn)行底夯。4)備料：樁體采用水泥、土混合填料，樁孔內(nèi)夯填的混合料配合經(jīng)現(xiàn)場試配確定(1∶5.5)，水泥土填料強(qiáng)度28 d齡期試塊的立方體抗壓強(qiáng)度平均值不得低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過10 mm～20 mm篩。大于20 mm的土塊、泥塊，人工用鐵釘耙打碎，無法打碎的要將其清除外運(yùn)不得使用。5)底夯、成樁。底夯：為使樁底土層平整、密實(shí)，孔內(nèi)填料前孔底必須夯實(shí)，底夯夯實(shí)次數(shù)不小于8擊，至清脆錘聲后方可填料。填料時(shí)分層填土、分次夯擊，夯填至現(xiàn)場地面高度。夯錘起落速度要適中，夯錘不宜在土中擱置時(shí)間過長。 經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)確定：每次填土約300 mm，提錘高度1.5 m，夯擊次數(shù)8次～10次，夯實(shí)后土層厚度約150 mm；成樁后，要在24 h前，由監(jiān)理見證，用環(huán)刀取樣做樁身密實(shí)度試驗(yàn)，壓實(shí)度不小于0.93，取樣數(shù)量為成樁的2%。鑿樁頭：人工將樁周邊土挖除至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再鑿樁頭。鑿除樁頭操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：a.找出樁頂標(biāo)高位置。b.借助鋼纖維等工具，將多余的樁頭清除，確保設(shè)計(jì)樁頂?shù)臉?biāo)高是合理的，樁頂?shù)谋砻娌荒艹霈F(xiàn)傾斜的問題，盡量保持在水平面。c.不能借助重物去水平方向擊打樁體。

3 結(jié)果檢測

3.1 檢測概況

運(yùn)用靜載荷試驗(yàn)的方法，對(duì)樁體在地基上的承載能力進(jìn)行分析，然后對(duì)其特征值進(jìn)行監(jiān)測，盡量在晴天進(jìn)行檢測，保持氣溫在5 ℃以上，控制好檢測環(huán)境的濕度，防止周圍的干擾，防止噪聲的污染等。承載力檢驗(yàn)的過程中要運(yùn)用復(fù)合地基試驗(yàn)的方式，每個(gè)工程要重復(fù)檢測三次。

3.2 檢測方法和依據(jù)

1)檢測儀器及方法。在進(jìn)行靜載試驗(yàn)中，選用合理的加載方式，借助壓重平臺(tái)，提供標(biāo)準(zhǔn)的荷載。荷載的打消一般都是借助千斤頂來施加的，其重量應(yīng)該通過油壓讀取，按照千斤頂?shù)那€換算的方法，承壓板下的固定應(yīng)該運(yùn)用百分表進(jìn)行測量。

在進(jìn)行檢測的過程中，一般采用的是維持荷載的方法，在不同的荷載的承壓板下沉的過程中，應(yīng)該確保承壓板穩(wěn)定后再施加其他的荷載，直到承壓板出現(xiàn)變形。

2)檢測依據(jù)。GB 50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范；JGJ 79—2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范。

3.3 檢測結(jié)果

檢測結(jié)果見表1。

表1 檢測結(jié)果表

該工程所檢部位單樁復(fù)合地基承載力特征值為262.5 kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。

4 沉降觀測

在任務(wù)完成后，房屋建筑使用的過程中，在樓的四個(gè)角設(shè)計(jì)沉降的觀測點(diǎn)，定期進(jìn)行觀察，一般每個(gè)月觀察兩次，在施工完成后分析四個(gè)點(diǎn)的沉降值，如果四個(gè)點(diǎn)的沉降值差異不大，那么就可以說明是均勻沉降，說明夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基的可靠性比較高，值得在建筑工程施工中使用。

5 結(jié)語

此工程的地理位置特殊，地形是比較復(fù)雜的，而且會(huì)出現(xiàn)軟土地等特殊的地形，應(yīng)該在地基處理的過程中選擇合適的方法，夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基能夠?qū)崿F(xiàn)地基的均勻沉降，能夠保持地基的強(qiáng)度完好，施工比較簡單，而且在施工中不會(huì)受到環(huán)境的限制，不會(huì)對(duì)周圍造成環(huán)境污染，成本比較低廉，是一種比較好的處理方式。

[1] JGJ 79—2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JGJ 94—94，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

Abstract: Integrating with engineering examples, the paper introduces the construction procedures and technical parameters of rammed-cement-soil pile. Starting from aspects of measurement sampling, hole forming, hole cleaning, material preparation and bottom compaction, it describes its construction quality control measures, examines the pile foundation bearing capacity by applying static load testing method, and finally proves the reliability of rammed-cement-soil pile.

Key words: rammed-cement-soil pile, foundation, bearing capacity, load

Application of rammed-cement-soil pile in the foundation treatment of the production line item

Si Hongliang

(YangCoalGroup5thMiningHuawangBuildingInstallationEngineeringCompany,Yangquan045209,China)

2016-03-17

司紅亮(1975- )，男，助理工程師

1009-6825(2016)15-0084-02

TU473

A