淺談?wù)駴_碎石樁地基加固中的管理與應(yīng)用論文
摘要：振沖碎石樁加固松軟土地基，形成符合地基或復(fù)合土體，以提高其承載力、增強(qiáng)穩(wěn)定性、減少沉降量，同時(shí)還顯著地增強(qiáng)其抗震性能，無(wú)論是公路、橋梁、堤壩和房屋等建筑的軟基均可采用振沖碎石樁處理成復(fù)合地基以滿足工程的使用與抗震的要求。本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)振沖碎石樁施工及管理措施進(jìn)行探討，并對(duì)這種加固軟土地基的方法在施工中的遇到的經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：振沖碎石樁軟土地基地基加固
1工程概況
1.1工程基本概況該項(xiàng)目廠區(qū)面積26萬(wàn)平方米，廠區(qū)建設(shè)分三期進(jìn)行，主要建設(shè)內(nèi)容有：生產(chǎn)車(chē)間242880平方米，宿舍樓：3600平方米，食堂、浴池、文化中心7440平方米，辦公樓：7800平方米。
1.2工程地質(zhì)概況該工程場(chǎng)地原為沼澤地，后經(jīng)人工修整后地形平坦，場(chǎng)地地貌為海岸平原。在鉆探揭露深度范圍內(nèi)，地層自上而下為：①素填土：層厚0.3～3.4m，層底高程1.34～3.55m。②細(xì)砂：層厚1.4～5.2m，層底高程-1.70～1.52m。③含淤泥粉細(xì)砂：層厚1.30～5.90m，層底高程-4.83～-2.45m。④粗砂：層厚0.4～3.1m，層底高程-1.56～-4.32m。⑤全風(fēng)化片麻巖：層厚0.14～1.07m，層底高程-7.06～-4.62m。⑥強(qiáng)風(fēng)化片麻巖：鉆探揭露層厚2.32～5.00m，鉆探揭露層底高程-10.69～-8.05m。
該建筑場(chǎng)地為對(duì)建筑抗震不利地段，須對(duì)素填土、細(xì)砂、含淤泥粉細(xì)砂進(jìn)行加固處理，消除砂土的液化沉陷。當(dāng)治理后地基土承載力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，地基穩(wěn)定，適宜建筑。
1.3地基加固方案該新建場(chǎng)地存在飽和的細(xì)砂和含淤泥粉細(xì)砂，地基的液化等級(jí)嚴(yán)重，可采用振沖法對(duì)素填土、細(xì)砂、含淤泥粉細(xì)砂進(jìn)行加固處理，消除砂土的液化沉陷，以振沖碎石樁形成的復(fù)合地基為基礎(chǔ)持力層，振沖碎石樁處理到粗砂層。
2振沖碎石樁的施工及質(zhì)量管理
2.1振沖碎石樁試驗(yàn)段施工振沖碎石樁施工前，根據(jù)施工規(guī)范要求施工前須通過(guò)試驗(yàn)段的施工，記錄沖孔、清孔、制樁時(shí)間和深度、記錄沖水量、水壓、填入碎石量及電流的變化等，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)和施工控制的有關(guān)參數(shù)，選定科學(xué)合理的技術(shù)參數(shù)作為振沖碎石樁施工的控制指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁的結(jié)果，需要取得如下的施工技術(shù)參數(shù)：造孔電流、造孔水壓、加密電流、加密水壓、留振時(shí)間、填料量和加密段長(zhǎng)度等。施工時(shí)應(yīng)密切注意對(duì)周?chē)Y(jié)構(gòu)物的影響。試樁施工直接在振沖碎石樁施工范圍內(nèi)進(jìn)行布置，根據(jù)振沖碎石樁施工圖設(shè)計(jì)的分區(qū)要求，每區(qū)段振沖碎石樁施工前都必須進(jìn)行試驗(yàn)樁施工。
2.2振沖碎石樁施工程序
①清淤、清理場(chǎng)地，平整場(chǎng)地至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高；布置樁位，根據(jù)試樁結(jié)果，確定施工技術(shù)參數(shù)。
�、诜啪�、定位：測(cè)量放線后吊車(chē)就位，吊起振沖器，使其豎直、懸空，距地面10～20cm，并讓尖端對(duì)準(zhǔn)樁位，檢查水壓、電壓和振沖器電流是否正常。
�、墼炜祝洪_(kāi)啟高壓清水泵，注入高壓水，開(kāi)動(dòng)振沖器，振沖器在壓力沖擊作用和振動(dòng)作用下豎直貫入地層至設(shè)計(jì)深度。
④清孔：造孔完畢后，將振沖器全部吊出后再對(duì)準(zhǔn)孔位，保持堅(jiān)直狀態(tài)，貫入孔底，進(jìn)行一次清孔排漿，記錄清孔過(guò)程，并根據(jù)實(shí)際成孔排漿情況，確定清孔次數(shù)。
�、萏盍�、振密、制樁：清孔完畢，控制室改用加密電流，并改變水壓，采取連續(xù)填料，分段振密的制樁方法。將振沖器提離孔口1.0～1.5m，裝載機(jī)向孔內(nèi)倒石料，每次填料數(shù)量視土質(zhì)條件而定，一般每次填料高度為0.5～0.8m。待石料沉入孔底后，再緩慢下沉振沖器，振密孔底樁體，當(dāng)振沖器工作電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流后，留振10～20s。循環(huán)上段工序，進(jìn)行下一段樁體的壓密工作直至孔口，則完成一根樁的制樁過(guò)程。
�、揸P(guān)機(jī)、停水，振沖器移位至下一樁位。
�、咔鍦吓盼郏捍驑哆^(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)安排人力清溝，保證排污網(wǎng)絡(luò)暢通，避免泥漿漫淌，沉淀后的`泥漿采用泥漿車(chē)出運(yùn)至棄土場(chǎng)排放；做好場(chǎng)地整潔，文明施工。
⑧填料記錄：施工過(guò)程中通過(guò)振沖器上配備的振沖碎石樁施工自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)記錄儀，對(duì)每段樁體的成孔電流、密實(shí)電流、填料量及留振時(shí)間等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤記錄，作為設(shè)計(jì)、監(jiān)理部門(mén)質(zhì)量簽認(rèn)的主要依據(jù)。每樁施工均填寫(xiě)施工記錄表。
�、徜佋O(shè)碎石墊層：振沖碎石樁處理完成后，在樁頂上鋪填30cm厚碎石墊層，全部處理范圍均采用20t振動(dòng)壓路機(jī)重疊輪跡碾壓至少二遍。
2.3振沖碎石樁施工質(zhì)量控制及管理措施
2.3.1嚴(yán)格控制水壓、電流和振沖器在固定深度位置的留振時(shí)間。水量要充足，使孔內(nèi)充滿水，防止塌孔，使制樁工作得以順利進(jìn)行；水壓視土質(zhì)及其強(qiáng)度而定，一般對(duì)強(qiáng)度較低的軟土，水壓小一些；對(duì)強(qiáng)度較高的土，水壓大些；成孔過(guò)程中水壓和水量盡可能大，當(dāng)接近設(shè)計(jì)加固深度時(shí)，降低水壓，以免影響樁底以下的土；加料振密過(guò)程中水壓和水量均小些。
2.3.2電壓一般為380±20V，并保持穩(wěn)定。電流一般為空載電流加10～15A為加料振密過(guò)程中的密實(shí)電流，或?yàn)轭~定電流的90%。嚴(yán)禁在超過(guò)額定電流的情況下作業(yè)。振沖器在固定深度位置留振時(shí)間為10～20s。
2.3.3填料注意加料不過(guò)猛，原則上“少吃多餐”，勤加料，但每批不加得太多。施工中，每段樁體均做到滿足密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間三方面的規(guī)定。當(dāng)達(dá)不到規(guī)定的密實(shí)電流時(shí)，向孔內(nèi)繼續(xù)加碎石并振密，直至電流值超過(guò)規(guī)定的密實(shí)電流值。避免出現(xiàn)斷樁，縮徑現(xiàn)象。
2.3.4碎石樁質(zhì)量檢驗(yàn)：振沖碎石樁施工完成四個(gè)星期后即可做單樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，按每300根隨機(jī)抽取1根進(jìn)行檢驗(yàn)，但總數(shù)不得少于3根。樁體密實(shí)度抽查5%；復(fù)合地基承載力抽查5%，采用重Ⅱ型動(dòng)力觸探測(cè)試。碎石樁軟基處理經(jīng)檢測(cè)符合有關(guān)規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求后，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)方可轉(zhuǎn)下一道工序。
3施工中的問(wèn)題及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
在該項(xiàng)目一期工程中的地基處理過(guò)程中，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，采用了這樣的地基處理工序：
碎石振沖樁→基礎(chǔ)土方開(kāi)挖→基礎(chǔ)施工→主體施工→設(shè)備基礎(chǔ)→設(shè)備調(diào)試安裝
這種工序適合基底標(biāo)高與場(chǎng)地標(biāo)高相差不大的情況，在基礎(chǔ)開(kāi)挖的時(shí)候，可以將碎石樁頭少量不密實(shí)部分挖掉。但是由于該工程廠房的杯口基礎(chǔ)基底設(shè)計(jì)標(biāo)高與場(chǎng)平標(biāo)高相差平均接近2.5m，部分大型設(shè)備基礎(chǔ)的基底標(biāo)高與場(chǎng)平標(biāo)高相差4m，因此在進(jìn)行基礎(chǔ)土方開(kāi)挖和設(shè)備基礎(chǔ)開(kāi)挖的時(shí)候的時(shí)候，造成大量的密實(shí)部分的碎石樁體也被挖掉，不但影響碎石樁的整體穩(wěn)定性，而且造成了無(wú)謂的浪費(fèi)，無(wú)形中增加了建筑成本。
汲取了一期工程的經(jīng)驗(yàn)后，通過(guò)認(rèn)真的分析和總結(jié)：二期廠房基底標(biāo)高與場(chǎng)平標(biāo)高平均相差4米，局部設(shè)備基礎(chǔ)基底標(biāo)高與場(chǎng)平標(biāo)高相差5米，因此工程部提出工序改進(jìn)方案：首先進(jìn)行廠房基礎(chǔ)及設(shè)備基礎(chǔ)的開(kāi)挖，開(kāi)挖深度控制在基底標(biāo)高以上500mm，然后進(jìn)行振沖碎石樁的施工，碎石樁檢測(cè)后再進(jìn)行二次開(kāi)挖至基底標(biāo)高以下300mm，滿鋪300mm碎石墊層后進(jìn)行下一步工序。經(jīng)過(guò)分析后，調(diào)整后的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①碎石樁頭700-800mm左右的相對(duì)不密實(shí)部分在進(jìn)行土方開(kāi)挖的時(shí)候被挖掉，樁頭鋪設(shè)的300mm厚的碎石墊層對(duì)樁體起了很好的保護(hù)作用。
�、谙鄬�(duì)于原有施工方案而言，由于保證了樁體的整體性，使得碎石樁結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性強(qiáng)于前者。
�、巯鄬�(duì)于原方案由于每支碎石樁工程量平均減少3.5米，相當(dāng)于了節(jié)省工程投資，降低地基處理部分工程造價(jià)近30%。
該方案得到設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，施工單位按照該方案進(jìn)行施工，不僅在工期內(nèi)保質(zhì)保量完成了振沖樁的施工，而且為業(yè)主節(jié)省投資數(shù)百萬(wàn)元。
4結(jié)語(yǔ)
振沖法加固軟體地基適用性廣，尤其適用于組成性質(zhì)不同的多層軟弱地基。軟土地基經(jīng)振沖處理后可加快固結(jié)，減少沉降，提高強(qiáng)度指標(biāo)、抗震性能。振沖法施工速度快，質(zhì)量容易控制，是一種有效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的地基加固方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]何廣訥.《振沖碎石樁復(fù)合地基》.人民交通出版社.
[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ79-2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.》.
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