【摘 要】 闡述了一個(gè)粉噴樁加固吹填土地基失敗的工程的設(shè)計(jì)、施工、和測(cè)試，通過分析測(cè)試結(jié)果找出失敗所在，得出幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。主要經(jīng)驗(yàn)是對(duì)吹填土的加固處理不能按一般軟弱土來考慮，務(wù)須做室內(nèi)水泥土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)以確定樁身水泥滲入量，并做現(xiàn)場(chǎng)試樁工作以確定單樁承載力。
【關(guān)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(shí)例，但是這種地基處理方法由瑞典人于1967年首先提出到現(xiàn)在不過只有30年的歷史，在我國(guó)從1983年改裝成第一臺(tái)粉體噴射攪拌機(jī)算起才不到15年的歷史，所以我們從實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)不足，還缺乏對(duì)它的全面了解。本文所述的就是一個(gè)水泥粉噴樁加固吹填土地基工程失敗的實(shí)例，通過對(duì)它的分析，希望能對(duì)以后同類工程的設(shè)計(jì)與施工有所益處。該工程加固費(fèi)用加上測(cè)試等其它費(fèi)用合計(jì)300多萬元，還影響了四個(gè)多月的工期，損失很大。后來調(diào)換設(shè)計(jì)單位重新設(shè)計(jì)，改為用預(yù)制樁基礎(chǔ)。
1．工程概況
該工程位于上海市浦東新區(qū)，東臨東海，近處只有350m。建筑場(chǎng)地是在海灘圍堤后，新近人工吹填堆積形成的，地勢(shì)較為平坦，地面平均標(biāo)高約4.45m。表層吹填土厚度3.00～3.80m，含水量高，固結(jié)度極差，呈松散狀態(tài)，采用水泥粉體作為固化劑來處理該層。加固區(qū)域面積總和約1157m2，總樁數(shù)13701根。在該場(chǎng)地上擬建的建筑物如表1所示。基礎(chǔ)形式為片筏基礎(chǔ)。
表 1 擬建建筑物一覽表
建筑物單元
層數(shù)
高度／m
建筑面積／m2
教學(xué)樓(B、C)
行政辦公樓(E)
食堂(F)
中央機(jī)房(H)
走廓(D)
停車場(chǎng)(P)
2
1
1
1
1
13.5
9.0
11.7
7.5
3.5
4213
775
1619
287
1338
2．場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
地層結(jié)構(gòu)如下：
第①層為吹填土層，主要成份為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土，松散，飽和，均一性差，固結(jié)度極差，厚度為3.00～3.80m。
第②層為灰色粘質(zhì)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(zhǎng)5.0m，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高3.75m。樁頂標(biāo)高以下有效樁長(zhǎng)4.5m。水泥用425號(hào)普通硅酸鹽水泥，原水泥摻量為45kg／m， 相當(dāng)于被加固土重的
表 2 土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
指 標(biāo)
層 次
①
②
w／%
γ／(kN·m－3)
e
wL／%
wp／%
Ip／%
IL
ps／MPa
N63.5(實(shí)測(cè))
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(diào)整：第一次是在設(shè)計(jì)技術(shù)交底會(huì)上，施工以前，施工單位根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為加固這樣的吹填土層水泥摻入量偏少，設(shè)計(jì)單位就將水泥摻量提高到50kg／m，相當(dāng)于被加固土重的13.9%(停車場(chǎng)P單元摻量仍為45kg／m)；第二次是在完成了1971根樁之后，經(jīng)輕便動(dòng)力觸探測(cè)試發(fā)現(xiàn)樁身擊數(shù)局部普遍偏低，施工單位講是水泥摻量少造成的，設(shè)計(jì)單位又將水泥摻量提高到52kg／m，相當(dāng)于被加固土重的14.4%(停車場(chǎng)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(chǎng)區(qū)粉噴樁加固設(shè)計(jì)方案
單元名稱
樁數(shù)
樁間距／m
樁土
置換率
／%
設(shè)計(jì)復(fù)合
地基承載力
／kPa
教學(xué)樓(B)
教學(xué)樓(C)
行政辦公樓(E)
食堂(F)
中央機(jī)房(H)
走廓(D)
停車場(chǎng)(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
【關(guān)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(shí)例，但是這種地基處理方法由瑞典人于1967年首先提出到現(xiàn)在不過只有30年的歷史，在我國(guó)從1983年改裝成第一臺(tái)粉體噴射攪拌機(jī)算起才不到15年的歷史，所以我們從實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)不足，還缺乏對(duì)它的全面了解。本文所述的就是一個(gè)水泥粉噴樁加固吹填土地基工程失敗的實(shí)例，通過對(duì)它的分析，希望能對(duì)以后同類工程的設(shè)計(jì)與施工有所益處。該工程加固費(fèi)用加上測(cè)試等其它費(fèi)用合計(jì)300多萬元，還影響了四個(gè)多月的工期，損失很大。后來調(diào)換設(shè)計(jì)單位重新設(shè)計(jì)，改為用預(yù)制樁基礎(chǔ)。
1．工程概況
該工程位于上海市浦東新區(qū)，東臨東海，近處只有350m。建筑場(chǎng)地是在海灘圍堤后，新近人工吹填堆積形成的，地勢(shì)較為平坦，地面平均標(biāo)高約4.45m。表層吹填土厚度3.00～3.80m，含水量高，固結(jié)度極差，呈松散狀態(tài)，采用水泥粉體作為固化劑來處理該層。加固區(qū)域面積總和約1157m2，總樁數(shù)13701根。在該場(chǎng)地上擬建的建筑物如表1所示。基礎(chǔ)形式為片筏基礎(chǔ)。
表 1 擬建建筑物一覽表
建筑物單元
層數(shù)
高度／m
建筑面積／m2
教學(xué)樓(B、C)
行政辦公樓(E)
食堂(F)
中央機(jī)房(H)
走廓(D)
停車場(chǎng)(P)
2
1
1
1
1
13.5
9.0
11.7
7.5
3.5
4213
775
1619
287
1338
2．場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
地層結(jié)構(gòu)如下：
第①層為吹填土層，主要成份為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土，松散，飽和，均一性差，固結(jié)度極差，厚度為3.00～3.80m。
第②層為灰色粘質(zhì)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(zhǎng)5.0m，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高3.75m。樁頂標(biāo)高以下有效樁長(zhǎng)4.5m。水泥用425號(hào)普通硅酸鹽水泥，原水泥摻量為45kg／m， 相當(dāng)于被加固土重的
表 2 土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
指 標(biāo)
層 次
①
②
w／%
γ／(kN·m－3)
e
wL／%
wp／%
Ip／%
IL
ps／MPa
N63.5(實(shí)測(cè))
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(diào)整：第一次是在設(shè)計(jì)技術(shù)交底會(huì)上，施工以前，施工單位根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為加固這樣的吹填土層水泥摻入量偏少，設(shè)計(jì)單位就將水泥摻量提高到50kg／m，相當(dāng)于被加固土重的13.9%(停車場(chǎng)P單元摻量仍為45kg／m)；第二次是在完成了1971根樁之后，經(jīng)輕便動(dòng)力觸探測(cè)試發(fā)現(xiàn)樁身擊數(shù)局部普遍偏低，施工單位講是水泥摻量少造成的，設(shè)計(jì)單位又將水泥摻量提高到52kg／m，相當(dāng)于被加固土重的14.4%(停車場(chǎng)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(chǎng)區(qū)粉噴樁加固設(shè)計(jì)方案
單元名稱
樁數(shù)
樁間距／m
樁土
置換率
／%
設(shè)計(jì)復(fù)合
地基承載力
／kPa
教學(xué)樓(B)
教學(xué)樓(C)
行政辦公樓(E)
食堂(F)
中央機(jī)房(H)
走廓(D)
停車場(chǎng)(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