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高壓旋噴樁在建筑垃圾填埋區(qū)的工程實(shí)例

文檔作者：凌海文檔來(lái)源：海南第一建設(shè)工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月19日
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doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.03.034
高壓旋噴樁在建筑垃圾填埋區(qū)的工程實(shí)例
凌 海
(海南第一建設(shè)工程有限公司,海口570216)
摘 要: 工程建造于廢棄的采石場(chǎng),采石場(chǎng)留下較大的采石坑,坑中填充了各種建筑垃圾和生活垃圾。原設(shè)計(jì)采
用沖孔灌注樁作為工程的基礎(chǔ)樁,由于場(chǎng)地內(nèi)存在小范圍的土洞,開(kāi)始施工沖孔灌注樁時(shí)就發(fā)生了嚴(yán)重的塌孔事故。
改用高壓旋噴樁地基處理的基礎(chǔ)方案達(dá)到了良好的效果。就此討論了在此類(lèi)建筑垃圾填埋區(qū)域進(jìn)行高壓旋噴樁地
基處理的整個(gè)流程。對(duì)試樁過(guò)程、設(shè)計(jì)參數(shù)取用、施工過(guò)程和檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了研究和討論。
關(guān)鍵詞: 高壓旋噴樁; 地基處理; 檢測(cè); 建筑垃圾; 復(fù)合地基
The High Pressure Jet Grouting Pile Engineering Examples in
the Construction Waste Landfill Area
LI NG H ai
(Hainan First Construction Engineering Co,Ltd,Haikou 570206,China)
Abstract: The engineering construction in the abandoned quarry,quarry left large quarries,pit filled with all sorts of
construction waste and household refuse.The original design using punching as the basis of engineering pile,due to the
existence of a small scale soil caves in field,when punching pile construction a serious down hole accidents took place.
To switch to foundation treatment of the high pressure jet grouting pile foundation scheme achieved good effect.This
paper discussed the whole process of high pressure jet grouting pile foundation treatment.Process of test pile,design
parameters,construction process and testing process were studied.
Key words: high pressure jet grouting pile; foundation treatment; detection; construction waste; composite
foundation
收稿日期:2014-04-06. 作者簡(jiǎn)介:凌 海(1969-),高級(jí)工程師.E-mail:931121782@qq.com
工程建造于廢棄的采石場(chǎng),采石場(chǎng)留下較大的采石坑?？又刑畛淞烁鞣N建筑垃圾和生活垃圾?？拥牡撞?
存在大量已開(kāi)采的塊石,塊石中又夾雜著碎磚或混凝土塊,整個(gè)石坑又被泥漿填充,坑頂部覆蓋了大量生活垃
圾?？由顝?~10 m 不等。場(chǎng)地平整過(guò)程中對(duì)表層垃圾和部分泥漿進(jìn)行了清理,回填部分素土后整平。
原設(shè)計(jì)考慮到場(chǎng)地的復(fù)雜性采用沖孔灌注樁作基礎(chǔ),然而勘查反映地層中存在溶洞和土洞的情況給樁
基礎(chǔ)施工帶來(lái)了更多不確定因素。在開(kāi)始施工幾根設(shè)備房地下室沖孔灌注樁時(shí)就發(fā)生了嚴(yán)重的塌孔事故,
沖孔錘被深埋在地下,該區(qū)域沖孔樁施工受阻,有待各方提出解決方案。經(jīng)參建各方的討論,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
分析,最終設(shè)計(jì)改用高壓旋噴樁地基處理的方案,進(jìn)行施工取得了良好的效果。就此討論了在該區(qū)域進(jìn)行高
壓旋噴樁地基處理的整個(gè)流程。對(duì)試樁過(guò)程、設(shè)計(jì)參數(shù)取用、施工過(guò)程和檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了研
究和討論。
1 工程概況
工程位于?？谑袞|線(xiàn)瓊山華僑中學(xué)的南側(cè),擬建一棟6 層教學(xué)樓,教學(xué)樓部分設(shè)置一層地下室作為設(shè)備
房和水箱。原設(shè)計(jì)采用沖孔灌注樁作基礎(chǔ),樁長(zhǎng)為4~24 m,部分為端承樁部分為摩擦樁。上部為框架結(jié)
構(gòu),基坑開(kāi)挖深度約4.8 m。由于開(kāi)始沖孔樁施工時(shí)就產(chǎn)生了嚴(yán)重的塌孔現(xiàn)象,地下室基礎(chǔ)經(jīng)修改設(shè)計(jì)后采
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用高壓旋噴樁復(fù)合地基進(jìn)行施工。
1 .1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
場(chǎng)地地質(zhì)條件極其復(fù)雜,大面積分布2~10 m 深采石坑;坑內(nèi)又回填2~10 m 厚的泥漿、混凝土塊、碎
磚石、生活垃圾等雜填土;坑內(nèi)殘留的玄武巖厚度從不足1 m 到10 余m。更為復(fù)雜的是中風(fēng)化玄武巖層厚
度不足夠大,又夾強(qiáng)風(fēng)化巖層;巖層以下為土層,土層局部地段還分布土洞,地層極度不均勻。以下為旋噴樁
施工區(qū)涉及的土層參數(shù)。
表1 巖土物理力學(xué)參數(shù)
層號(hào)土層名稱(chēng)重度γ/(kN·m-3 ) 粘聚力C k/kPa 內(nèi)摩擦角Φk/(°) 承載力特征值f ak/kPa 平均層厚/m
1 雜填土19.3 15.0 8.0 - 7.9
7 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖- - - 1 800 1.7
8 粘土18.7 37 13.8 150 5.9
地下水賦存于①層雜填土、①1 層素填土、③層強(qiáng)風(fēng)化玄武巖、④層中風(fēng)化玄武巖、⑥層強(qiáng)風(fēng)化玄武巖、⑦
層中等風(fēng)化玄武巖、⑦1 層強(qiáng)風(fēng)化玄武巖中,屬于孔隙潛水,透水性較強(qiáng),主要接受大氣降水、生活污水及地下
水的側(cè)向補(bǔ)給,②層粉質(zhì)粘土夾碎石、⑤層粉質(zhì)粘土夾碎石為相對(duì)隔水層。地下水穩(wěn)定水位埋深為0.20~
5.00 m,地下水位年變幅約為1.50 m。
1 .2 樁基施工中存在的問(wèn)題
由于地下室場(chǎng)地處為古采石坑,場(chǎng)地上層土體均為松散狀填土和建筑樁基施工排放的泥漿,土體自穩(wěn)性
極差,且土石混合體中巖石縫隙分布較廣。采用沖孔灌注樁施工過(guò)程中由泥漿護(hù)臂成孔,護(hù)臂泥漿在該地層
中極易漏漿,漏漿后原成孔必然產(chǎn)生嚴(yán)重塌陷。在該區(qū)域外側(cè)進(jìn)行沖孔樁施工必須經(jīng)過(guò)多次塌孔、回填、復(fù)
沖才能成樁,且成樁樁位和樁形較難保證,成樁混凝土超量達(dá)到一倍以上。進(jìn)入該區(qū)域中部施工后雖經(jīng)過(guò)多
次復(fù)打樁進(jìn)入20 m 深土層,但是一次劇烈的塌孔導(dǎo)致沖孔錘被埋,施工樁周邊3 m 范圍產(chǎn)生較深地陷,該
區(qū)域沖孔樁施工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。由于沖孔樁塌孔事故各單位開(kāi)始進(jìn)行基礎(chǔ)選型討論。
2 基礎(chǔ)選型討論
2.1 工程現(xiàn)狀分析
該工程屬于“校安工程”新建校區(qū),原定該校區(qū)2011 年6 月開(kāi)工,2012 年7 月竣工,9 月招生投入使用。
沖孔樁施工停滯于2011 年8 月,導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)樓施工無(wú)法繼續(xù),原計(jì)劃工期嚴(yán)重受到影響。由于該工程為
校安工程撥款,資金使用審批制度復(fù)雜而嚴(yán)格,因此基礎(chǔ)工程的任何變更應(yīng)保持與原造價(jià)持平?；谝陨显?
因參建各方進(jìn)入新基礎(chǔ)選型的討論中,新基礎(chǔ)必須同時(shí)滿(mǎn)足質(zhì)量要求、經(jīng)濟(jì)要求、工期要求且必須施工可行。
2.2 基礎(chǔ)方案選型
2.2.1 大開(kāi)挖換填
該方案分兩種做法:第一,挖除7 m 厚泥漿類(lèi)填土,然后回填好土繼續(xù)沖孔樁施工;第二,進(jìn)行大開(kāi)挖換
填至第8 層粘土,預(yù)計(jì)開(kāi)挖深度11 m,該層土承載力特征值f ak 約150 kPa,基本滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)需要。以上兩
種方案均施工可行,但該場(chǎng)地鄰近居民樓,大開(kāi)挖必然進(jìn)行基坑支護(hù)。第一種方案基坑支護(hù)和成樁時(shí)間及費(fèi)
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用均超過(guò)可承受范圍,第二方案基坑支護(hù)費(fèi)用過(guò)高開(kāi)挖風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大,因此大開(kāi)挖換填方案被否決。
2.2.2 鋼護(hù)筒灌注樁
該方案基本思路是采用機(jī)器成孔鋼護(hù)筒跟進(jìn)的辦法施工,初步選用旋挖鉆機(jī)成孔。該方案施工技術(shù)復(fù)
雜且經(jīng)濟(jì)成本較高,旋挖鉆機(jī)需從廣東調(diào)運(yùn)(2010 年僅?？趦S中隧道使用),若旋挖鉆機(jī)試樁失敗,經(jīng)濟(jì)和工
期風(fēng)險(xiǎn)較大。
以上兩種思路均難以達(dá)到該工程的要求,方案思路轉(zhuǎn)向地基處理。
2.3 高壓旋噴樁復(fù)合地基適應(yīng)性分析
由于場(chǎng)地地層中含有極硬的大塊巖石和及軟的泥漿,根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》12.1.1 條的描述,
高壓噴射注漿法用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基,
其特性與該場(chǎng)地條件完全吻合。旋噴樁按工藝分為單管法、雙重管和三重管,該工程旋噴樁在基坑內(nèi)施工,
單管法樁徑較小,三重管機(jī)器較大不適合基坑內(nèi)施工,因此考慮采用雙重管法施工。
從經(jīng)濟(jì)角度考慮,原地下室共49 條樁,平均20 m 長(zhǎng),?800 灌注樁每米單價(jià)約800 元,總計(jì)78.4 萬(wàn),而
經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)初步計(jì)算旋噴樁預(yù)計(jì)布置210 條,每條有效長(zhǎng)度12.5 m,雙重管旋噴樁每米單價(jià)約310 元,預(yù)計(jì)總
費(fèi)用約81.4 萬(wàn),該方案初步認(rèn)定可行。
從施工風(fēng)險(xiǎn)角度看,若旋噴樁強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)預(yù)期可采用單管法進(jìn)行補(bǔ)樁施工。單管法機(jī)械設(shè)備調(diào)運(yùn)
方便造價(jià)相對(duì)較低,每米造價(jià)約190 元,且施工速度快。采用旋噴樁作為地基處理方案不僅經(jīng)濟(jì)和工期上可
行且施工可補(bǔ)救性好,風(fēng)險(xiǎn)較低,但該地層復(fù)雜需要進(jìn)行試樁才能確定設(shè)計(jì)方案保證工程質(zhì)量。
3 高壓旋噴樁試樁
3.1 設(shè)計(jì)前試樁
根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》12.1.1 條規(guī)定當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高有
機(jī)質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適應(yīng)性。另外高壓旋噴注漿形成的加固體強(qiáng)度和范圍應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
確定。最終目的是確定復(fù)合地基承載力特征值,而該值一般按照現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和設(shè)計(jì)估算綜合確定,其中估算算
式為
f spk =m R a
A p
+β(1 -m )f sk (1)
式中,f spk 為復(fù)合地基承載力特征值,m 代表面積置換率,Ra 為單樁豎向承載力特征值,β 為折減系數(shù),f sk 為
樁間土承載力特征值。
式(1)中Ra 單樁承載力特征值采用估算和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)綜合確定,其中估算方法取下列兩式中較小值
Ra =ηf cuAP (2)
Ra =u p Σn
i = 1
q si l i +q pA p (3)
式中,f cu 為旋噴樁樁身抗壓強(qiáng)度,u p 為樁周長(zhǎng),q si 為樁身側(cè)阻力,q p 為樁端土承載力特征值。
從以上設(shè)計(jì)過(guò)程可以看出,要較為準(zhǔn)確的估計(jì)出復(fù)合地基承載力必須進(jìn)行必要的試驗(yàn),而試樁就是為設(shè)
計(jì)單位提供樁身強(qiáng)度、單樁承載力和旋噴樁直徑三個(gè)主要參數(shù)。設(shè)計(jì)單位參考試樁的成果對(duì)地基處理設(shè)計(jì)
進(jìn)行調(diào)整和確定。
通過(guò)試樁將進(jìn)一步探明地質(zhì)情況,確定合理的噴漿時(shí)間,確定攪拌下沉、提升速度和重復(fù)攪拌下沉,確定
水泥摻量、灰漿稠度(水灰比)、工作壓力,檢驗(yàn)施工設(shè)備及選定的施工工藝。
3.2 試樁施工參數(shù)
由設(shè)計(jì)院在地下室基礎(chǔ)范圍內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)指定3 根樁樁位,樁端全斷面進(jìn)入第8 層粘土分別為2.5 m、3 m 和
3.5 m,樁頂標(biāo)高為現(xiàn)場(chǎng)地面以下1 m 處。試樁長(zhǎng)度的差異主要考慮測(cè)試第8 層粘土對(duì)樁承載力的影響為
最終設(shè)計(jì)確定樁長(zhǎng)提供依據(jù)。參考《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》相關(guān)規(guī)定和《地基處理手冊(cè)》(第三版
龔曉楠編)中有關(guān)規(guī)定選取如下試樁參數(shù)和試樁設(shè)備進(jìn)行施工。
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表2 試樁施工參數(shù)表
序號(hào)項(xiàng)目控制參數(shù)備注
1 水泥漿水灰比1
2 水泥摻量300 kg/m 定額量
3 樁徑800 mm 設(shè)計(jì)暫定
4 噴嘴直徑1.8 mm
5 轉(zhuǎn)速10~30 r/min
6 提升速度8~12 cm/min
7 泥漿泵泵壓25~28 MPa
8 水泥采用普通硅酸鹽水泥42.5 級(jí)設(shè)計(jì)要求普硅32.5 以上
表3 試樁設(shè)備選用表
序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量備注
1 旋噴鉆機(jī)XP-30/臺(tái)1 動(dòng)力30 kW
2 高壓泵機(jī)XPB-90C/臺(tái)1 動(dòng)力90 kW
3 空壓機(jī)2V-6/8/臺(tái)1 動(dòng)力40 kW
4 灰漿泵XPB-10/臺(tái)1 動(dòng)力22 kW
5 灰漿攪拌機(jī)臺(tái)1 動(dòng)力3 kW
3.3 試樁檢測(cè)
3.3.1 試樁結(jié)果
市檢測(cè)站對(duì)三根試樁進(jìn)行了抽芯取樣試壓和單樁承載力試壓,結(jié)果為如下:
試樁單樁極限承載力均為1 000 kN,總沉降量約41 mm,回彈量約0.61 mm,樁身取樣強(qiáng)度平均值為
5.9 MPa。從3 根試樁的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),決定單樁承載力的主要因素為樁身強(qiáng)度,進(jìn)入第8 層粘土的樁長(zhǎng)對(duì)
承載力不起決定性因素。三根試樁直徑均超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)的0.8 m,分別是0.9 m、1.0 m 和1.1 m,試樁形狀
為近似圓形的不規(guī)則形狀。
3.3.2 試樁注意事項(xiàng)
旋噴樁在做單樁承載力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)
其樁頭進(jìn)行保護(hù)處理,具體做法是用混凝
土做保護(hù)帽,混凝土內(nèi)配置構(gòu)造鋼筋,保
護(hù)帽的高度和長(zhǎng)寬尺寸均應(yīng)大于樁徑。
在這里需要強(qiáng)調(diào)的是旋噴樁的取芯
操作。由于常規(guī)取芯均采用XY-100 型
勘察小鉆機(jī)進(jìn)行,操作人員所接觸的芯樣
強(qiáng)度均在C10 以上,操作人員采用水鉆
法。旋噴樁樁芯強(qiáng)度均低于C10,且旋噴
樁狀體的不均勻性導(dǎo)致其芯樣遇水易散
開(kāi)。基于這些特性就要求鉆機(jī)操作人員采用干鉆的方法取樣,且打磨試樣時(shí)同樣采用干法。由于干法制備
的試樣受壓面粗糙,試驗(yàn)時(shí)易造成劈裂而影響結(jié)果,所以試樣受壓面應(yīng)用素土與水泥制備的拌合物抹平。
4 復(fù)合地基設(shè)計(jì)及施工
4.1 復(fù)合地基設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)根據(jù)試樁結(jié)果確定了關(guān)鍵參數(shù),要求樁身強(qiáng)度大于3 MPa,單樁承載力特征值大于470 kN,復(fù)合地
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基承載力大于160 kPa,樁徑大于800 mm,樁距1.7 m 矩形布置。設(shè)計(jì)要求
樁進(jìn)入第8 層粘土深度不小于2.5 m,若遇巖石其厚度應(yīng)大于2.3 m,基坑
底巖石面應(yīng)低于旋噴樁頂1 m,復(fù)合地基設(shè)置中砂褥墊層厚300 mm。設(shè)計(jì)
修改原基礎(chǔ)筏板配筋及厚度,厚度調(diào)整為450 mm 以增加基礎(chǔ)整體性。
4.2 復(fù)合地基施工注意事項(xiàng)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求的參數(shù)結(jié)合試樁施工參數(shù)進(jìn)行旋噴樁基礎(chǔ)施工。施工采
用先開(kāi)挖基坑的方法進(jìn)行,基坑開(kāi)挖距樁頂1 m 處開(kāi)始旋噴樁施工,為穿越
強(qiáng)風(fēng)化巖層采用勘察鉆機(jī)引孔。由于旋噴樁施工和鉆機(jī)引孔會(huì)產(chǎn)生大量泥
漿,旋噴樁施工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量溢出水泥漿,基坑開(kāi)挖時(shí)到施工面時(shí)整體形成坡度,將各種漿液排至預(yù)先設(shè)
置好的排漿溝和集水坑中。
4.3 試樁樁位處理
由于試樁樁位現(xiàn)場(chǎng)確定,因此可能會(huì)對(duì)未來(lái)工程樁
施工造成影響。采用咬合施工的方法進(jìn)行工程樁施工,
以消除試樁對(duì)樁位的影響。當(dāng)設(shè)計(jì)樁心距試樁樁位距離
小于200 mm 時(shí)采用補(bǔ)雙樁補(bǔ)樁法,其他情況采用三樁
補(bǔ)樁法。
4.4 旋噴樁地基工程驗(yàn)收
根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求,高
壓旋噴樁復(fù)合地基承載力應(yīng)進(jìn)行平板載荷試驗(yàn),檢測(cè)多樁復(fù)合地基承載力。圖5 展示了該工程的試驗(yàn)過(guò)程,
最終地基處理結(jié)果效果良好。
5 結(jié) 語(yǔ)
高壓旋噴樁地基處理施工機(jī)械簡(jiǎn)單,地層適應(yīng)性廣,對(duì)復(fù)雜地基的處理效果顯著。該地基處理形式在設(shè)
計(jì)、施工和檢測(cè)過(guò)程中需要各方配合才能取得預(yù)期的效果。旋噴樁復(fù)合地基施工前試樁試驗(yàn)是非常重要的
環(huán)節(jié),試樁數(shù)據(jù)越詳細(xì)豐富,后續(xù)設(shè)計(jì)越貼近實(shí)際,施工風(fēng)險(xiǎn)和盲目性越小。
參考文獻(xiàn)
[1] 龔曉楠.復(fù)合地基設(shè)計(jì)和施工指南[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2] 劉永超.地基處理實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2005.
[3] GB 5007—2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[4] GB 50202—2002,建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[5] JGJ 79—2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
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