[12-11 16:59:52] 来源：http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读：3590次
在黄淮地区进行各类工程建设,经常会遇到淤泥或淤泥质土等软土地基问题。软土地基处理既费资、费时、费力又比较容易产生工程事故,导致事半功倍,而方法不恰当时,却会事倍功半,因此软土地基地处理方案的选择,是直接关系着工程的经济合理性和建设周期长短的问题,必须慎重对待。软土地基及其处理在工程界虽然有着共同的理论和通用的处理方法,但给水排水工程有自己的特点:它的大部分构筑物,属于宽浅形整体结构,通常采用筏式底板,荷载分布比较均匀,承压力不太大,并能适应地基土体一定程度的变形。显然,这些结构上的特点,如能综合考虑,给予充分利用,将能够弥补地基的不足,而减少地基处理工作量。近年来,在沿海黄淮地区城市设计给水排水工程时,设计人员会经常遇到软土地基的问题。有时用技术复杂的方法处理,有时以简易的方法处理,有时则进行综合考虑,调整上部结构的形式,直接采用天然地基。实践结果,有的效果很好,有的也出现过波折。发现复杂而昂贵的处理方法,并不一定能够尽善尽美地解决问题,特别是当施工顺序掌握不当时,淤泥沸涌,给工程建设带来损失,这些教训,更值得我们重视。
1工程概况
建于沿海某城市的一座污水处理厂,厂区地表分布不均匀,呈透镜体壮,容许承载力约140KN/m2;再下又是一层软弱的淤泥质压粘土,厚度2~6m,容许承载力仅约60 KN/m2;下面是中等压缩性的亚粘土混砾砂层,厚2.5~65m。承载力约180 KN/m2;下卧层是花岗岩风化残积层,较湿,中高压缩性,反而比上层软弱,承载力也较上层低。可以刊出,场地地质情况比较复杂。
对位于淤泥层较厚的轴线上的沉砂池、初沉池和综合楼的地基处理,采用锤击沉管混凝土灌注桩,桩的直径480mm,设计桩长16~18m,设计单桩承载力450KN。
2实施中存在的问题
2.1大部分桩的贯入度都超过设计要求,尽施工机械的最大能力,把钢管接长,使桩长增加至19.6m,也仍然达不到设计要求的贯入度。综合楼全部96根桩中,贯入度达到设计要求3cm的仅14根,占总数的14.6%;贯入度6~10cm的18根,占18.8%;10~15cm的31根,占32.3%;15~20cm的15根,占15.6%;20~25cm的18根,占18.8%。初沉池桩基中贯入度满足设计要求的更少,在288根桩中,仅有两根达到要求,占0.6%,其余桩的最后贯入度都在6~15cm之间。
2.2混凝土灌注的充盈系数偏小,最小的仅0.92,一般只达到1.05~1.09。
2.3选定7根桩做单桩静力载荷试验,单桩试验荷载为900KN。结果4根桩达到要求,沉降量约2mm;两根桩只达到510KN和540KN,变形很大,最大沉降量达到10.29mm;还有一根,在荷载达到800KN时破坏,沉降超过60mm。
2.4在接近淤泥层表面处,各桩普遍出现缩颈、露筋、夹泥、瓶颈现象,而断桩的有14处,桩身表明裹附着一层淤泥。桩身缺陷必须进行补强。初次沉淀池一期工程144根桩中需要补强的达136根,占94.4%,不过问题严重的还是占少数;综合楼96根桩中需要补强的27根,占总数的28.1%。补强的原则是剔凿刷净,绑扎钢筋,支模浇灌高标好细石混凝土,以恢复桩的直径和强度。补强范围是缩颈处上、下各1m左右。同时对桩承台也作了适当加强。补强处理后,桩基恢复了功能,经使用检验,质量合格。
3处理方案及措施
3.1混凝土灌注桩在饱和淤泥地层中应慎用,即使限于条件,不得不采用时,也应采取有效措施,防止发生缩颈断桩事故。当充盈系数较小,或发现缩颈时,应根据实际情况,进行局部或全部复打。
3.2从试桩结果来看,贯入度12cm以下的桩(其他几根为1cm、8cm、10cm),最大荷载都年达到要求,个别未达到荷载破坏的,可能不是贯入度的问题,而是桩身结构存在缺陷。贯入度太大的(例如24cm),承载力也较低,说明该处土层的摩阻力及支承力较小。初沉池的4根试桩中,贯入度对在8cm以上,但仍有两根桩的承载力达到900KN,因此可以认为,贯入度的控制值可以适当提高。
3.3同一地基,同一施工方法,桩的承载力差别很大,这除了说明地基各层土的厚度和硬软程度很不均匀、桩身摩阻力和桩尖支承力差别悬殊外,还说明桩身结构质量存在问题。7根试桩中,达不到设计承载力的有3根,占43%,有的桩尚未达到额定荷载便突然破坏,而该桩的贯入度并不大,显然是桩身结构存在缺陷。
3.4初次沉淀池与综合楼相邻,施工时间也差不多,但初次沉淀池桩基的缩颈率高达94.4%,而综合楼则为28.1%,何以有如此大的差别? 分析原因,除了地层地质组成有差别外,主要是初次沉淀池桩基为满堂梅花形布置,桩距较小(3倍桩直径),形成了密集的大型桩群,桩与桩互相影响干扰。特别是在稀软的饱和淤泥地层中,打桩时的振动冲击,浇灌混凝土时的挤压,运输机械的行走和打桩机械的移动,都给邻桩造成不利的影响,而施工时又未采取措施给予补救,这是初次沉淀池桩基缩颈率较高的主要原因。相反,综合楼是框架结构,桩布置在柱基下,每根柱下一般只有两根桩,最多也只有4根,没有形成密集的大型桩群,桩与桩间的相互干扰影响较小,因此缩颈率也就明显降低。我们认为,在软土低级上,特别是在饱和淤泥地基上采用灌注桩桩基,应注意尽可能加大桩间间距,避免形成过渡密集的桩群,这将有助于保证桩群中,发现断裂桩事故的达1007根,占70%;另一筒仓工程的桩基,桩群桩数222根,断裂桩达到97根,占43.7%。这些相似的工程实例,说明一个问题,那就是处于软土地基中的桩群,装于桩之间的相互影响,有时甚至是破坏性的影响,不容忽视。3.5有人认为,采用跳打法施工,可以避免发生桩身断裂事故。但据某施工单位试验,跳打法与连续法一样,同样出现事故,跳打法并不能从根本上避免桩身的断裂。www.tmgc8.com
