1深層攪拌法是利用深層攪拌機(jī)械將固化劑 (漿體或粉體 )輸送到地基深處與軟土強(qiáng)制攪拌 ,利用固化劑與軟土間的物理化學(xué)反應(yīng) ,使軟土硬結(jié)為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)良地基。它具備設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、質(zhì)量可靠、施工速度快、成本低、無(wú)污染、無(wú)振動(dòng)以及對(duì)周?chē)h(huán)境無(wú)不良影響等優(yōu)點(diǎn) ,尤其適于舊城改造和在市內(nèi)繁華地域施工。
《地基處理手冊(cè)》和已發(fā)表的資料表明 :深層攪拌法一般用于處理 6~ 7層樓房的地基處理 ,而太原地區(qū)從 1 994年以來(lái) ,在舊城改造的地基處理施工中 ,深層攪拌法已逐步發(fā)展至 1 2~ 1 3層樓房的地基處理工程中 ,通過(guò)載荷試驗(yàn)和建成后的沉降觀測(cè)證實(shí) ,深層攪拌法處理高層建筑地基是一種可選擇的安全可靠的施工方法 ,在深層攪拌法的實(shí)例應(yīng)用方面是一次突破 ,值得推廣和研究。
1 工程實(shí)例
山西省太原市廟前小區(qū)某高層住宅樓位于西海邊街交匯處 ,是拆遷回建樓 ,建筑物高 1 2層 ,局部 8層和 1 0層 ,框剪結(jié)構(gòu) ,筏片基礎(chǔ) ,基礎(chǔ)埋深3 . 0 m,占地面積 6 5× 2 4=1 56 0 m2 ,由于天然地基承載力不能滿(mǎn)足上部荷載要求 ,采用粉體噴射深層攪拌法處理。
1 . 1 工程地質(zhì)條件
根據(jù)原場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告 ,該場(chǎng)地地下水位在 3 . 5m~ 3 . 8m,在深層攪拌法處理深度范圍內(nèi) ,地基土分 3層 ,工程地質(zhì)特征如下 :第 層 :雜填土 (Q42 ),雜色 ,厚度 7. 1 m~ 8. 6 m,以建筑、生活為主 ,濕~很濕 ,原位測(cè)試平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù) 3 . 5擊 ,承載力標(biāo)準(zhǔn)值 80 k Pa,該層分布遍布全場(chǎng)。
第 層 :粉質(zhì)粘土 ,褐黃色 ,質(zhì)均 ,可塑 ,中等偏高壓縮性 ,層厚 2 . 7m~4. 9m,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù) 4. 1擊 ,承載力標(biāo)準(zhǔn)值 1 2 0 k Pa。
第 層 :中砂 ,稍密~中密 ,飽和 ,局部有細(xì)砂 ,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)3 3 . 2擊 ,層厚 4. 7m~ 6 . 5m,承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 2 50 k Pa。
1 . 2 深層攪拌法設(shè)計(jì)
樁徑 50 0 mm,有效樁長(zhǎng) 8. 0 m,空樁 3 . 0 m,梅花形布樁 ,樁間距80 0 mm,總樁數(shù) 2 952根 ,粉體噴射法施工 , 42 5#礦渣硅酸鹽水泥 70 kg/ m(相當(dāng)于水泥摻入比為 1 8% ),樁體無(wú)側(cè)限 ,抗壓強(qiáng)度不小于 1 . 5MPa,復(fù)合地基承載力要求達(dá)到 2 40 kPa。
1 . 3 深層攪拌法施工
1 . 3 . 1 施工機(jī)械設(shè)備
PH-5A粉體噴射樁機(jī) 2臺(tái) ,動(dòng)力電 , 3 7k W;2 m3空氣壓縮機(jī) 2臺(tái) ,動(dòng)力電 , 1 7k W; 1 . 5t灰罐 2個(gè)。
1 . 3 . 2 施工工藝
本次粉體噴射深層攪拌法施工工藝流程如圖 1所示。
1 . 3 . 3 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)
鉆頭直徑 (mm):50 0 ;鉆機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/ min):正轉(zhuǎn)為 44、70 ,反轉(zhuǎn)為 2 9、52 ;提升速度 (m/ min):正轉(zhuǎn)為 0 . 6 7、1 . 6 0 ,反轉(zhuǎn)為 0 . 45、0 . 80 ;大灰罐壓力 (MPa):0 . 3~ 0 . 4;小灰罐壓力 (MPa):0 . 2。
1 . 3 . 4 配比試驗(yàn)
施工前取原場(chǎng)地地基土按設(shè)計(jì)要求做了配比試驗(yàn)。結(jié)果如下 :6組試塊3 1 d齡期的抗壓強(qiáng)度分別為 2 . 3 MPa、2 . 2 MPa、1.8MPa、2.1 MPa、1 . 6 MPa與 1 . 5MPa;折合 90 d齡期強(qiáng)度分別為 3 . 4MPa、 3 . 2MPa、 2 . 6 MPa、3 . 1 MPa、2 . 3 MPa與 2 . 2 MPa。
1 . 4 成樁后質(zhì)量檢測(cè)
1 . 4. 1 載荷試驗(yàn)
在 3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)所作載荷試驗(yàn)結(jié)果為 :在樁長(zhǎng) (8.0 m)、樁徑(50 0 mm)、最大荷載(600kN)相等的情況下,最大沉降分別為16mm、21mm與 1 9mm,相應(yīng)的復(fù)合地基承載力分別為260kPa、250kPa與250kPa。
1 . 4. 2 整樁取芯測(cè)試
(1 )試驗(yàn)?zāi)康?/font> :檢測(cè)整樁噴灰均勻性及樁身強(qiáng)度。
(2 )試塊強(qiáng)度 :6根試樁的31d齡期的平均抗壓強(qiáng)度分別為3MPa、1 . 8MPa、1.7MPa、2.2 MPa、1.9MPa與 1.6 MPa,其折合 90 d齡期的強(qiáng)度分別為 3.4MPa、2.6 MPa、2.5MPa、3.2 MPa、2.8MPa與2. 3MPa。
1 . 5 沉降觀測(cè)
該工程從上部結(jié)構(gòu)施工開(kāi)始 ,設(shè)沉降觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn) ,從 1 994年開(kāi)始施工 ,1 996年主體完工 ,一直到 1 997年觀測(cè)結(jié)束 ,最大沉降量 1 6 mm,到目前為止 ,該樓房使用正常