苏州某学校室内田径场地基处理沉降分析

杨 磊

(苏州光华岩土工程有限公司，江苏 苏州 215000)

苏州某学校室内田径场地基处理沉降分析

杨 磊

(苏州光华岩土工程有限公司，江苏 苏州 215000)

通过对苏州某学校室内田径场地工程地质的研究，计算分析了该地基的承载力要求，选择采用旋喷桩机进行地基加固处理，并由计算可知，旋喷桩处理后的地基沉降远小于之前的沉降，大大控制了沉降对室内地坪的影响。

旋喷桩，地基处理，沉降

0 引言

对于淤泥层深厚地区，一般采取水泥土搅拌桩复合地基处理为较经济的处理方式，但是，该项目比较特殊，是位于室内的一个田径场地基处理，该室内田径场于2009年建成，由于地坪处理不当，造成差异沉降，严重影响其正常投入使用，该建筑高度约12 m，由于场地受限制，所以水泥土搅拌桩机体积大无法应用于该场地，故拟采用高压旋喷桩进行地基再处理，高压旋喷桩机体积较小，施工方便，且广泛应用于处理淤泥、淤泥质土等软土地区的地基。

1 工程地质概况

拟建场地位于苏州市相城区，室内田径馆为框架结构，地上2层，采用条形基础。

本场地基础作用范围内工程地质层自地面起由上而下的地基受影响的3类土层(如表1所示)分别为：

①层素填土：灰黄～灰褐色，松软。成分以粘性土组成为主，含植物根茎，土质欠均匀。场地内均有分布。厚度1.00～2.80。为压缩性偏高且不均匀的低强度土层。工程性能较差。

②-1层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。含少量有机质(有机质含量为2.4%～3.0%)。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，顶层板标高-0.90 m～1.04 m，厚度1.00 m～7.20 m。系高压缩性，低强度土层，工程性能差。

②-2层淤泥质粉质粘土夹粉质粘土：灰色，流塑为主。薄层理发育，夹薄层粉土局部夹层较多，偶夹薄层泥炭质土。稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。场地内多有分布，顶板标高-7.18 m～-1.39 m，厚度0.90 m～16.80 m。系中等偏高～高压缩性，偏低强度土层，工程性能差。

根据勘察平面布置图，取CB3孔为计算模块。

表1 各土层参数表

2 地基承载力要求

该室内田径场考虑作用其上的荷载为10 kPa，200 mm厚的垫层，其上铺设300 mm厚的混凝土地坪，故要求处理后的复合地基承载力特征值不小于p=10+18.7×0.2+0.30×25=21.24 kPa。

3 地基加固处理设计参数

本工程拟采用高压旋喷桩进行地基土加固处理，桩的直径采取700 mm，间距1.5 m，桩顶标高位于地面以下0.5 m，处理的有效桩长为6 m，由此得出面积置换率m=0.171，桩的截面面积为0.385 m2，桩周长μp=2.2 m，桩身无侧限抗压强度取fcu=3 000 kPa，根据地基处理规范要求，旋喷桩桩身强度折减系数η=0.25，桩端阻力发挥系数α=0.6，桩间土承载力发挥系数β对于淤泥、淤泥质土和流塑状软土等处理土层，可取0.1～0.4，这里取0.4。

4 计算单桩承载力特征值Ra

单桩承载力特征值同时满足：

3.7×16+1.0×22)+0.4×80×0.385=242.44 kN。

Ra=ηfcuAp=0.25×3 000×0.385=288.75 kN。

即单桩承载力特征值取上述计算值中较小的值，即242.44 kN。

5 验算复合地基承载力特征值

上面已经假定旋喷桩间距1.5 m，面积置换率m=0.171。

1)复合地基承载力特征值为：

其中，fsk为处理后桩间土承载力特征值，无经验时，可取天然地基承载力特征值。

2)修正后的复合地基承载力特征值为：

21.24≤fsp=147.5。

复合地基承载力满足要求。

6 沉降计算

室内田径馆是框架结构根据GB50007-2011建筑地基基础设计规范规定，对于高压缩性土来说，建筑物的地基变形允许值为0.003L，其中L为相邻柱基的中心距离，mm，相邻柱基距离为16 000mm，地基变形允许值为48mm。

复合地基变形计算应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》有关规定，地基变形深度应大于复合土层的深度。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍，ζ值可按下式确定：ζ=fspk/fak。

其中，fspk为复合地基承载力特征值，kPa；fak为基础底面下天然地基承载力特征值，kPa。

复合地基的沉降计算经验系数Ψλ可根据地区沉降观测资料统计值确定，无经验时，可按照表2取值。

Es为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算：

表2 复合地基沉降计算经验系数取值

加固段压缩模量提高倍数ζ=fspk/fak=fspk/60=Es/3.75≈2.5,解得Es≈9.4，即复合地基的沉降计算经验系数Ψλ=0.60。

旋喷桩下方软弱土层沉降计算如下：

该基础为条形基础长为16 m，宽为9 m。

沉降计算深度：

Zn=b(2.5-0.4lnb)=9×(2.5-0.4×ln9)=14.6 m。

表3 旋喷桩下方软弱土层计算参数表

地基处理以后总沉降：S=(24.3+35.1)×0.6=29.23 mm<48 mm,满足规范要求。

地基处理之前总沉降：S′=S=Ψλ×(Δp/Esp)×h=(21.24/3.75)×14.6=82.70 mm。

旋喷桩下方软弱土层计算参数表见表3。

7 结语

针对室内田径场差异沉降，而采取高压旋喷桩进行地基处理，处理之后比处理之前总沉降减少了53.47 mm，搅拌桩机体积大，对施工场地要求比较高，而旋喷桩则避免了该缺点，旋喷桩机体积小而且施工方便，广泛应用于室内地坪处理，尤其是已经施工建筑内。由上述分析可知，旋喷桩处理地基控制沉降效果很好，使整个场地的沉降控制在一定安全值范围内。

[1] JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范[S].

[2] GB 50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].

[3] 张 鑫.高压旋喷桩在高速公路软弱地基中的应用研究[D].西安：西安科技大学，2007.

[4] 许德坤，陈良庆.高压旋喷桩在深厚软土基础处理中的应用[J].福建建筑，2010(9):67- 68.

On foundation settlement treatment for some indoor athletic field at some school in Suzhou

YANG Lei

(SuzhouGuanghuaGeotechicalCo.,Ltd,Suzhou215000,China)

According to the research on the engineering geology for the indoor athletic field at some school in Suzhou, the paper calculates and analyzes the loading requirements for the foundation, selects and adopts the foundation consolidation treatment, and indicates by the calculation that the foundation settlement after the jet grouting pile is largely inferior to the settlement for the treatment and it controls the settlement influence on the indoor floor.

jet grouting pile, foundation treatment, settlement

1009-6825(2014)35-0085-02

2014-10-09

杨 磊(1980- )，女，硕士，工程师

TU753

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