软基处理方案的比较与选定

2015-08-15王承湘海南琼威建筑工程有限公司海南海口571199

江西建材 2015年22期

■王承湘 ■海南琼威建筑工程有限公司，海南海口 571199

1 岩土层特性

根据地质勘察报告，地层岩性如下:

种植土:灰褐色，主要由粘性土含砂粒15-20%组成，表层含少量植物根系，结构松散，稍湿，力学强度低，施工时应清除。

淤泥质粘土:深灰、灰黑色，含粉细砂粒10-20%，含少量有机质，流-软塑状态，摇震无反应，干强度及韧性中等，光泽反应稍有光泽。标准贯入试验实测锤击数平均值为2.3 击;液性指数平均值为1.45;压缩系数平均值为0.87MPa-1，压缩性高，力学强度低，属软弱土，未经处理不宜直接作为路基持力层。

粉质粘土:灰黑色，含角砾15-20%，由灰岩风化而成，硬塑状态，摇震无反应，干强度及韧性中等，光泽反应稍有光泽。标准贯入试验实测锤击数平均值为13.2 击;液性指数平均值为0.18;压缩系数平均值为0.25MPa-1，压缩性、力学强度中等。

2 勘察结论及建议

(1)根据地质资料及勘察结果，拟建场地内未发现有影响场地稳定性的活动断裂、滑坡、泥石流、岩溶等不良地质作用，拟建项目未发现埋藏的河、塘、河滨、防空洞、溶洞、墓穴和孤石等其它对工程不利的埋藏物，对软弱土层进行加固处理后，可兴建拟建工程。(2)根据室内水质及土质分析结果，场地地下水对混凝土无腐蚀性。(3)基础施工时期，建议加强施工验槽工作，以便及时发现和解决施工中可能出现的工程地质问题。

3 处理方案

根据现场及勘察报告，提出钢筋砼预制管桩复合地基处理及CFG桩处理方案，进行综合比较，具体处理方案如下。

3.1 钢筋砼预制管桩复合地基

地基采用预制薄壁管桩处理，布置形式:按2.4m ×2.4m 间距布桩，桩长16m，桩穿透淤泥质粘土层进入进入粉质粘性土层不小于2m。桩顶设置承台，承台上部加铺50cm 碎石垫层，垫层中间和顶面各加铺一层钢塑土工格栅，土工格栅铺至地基处理范围。

3.1.1 主要设计内容

(1)管桩:管径为400mm、管壁厚为60mm;(2)预制桩按标准长度成桩，按标准长度进行施工接长组合，接长采用焊接法接桩;(3)沉桩采用静压法施工:符合规范要求;(4)静压管桩完成后，其桩顶现浇混凝土承台，承台尺寸140 ×140 ×30cm，承台混凝土强度等级C25。

3.1.2 预制管桩地基处理的主要工程内容

(1)工作垫层:回填土至设计高程、平整场地;(2)静压管桩:按设计桩径、桩长、间距、施工方法进行管桩施工;(3)管桩施工结束后，报请监理验收合格后，进行承台施工;(4)平整场地并铺设碎石垫层和钢塑土工格栅。

3.1.3 管桩施工时注意事项

(1)压桩施工前将障碍物彻底清理干净;(2)管桩桩尖应达到设计深度;(3)当工程桩发生桩身上浮的情况，采取复压补救;(4)第一节桩垂直偏差≤0.5%，后续桩垂直度≤1%，桩位偏差±10cm。

3.1.4 施工质量检验及检测

管桩应进行完整性检测，检测数量为桩总数的15%，且不少于10根，检测方法采用低应变反射波法。

3.1.5 钢塑土工格栅技术要求

每延米纵向拉伸屈服力≥100KN/m，每延米横向拉伸屈服力≥80KN/m;屈服延伸率≤3%。

3.2 CFG 桩(水泥粉煤灰碎石桩)处理

3.2.1 设计要求

CFG 桩采用正三角形布置，桩长15m，桩间距1.45m，桩穿透淤泥质粘土层(勘察报告第⑤层)层进入进入粉质粘性土层(勘察报告第⑥层)不小于1m，桩顶铺设两层土工格栅，碎石垫层50cm。

土工格栅通常采用搭接法连接，横向每幅之间搭接宽度不小于50mm，纵向搭接宽度不小于200mm，搭接处采用聚乙烯扎扣等措施连接，绑扎点间距不超过200mm。

(1)CFG 桩的配合比施工工艺，应通过现场试桩来修正。(2)设计桩径为50cm，90d 无侧限抗压强度为2.0Mpa。(3)强度参数:单桩承载力大于130KN，复合地基承载力大于120Kpa。

3.2.2 CFG 材料要求

(1)水泥:水泥采用强度等级为32.5 及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其性能必须复合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999 的规定。水泥储存时间超过3 个月时应重新取样试验，并按其检验结果使用，使用前报监理工程师批准。(2)水宜采用饮用水。使用非饮用水时须经化验并符合下列规定:a.硫酸盐(以三氧化硫计)含量不超过2700mg/L;b.含盐量不得超过5000mg/L;c.PH 值不得小于4。(3)混合料配比:根据桩身强度要求进行配合比试验后确定。(4)垫层:桩顶垫层应采用级配良好的碎石或砂砾，最大粒径不超过50mm，不含植物残体、垃圾等杂质。

3.2.3 CFG 桩的施工要求

(1)施工前应进行配合比试验，保证成桩后桩身强度等级达到C15混凝土的强度。(2)每个作业点施工前必须先打不少于5 根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。(3)采用长螺旋钻管内泵压施工时，每盘料的搅拌时间不应小于60s，混合料塌落度控制在160～200mm。为了减小钻杆摇晃，钻进成孔时应先慢后快。钻孔至设计标高后停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵送混合料。拔管速度控制在2～3m/min，成桩过程应连续进行，应避免因后续供料慢而导致停机待料。(4)设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.0%，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。(5)钻机桩位对中偏差不得大于20mm。(6)施工过程中要随时测量施工场地标高及桩顶标高，根据地面隆起情况判断是否断桩。(7)严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。(8)桩顶上升量较大且桩的数量较多时，应采用逐个桩快速静压，以消除可能出现的断桩对复合地基承载力造成的不良影响。

3.2.4 CFG 桩质量检验

(1)成桩28d 后由专门的检测单位进行质量检测。(2)低应变检测频率为总桩数的10%。(3)单桩载荷试验:用于单桩载荷试验的数量不低于桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3 根。一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的单桩承载力不得低于设计要求。(4)复合地基载荷试验:用于复合地基载荷试验的数量不低于桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3 根。一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的复合地基承载力不得低于设计要求。

4 软基处理方案的选定

4.1 方案比选

钢筋砼预应力管桩:适应面广，桩身承载力设计值1250～4800KN。工程特点如下:(1)强度高，可确保混凝土强度等级≥C80;(2)桩身承载力高，抗弯性能好。它采用了预应力混凝土用钢棒，先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩。其桩身承载力比其它桩种高2～5 倍;(3)对地质结构适应性较强。由于其密实耐打，有较强的穿透能力，对持力层起伏变化大的地质条件有较强的适应性;(4)运输吊装方便，桩接驳迅速。成桩长度不受限制，用普通的电焊机即可实现接驳;(5)预应力混凝土管桩每延米工程造价约为150 元/m。

水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)工程特点如下:(1)强度一般，混凝土强度等级C5～C25;(2)由于CFG 桩为素砼桩，抗弯性能一般;(3)施工难度大、工期长且需要根据场地条件进行试桩确定不同的配合比;(4)水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)每延米工程造价约为100 元/m。