浅谈淤泥质粉质黏土地质换填法施工管桩基础

赵坤 吴惠贤 方政 宋同印 孟庆凯

摘要：在地基处于淤泥质粉质黏土地层时，基础普遍采用桩筏形式，淤泥质粉质黏土承载力较弱，无法支撑桩基施工设备，需采取處理措施。在原地面进行打桩或者基坑开挖后进行换填处理，现就基坑开挖后换填处理方式进行探讨。

关键词：淤泥质土;换填;桩基础

项目位于青岛市胶州市三里河街道，建筑面积约46万m?，由30栋楼及连体地下室组成，建筑层数为地上17、18、26、28层，地下一层及夹层，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。

场区原地貌为冲洪积地貌单元，根据勘察情况， 勘察场地地层为第四系冲洪积形成的黏性土、砂土及下覆侏罗系泥岩等构成。 在勘探深度范围内，自上而下可划分为 6 个工程地质层，地基层在第③层淤泥质粉质黏土，深度5-6m，黏土特性：灰色-灰黑;流塑-软塑;无摇振反应，稍有关泽，干强度低，韧性低，有腐味。分布连续。淤泥质粉质黏土的承载力特征值80KP，无法满足桩基设备施工需要，须将淤泥层顶部挖除后换填。换填材料和换填深度无具体可参考数据，根据当地材料供应情况，选用砂砾土，换填厚度根据试验数据确定。

一、换填材料选择

桩基础采用预应力高强混凝土管桩，管桩施工设备为液压步履式桩机或履带式桩机，桩机所需作业面承载力不小于100kpa，场地需基本平整。现场粉质黏土和砂层的承载力能够满足，淤泥层的地下水无法渗透，粉质黏土和砂层无法有效压实，无法采用粉质黏土和砂进行换填，需场外进土换填。换填石渣要求试块粒径不能大于300mm，粒径过大会影响打桩的桩位和垂直度。对周边堆土场进行考察，最终确定了砂砾土进行换填，砂砾土压实后的承载力特征值能够达到200KPa以上，能够支撑桩基设备作业，砂粒土中圆砾的直径在50mm-100mm之间，不影响打桩质量。砂砾土天然含水率适中，在运输过程中不易产生扬尘、不易洒落，利于环保。

二、换填厚度选择

砂砾土土颗粒较粗，渗透性好、强度高、压缩性低，对拟用砂砾土进行土工试验，实测最大干密度2.11，最佳含水量6.0，松铺系数1.3。砂砾土换填的厚度还需根据现场试验确定，计划采用1.5m、1.0m、0.7m三种厚度进行压实，由自重43T的步履式打桩机进行行走试验，桩机在打桩时受力点为四个支腿下平板，观察有下陷后立即停止试验， 观察无下陷后进行试打桩。

（一）基坑开挖至垫层底设计标高下1.5m，底部如有积水必须排除，分层换填、每层50cm（换填70cm按照35cm每层）、采用15T轮胎压路机进行碾压，第三层换填时测量标高，保证压实后达到设计标高。压实完成后，在地面上设置标高控制点，测量原标高，由步履式柴油打桩机（型号DCB80-15）进行行走试验，行走后测量标高点的下陷高度，下陷高度小于2cm时，经试打3根桩后，观察支腿平板底部无明显下陷，打桩过程中桩机无偏移，此换填厚度即满足桩机施工需要。

（二）试验结果如下：

（三）试验结论，对以上数据进行分析，与桩机作业班组、分包单位技术人员进行研究，换填70cm、100cm无法满足桩机作业的安全和质量要求，换填150cm能够满足管桩施工安全要求和质量标准。

参考文献：

[1]预应力管桩 10G409.

[2]张春林，砂砾土压实度检测的方法机应用[期刊论文]。黑龙江科技信息，2010，（7）：204