加压站增建清水池工程地基检测成果分析

饶江勇 张守城

（武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430058）

0 引言

武昌地区为保证居民基本生活和重点单位的用水，提高供水安全性，在加压站新建清水池2座，规格分别为32.08m×28.08m×4.5m、56.08m×28.08m×4.5m，清水池调节总容积为10000m3。同步实施围墙、配电间工艺、电气改造、厂区绿化、道路新建工程。

该清水池工程为整板基础，采用水泥土搅拌桩复合地基[1]，浆液搅拌法（湿法）施工，水泥掺量为18%，水泥浆水灰比0.55，水泥土搅拌桩桩径为500mm，桩中心间距为1000mm。现状地面标高为23.17～23.73m（85国家高程），桩基施工前要求清除表层杂填土整平至标高23.200m后开始打桩[2]，设计有效桩长为6.0～11.0m，上部1.4m空打，桩端持力层为④粉质黏土（残积）层，桩端进入持力层不小于0.5m。在工程桩单桩载荷试验中，水泥土搅拌桩单桩承载力特征值为99kN，复合地基承载力要求达到110kPa。

1 场区地层岩性及工程地质特征

项目位于武汉南湖附近，场区岩土层地质情况见表1。

表1 场区地层岩性及工程地质特征

2 水泥土搅拌桩检测及分析评价

2.1 竖向增强体载荷试验

本工程共进行了12根竖向增强体载荷试验，其检测结果见表2。

表2 竖向增强体载荷试验检测结果

由表2可见，849#桩极限承载力为178.2kN，承载力特征值为89.1kN，不满足设计要求；83#桩极限承载力为118.8kN，承载力特征值为59.4kN，不满足设计要求；857#、1193#、1182#、1138#、974#、1038#、1112#、1215#、1131#、877#共10根桩极限承载力均达到198kN，承载力特征值均达到99kN，满足设计要求。

2.2 单桩复合地基载荷试验结果[3]

本工程共进行了12个单桩复合地基载荷试验，其检测结果见表3。

表3 单桩复合地基载荷试验检测结果

由表3结果可见，731#单桩复合地基极限承载力为137.5kPa，承载力特征值为68.75kPa，不满足设计要求；1076#、1131#、1147#、1052#、60#、150#、127#、836#、1146#、1118#、1045#点共11点单桩复合地基极限承载力均达到220kPa，承载力特征值为110 kPa，满足设计要求。

2.3 钻芯检测成果[4-5]

（1）桩长。

本次共检测13 根桩，其中29#、30#、31#、32#、57#、83#、981#桩共7 根桩施工桩长与检测桩长相符。39#、81#、82#、722#、723#、1009#桩共6根桩施工桩长与检测桩长不符，相差长度为0.1～3.5m。

（2）桩身均匀性。

本次试验的29#、30#、31#、32#、39#、57#、81#、82#、83#、722#、723#、981#、1009#桩共13根桩桩身均匀性差。

（3）桩身抗压强度。

在取样部位，本次试验的29#桩的桩身水泥土抗压强度代表值为0.77MPa；31#桩的桩身水泥土抗压强度代表值为0.67MPa；32#桩的桩身水泥土抗压强度代表值为上部0.92MPa，中部3.56MPa；83#桩的桩身水泥土抗压强度代表值为0.63MPa。

2.4 载荷试验和钻芯检测成果分析[6-8]

结合载荷试验和钻芯检测成果可以发现：

（1）849#桩承载力特征值为89.1kN，未达到设计的99kN。在849#桩附近施作的钻芯检测孔981#钻芯结果如下：0～3m水泥土，均匀性一般，芯样基本完整，稍硬，搅拌基本均匀，多呈块状，部分呈短柱状；3～7.5m水泥土，均匀性差，芯样胶结一般，松散，搅拌不均匀，多呈块状、碎块状，见图1。

图1 钻芯检测孔981#芯样

（2）83#桩承载力特征值为59.4kN，未达到设计的99kN。

在83#桩附近施作的钻芯检测孔81#钻芯结果如下：0～8.2m水泥土，均匀性差，芯样胶结一般，松散，搅拌不均匀，多呈块状、碎块状。8.2～8.5m粉质黏土，可塑-硬塑，多呈块状，未见水泥胶结，见图2。

图2 钻芯检测孔81#芯样

（3）731#单桩复合地基承载力特征值为68.75kPa，未达到设计的110kPa。

附近施作的钻芯检测孔722#钻芯结果如下：0～4m水泥土，均匀性差，芯样胶结一般，松散，搅拌不均匀，多呈块状、碎块状。8.2～8.5m，粉质黏土，可塑-硬塑，多呈块状，未见水泥胶结，见图3。

图3 钻芯检测孔722#芯样

3 结束语

结合地勘资料可知，场地表层杂填土以下有一层淤泥质黏土，设计采用水泥土搅拌桩复合地基进行处理，以加固地基。但施工中由于施工进度等原因，导致搅拌桩施工未严格按标准操作，没有达到设计预期的施工质量。

通过分析，可得出以下结论：

（1）结合竖向增强体载荷试验成果，大部分的试验工程桩承载力都能满足设计要求；结合单桩复合地基静载荷试验成果，大部分的单桩复合地基承载力都能满足设计要求，钻芯检测成果表明大部分桩身均匀性差。

（2）从钻芯芯样原始资料，可知①杂填土与②-2层可塑粉质黏土之间的②-1流塑淤泥质黏土厚约3～8.5m，由于不同位置软土厚薄略有差异，采用同样的施工方法、工艺，造成软土厚的位置搅拌桩成桩效果、质量较差。

（3）竖向增强体载荷试验849#桩承载力特征值为89.1kN，达到设计承载力的90%。附近钻芯检测孔981#芯样多呈块状，部分呈短柱状，水泥胶结明显，均匀性一般；静载试验83#桩承载力特征值为59.4kN，达到设计承载力的60%。附近钻芯检测孔81#芯样多呈块状、碎块状，芯样胶结松散，均匀性差；由此可见，水泥搅拌桩成桩质量明显影响竖向增强体的承载力，即水泥土搅拌胶结越好，桩身成桩越好，承载力也越好。

（4）731#单桩复合地基承载力特征值为68.75kPa，达到设计承载力的62.5%。附近钻芯检测孔722#芯样多呈块状、碎块状，芯样胶结松散，均匀性差；由此可见，本项目水泥土单桩复合地基承载力明显受到水泥土搅拌桩成桩质量影响，而桩周土能贡献的承载力相对较小。

（5）本项目地基检测对项目施工提供了及时的质量保证，在现场检测完成后，施工单位按照检测成果及时对不合格的桩位进行了补桩施工，确保了项目安全。