灰土樁強夯法地基處理設(shè)計方案研究

趙溫生

摘要： 本文在對建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況進行分析了解的基礎(chǔ)上，對建筑工程地基進行施工處置，最后經(jīng)過綜合分析，采用灰土樁強夯法來對此建筑進行地基處理，并且根據(jù)實際情況，研究出地基處理的設(shè)計方案和流程，以供參考。

Abstract： Based on the analysis and understanding of the geological structure of the construction project， this paper carries out the construction and disposal of the foundation of the construction project. Finally， after a comprehensive analysis， the method is adopted for the foundation treatment of the building with the method of the lime soil pile dynamic compaction. According to the actual situation， the design scheme and process of foundation treatment are studied for reference.

關(guān)鍵詞： 灰土樁強夯法；地基處理；設(shè)計方案

Key words： dynamic compaction of lime-soil pile；foundation treatment；design scheme

中圖分類號：TU473.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）20-0281-02

0 引言

在當(dāng)前的建筑地基施工中強夯地基法是一種常見的施工方法，該方法具有良好的地基加固效果，然而對于特殊地基來說，比如一些飽和黏土和濕陷性黃土的地基等，需在該施工技術(shù)的基礎(chǔ)上進行必要的改建，不僅要強夯地基加固，也要結(jié)合灰土樁提升地基處理質(zhì)量，從而確保建筑工程的安全性。

1 工程案例

本次的研究對象選為一個工業(yè)廠區(qū)的在建工程，其計劃是建設(shè)污水處理池、循環(huán)水池、檢測車間、機加工車間、維修車間等廠區(qū)。其中污水處理池基礎(chǔ)設(shè)計埋深為-5.0m，其占地面積為605.8m2；工業(yè)廠區(qū)的循環(huán)水池基礎(chǔ)設(shè)計埋深為-3.0m，其占地面積為360.2m2；工業(yè)廠區(qū)車間基礎(chǔ)設(shè)計的埋深是-1.8m，結(jié)構(gòu)形式呈排架結(jié)構(gòu)，其整體占地面積約為7589.88m2。

2 地基處理方案分析比選

在綜合掌握建筑工程的地層分布情況報告和實際勘探的設(shè)計施工方案的基礎(chǔ)上，且確保技術(shù)上可行與經(jīng)濟上合理的條件下，綜合對比分析其地基處理施工方案和地基處理施工方式，最終確定在地基施工處理時采取灰土樁強夯法，通過對設(shè)計方案的分析和對比，得出如下結(jié)論：

2.1 地基處理方案分析

在實際勘察中我們發(fā)現(xiàn)，污水處理工程計劃建造區(qū)域存在一個八米左右的人工堆積素填土，且其特點表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)稀松，土堆的總體力學(xué)性質(zhì)較差。由于待處理的土層較厚，通過強夯法處理的造價偏高，另外強夯法僅可用于土層厚度小于等于5m的土層，所以，此方法無法滿足施工要求。綜上所述，勘探報告中提到的置換強夯法不可行[1]。且由于人工堆積的素填土沉積時間較短，其土質(zhì)稀松，濕度為7%左右，無法滿足設(shè)計承載力的要求和基本防水要求，因此強夯法來夯壓地基不可行。

2.2 腐蝕性分析

通過勘探報告得知，本工程所在地的土壤呈酸性，土壤的種類為中等亞硫酸鹽漬土，其表現(xiàn)出一定的酸性和腐蝕性，對灰土樁具有腐蝕作用，而消石灰為堿性，通過水可與酸中和——與亞硝酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可有效減輕灰土樁被腐蝕的程度，符合樁體強度使用需求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其原因如下：①由于回填土中的水分不大，所以化學(xué)反應(yīng)的速度和強度也較低，通過設(shè)計承載力需求可知，3∶7配合比的灰土樁已經(jīng)可以滿足使用需要，但由于此過程仍存在緩慢的化學(xué)反應(yīng)，所以將灰土配合比進行小幅度的微調(diào)，來確保即便存在化學(xué)反應(yīng)，也仍可符合設(shè)計需求。②由于該地區(qū)濕度較小，降水量較小并且水分揮發(fā)量較大，在此種情況下，經(jīng)過強夯法進行處理過的回填土的密度會變大，故水分滲入量較低，同時其化學(xué)反應(yīng)的速度強度也一樣較弱，所以，該化學(xué)反應(yīng)對灰土樁產(chǎn)生的影響很小。③在處理地基時，會在已有的灰土樁上再鋪蓋一層特定厚度的灰土墊層，如此可以將上層的水分隔離，從而使降低下層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件。基于如上的綜合分析得知，在此區(qū)域的土質(zhì)條件下，灰土樁受鹽漬土影響不大，地基處理方案可以選擇此方法進行地基處理。

2.3 地基設(shè)計方案的選定

通過如上的綜合對比分析，本工程的地基處理可通過灰土樁強夯法進行施工處理，此方法可在節(jié)約成本的同時又能保證整體的施工處理效果，土體可在施工現(xiàn)場就地取材，只需再另行購買石灰即可；施工現(xiàn)場中，各部分基礎(chǔ)掩埋深度不一，就埋深較淺的基礎(chǔ)，經(jīng)過強夯后在其上鋪設(shè)3：7的灰土墊層，如此可在符合設(shè)計需求的前提下增強基底的土層承載力；通過灰土樁強夯法來對地基進行處理可提升樁間土的應(yīng)力承載值和密度，通常，經(jīng)過處理后的應(yīng)力承載值為處理之前的1.5至2倍[2]。

3 地基處理設(shè)計

通過了解建筑工程計劃建造的區(qū)域與施工需求，可以把整個建筑區(qū)域做為一個整體的塊進行挖掘，挖掘深度2m。針對掩埋深度不一的基礎(chǔ)，通過異樣的方法進行施工處理，工業(yè)廠區(qū)車間與循環(huán)水池的基礎(chǔ)掩埋深度較淺，通過強夯法處理后，鋪墊3：7的灰土墊層，然后再分層碾壓，直到達到設(shè)計需求的高度。針對于基礎(chǔ)深的工業(yè)廠區(qū)建筑而言，可以通過灰土樁強夯法來對地基進行施工處理，在地基通過強夯法處理后，再進行灰土樁施工，然后在其上鋪墊一層一定尺寸的灰土墊層。因為污水處理池的基礎(chǔ)掩埋深度較深，在計劃挖深的程度上再向下挖深2m，從而再進行強夯處理，待完工后，將地基向下挖掘到設(shè)計標(biāo)高下40cm，然后鋪設(shè)3：7的灰土墊層，再進行分層碾壓，直到設(shè)計標(biāo)高。

3.1 強夯處理設(shè)計

在設(shè)計強夯參數(shù)時，可通過試夯法來實現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)實需求，將夯能設(shè)定在2000kN·m，并且，兩個夯點之間設(shè)定的距離為6m，夯點的布置方式呈正矩形排列布置，在進行試夯時，前兩遍采用點夯的方法，第三遍采用滿夯的方法，在統(tǒng)計點夯次數(shù)時，要將最后兩次的夯沉量不大于5cm為有效統(tǒng)計數(shù)據(jù)，兩次夯擊需要通過交錯的方式進行，在檢測滿夯次數(shù)時要在第二次試夯之后的7天內(nèi)完成所有檢測，也可以在深度不小于4m下完成抽樣、完成檢測，如果抽樣的數(shù)據(jù)符合設(shè)計要求則視為合格。另外，在設(shè)定強夯數(shù)值時，可先考察附近相同類型的工程場地賦值情況，然后再根據(jù)已用數(shù)值調(diào)教自用數(shù)值，但是，調(diào)教后的數(shù)值必須符合設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)需求。

3.2 灰土樁及灰土墊層處理設(shè)計

在通過灰土樁來對地基進行處理時，可以通過鉆孔成孔的辦法來處理，通過了解現(xiàn)場的現(xiàn)實情況，孔徑的尺寸設(shè)定為600mm，進入持力層的灰土樁長度為50cm，通過地質(zhì)報告可以了解到圓礫層的深度，再根據(jù)不同的深度來對不同區(qū)域之間的灰土樁確認長度，灰土樁的布置方式呈正矩形，其灰土樁之間的間隔為1.6m。在確定了灰土樁的長度和灰土樁之間的距離后，把水和消石灰以特定比例3∶7來復(fù)和攪拌，攪拌完成后再注入到樁洞內(nèi)，然后在通過錘擊的方法使其形成樁[3]。在動工之前，要確保錘的重量8kN至15kN之間，錘的垂直起升要不小于2m，并通過自由落體的方式進行夯壓，通過若干次夯壓之后，再將水和消石灰的復(fù)合物注入，其厚度不大于50cm，通過若干次夯壓注料后形成復(fù)合基礎(chǔ)，如此則強化了整體地基的負載力。

3.3 地基處理工程量

對本工業(yè)廠區(qū)的工程總體進行強夯處理，強夯總面積為7783.73m2，其設(shè)計灰土樁孔徑為600mm，灰土樁的布置方式呈正矩形，每條邊朝外側(cè)擴充1排灰土樁體。其工業(yè)廠區(qū)的污水處理池所需要的灰土樁數(shù)量為320顆，每個灰土樁的長度為4.5m，總注入長度為1440m。對于處理整個灰土墊層的工程量而言，需要對其強夯的夯入深度估值，工業(yè)廠區(qū)的污水沉淀池的基礎(chǔ)掩埋深度較深，所需的回填碾壓量為343m3，工業(yè)廠區(qū)的車間與循環(huán)水池的基礎(chǔ)掩埋深度較淺，合計回填碾壓量為3947.42m3。此工程合計需要回填碾壓量為4290.42m3。

4 結(jié)束語

通過結(jié)合施工設(shè)計原則，經(jīng)過綜合分析此建筑工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況后，處理地基采用了灰土樁強夯法，在此過程中，要求嚴(yán)格依照國家所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)來進行施工處理，待完工后，再通過檢測強夯地基和樁間土的載荷值是否達到設(shè)計要求，以此確保地基的總體質(zhì)量，保證承載力滿足設(shè)計需求。

參考文獻：

[1]湯樹勇.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].科技資訊，2012（20）：75-76.

[2]王聰敏.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2013（12）：186.

[3]辛瑞鈞.強夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J].大科技，2015（12）：277.