探讨沉管夯扩灌注桩在东营软土地区的适用性

【前言】探讨沉管夯扩灌注桩在东营软土地区的适用性由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。0引言 东营地区岩土工程条件构成,地面标高约为3~5m,做为建筑物地基土的构成主要为第四系全新统地层,自地面以下20m深度范围内的地层分布情况自上而下为:①层:粉土~粉质粘土,黄褐色,土质均匀。本层在水平上分布不同,受耕植层的影响,上部含大量植物根系。厚约为1.00~4.10...

摘要:随着东营地区建设事业的迅速发展,多层、高层建筑逐渐增多,建筑物上部结构对地基强度及变形要求更趋严格合理的选择桩基础类型,成为工程界为了提高工程效益、降低工程造价所探讨的一个重要议题。

Abstract: With the rapid development of construction industry in Dongying,the multi-layer,high-rise building gradually increased,the demand of the building superstructure choice of pile type to the foundation strength and deformation has become more stringent and rational basis which has been an important topic to improve efficiency and reduce project Cost.

关键词:沉管夯扩灌注桩;软土地区;地基强度

Key words: rammed bulb pile;soft soil area;foundation strength

中图分类号:TU47 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0084-01

0引言

东营地区岩土工程条件构成,地面标高约为3~5m,做为建筑物地基土的构成主要为第四系全新统地层,自地面以下20m深度范围内的地层分布情况自上而下为:①层:粉土~粉质粘土,黄褐色,土质均匀。本层在水平上分布不同,受耕植层的影响,上部含大量植物根系。厚约为1.00~4.10m。层底深度为1.00~4.10m。②层:淤泥质粘土~粘土~粉质粘土,灰色~灰褐色,土质很软,层厚约0.50~3.90m,层底深度为2.10~5.30m。③层:粉质粘土,褐灰色,土质不均,上部土质较软,下部土质销硬,厚度约2.90~4.50m,层底深度为4.80~9.40m。④层:粉土,灰色,颗粒较粗,局部为粉砂,夹有粉质粘土薄层,层厚约4.10~12.00m,层底深度为12.00~17.80m。⑤层:粉质粘土,灰色,土质较细腻,与粉土、粘土交互薄层出现,层厚约2.80~6.70m。⑥层:粉土~粉砂,浅灰~褐灰~黄褐色,砂粒含量较高,局部可达粉砂,土质均匀,层厚约2.80~4.80m,层底深度18.20~24.50m。

根据以上地层分布特征,第①层除去表层约1.00m左右厚的耕植层或素填土或杂填土外,下面都分布有一层1~2m厚的粉土层,该土层地基承载力标准值为80~120MPa,为东营地区相对较好的一层土,亦称为硬壳层,五层以下建筑物一般可做为天然地基持力层,但是该层分布不连续,厚度变化较大,有些场区该层完全缺失,其下面②、③层相对承载力较低,压缩性较高,相对成为软弱下卧层,天然地基对五层以上建筑物已基本不能适用,④层粉土工程性能较好,埋深一般自地表以下10.00m左右,其厚度分布相对较稳定,承载力标准值为120~160kPa,是理想的第二桩端持力层。对于一些因天然地基承载力不够,而必需进行地基处理或采用桩基础的拟建筑物来讲,充分利用场地的岩土工程勘察资料,选择合理的桩端持力层,结合实际选择适当的地基处理方案和桩基础类型,是建筑物基础设计中的一个首要问题。

1夯扩桩的技术特点

夯扩桩是一种利用锤击式或振动式混凝土沉管灌注桩打桩机,在桩身底部利用内管挤扩或重锤夯扩,致使管底部的混凝土夯出管外形成扩大头,再浇灌桩身混凝土,最后形成底端带有扩大头的混凝土沉管灌注桩。它具有施工速度快、成本低、质量可靠、能适应不同条件场地土等特点。

夯扩桩根据其施工设备不同,夯扩方式不同,夯扩次数不同等不同工艺,可分为多种成桩工艺,但最终施工后的基桩工作原理是相同的:就是在成桩过程中,对相较好的桩端地基上强制锤击挤压,改善桩端土的密实度,利用扩大头增大桩端的截面积,尽可能增加桩在工作过程中桩端夯扩头的端承力,提高桩端承力与桩测摩擦力协调工作中的比例。正是由于夯扩桩通过夯扩,形成扩大头增大了桩端截面积,使单桩承载力较大幅度的提高,与同种参数相同的其它灌注桩相比,减少了单位承载能力的材料用量,从而较大幅度地降低工程造价,具有显著的经济效益和社会效益。

东营地区上部相对软弱土层厚度较大,④层相对工程性能较好的土层虽然分布较稳定,但埋深一般在地表下10.00m左右。因此,对于一些多层或高层建筑物的基础设计,往往因上部地基土承载力的不足而放弃采用天然地基,选择地基处理或桩基础形式。目前,东营地区常用的地基处理和桩基础形式大致有:置换砂垫层、砂桩、碎石桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、打入式预制桩、沉管灌注桩、静压桩等,这些方法虽然都有它们成功的实例,但往往分别存在有施工技术难度较大,工程造价较高,工期较长及周围环境影响较严重等问题。目前笔者认为,在沉管灌注桩基础上变体形成的沉管夯扩灌注桩是比较理想的桩基础型式,以第④层工程性能较好的粉土做为桩端持力层,可取得较好的效果,

2夯扩桩在东营地区的施工、经济效果评价

夯扩桩做为一种新型的现场灌注桩,以其独特的优势,在东营地区工程应用中取得了初步性的成功。近二三年来,建筑物基础施工中应用夯扩桩的项目越来越多,与其它桩型相比,在技术、经济上占有明显的优势,已被建设、设计部门所关注。现选择两个典型工程,从施工效果及经济效果两方面对夯扩桩工程进行综合评价。

3夯扩桩在东营地区的发展前景展望

近几年来,通过一些夯扩桩施工实例证明,东营地区的岩土工程条件适宜夯扩桩这种技术工艺,该工艺以其施工技术可靠、单桩承载力高、施工简便且工期短、工程造价低、能适应不同条件场地土的应用等特点,具有显著的技术经济效益和社会效益,是东营地区一些多层建筑和高层建筑基础设计施工中的一种理想桩型,具有广泛的推广意义和技术开发前景。

随着夯扩桩施工经验的不断积累,施工单位为适应不同工程要求、不同场地条件要求。做了大量的改进性工作,取得了开拓性的进展:由原来单一的锤击式桩机或振动式桩机改造为锤击―振动式桩机,既保证了夯扩桩头的技术要求,又使夯扩桩的桩身质量更上一层楼;原来由于桩机沉管动力部分的限制,只是利用10m左右深度的④层粉土作为桩端持力层,现在增大了动力装置,改善了机械性能,使桩长由最初能打10m左右向可施工近20m的桩长发展,充分利用第二持力层,单桩承载力由最初的300~450kN提高到800~1000kN,扩大了建筑物地基基础的运用范围,开拓了夯扩桩在东营软土地区的市场。

当然,夯扩桩也并不是完美无缺的,目前已施工的项目大多数还只限于短桩范围,最大处理深度不超过20m,要求地基有相对较好的持力层,目前的机械设备和施工工艺还有待于改进;个别另扩桩工程还存在这样那样的质量问题。但总体来看,只要设计、施工及检测各单位在今后的工程实践中,不断总结经验,不断创新,使之逐步完善,夯扩桩必将以其独特的优势,在东营软土地区基础应用中,迅速推广开来。

参考文献:

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[2]刘金砺.桩基础设计与计算[Z].1990.

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