灰土擠密樁在中孚電廠冷卻塔工程中的應用

齊曉紅  王成偉  牛曉坡

鞏義市發達地基勘察公司    河南中孚實業股份有限公司

    灰土擠密樁適用于地下水位以上的溫陷性黃土、素填上和雜填土等地基，可處理地基的深度約為15m，可消除地基上的濕陷性和提高地基上的承載力。灰土擠密樁在河南中孚電廠1#、2#冷卻塔工程的地基處理中得到了很好的應用。

1、工程特點及場地巖土條件

    河南中孚電廠位于鞏義市北的南窯村與魯村之間．冷卻塔位于主廠房的西北方，冷卻塔基礎直徑1l0m，高度90m，采用了環板基礎，環基埋深約3.2m。

    中孚電廠冷卻塔區屬黃河中下游地區，位于黃河的二級階地上，地貌為黃土塬。地基土主要由第四系沖洪積成因的粉土和粉質粘土構成的黃土狀土和一般粘性土。據地基土的物理力學特性差異和濕陷特征，自上而下可分為8層：地基上①層為素填土，主要為當地粉土回填：，承載力標準值為l30kPa；②一⑦層均為溫陷性黃土，厚度約20m，含水量l0％～l6.5％，壓縮系數0.05～0.20。孔隙比0.890～1.070．承載力標準值150kPa-160kPa，自重濕陷量為4.lcm～15.lcm，濕陷系數在0.015-0.078之間，總濕陷量為淡48cm～50.2。②層濕陷起始壓力70kPa～100kPa，③、④層陷起始壓力150kPa～200kPa，⑤、⑥、⑦層則大于200kPa，綜合分析為II級(中等)自重濕陷性場地，400kPa壓力下濕陷深度達l 8m～23m；⑧層為粉質粘土，承載力標準值  220kPa；⑨層為粉土，最大揭露厚1.9m。

2、地基處理方案及灰土擠密樁的施工

    由于場地內分布的濕陷性黃土厚度較大，濕陷等級高，且為自重濕陷場地，地基土的承載力也不能滿足設計要求，不宜直接用作基礎持力層，需進行地基處理。建議采用強夯或灰土擠密樁。據計算，強夯法對于濕陷性黃土有效加固深度最大為9.5m；同時考慮到對已建建筑物的振動影響，該處理方法未被采用。灰土擠密樁法無論從地基處理深度、消除濕陷性、提高承載力方面都比較適宜，且該處理方法在該地區有一定的經驗，故優先采用了灰土擠密樁本工程中灰土擠密樁的設計樁徑為0.55m，設計樁長自基礎底面算起12m-15m，按等邊三角形布孔，樁間距l.1m，共布設ll000根。擬處理地基土的含水量對成孔施工與樁間土的擠密至關重要，而場地內地基土的含水量偏低，為8％～l2％，導致擠密成孔工作困難，根據現場情況采用了機動洛陽鏟引孔，引樁徑按400mm。成孔和孔內回填夯實的施工順序，按照從里向外問隔l～2孔進行。向孔內填料前，孔底夯實，并控制樁孔的垂直度偏差不大于1.5％，樁孔的中心點偏差的二八灰(熟石灰)土，用沖擊法分層夯實至設計標高。經質監部門檢測出的資料可知，樁孔內全部深度內土的平均干密度與室內擊實實驗求得填料在最優含水量狀態下的最大干密度的比值即樁體土的平均壓實系數，經檢測均大于0.96。

3、復合地基檢測分析

    此復合地基檢測項目包括復合地基靜載荷試驗和探井取樣濕陷性試驗。

    靜載荷試驗用JCQ一503型靜力測試儀；運用堆載反力裝置，采用慢速維持荷載法，編制出復合地基靜載荷試驗結果匯總表和試驗曲線Q—S圖。據規范，采用實測數據繪制的Q—s曲線上沒有明顯的比例界限，因此采用相對變形量分析各試驗點的復合地基承載力基本值，取沉降量S=0.O08d或b(d=0.817m，承壓板直徑，b=0.724m，承壓板邊長)所對應的荷載為承載力基本值。經統計，本工程復合地基承載力平均值均不小于314.2kPa，復合地基承載力滿足設計要求。

    為了檢測全部處理深度范圍內樁間土的平均擠密系數、壓縮性和濕陷性，進行了探井取樣試驗。據出具的土工試驗成果表，各土樣濕陷系數值為0.00--4).012之間，壓縮模量值均大于10.0，均定為非濕陷性土。試驗表明：冷卻塔灰土擠密樁黃土濕陷性已消除。

4、結論

    冷卻塔經灰土擠密樁復合地基處理后，地基承載力滿足設計要求，灰土擠密樁黃土濕陷性已消除，因此，本工程處理地基效果良好。

參考文獻

[l]中國建筑科學研究院．建筑地基處理技術規范(JGJ79—2002)．北京：中國建筑工業出版社．2002

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)