閱讀 6179 次 素土擠密樁在法門寺合什舍利塔裙樓地基中的應用
摘要:素土擠密樁作為一種地基處理方法,消除地基土的濕陷性,在陜西關中地區建設工程中被廣泛使用。本文以法門寺合什舍利塔裙樓素土擠密工程施工為例,圍繞素土擠密樁法處理地基施工中的整個過程,敘述了素土擠密樁施工中放線定位、成孔、成樁等質量控制,經試檢測樁間土的擠密系數,濕陷系數,樁體壓實系數等指標均滿足設計試驗要求...
素土擠密樁在法門寺合什舍利塔裙樓地基中的應用
1、工程概況:
1.1、擬建法門寺合什舍利塔工程場地位于陜西省扶風縣法門鎮北約400m處,西靠法門—黃堆公路,它由三部分組成。
1.1、擬建法門寺合什舍利塔工程場地位于陜西省扶風縣法門鎮北約400m處,西靠法門—黃堆公路,它由三部分組成。
(1).舍利塔主體54×54m(長×寬),高度127m,基底壓力600KPa。
(2).舍利塔裙樓180×180m(長×寬),高度24m,7000KN/樁。
(3).廣場432×432m,是繼唐朝至今1000多年來,世界上最宏偉壯觀的佛教圣地,也是我省重點建設項目之一 .
1.2、法門寺合什舍利塔裙樓高24m,框剪結構,基礎采用靜壓樁,根據勘察報告場地地基土層自重Ⅲ級濕陷(嚴重),為消除地基土的濕陷性,采用沉管法成孔夯實采用偏心夾桿夯實機,地基處理設計,樁徑400㎜,樁長13.00m,樁距900㎜,正三角形布樁,處理面積43075㎡,總樁數49740根,孔內填土約69528m3夯實要求,樁孔壓實系數(λc≥0.95)樁間土壓實系數(λc ≥0.93)。
1.3、場地地質條件
擬建場地地貌單元層渭河的黃土塬地層,場地分為八層,劃分如下:
擬建場地地貌單元層渭河的黃土塬地層,場地分為八層,劃分如下:
(1)耕土層 (2)黃土狀土 (3)黑壚土 (4)黃土 (5)古土壤 (6)黃土 (7)古土壤 (8)黃土。場地濕陷性土層分布的深度為11.2m—16.5m之間,最大可達17.0m,場地自重濕陷性土層分布的深度為6.5—17.0m,(2—3)層濕陷系數多在0.03—0.07之間,)(4—8)層濕陷系數多在0.015—0.03之間。場地地下水類型為潛水,水位埋深16.00—19.20m,場地為自重濕陷性黃土場地,地基濕陷等級為Ⅲ級(嚴重)。
2、地基處理主要方法的確定
2.1、樁距確定(樁間距,排距)
(1)根據設計要求,場地經素土擠密樁處理后,樁身壓實系數不小于0.95,樁間土平均擠密系數不小于0.93,消除樁長范圍內樁間土的濕陷性,為此我們在現場布置了3組試驗樁為設計提供依據,試驗樁直徑為Φ400㎜,樁間距1000㎜,排距866㎜;間距900㎜,排距779㎜;間距800㎜,排距693㎜。
試樁設計參數見表1:
表1 試樁設計參數
編號 |
有效樁長(m) |
樁直徑 |
間距(㎜) |
排距(㎜) |
布孔形式 |
樁孔填料 |
1 |
13.0 |
400 |
1000 |
866 |
正三角形 |
素土 |
2 |
13.0 |
400 |
900 |
779 |
正三角形 |
素土 |
3 |
13.0 |
400 |
800 |
693 |
正三角形 |
素土 |
(2)、試樁完成后,對3組試樁做了檢測,在設計要求的前提下,根據試驗結果及全面地綜合比較在滿足設計要求,同時考慮到造價合理,節約資源,最后采用樁間距900㎜,排距779㎜,樁直徑為Φ400㎜的設計方案。
3、 施工方法
施工現場采用覆帶式柴油打樁機(3.5t)成孔;電動卷揚機夯實回填土料施工。工藝流程;樁位放線—樁點校驗—沉管成孔—孔底夯實—填土夯實—成樁。素土擠密樁處理地基的成敗,關鍵在于施工過程中的質量控制,每一個質量控制點都要嚴加管理,不能掉以輕心,必須堅持每道工序,每個管控制點都要合格,才可完成下道工序,否則就潛伏著質量危機,必須按照試樁施工時的要求嚴格控制。
4、施工過程中的質量控制要求
4.1、定位放線
用全站儀,按建設方提供的建筑紅線及坐標成果資料進行建筑測量定位,然后采用經緯儀測量各列各行的位置,用鋼尺測量各點,然后用直徑為16的鋼纖打深200㎜插孔,將孔中灌入白灰定位樁點。每條軸線樁兩側各引一個測量控制點,用砼固定,作為復測定點及校核的基準。每隔九排在樁外區域用木樁做排距的定位點,標明具體排號,便于施工中查尋。點位定位完成后,由監理工程師測量復核定位,合格后簽認。
4.2、成孔
為了確保成孔夯管垂直,避免發生斜孔現象,要把施工場地整平,相對高差不得大于20cm,便施工機械盡量保持水平,施工采用的黃土宜接近最優含水率,當含水量低于12%時,宜加水增濕到接近最優含水量17%時,場地堆用的黃土要用彩條布覆蓋,防止爆曬時水分蒸發,使土干燥;下雨時雨水滲入,含水量增大,成孔采用隔兩行間隔打法(如圖1所示)三遍成活,防止漏樁,減少塌孔縮孔現象。要求上一遍成孔時間與下一遍成孔時間間隔不少于5天,使應力消散,并確保成孔的質量與擠密效果,每成孔一排(約100—150個)自檢后報監理驗收簽認,開始回填成樁。
4.3、成樁
素土擠密樁主要材料為優質黃土,由于用量大,必須選用同一地點穩定土源作為回填土,對于選定的土源要進行土工試驗,確定最大密度為1.81g/㎝3,最佳含水量為16.8%,用于檢測回填土的含水率及壓實系數。保證回填土的密實,回填土經過過篩,保證了土粒粒徑不大于20㎜,并將工程用土中雜草,樹根,鈣質結核除掉,保證回填土質量。樁孔內回填前,孔底必須夯實,夯擊不少于6次,施工人員操作時,要求每掀2—3錘,保證壓實密度每3—4付夯錘必須有一名專業技術人員進行旁站監督,發現操作不規范時必須隨時糾正。嚴格按照要求抽取回填土樣,隨時檢查從而保證回填土質量。施工現場專業技術人員做好旁站記錄。如實填寫成孔,回填記錄,從而確保施工現場記錄的真實性和準確性。
5、施工過程中易出現的問題及處理措施
由于施工場地面積大,地質結構復雜,有沖溝墓穴造成成孔時出現孔斜,縮孔等情況,根據施工中出現的不同情況分別對待。
施工中發現有一條沖溝,成孔時出現塌孔現象,在圈定于沖溝范圍后,采用機械分層碾壓后,進行素土擠密樁施工。
由于場地硬度的不均勻性,個別孔位出現孔斜超過規范1.5%的現象,采用回填夯實后,再支平柴油打樁機,,重新成孔夯填保證了成孔質量。
施工中發現有一條沖溝,成孔時出現塌孔現象,在圈定于沖溝范圍后,采用機械分層碾壓后,進行素土擠密樁施工。
由于場地硬度的不均勻性,個別孔位出現孔斜超過規范1.5%的現象,采用回填夯實后,再支平柴油打樁機,,重新成孔夯填保證了成孔質量。
我們在法門寺裙樓素土擠密樁施工中,投入十臺柴油打樁機,分段實施。每臺打樁機劃分一個區域,在每個區域將要完成的連接處,由于前期打的樁應力未釋放,出現縮孔情況。如果上部5米左右縮孔,采用洛陽鏟人工掏孔,把縮頸部分消除后夯填,如整個孔特別是下部縮頸,采用電動洛陽鏟清孔,再回填夯實,保證了成樁質量。
6、成果檢驗
6.1素土擠密樁平均壓實系數平均不小于0.97,滿足設計要求
6.2樁間土平均擠密系數均不小于0.93滿足設計要求
6.3樁間土濕陷性已全部消除。
7、結束語
素土擠密樁對于消除黃土的濕陷性提高地基的承載力,施工費用低易操作等特點,已被廣泛采用,筆者于2007年5月份在佛教圣地法門寺合什舍利裙樓擠密樁工程施工,成功處理了地基基礎1.5萬㎡。
依據標準及參考文獻:
1.國家標準《地濕陷性黃土地區建筑規范》GB50025-2004
2.國家標準《巖土工程勘察規范》GB50021-2001
3.國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB5007-2002
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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