陳光汾
(山西省建筑工程(集團)總公司運城分公司,山西運城 044000)
鹽漬土是指易溶鹽含量超過0.5%,且具有吸濕、松脹等特性的土,在世界各地均有分布[1]。運城鹽湖位于山西省運城市南部,中條山以北,是山西省最大的湖泊,總面積132 km2,其四周分布著大量的鹽漬土,占地總面積約為8 548.8畝。在該地區(qū)建設(shè)的項目中,常常由于對鹽漬土工程特性認識不足,地基處理不當而導致建筑物不同程度的受損,如墻體開裂、地基鼓脹等。
DDC樁法是一種深層地基處理新方法[2-4],該方法先成孔至預定深度,然后用1.5 t~2 t尖錘將孔內(nèi)灰土擠向四周,形成高承載力密實樁體和強力擠密的樁間土,屬于有限量土壤夯實。采用該方法處理后的地基,能夠消除濕陷性,降低壓縮性,同時承載力可提高2倍~9倍。相比灰土擠密樁,DDC樁法更適合于該鹽漬土地區(qū)施工地基的處理。本文通過山西省運城市鹽湖區(qū)某技偵業(yè)務(wù)用房DDC樁地基處理的工程實例,對該鹽漬土地區(qū)DDC樁法的施工工藝及過程進行介紹,為同類地區(qū)的地基處理提供可借鑒的經(jīng)驗。
某技偵業(yè)務(wù)用房位于山西省運城市鹽湖區(qū),為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),其基坑底部以下地層依次為粉土、粉質(zhì)粘土、粉土。該工程在山西省內(nèi)首次采用了DDC地基處理方法。
樁頂標高-8.36 m,樁長6 m,樁身用2∶8灰土夯填,用螺旋鉆機成孔直徑400,用專用夯實機夯實,要求錘重1.5 t~2 t,成樁直徑550,樁身壓實系數(shù)0.97,樁間土壓實系數(shù)0.93,復合地基承載力不小于200 kPa,每樁的現(xiàn)場控制檢測數(shù)量不小于當班工作量的2%,并不少于1根,控制手段是每米進行一次干容重取樣檢測。
該技偵業(yè)務(wù)用房工程孔內(nèi)深層強夯樁基施工內(nèi)容主要包括:
1)基坑開挖:反鏟挖機開挖基坑預留虛樁1 m厚、自卸汽車運土、坡道修整、基底平整、清槽土方,人裝雙輪車運至挖機范圍。
2)機械成孔、夯實機夯擴空樁、裝載機堆積成孔時鉆出的鹽漬土、余土外運。
3)購土到場地內(nèi)、裝載機堆積成大垛蓄溫防凍保墑、DDC樁2∶8灰土拌和、裝運至坑底、人工計量裝運回填、機械孔內(nèi)深層強夯。
4)場地表面平整準備下一遍夯打,共分四遍完成。
5)反鏟挖機挖樁間土、自卸汽車運土、人工鑿樁頭、小平車運到挖機跟前再裝車運走。
DDC樁主要技術(shù)參數(shù)見表1。DDC樁采用步履式長螺旋鉆機機械成孔,成孔直徑400 mm,樁行距0.95 m,樁列距0.82 m,填料采用2∶8灰土,DDC樁采用1.5 t長圓柱錐形重錘夯擴擠密成樁,夯擴成樁直徑按試樁結(jié)果控制。施工樁位偏差不大于樁距值的5%,樁孔垂直偏差不大于孔深的1.5%。地基處理后復合地基承載力特征值不小于200 kPa,樁間土平均壓實系數(shù)依試驗樁檢測報告為0.86,不小于0.88者占40%,濕陷性應消除,樁身壓實系數(shù)不小于0.97。另外,施工時嚴格做好基坑及場地排水措施,以防浸泡基坑、場地。
表1 DDC樁主要技術(shù)參數(shù)
機械設(shè)備配備情況如表2所示。
表2 主要機械設(shè)備配置表
檢察院技偵業(yè)務(wù)用房孔內(nèi)深層強夯樁基工程,工藝新、工作量大、工期緊,施工場地狹小,恰遇冬季施工。結(jié)合場地實際情況和工藝規(guī)程,樁基施工流程如下:
交驗并復核坐標控制點和水準點→基坑位置、尺寸、開挖標高復測→施工設(shè)備材料進場、材料檢驗、DDC樁位測放→試樁施工→試樁檢測→DDC樁施工、材料按施工進度進場并檢驗→樁檢測→鑿除虛樁土→現(xiàn)場清理。
本工程DDC樁基施工采用步履式長螺旋鉆機機械成孔,成孔直徑400 mm;2∶8灰土填料,1.5 t長圓柱錐形重錘夯擴成樁。
3.5.1 成孔措施
用長螺旋鉆機成孔時,要做到就位水平穩(wěn)固,塔身垂直,鉆頭就位誤差小于16 mm。成孔后,要檢查孔深、孔徑,合乎要求后再開始下一孔施工。若出現(xiàn)斜孔或縮徑現(xiàn)象,首先要查明原因,然后采取措施,重新下鉆作糾斜或擴徑處理,使成孔達到施工要求。
3.5.2 回填措施
1)制備填料(2∶8 灰土)。
a.土料:使用純凈黃土,有機質(zhì)含量不大于5%,土料應過篩,篩孔不大于20 mm。
b.生石灰:選用優(yōu)質(zhì)塊狀生石灰,進場后進行消解、過篩,粒徑不大于5 mm,質(zhì)量不低于Ⅲ級,活性CaO+MgO含量不小于50%。
c.拌料:采用篩分拌和灰土機現(xiàn)場拌制。石灰和土按2∶8體積比進行灰土的機械拌和,要求拌和后的顏色均勻一致?;彝涟韬瓦^程中,根據(jù)灰土含水量進行晾曬或灑水,灑水采用表面噴灑,由專人負責,含水量控制以施工經(jīng)驗結(jié)合干密度試驗的含水量進行控制,施工經(jīng)驗以“手抓成團,落地開花”為標準,含水量測定以達到或接近(±2%)最優(yōu)含水量為標準?;彝翍S拌隨用,嚴禁長時間堆放或隔日使用。
2)填夯。
a.重錘夯實機平穩(wěn)就位、對中,重錘應自由落入孔底。
b.填料前先按規(guī)定次數(shù)6次夯實孔底。
c.填料、夯擊交替進行,孔內(nèi)每次填料高度以800 mm為宜,填料數(shù)量 0.1m3/次,夯擊次數(shù)按樁身下部3.5m 8 擊、落距4.5m,樁上部10擊/(3 m~4 m),落距3 m~3.5 m的參數(shù)控制。
d.專人負責管理并隨時檢查,認真填寫記錄。
3)施工順序。
a.遵照先施工外圍樁后施工中間樁的原則進行。
b.隔孔隔排施工,全部樁分4遍做完。
3.5.3 冬季、大風施工措施
冬季施工應加強對基坑邊坡的保護工作,做好防雨雪排水工作,在基坑設(shè)集水坑,及時將雨雪水排出坑外,防止基坑土受水浸泡。施工中準備棉毯與篷布,及時遮蓋土方表面,挑選最有利時機,正溫之下施工與碾壓。
對拉入進現(xiàn)場的外購土,由于現(xiàn)場沒有堆土的地方,需用裝載機將濕土堆成大垛,表面遮嚴蓄溫保墑。
施工過程應對易產(chǎn)生揚塵的白灰、土進行覆蓋和灑水濕潤,以預防大風天氣造成對空氣的揚塵污染。
經(jīng)過兩個月的施工,DDC樁質(zhì)量達到了設(shè)計要求,樁間土與樁身擠密效果、壓實系數(shù)滿足技術(shù)參數(shù)標準,地基地耐力兩次檢查均達到指標,濕陷性得到消除,樁身經(jīng)過掏孔檢查與土壤連接緊密,形成了粗細不均的串珠形狀,提高了地基復合特性。工程交工后的沉降觀測曲線數(shù)據(jù)均勻,沉降穩(wěn)定,且與CFG樁處理地基相比較降低了工程造價。該工程最后榮獲山西省科技示范工程、汾水杯質(zhì)量獎與太行杯土木工程大獎,為企業(yè)贏得了社會信譽。
[1]張 駿,劉艷淑.運城鹽湖區(qū)的鹽漬土特性及對地基變形的影響研究[J].工程地質(zhì)學報,2006(S1):209-212.
[2]CECS 197∶2006,孔內(nèi)深層強夯法技術(shù)規(guī)程[S].
[3]GB 50202-2002,建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程[S].
[4]地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].第2版.北京:中國建筑出版社,2000.
[5]徐軍政.淺談察爾汗鹽湖地區(qū)地基處理及基礎(chǔ)選型[J].山西建筑,2011,37(13):78-79.