復(fù)合載體夯擴(kuò)樁地基處理技術(shù)在廠房施工中的應(yīng)用

摘 要：介紹了復(fù)合載體夯擴(kuò)樁地基處理技術(shù)，通過調(diào)研及論證，將在實(shí)際工程中收集大量的地基處理技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)際發(fā)生的現(xiàn)象加以分析，做到理論與實(shí)踐結(jié)合。

關(guān)鍵詞：復(fù)合載體夯；擴(kuò)樁；地基處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.074

1 前言

陶陽煤礦洗煤廠主廠房的位置在礦工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的煤廠西側(cè)，位于原矸石山處，又是井下采場(chǎng)影響的范圍內(nèi)，對(duì)廠房基礎(chǔ)提出了很高的要求，為此，解決基礎(chǔ)的承載是首要問題。

2 地質(zhì)勘探情況

該工程主廠房建筑面積187平方，主體為單層輕鋼結(jié)構(gòu)，高度達(dá)12米，設(shè)備眾多，對(duì)基礎(chǔ)要求較高。本工程地質(zhì)勘探情況：

（1）本次勘察最大揭露深度為15.8米，地層結(jié)構(gòu)單一，主要由雜填土、粉質(zhì)粘土、粘土組成，自上而下共分三層，現(xiàn)分述如下：第一層：雜填土（Q4m1）：棕紅色、褐色、灰褐色，松散，稍濕，主要有灰?guī)r塊石、煤矸石、灰?guī)r碎石及粉質(zhì)粘土組成。一般厚7.2-8.2米，平均厚7.74米，全區(qū)分布。第二層：粉質(zhì)粘土（Q4n1）：灰褐色、灰黑色，可塑狀態(tài)，很濕，土質(zhì)均勻，切面較光滑，含少量石英、長(zhǎng)石礫砂及姜石，見鐵錳質(zhì)結(jié)核，偶見云母碎片，結(jié)構(gòu)均一，底界面礫砂、姜石含量增多，隨深度增加粘質(zhì)含量相應(yīng)增多，干強(qiáng)度中等，韌性中等。一般厚1.1-3.2米，平均厚2.22米，全區(qū)分布。中等壓縮性土。第三層：粘土（Q4a1）：褐色、褐黃色、棕黃色，可塑-硬塑，濕，含石英、長(zhǎng)石礫砂，約占3-15%，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部粘土混砂姜，含大量鈣質(zhì)姜石、礫砂，含量達(dá)35%，厚度不均一，礫砂分布不均勻，層狀明顯，局部夾中砂薄層，干強(qiáng)度高，韌性高。全區(qū)分布，未透。屬中等偏低壓縮性土。

（2）地質(zhì)報(bào)告分析：第一層雜填土：全區(qū)分布，埋藏較深，工程性能差。第二層粉質(zhì)粘土：全區(qū)分布，工程性能較好，為良好天然地基基礎(chǔ)直接持力層。第三層粘土：全區(qū)分布，未透，工程性能好，為良好天然地基基礎(chǔ)直接持力層或下臥持力層，為理想鉆孔灌注樁的樁端持力層。

（3）勘探部門結(jié)論：場(chǎng)地地基土分布較規(guī)律，結(jié)構(gòu)較單一，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，巖土工程性能較好。場(chǎng)地工程重要性等級(jí)三級(jí)，場(chǎng)地等級(jí)三級(jí)，地基等級(jí)三級(jí)。

3 方案設(shè)計(jì)與確定

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案有二。方案一：基礎(chǔ)大開挖。因第一層土質(zhì)為雜填土及回填土，這種土質(zhì)不允許作為基礎(chǔ)持力層，因此大開挖深度將達(dá)到7～8米。方案二：采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁，上部再布置承臺(tái)。

方案一施工面臨的是開挖深度達(dá)7～8米，而矸石開挖很難，爆破開挖又由于矸石間有縫隙效果太差，常用挖土設(shè)備對(duì)于矸石又用不上，只能采用沖擊松散后挖掘機(jī)倒運(yùn)，工期約50余天，基礎(chǔ)工程造價(jià)為45萬元；第二個(gè)方案是采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁進(jìn)行基礎(chǔ)處理，主要是通過填料、夯實(shí)使樁端下深3～5米約10平方米范圍內(nèi)的土體得到最優(yōu)密實(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的等效載體基礎(chǔ)，使載體基礎(chǔ)下地基土滿足承載力和變形的要求，施工工期為15天，基礎(chǔ)工程造價(jià)8萬元。兩個(gè)方案相比：第一方案施工難度大，工期較長(zhǎng)，費(fèi)用高；第二方案施工機(jī)具輕便且施工速度相對(duì)較快，工期短，符合洗煤廠的建筑要求，工程造價(jià)可大幅度節(jié)約。

通過兩種方案的對(duì)比，確立了采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁作為主要的承載構(gòu)件的方案。

4 技術(shù)處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及設(shè)備布置采用了鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)，主要是設(shè)備基礎(chǔ)與廠房框架基礎(chǔ)，共23棵混凝土樁，以第三層粘土為鉆孔灌注樁樁端持力層，樁長(zhǎng)8米左右（樁徑可根據(jù)建筑物荷載確定）。

5 具體施工步驟

用起吊架將夯錘吊至離地面3～5米處，然后夯錘自由落下，錘體自身的重量借助加速度，對(duì)土層進(jìn)行夯擊，每夯擊一錘，緊跟著下護(hù)筒，使兩側(cè)的地方不出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，直至夯至設(shè)計(jì)所要求的深度；往夯擊出的孔內(nèi)放填料——碎磚和地瓜石，然后用夯錘再進(jìn)行夯擊，直至夯至孔內(nèi)底部的四周被填料充實(shí)擠壓密實(shí)后方可停止夯擊；預(yù)先綁好的鋼筋籠放到孔內(nèi)，然后澆灌混凝土，隨澆灌隨往上提護(hù)筒，并做施工記錄；相鄰兩樁的位置要控制在1.6m以上，樁體施工完成后，按規(guī)范要求對(duì)樁頭鋪蓋保護(hù)，并隨時(shí)灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。每棵樁從夯擊到混凝土澆灌完成，平均需要耗時(shí)2小時(shí)。

6 樁基施工時(shí)的注意事項(xiàng)

巖土工程勘察應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021的規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)無類似地質(zhì)條件下的成樁試驗(yàn)資料時(shí)，應(yīng)要求施工前進(jìn)行成樁試驗(yàn)，以確定施工參數(shù)。樁的間距不宜小于1.6～2.0m，持力層為粉土、砂土應(yīng)取小值，含水量較高的粘性土應(yīng)取大值。復(fù)合載體持力層相對(duì)被加固土層較軟弱時(shí)，應(yīng)滿足承載力和變形要求。樁端被加固土層應(yīng)為可塑到硬塑狀態(tài)的粘土以及粉土、砂土、碎石土。被加固土層厚度不宜小于2m。當(dāng)軟塑狀態(tài)的粘性土、素填土、雜填土和濕陷性黃土經(jīng)過載荷試驗(yàn)確定樁基的承載力穩(wěn)定可靠時(shí)，也可作為樁端被加固土層。樁身構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：樁身長(zhǎng)度應(yīng)由所選擇的被加固土層埋深和承臺(tái)底標(biāo)高確定；樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20；主筋混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm；鋼筋籠宜通長(zhǎng)配筋；以三擊貫入度控制夯擴(kuò)體的投料量。樁距若過小，夯擴(kuò)體擴(kuò)充時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向擠土壓力可能導(dǎo)致鄰樁夯擴(kuò)體偏移，當(dāng)樁長(zhǎng)較短且土層抗剪強(qiáng)度較低時(shí)，夯擴(kuò)效應(yīng)可能導(dǎo)致土體剪切滑裂面的形成，從而造成鄰樁樁身上浮造成斷樁或樁身與夯擴(kuò)體脫離等事故。

7 結(jié)語

本項(xiàng)目通過調(diào)研及論證，將在實(shí)際工程中收集大量的地基處理技術(shù)數(shù)據(jù)，通過對(duì)實(shí)際發(fā)生的現(xiàn)象加以分析，使理論與實(shí)踐結(jié)合起來，尋找出了一條地基基礎(chǔ)處理的途徑，為以后的改建工程，從技術(shù)上和經(jīng)驗(yàn)上提供了依據(jù)。

作者簡(jiǎn)介：李文棵（1980-），男，山東肥城人，助理工程師，主要從事：土木工程技術(shù)研究工作。endprint