深層攪拌樁在巖溶地區(qū)地基處理應(yīng)用技術(shù)的探討

■何俊瀾

（廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心廣東廣州510080）

深層攪拌樁在巖溶地區(qū)地基處理應(yīng)用技術(shù)的探討

■何俊瀾

（廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心廣東廣州510080）

通過分析某巖溶地區(qū)建筑地基處理工程案例，進一步了解水泥土攪拌樁在地基處理方面的施工與設(shè)計，掌握邊角樁及懸浮樁處理、施工參數(shù)的確定等技術(shù)的應(yīng)用，并對施工中可能出現(xiàn)的問題提出可行的處理辦法。

深層攪拌樁巖溶地區(qū)應(yīng)用技術(shù)

為了滿足建筑物的荷載要求，通常使用水泥土攪拌樁來增大地基的變形模量，加固軟弱地基，提高地基的承載力。在巖溶地區(qū)，利用水泥攪拌樁的方法進行地基處理曾失敗過。造成失敗的主要原因是設(shè)計與施工方對巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)條件了解不夠深，缺乏經(jīng)驗。本文基于實踐對深層攪拌樁在巖溶地區(qū)地基處理工程中的應(yīng)用技術(shù)進行探討，以期提高施工質(zhì)量。

1　工程案例

該建筑共九層，呈長方形，長：114.8m，寬：31.80m?；A(chǔ)埋深約為2.50m。采用條形基礎(chǔ)，主體采用框架結(jié)構(gòu)。因為地基承載力達不到要求，故采取水泥攪拌樁來處理地基軟弱土層。要求處理后的復(fù)合地基承載力的值達到250KPa。

2　確定主要參數(shù)

2.1確定水泥的滲入量

進行配合比試驗最為關(guān)鍵的是對現(xiàn)場土樣的選擇?，F(xiàn)場的兩種土，分別是粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土。分別取這兩種土樣進行配合比試驗，最終確定了水泥的滲入量為17%。據(jù)經(jīng)驗，粉質(zhì)粘土試塊強度要高于淤泥質(zhì)土的試塊。為確保工程質(zhì)量，采取淤泥質(zhì)土的試塊強度的大小，作為無側(cè)限抗壓強度fcu值，其值不低于1500KPa。

2.2計算單樁承載力

在建筑地基處理技術(shù)規(guī)范中，要想綜合確定單樁承載力需考慮兩點：（1）樁側(cè)摩阻力和樁端承載力；（2）無側(cè)限抗壓強度（與樁身水泥土配比相同的室內(nèi)加固土試塊）。取兩者的小值，值（Ra）為127KN。

2.3確定攪拌樁置換率m值

由于復(fù)合地基承載力的值已確定為250KPa，因此，水泥土攪拌樁置換率m的值可以按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》公式9.2.5進行反推，其值確定為52%。

2.4確定攪拌樁的長度

攪拌樁設(shè)備的處理深度均小于20m，大部分在10-20m之間。本場地巖面埋深在7.4-30.0m之間，有約25%的面積巖面埋深大于20m，且覆蓋土層均為流塑至軟塑狀粉質(zhì)粘土。單樁承載力是根據(jù)地基土的樁側(cè)阻力、端阻力抽取代表性鉆孔分別計算的。當樁長達10m時有的鉆孔的單樁承載力就可以滿足要求。但由于分布較多的軟弱土層，且樁底不到基巖，多為懸浮樁，當樁長達14m時鉆孔的單樁承載力仍不能滿足要求。若樁長過長，會導致施工成本過高。為了全面把握場地基巖面的變化狀況，特別是其埋藏深度，在施工前，對場地基礎(chǔ)位置采取了補充鉆探。結(jié)果顯示，有2/3的場地基巖面埋藏深度小于14m，綜合考慮安全、經(jīng)濟、質(zhì)量等因素，初步確定其樁長為14m。若遇到基巖，只要處理到巖面即可。

3　懸浮樁與邊角樁問題的處理

3.1懸浮樁問題的處理

首先，根據(jù)補鉆結(jié)果，確定了懸浮樁的位置，長度為14m。其次，布樁施工。最后，抽取滿28天的最早的一根進行現(xiàn)場載荷試驗。經(jīng)現(xiàn)場試驗檢測，懸浮樁的沉降與單樁承載力不符合要求。根據(jù)當?shù)氐墓こ探?jīng)驗，可采用三種辦法來進行處理：（1）增加樁底部的強度，當攪拌到14m時，不提鉆孔，停留在此，邊攪拌邊噴漿30秒；（2）增大同條形基礎(chǔ)直接接觸上段的樁體強度，在位于條形基礎(chǔ)底往下3.5m處的段樁體處，進行攪拌；（3）對位于懸浮樁底下30m深度范圍內(nèi)的軟弱土層，通過灌漿進行加固處理。灌漿的施工步驟和技術(shù)要求如下:（1）施工步驟:首先鉆孔，其次下袖閥管，然后依次完成封孔，注漿，拔管。（2）技術(shù)要求：灌漿材料選普通的硅酸鹽水泥（P.0 42.5），水灰比0.4-0.5，6%的水玻璃；注漿的壓力0.2-0.6MPa；灌漿時，要控制漿液擴散的范圍為2m，注漿孔距為2m。注漿時要控制好灌漿量和灌漿壓力，按照隔孔跳注、先外再內(nèi)，從上到下的步驟進行灌漿。（3）檢驗質(zhì)量:攪拌樁全部施工完成后，對其進行現(xiàn)場載荷試驗；灌漿施工完成后的28天，對其進行標貫檢驗。

3.2無法施工的邊角樁處理

因受相鄰建筑物及場地限制影響，攪拌樁設(shè)備對場地邊角有局部攪拌無法施工。參照以往經(jīng)驗，在未能施工的攪拌樁中，用小口徑細石混土樁代替攪拌樁，具體施工步驟及技術(shù)要求如下:

細石混凝土樁施工工序:鉆機成孔（入基巖0.50m）→下鋼管→灌注細石混凝土（邊拔鋼管邊灌注）。

施工要求:孔徑130mm，材料為細石混凝土，強度C20，每根攪拌樁用6根細石混凝土樁替換，混凝土樁要均勻布置于基礎(chǔ)范圍內(nèi)。

質(zhì)量檢驗:施工結(jié)束后28天，采用現(xiàn)場載荷試驗檢測合格。

4　齡期的選擇

90天是復(fù)合地基載荷試驗的規(guī)范推薦齡期。但為了縮短工期節(jié)約成本，實踐中往往選擇28天的齡期作為試驗參考值。經(jīng)多年的實踐證明，28天的齡期的檢測結(jié)果是可行的。復(fù)合地基承載的能力會隨著齡期的增加而有所提高。考慮到齡期對復(fù)合地基承載力的影響時，可適當提高其系數(shù)（取值1.2）。

5　結(jié)語

在巖溶地區(qū)，往往地質(zhì)條件比較復(fù)雜，工程地質(zhì)條件較差。若場地內(nèi)的軟弱土層分布較廣、埋藏較深，換填難度大，嵌巖樁基礎(chǔ)成本高，同時地基承載力要求也不很高的情況下，可以采用深層攪拌樁的方法進行地基處理。此種地基處理方式在地基承載力要求不高的情況下，具有經(jīng)濟、安全、工期短等優(yōu)勢。但此種地基處理方式需要掌握該地區(qū)的地質(zhì)條件，查明場地內(nèi)各層巖土的分布及埋藏，針對性地對不同工程地質(zhì)條件下采取不同的工藝進行處理。攪拌樁的設(shè)計與施工參數(shù)以及懸浮樁、邊角樁等問題都是可以根據(jù)現(xiàn)場的試驗結(jié)果以及實際情況靈活處理的。實踐證明，通過上述的處理方式是能取得較良好的處理效果的。

［1］李天卿.水泥土攪拌樁在軟基處理中的應(yīng)用 ［J］.科技促進發(fā)展，2010，（S1）.

［2］陳晉中，劉鳳翰，劉松玉.雙向水泥土攪拌樁技術(shù)及常見施工問題處理 ［J］.建筑技術(shù)，2011，（09）.

［3］建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2009）［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2009.

P694［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-462-1

何俊瀾（1988～），男，壯族，本科，助理工程師，研究方向為巖土工程技術(shù)的應(yīng)用。