灰土樁強(qiáng)夯法地基處理設(shè)計方案研究

莫 偉

(湛江南海西部石油勘察設(shè)計有限公司， 廣東 湛江 524000)

灰土樁強(qiáng)夯法地基處理設(shè)計方案研究

莫 偉

(湛江南海西部石油勘察設(shè)計有限公司， 廣東 湛江 524000)

本文在對建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行分析了解的基礎(chǔ)上，對建筑工程地基進(jìn)行施工處置，最后經(jīng)過綜合分析，采用灰土樁強(qiáng)夯法來對此建筑進(jìn)行地基處理，并且根據(jù)實際情況，研究出地基處理的設(shè)計方案和流程，以供參考。

灰土樁強(qiáng)夯法；地基處理；設(shè)計方案

前言：強(qiáng)夯地基法廣泛的應(yīng)用在在目前建筑地基施工中，具有較好的地基加固效果，但是對于一些飽和黏土和濕陷性黃土的地基處理來說，仍舊需要進(jìn)行對其施工技術(shù)進(jìn)行改建，在強(qiáng)夯地基加固的基礎(chǔ)上，結(jié)合灰土樁來進(jìn)一步提高地基處理的質(zhì)量，保證建筑工程的安全性。

1 工程案例

此工程為某工業(yè)廠區(qū)建設(shè)工程，其擬建廠區(qū)主要包括維修車間、機(jī)加工車間、檢測車間、循環(huán)水池、污水處理池等。其中車間整體占地面積約為7589.88 m2，結(jié)構(gòu)形式為排架結(jié)構(gòu)，設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-1.8m。循環(huán)水池占地面積為 360.2m2，設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-3.0m。污水處理池占地面積為605.8m2，設(shè)計基礎(chǔ)埋深為-5.0m。

2 地基處理方案分析比選

結(jié)合建筑工程的地層分布情況和實際勘察設(shè)計要求，在保證技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性的基礎(chǔ)上，對所提出的地基處理方案和地基處理方式進(jìn)行對比分析，最終決定采用灰土樁強(qiáng)夯法來進(jìn)行地基處理，其設(shè)計方案比較分析結(jié)果體現(xiàn)在這樣幾個方面：

2.1 地基處理方案分析

根據(jù)勘察報告可以知道，此污水處理工程擬建場地上具有8m左右的人工堆積素填土，土質(zhì)呈現(xiàn)松散的結(jié)構(gòu)，整體力學(xué)性質(zhì)較差。由于需處理的土層厚度較大，在采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理的情況下，成本過高，另外強(qiáng)夯法所影響的土層厚度大概為5m左右，其整體處理效果并不明顯，達(dá)不到要求?；谝陨戏治?，不能采取勘察報告中所提出的置換強(qiáng)夯法來進(jìn)行地基處理[1]。另外，人工堆積素填土的沉積時間剪短，土質(zhì)松散，整體含水量在7%左右，不能滿足設(shè)計承載力要求和基本防水要求，采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理并不合理。

2.2 腐蝕性分析

根據(jù)地質(zhì)勘察報告可以知道，此地基處理工程中的回填土為中等亞硫酸鹽漬土，具有一定程度的酸性和腐蝕性，會對灰土樁形成一定的腐蝕作用，而消石灰在有水的條件下會與土中的亞硝酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低亞硫酸鹽漬土對灰土樁的影響，使樁體強(qiáng)度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，主要原因包括這些方面：

（1）回填土中的水含量較低，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)較為微弱，結(jié)合設(shè)計承載力要求可以知道，3：7配合比的灰土樁已經(jīng)能夠滿足承載力需求，但是考慮到會發(fā)生微弱的化學(xué)反應(yīng)，可以將配合比進(jìn)行微小的調(diào)整，以此來保證在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的情況下仍舊可以滿足設(shè)計要求。

（2）本地區(qū)的氣候比較干燥，降雨量小且蒸發(fā)量大，在這樣的環(huán)境下，強(qiáng)夯處理過的回填土密度較大，滲透量較小，所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也同樣較小，對樁體產(chǎn)生的影響不大。

（3）在地基處理的過程中，灰土樁頂上鋪有一定厚度的灰土墊層，能夠?qū)λa(chǎn)生隔離作用，所提供的反應(yīng)環(huán)境較差，反應(yīng)所產(chǎn)生的影響較小。根據(jù)以上分析可以知道，在當(dāng)前土質(zhì)結(jié)構(gòu)下，鹽漬土對樁體的影響較小，可以采用灰土樁來進(jìn)行地基處理。

2.3 地基設(shè)計方案的選定

經(jīng)過以上的綜合分析，可以對此工程采用灰土樁強(qiáng)夯法來對地基進(jìn)行處理，其整體處理效果較好，相應(yīng)的成本也比較低，只需要對石灰進(jìn)行購買，土體可以在施工現(xiàn)場進(jìn)行采??；工程中各區(qū)的基礎(chǔ)埋深不同，對于基礎(chǔ)埋深教淺的施工區(qū)域來說，在強(qiáng)夯處理之后，可以在此基礎(chǔ)上鋪設(shè)3:7的灰土墊層，能夠在滿足設(shè)計荷載強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)基底土層強(qiáng)度；對于采用灰土樁強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理的建筑來說，采用強(qiáng)夯法可以提高樁間土的密實度和承載值，一般情況下，處理后的承載力特征值，需要保持為處理前的1.5到2倍之間[2]。

3 地基處理設(shè)計

在對建筑工程擬建區(qū)域的特征和施工需求進(jìn)行確定的基礎(chǔ)上，建議將整個建筑平面作為整體基坑進(jìn)行開挖，開挖深度在2m左右。另外，各區(qū)的基礎(chǔ)埋深不同，需要采取不同的處理方式，車間和循環(huán)水池的基礎(chǔ)埋深較淺，可以在經(jīng)過強(qiáng)夯處理之后，鋪墊3:7的灰土墊層，并進(jìn)行分層碾壓，直到高度符合設(shè)計要求。對于深基礎(chǔ)建筑來說，建議采用灰土樁強(qiáng)夯法來進(jìn)行地基處理，也就是在強(qiáng)夯處理之后，進(jìn)行灰土樁施工，并在基礎(chǔ)上鋪設(shè)一定厚度的灰土墊層。對于污水處理池的地基處理來說，由于其基礎(chǔ)埋深較深，可以在第一次開挖深度的基礎(chǔ)上，加深2m的深度，然后進(jìn)行強(qiáng)夯處理，結(jié)合灰土樁施工，施工完成之后，將地基開挖到設(shè)計標(biāo)高下40cm，然后鋪設(shè)3:7的灰土墊層并進(jìn)行分層碾壓，直到高度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。

3.1 強(qiáng)夯處理設(shè)計

在對強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行設(shè)計的過程中，可以采用試夯的方法進(jìn)行，根據(jù)實際情況，設(shè)計夯能為2000KN.m，每隔6m設(shè)置一個夯點，夯點布置為正方形排列布置，試夯為前二遍為點夯，一遍滿夯，點夯次數(shù)以最后兩擊夯沉量小于5cm為準(zhǔn)，兩次夯擊需要交錯進(jìn)行，滿夯擊數(shù)為二擊試夯之后在一周內(nèi)完成測試，或者在4m的深度下進(jìn)行采樣并完成測試，如果第三次取樣試驗的結(jié)果滿足設(shè)計需求，可以取消二次取樣試驗。另外，在對強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行確定的時候，可以參照附近同類型場地的強(qiáng)夯經(jīng)驗來進(jìn)行確定，但是需要不能低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 灰土樁及灰土墊層處理設(shè)計

在采用灰土樁進(jìn)行地基處理的過程中，可采取鉆孔成孔的方式來進(jìn)行，根據(jù)實際情況設(shè)計孔徑為600mm，樁長為進(jìn)入持力層50cm，根據(jù)地質(zhì)報告中圓礫層深度，可以對不同區(qū)之間的灰土樁樁長進(jìn)行確定，布設(shè)方式為正方形，樁間距保持在1.6m。在對樁長及樁間距進(jìn)行確定之后，將生石灰與水按照3：7的比例進(jìn)行混合攪拌，放入孔洞當(dāng)中，采用錘擊的方式成樁[3]。錘重在8KN到15KN之間，起吊高度需大于2m采用自由落錘的方式，在進(jìn)行錘擊之后，填料厚度需要小于50cm，在經(jīng)過多次循環(huán)之后形成復(fù)合地基，提升整體地基承載力。

3.3 地基處理工程量

對本工程整體進(jìn)行強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯面積為 8894.84m2，設(shè)計灰土樁孔徑為600mm，樁體呈正方形布設(shè)，每邊向外擴(kuò) 1排樁體。污水處理池所需要使用 320根灰土樁，樁長4.5m，總進(jìn)尺為1440m。對于灰土墊層的處理工程量來說，需要對其強(qiáng)夯夯深量進(jìn)行估算，車間和循環(huán)水池的基礎(chǔ)埋深較淺，合計回填碾壓量為3947.42m3，污水沉淀池的基礎(chǔ)埋深較深，所需的回填碾壓量為 343m3。此工程合計需要回填碾壓量為4290.42m3。

結(jié)束語：結(jié)合施工設(shè)計原則，在對此建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行分析之后，采取灰土樁強(qiáng)夯法來對地基進(jìn)行處理，在處理的過程中，需要嚴(yán)格按照國家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工，施工完成之后，對強(qiáng)夯地基和樁間土進(jìn)行荷載試驗，以此來保證地基處理的整體質(zhì)量，保證承載力滿足設(shè)計要求。

[1]湯樹勇. 強(qiáng)夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J]. 科技資訊,2012(20):75-76.

[2]王聰敏. 強(qiáng)夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2013(12)：186-186.

[3]辛瑞鈞. 強(qiáng)夯結(jié)合灰土樁法地基處理設(shè)計探索[J]. 大科技, 2015（12）：277-277.

TU7

B

1007-6344（2017）10-0096-01

莫偉，男，職稱：工程師，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)