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1、灰土擠密樁成孔困難解決辦法:本文針對(duì)陜西省渭南市蒲城地區(qū)灰土擠密樁采用導(dǎo)桿式柴油打樁機(jī)成孔困難的原因進(jìn)行了分析,提出切實(shí)可行的施工方案,并對(duì)方案采取的措施進(jìn)行精確計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)證,達(dá)到處理前的期望值,為今后類似工程施工提供了參考經(jīng)驗(yàn)?! £P(guān)鍵詞:灰土擠密樁柴油打樁機(jī)成孔困難解決方案 1概述 灰土擠密樁是加固地下水位以上濕陷性黃土地基的一種方法。它是利用打入鋼套管,或震動(dòng)沉管,或炸藥爆擴(kuò)等方法,在土中形成樁孔,然后再空中分層填入灰土并夯實(shí)而成。在成孔和夯實(shí)過程中,原處于樁孔部位的土全部擠入周圍土層中,使距樁周一定距離內(nèi)的天然土得到擠密,從而消除樁間土的濕陷性并
2、提高承載力?! ?灰土擠密樁成孔困難原因及解決辦法 土的天然含水量對(duì)擠密效果和成樁難易程度有著直接的影響,在施工時(shí)應(yīng)將含水量控制在最優(yōu)含水量左右,以期用最小的能量獲得最好的擠密度。當(dāng)天然含水量在最優(yōu)含水量的干側(cè)(即小于最優(yōu)含水量)時(shí),土的結(jié)構(gòu)具有凝聚結(jié)構(gòu)特點(diǎn),強(qiáng)度高、較脆硬、不易擠密,但浸水是容易產(chǎn)生附加沉降。當(dāng)天然含水量在最優(yōu)含水量濕側(cè)(即大于最優(yōu)含水量)時(shí),土具有分散結(jié)構(gòu)的特征,這種土體的可塑性大、變形能力強(qiáng),但強(qiáng)度較低,且具有不等向性。 當(dāng)天然含水量在0.6倍液限含水量范圍內(nèi)時(shí),為最優(yōu)含水量,此時(shí)成孔難度最小,擠密程度最佳;當(dāng)天然含水量大于25%時(shí)
3、,擠密效果較差,拔管后容易形成縮頸;當(dāng)含水量小于14%時(shí),則鋼管不易打入,造成施工困難。這時(shí)應(yīng)將地基土預(yù)先浸潤(rùn),使其含水量提高到最優(yōu)含水量時(shí)再施工。 3工程實(shí)例 3.1工程概況 該工程位于蒲城縣延安路西段,地上為18層剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式為箱形基礎(chǔ),地基處理方式為12.5m灰土擠密樁。地質(zhì)情況根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》,場(chǎng)地濕陷類型為自重濕陷性場(chǎng)地;地基濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)(中等)?! ?.2存在問題 灰土擠密樁成孔采用3.2t導(dǎo)桿式柴油打樁機(jī)。在擬建場(chǎng)地西片區(qū)域施工時(shí),成孔錘擊次數(shù)最大為717錘,遠(yuǎn)大于東片區(qū)域200-300錘左右的錘擊次數(shù),成孔困難,對(duì)機(jī)
4、械損耗及成孔費(fèi)用都在期望值之外。對(duì)該難成孔場(chǎng)地,施工隊(duì)伍曾變更方案,采用機(jī)械洛陽鏟成孔一組,隨后灰土回填夯實(shí)。經(jīng)靜載荷試驗(yàn)后得出結(jié)論,該變更措施未能消除樁間土的濕陷性,需另尋方案。 3.3原因分析及解決方案 施工隊(duì)伍采取的機(jī)械洛陽鏟成孔方案,只是將孔內(nèi)土進(jìn)行換填,對(duì)擠密樁間土未達(dá)到擠密以消除濕陷性的目的,故不可行。解決辦法,只能從降低錘擊次數(shù)的方面著手?! 「鶕?jù)《巖土工程勘察報(bào)告》土工試驗(yàn)成果報(bào)告表中1,5號(hào)探孔試驗(yàn)數(shù)據(jù),探點(diǎn)以下6.15m土層范圍內(nèi),含水量偏低,該土層范圍內(nèi)含水量加權(quán)平均值為12.38%,而該土層的經(jīng)驗(yàn)最優(yōu)含水量為液限含水量的60%,即
5、17.76%。依據(jù)《濕陷性黃土地基》中關(guān)于灰土擠密樁施工問題處理辦法,當(dāng)土的含水量低于14%時(shí),將使沉管困難,這點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工情況相符。其余各探點(diǎn)含水量均大于14%這個(gè)界限,理論上易于成孔,這點(diǎn)也和現(xiàn)場(chǎng)情況相符。因此,對(duì)該片場(chǎng)地處理方案為,預(yù)先加水浸濕含水量偏低的土層范圍,使其達(dá)到最優(yōu)含水量即可。 具體做法為:由于該含水量偏低土層,經(jīng)開挖后,剩余量約為3m左右,深度不大,可采用人工洛陽鏟按1.0-1.5m間距掏浸水孔(孔徑約8cm),孔深達(dá)到需浸水土層深度以上0.5m,孔中放入小石子(防止塌孔),其深度為預(yù)計(jì)浸水深度的3/4,然后筑埂放水,浸后1-3天即可施
6、工,每孔浸潤(rùn)影響半徑約為1.25m。浸水量計(jì)算如下: 3 (式中各符號(hào)含義為:損耗系數(shù);土層處理深度范圍內(nèi)干容重加權(quán)平均值;浸水影響土體體積;土層處理深度范圍內(nèi)最優(yōu)含水量加權(quán)平均值;土層處理深度范圍內(nèi)含水量加權(quán)平均值。) 3.4施工操作?! ?.4.1首次實(shí)施存在不足和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)?! ≡诰唧w實(shí)施過程中,存在以下三個(gè)方面問題:①施工隊(duì)伍采用人工洛陽鏟,由于施工器具原因,成孔孔徑在5cm左右,這樣每個(gè)孔滲水面積約為0.47m2,減少了0.28m2,減少率為37%;②成孔后注水量和石子填入量不夠,造成注水后有塌孔現(xiàn)象,使得滲水深度和影響范圍受到一定影響;③孔距
7、為2.5m,大于要求的1-1.5m范圍?! 〗?jīng)過三天浸潤(rùn),7月1日下午打樁機(jī)先后在孔間和孔上做試打孔三個(gè)。第一、二次成孔在孔間,次數(shù)分別為550錘、520錘;第三次在孔上,次數(shù)為420錘。較之處理以前717錘擊次數(shù),都有大幅度減少,對(duì)所成三孔進(jìn)行檢查,拔管后未見塌孔和縮孔等不良現(xiàn)象,孔壁光滑平整。得出結(jié)論,只要提高3m左右土層含水量至最優(yōu)含水量,即:液限含水量的60%,即可提高打樁效率,節(jié)省費(fèi)用,該方案可行?! ∮捎诖嬖谏鲜鋈齻€(gè)方面不足,使得孔間土浸濕量和深度都不夠,土層處理后沒有達(dá)到最佳效果,故還需再次處理?! ?.4.2二次實(shí)施過程和結(jié)論 本次實(shí)施
8、繼續(xù)采用人工洛陽鏟成孔,具體做法為:①在原孔上重新掏