水泥粉喷桩复合地基在工程中的应用

《水泥粉喷桩复合地基在工程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、水泥粉喷桩复合地基在工程中的应用马旋（洛阳石化工程公司，洛阳471000）摘要：根据水泥粉喷桩的特点及在工程实例取得的数据和资料证明水泥粉喷桩在小型装置是值得推广的、合理的地基处理方法。关键词：水泥粉喷桩；地基处理；应用中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）09-0155-011适用条件及规定水泥粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量偏高的且承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。2工程实例在某石化厂7×10t/a催化裂化装置中大面积应用粉喷桩处理地基，取得了较好的工程效果及经济

2、效益。这套催化裂化装置正式投料运行正常生产将近一年后，对其基础进行沉降观测，沉降量完全满足生产要求。是水泥粉喷桩在工业装置中应用的一次成功尝试。2.1工程概况某石化厂位于黄河入海口的北岸，地貌属黄河下游冲积平原。地层在钻探深度（20m）范围内均为第四系（Q）粉土及粘性土组成。土质松散，粗颗粒含量较高，含水量23%〜36%。埋深2m左右的第2层土为轻微液化土层，天然地基承载力仅有80kPa。由于石化炼油装置高耸结构多，荷重大，沉降要求严，天然地基不能满足工程需要，地基必须进行加固处理。2.2地基处理方案选择根据地质资料所反映的各项指标及土层

3、分布，在钻探深度（20m）范围内没有发现较好的桩基持力层。埋深9.0m的第5层土及埋深17.5m的第7层土为相对密实的粉土层。而该石化厂在己建工程中曾采用过沉管灌注桩和少量水泥粉喷桩。沉管灌注桩桩径Φ377，桩长13m，单桩承载力450kN。但沉管灌注桩施工吋工序环节多，节奏快，稍有不慎，即可因某个环节造成事故，而且事故不宜发觉和排除。如果采用水泥粉喷桩：桩径Φ500mm,桩长7.0m。面积置换率为m=0.1吋相应复合地基承载力为150kPa；面积置换率为0.14吋，相应复合地基承载力180kPa,也满足承载力的要求。而且

4、造价较低，施工吋宜于控制，经济合理。经方案比较，最后确定采用水泥粉喷桩复合地基。2.3设计计算根据土层分布情况，将桩端放在第5层土较为合理。相应有效桩长为8.5m,桩径Φ500,桩截面积A=0.196m。参考本地区己建工程粉喷桩试验资料，按《建筑地基处理技术规范》jGP9-91计算单桩承载力及复合地基承载力基本值。2.3.1单桩承载力的计算单桩竖向承载力标准值按下列二式计算，取其中较小值：Rdk=ηfcu.kApRdk=qsUpL+αApqp取较小值Rdk=156(kPa)计算结果说明，桩的承载能力由摩檫力控制

5、，粉喷桩抗压能力略人于桩周摩阻力。我们所采用的水泥掺入比13%与桩长8.5m是相匹配的。2.3.2复合地基承载力由公式设计采用1.2m桩距，复合地基承载力标准值为170kPa;冷换框架、管架采用1.30m桩距，相应复合地基承载力标准值为155kPa;建筑物采用1.40m桩距，相应承载力为140kPa。基础设计按天然地基考虑。粉喷桩布置范围仅限制在基础底板范围内。2.3.3质量检验与载荷试验在该催化裂化装置中，采用了低应变动测的方法检验桩的施工质量，这种方法也广泛地应用于灌注桩的质量检测。它不仅能检验桩身水泥土的强度，而£L还能检验桩身的完

6、整性。根据全装置总用桩量，现场随机抽样15根桩做低应变动测。动测结果：桩身基本完整，全部合格。30天龄期桩抗压强度达2.0〜2.5MPao为了验证该工程采用粉喷桩加固地基的实际效果；确定复合地基承载力标准值。由甲方自行选取2根龄期为30天的工程桩，做现场复合地基载静荷试验。试验采用堆载法按《建筑地基处理技术规范》OGj79-91）附录一的规定进行。总加载量为设计要求值的两倍以上；复合地基承载力标准值按相对变形值确定，取=0.007所对应的荷载。两组试验结果与设计计算结果基本吻合。但是，该工程所做的静载荷试验是在30天龄期的粉喷桩上进行。按

7、规范要求应取90天龄期桩的强度做为承载力标准值。有关试验资料表明，30天龄期水泥土抗压强度仅为标准抗压强度的60%〜70%。该粉喷桩复合地基实际承载力是大于设计计算值的。该催化裂化装置全部基础于1995年11月施工结束。1996年6月开气成功并正式运行。于1997年3月测得16个月累计沉降量数据：累计沉降量均不超过30mm,远远小于天然软土的地基沉降量。显然水泥粉喷桩在改善地基土压缩性、减少沉降量这方面的作用是十分显著的。3结论复合地基承载能力主要取决于粉喷桩的承载能力和粉喷桩的置换率。它与地质条件、桩长及桩身强度密切相关。在该催化裂化装

8、置的工程设计中，采用了桩长不变、调整置换率的做法，粉喷桩置换率为0.1%〜0.13%,复合地基承载力远远高于天然地基承载力。满足了工程需要，取得了较好的经济效果。所以,从技术经济方面考虑，提高