14m加长型挤密桩处理深厚层大面积自重湿陷性黄土地基中的应用

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1、14m加长型挤密桩处理深厚层大面积自重湿陷性黄土地基中的应用摘要：通过实际工程中加长型挤密桩的应用和经济性比较，体现出14m加长型挤密桩的优越性和经济性，以便更好地在湿陷性黄土地区广泛的推广使用。关键词：桩基；强夯；预浸水法；灰土挤密桩中图分类号：TU444文献标识码：A一分P前言：随着新世纪我国经济的飞速发展与城乡一体化建设的如火如荼，一系列新兴结构设计方案以迅猛的速度出现在城市建设中，伴随着建筑规模的不断扩大，建筑结构体系越来越多样化，建筑功能及类型也越来越复杂，对地基基础的处理要求也在不断的提高和优化。西北地区广泛分布着深厚层自重湿陷性黄土，厚度深达25m以上，这给地基处理带来许

2、多困难。由于其湿陷量和湿陷变形仅与自重湿陷性土层厚的厚度、浸水面积有关，而与压缩层厚度无关；所以要消除地基湿陷性就必须处理掉基础地面以下的全部湿陷性土层。常规处理方法往往效果不好费用昂贵，因此结合自己工程设计中地基处理的工程实例，提出更加经济有效的处理方法。二令P工程地质概述：该工程地处渭北黄土高原地区，场地土主要由第四组风成Q3eoj构成。在勘探深度为35m的范围内，地层构造自上而下共分五层（土层参数详表1）。分级湿陷量一般为32〜45cm，总湿陷量可迗到70〜88cm。第五层不具湿陷性。场地土自上而下密实度逐渐增大，湿陷性逐渐减小，压缩性逐渐降低的趋势。地下水位在地表下78m左右。

3、该钢筋混凝土框架厂房，建筑面积15350令0，七层总高度31m，基础为钢筋混凝土条形基础，埋深-2.7m。表1:三命P常用几种地基处理方案进行如下的分析比对：（一）桩基：自重湿陷性黄土地基中采用的桩基（灌注桩，预制桩等）都要求穿透湿陷性土层而将桩支撑在非湿陷性的密实持力层上。灌注桩和预制桩虽然可全部穿透湿陷性土层，但桩长需要24米以上，同时三级自重湿陷性黄土地基要考虑较大的负摩擦力，加之场地的第五层黄土并非理想的持力层，单桩承载力较低。所以用桩基处理大面积深厚层三级自重湿陷性黄土地基很不经济。（二）强夯：强夯虽能消除6~8m土层深度范围内的湿陷性，但开挖量大，同时强夯的巨大冲击力形成的

4、横波和面波对周围建筑也有一定的影响，强夯后砂孔涌水及土体固结所需要的时间较长，影响工程进度。（三）预浸水法：虽然这是一种较为经济且有效的处理方法，但是用水量大工期超长。另外浸水可能导致相邻建筑物的下沉和裂缝的产生，结合该工程实际和西北地区缺水的现状，此法不适用于本工程。（四）灰土挤密桩：如果土层含水量保持在13~23%之间，干容重平均在14KN/m³左右，孔隙比不小于0.8,则是灰土挤密桩的理想施工条件，且灰土桩与地基土共同形成复合地基，弥补了场地浅层中无坚硬持力层的不足，另外灰土挤密桩便于就地取材，费用经济，施工方便。故选此处理方案。四.P加长型灰土挤密桩处理方案计算分析：

5、基底标高（_2.7m），基底下湿陷性土层厚为21m。对湿陷系数Ss进行数理统计如下表2:剩余湿陷量依公式：ASiSsKh进行计算。（h为处理深度以下湿陷土层的厚度）如下表3由以上计算数据得：如采用常规的挤密桩技术在基底做垫层，打入8m长的灰土挤密桩，其处理深度为10.5~llm时，地基土的剩余湿陷量为43~45cm，远不能满足要求。采用3m的灰土整片垫层，打入14m长的灰土挤密桩时才能满足规范要求，控制其剩余湿陷量不超过20cm的指标。桩径的确定：依据DBJ61-2-2006规范中3,4,5条该工程地基处理采用加长型(14m)灰土挤密桩，其直径拟定为d=400mm。依据DBJ61-2-

6、2006规定桩孔的排列按等边三角形，桩孔填料的平均压实系数不得小于0.97,并依据3.2条桩间距计算，试桩结果表明选用L=2d合适。灰土挤密桩根数和经济指标计算：由土力学土被挤密后天然孔隙比的压缩模量AeieO-eceO={G(l+W)/ve}-l若设挤密桩所能挤密加固的有效范积为F，所需挤密桩的总面积为A则可得到下式：A+AxeO=FxAe即A=(Ae/(I+eO))={(eO-ec)/(L+eO)}xF，共设置挤密桩根数n则n=A/{I/(4nd2)}二4/(hd2){(eO~ec)/(A+eO)}xF,式中：eO黄土的天然孔隙比;ec黄土被压缩后的孔隙比；G黄土的土粒比重(KN/

7、m³；)W黄土的天然含水量(％)d挤密桩的直径(m)Ye挤密后的桩间土迗到平均的干容重(KN/m³；)Dy灰土挤密桩要求的压实系数取0.95打入灰土挤密桩为桩径d=400mm,桩长为14m的桩数为5500根。填充每米长桩孔所需灰土量，G=l/4jiaxaxVd（l+Wy）式中Yd灰土干容重;亚粘土灰土取14.515KN/m³;粘土灰土取14〜14.5KN/m&s叩3;oWy灰土的最优含水量。采用2:8灰土取21〜23%