泥浆护壁旋挖成孔灌注桩在工程实践中的应用.pdf

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1、泥浆护壁旋挖成孔灌注桩在工程实践中的应用翟戊军，李兴磊(机械工业第六设计研究院，河南郑州450007)摘要：在西北湿陷性黄土地区，基础方案的选择对整个结构的安全性。经济性都非常重要。本文以太原桌厂房为例论述泥浆护壁旋挖成孔灌注桩在湿陷性黄土地区的工程应用，以及施工过程中需要注意的事项。关键词：湿陷性黄土；泥浆护壁；旋挖灌注桩；旋挖钻机中图分类号：’rU753．3文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)05—0047一02l基本原理旋挖成孔灌注桩技术在桩基工程中有“绿色施工工艺”的美誉。其工

2、作效率高、施工质量容易控制、尘土泥浆污染较少。其施工方法是采用先进的旋挖钻机进行施工，可以自动定位，垂直旋孔，成孔质量好，自动化程度高施工方便。其钻进效率很高，平均钻进速度为5—8m／h，钻头可快速穿过各种复杂坚硬土层。在桩基施工中的应用范围非常广泛。青藏铁路工程、郑西客运专线工程等国家大型基础项目的建设就是运用了该技术，并且取得了很好的效果。旋挖成孔灌注桩一般适用黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。旋挖钻机及施工工艺现阶段在我国各地区已经得到广泛的应用。2工程概况本工程为太原某工业厂房项目。位

3、于太原市太原不锈钢产业园区。拟建厂房为加工装配厂房，主要结构跨度36m，柱距12m，采用普通钢结构门式刚架，其中200t，50t吊车跨采用钢管混凝土柱，其余采用实腹式工字型钢柱。工程地基基础设计等级为丙级，采用泥浆护壁旋挖成孔灌注桩桩基。本工程场地地形东高西低，以农业用地为主地表标高介于804．0—806．0m，拟建厂房地面标高为808．8in。场地所处地貌单元为冲洪积倾斜平原，微地貌单元为阳兴河谷地。拟建场地属非自重湿陷性场地，地基湿陷性等级为I级，建筑场地类别为Ⅲ类，设计特征周期0．453。工具场地

4、土层分布情况，判定本场地属建筑抗震一般地段。本场地地下水位深6．0—7．6m，属孔隙潜水，主要靠大气降水渗入补给及侧向径流补给，地下水对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性。拟建场地地基为非液化场地，不考虑软弱土的震陷影响。根据岩土勘察报告提供的野外钻探揭示、原位测试以及土工试验等结果，勘探孔揭露50．0m深度范围内土层的物理力学特性简述如表1。3基础方案的确定3．1天然地基可行性分析本工程建设场地整平标高为808．80m，现地表标高介于804．0—806．0m之间，属于填方场地，且拟建场地属非

5、自重湿陷性场地，地基湿陷性等级为I级，天然地基承载力不能满足设计要求，所以本工程不采用天然地基。袭l土层编号土层厚度厶EI极限侧阻力极限端阻力标准值及名称(m)(kPa)(MPa)(kPa)①湿陷性黄土1．8～5．O1305．524②粉土1．0—4．01406．740③细中砂1．1～2．31603060④砾石3．5_5．O2506012020DO⑤粉质粘士2．8～5．41606．750650⑥粉质粘土2．9—5．51806．868750⑦粉质粘土2．2～lO．32007．070800⑧粉质粘土7．0～1

6、0．02207．6801200⑨粉质粘土9．02507．58516003．2地基处理本工程建设场地整平标高为808．80m，现地表标高介于804．0—806．0m之间，属于填方场地，且拟建场地属非自重湿陷性场地，地基湿陷性等级为I级，湿陷厚度1．8—5．0m之间，本工程建设场地回填时可采用强夯法进行处理。强夯能级3000—4000kNm，有效加固深度不应小于第①层湿陷性黄土底界，亦可采用换填法进行处理，即把第①层湿陷性黄土全部挖除后，采用紊土分层碾压至基础底面(压实系数不应小于0．97)；本工程中拟建厂

7、房办公辅房设计荷载较轻，可在填方后采用3000—4000kNm强夯进行地基处理。3．3复合地基本工程中拟建厂房设计荷载分布不均，最大单柱总重为5500kN，若采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)进行地基处理时，其复合地基承载力虽可满足设计要求，但水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)抗剪、抗拔、抗倾覆性能差，且据本次勘察所揭露地层，第④层砾石一般粒径0．7—7．0cm，最大厚度5．0m，成桩很困难。故本工程不宜采用水泥粉灰碎石桩(CFG桩)复合地基。3．4桩基工程本工程中拟建厂房设计荷载分布不均，最大单柱总重为550

8、0kN，且属于联体厂房，综合考虑拟建建筑物荷载及差异变形等因素，拟建厂房采用泥浆护壁旋挖成孔灌注桩承台基础时。可解决地基强度不足，差异变形较大的问题。依据勘察地基各土层状态指标，选用第⑥层粉质粘土作为桩端持力层。结合地区建筑经验综合考虑，钻孔灌注桩各土层桩的极限侧阴力及端阴力标准值建议值见上表。经计算确定本工程泥浆护壁旋挖成孔灌注桩桩型为端承摩擦桩，直径D=600mm，设计桩长为20m，单桩竖向承载力特征值为1200kN。本工程地质情况复杂