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1、第2期(总第139期)No.2(SerialNo.139)2009年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2009地基处理工程中水泥土搅拌桩的设计和施工徐涛(厦门市市政工程设计院有限公司,福建厦门361004)摘要:以厦门市集美污水厂东侧地块综合整治工程为例,阐述了水泥土搅拌法地基处理设计的设计过程及方法。着重介绍了水泥土搅拌桩设计中主要技术参数选用和计算验证过程。最后简单介绍了施工工艺和质量检验方法。关键词:地基处理;水泥土搅拌桩;设计分析与计算;施工工艺;质量检验中图分类号
2、:TU472.3+6文献标识码:A文章编号:1004-4655(2009)02-0046-03全国各地存在着各种成因的软土地基。其特点基础工程资料。是含水率高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、厦门市集美污水厂东侧地块为近岸滩涂地貌,渗透性差、受力后沉降稳定时间长。在软土地基上地势开阔,地形波状起伏,地面高程-0.25~2.50m。进行施工,因其不良的物理力学性能,需进行地基经钻探揭露,场地内各岩土层自上而下依次分处理。软土就地加固是基于最大限度利用原土,经别为淤泥混砂、淤泥、粉质黏土、粗砂,残积砂质过
3、适当的改性后作为地基,以承受相应的外力。黏性土,全风化花岗岩。需处理的土层主要是淤泥水泥土搅拌法是用于加固饱和黏性土软土地基混砂和淤泥。的一种方法。施工方法可分为水泥浆搅拌法(简称淤泥混砂出露表层,层位稳定,在整个工程范浆喷法)和粉体喷射搅拌法(简称粉喷法)两种,围内均有分布,厚度为0.90~6.30m,属海相沉积成分别形成浆喷桩和粉喷桩[1]因。流塑—软塑状,饱和,高压缩性,工程性能差。。以厦门市集美污水厂东侧地块综合整治工程为淤泥位于淤泥混砂层之下,层位较稳定,在整例,简介地基处理中水泥土搅拌法的
4、设计和施工。个工程范围内均有分布,顶板埋深0.90~6.50m,厚1设计分析与计算度1.60~12.10m,由近岸海相沉积形成。饱和,流塑1.1资料收集状,主要由黏粒组成,含中粗砂10%~30%,含少量在进行水泥土搅拌法地基处理设计前,应收集有机质。属高压缩性土,强度低,工程性能极差。拟建场地的工程地质、水文地质资料和上部结构及各土层物理力学指标统计值见表1。表1地基土层主要物理力学性质指标表快剪地层地层含水率w/重度γ/天然液限ωL/塑限ωp/压缩模量压缩系数编号名称%kN·m-3孔隙比e%%E/M
5、Paa/MPa黏聚力c/内摩擦角准/S1-2v1-2kPa(°)1淤泥混砂43.816.71.4645.929.02.4680.93010.224.9192粉质黏土34.917.61.0836.524.14.4290.39620.3513.2703淤泥42.216.41.4745.126.82.5000.96212.653.1654粉质黏土20.618.40.8835.722.54.6490.38521.6313.6101.2地基处理方法及处理深度范围的确定层,总厚度约12.4m,适合采用水泥土搅拌法
6、进行处根据JGJ79—2002《建筑地基处理技术规范》规理[2]。定:水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤本工程在近海滩涂上修建,场地地下水为海水,泥质土、粉土、素填土、黏性土、饱和黄土以及无根据水质分析报告,场地地下水pH为7.53,呈弱碱流动地下水的饱和松散砂土等地基,处理深度范围性,硫酸盐含量为1194mg/L。因硫酸盐与水泥发生一般为10~20m。本工程淤泥混砂和淤泥均为软土反应时,对水泥土具有结晶性侵蚀,会出现开裂、崩角而丧失强度。因此,本项目采用P.S32.5矿渣水泥,收稿日期:200
7、8-11-28通过矿渣水泥中的活性材料,使水泥土中产生的结晶·46·徐涛:地基处理工程中水泥土搅拌桩的设计和施工2009年第2期膨胀物质控制在一定的数量范围内,以提高水泥土的长,m;n为桩长范围内所划分的土层数;qsi为桩身抗侵蚀能力[3]第i层土的侧阻力特征值,kPa;l为桩长范围内第i层。i本工程地基处理后拟作为路基和护岸基础,根土的厚度,m;a为桩端天然地基土承载力折减系数;据规范及工程实际情况,要求处理后复合地基承载为桩的截面积,m2为桩端天然地基土承载力特AP;qp力特征值fspk≥120k
8、Pa,工后沉降S≤10cm。征值,kPa;η为桩身强度折减系数;fcu为与搅拌桩桩处理宽度至路基和护岸基础坡底线外5m。处理身水泥土配比相同的室内加固土试块在标准养护条深度应穿透软土层≥1.0m。根据地质勘察报告,该件下90d龄期的立方体抗压强度平均值,kPa。段软土地基平均底标高-12.4m,上部结构基础底面经计算,在集美污水厂综合整治工程中,由桩标高为0.0m,所以处理深度即平均桩长L为13.4m。侧摩阻力提供的单桩承载力为139.28kN;由桩体强
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