论大厚度湿陷性黄土地区人工成孔灌注桩的施工

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1、论大厚度湿陷性黄土地区人工成孔灌注桩的施工 □　何建梅 　　摘　要：本文根据某校区学生宿舍楼工程项目施工实例，介绍了在大厚度Ⅳ级自重湿陷性黄土地区对建筑物基础形式的选择及在卵石层深达40～50米左右的场地进行人工成孔灌注桩施工，以及所采取的质量保证措施和安全措施。　　关键词：湿陷性黄土　人工成孔 灌注桩　质量保证措施　安全措施一、工程概况及地质条件　　本工程为某高校新征地新建项目之一学生宿舍楼工程，建筑面积17200平方米，地下一层地上七层，总高度约为24米。在该区域各层岩土的分布和性质自上而下依次为

2、：　　（一）素填土层：厚度0.5～2.3m，素填土以粉土为主，含大量植物根等杂物，土质不均匀、疏松、厚度小，均匀性差，不能作为建筑物基础的持力层。　　（二）黄土状粉土层：厚度22.7～32.4m，埋深0.5～2.3m。黄土状粉土为浅黄～黄褐色，土质较均匀。孔隙较发育，稍湿、稍密。该场地内黄土状粉土层经处理后，可作为建筑物基础持力层。　　（三）马兰黄土层：厚度6.6～15.4m，埋深24.7～33.0m。黄土以黄褐色为主，土质均匀。该场地内黄土状粉土层经处理后，可作为建筑物基础持力层。　　（四）粉——细

3、砂层：厚度0.3～1.5m，埋深39.1～42.0m。棕黄色或浅黄色为主，砂质较纯。稍湿，稍密～中密。　　（五）卵石层：勘察厚度3.0～21.7m（未穿透），埋深40.6～42.7m。卵石以灰色为主，磨圆度较好，呈亚圆形或次圆形，粒径以2～6厘米为主，充填物以中砂、硕石为主，含少量黏性土，卵石含量约占全重的60%～65%，稍密～中密。该层厚度较大、较深、分布连续，层面起伏较小、强度较高、均匀性较好，可作为拟建项目桩基础良好的持力层。　　根据勘察报告，该场地在勘探深度范围内未见地下水和有毒物质。但场地黄

4、土状粉土层湿陷性差异较大，湿陷深度为14.25～29.25米，湿陷系数为0.001～0.096，总湿陷量为33.08～104.85厘米；自重湿陷性系数为0.001～0.072，计算自重湿陷量为15.08～79.91厘米。　　二、湿陷性黄土的特点及等级划分　　湿陷性黄土的特点就是在天然湿度下，其压缩性较低、强度较高，但受水浸湿后，土的结构迅速破坏，强度显著降低，在上覆土的自重应力作用下或在上覆土自重应力和附加应力共同作用下引起湿陷变形，是一种下沉量达、下沉速度快的失稳性变形，对建筑物危害极大。根据《湿陷

5、性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）规定，湿陷性黄土根据湿陷性质的不同分为非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土。当湿陷系数δs<0.015时为非湿陷性黄土，当湿陷系数δs≥0.015时为湿陷性黄土，黄土自重湿陷性场地判定按计算自重湿陷量Δzs≤7cm时，定为非自重湿陷性场地；当Δzs>7cm时，定为自重湿陷性场地。湿陷性黄土地基的湿陷等级划分如表1。　　根据勘察报告和湿陷性黄土地基的湿陷等级划分标准，该场地应按Ⅳ级自重湿陷性黄土设防，属于很严重的自重湿陷性黄土地区。　　三、基础形式的选择　　根

6、据场地的勘察资料，学生宿舍楼工程项目推荐使用的基础形式有强夯、灰土挤密桩、换填土、人工挖孔灌注桩等形式。由于该场地属于大厚度湿陷性黄土覆盖，并且前几种基础形式只能消除部分湿陷性。而人工挖孔灌注桩使建筑物基础穿透湿陷性土层，传力于持力层上，达到避过湿陷性黄土层的目的。并且相对于其他基础形式它具有以下优缺点：1.单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小；2.可直接检查桩直径、垂直度和持力层情况，桩质量容易保证；3.施工机具设备简单，不需要大型机械设备，施工工艺操作简便，占地小；4.施工无振动、无噪声、无环境污

7、染，对周围建筑影响小；5.可多桩同时进行，施工速度快，节省设备费用，降低工程造价；6.由于井桩深度为45米左右，并且作业环境差，造成成孔劳动强度较大、安全风险性大等。　　本工程经过技术、经济、基础质量可靠率和工期的对比分析，利用自重湿陷性黄土在天然湿度下能够维持较大直立边坡的特性，采用了人工挖孔灌注桩。设计桩数100根，混凝土强度为C25，桩直径1米。桩端进入持力层1.2米，桩扩大头直径1.1～2.2米。　　井桩工程施工质量的好坏直接影响到建筑物的工程质量。为此，针对40～50米大厚度Ⅳ级自重湿陷性黄

8、土地区的特殊地形和井桩施工中容易出现的质量和安全问题，根据建筑物场地工程地质资料和建筑场地邻近区域的地下管线（管道、电缆）资料和桩基施工图及图纸会审纪要，制定了详细的桩基施工方案。　　四、井桩施工程序　　土方开挖→场地平整→放线→定桩位→砌筑井口砖井圈→架设支架或电动葫芦→人工挖桩→验桩身→吊放钢筋笼→清底→浇注混凝土。　　五、为保证井桩工程施工质量采取的措施　　（一）对于进场的施工人员进行岗前质量技术要求和安全教育及培训。　　（二）为防止孔位偏差，开孔