高压旋喷注浆技术加固高层建筑软弱地基实例研究:某宾馆为高层建筑,地基土软弱

  【摘 要】本文通过对高压旋喷桩处理中砂及松散卵石地层的实际案例,介绍了高压旋喷注浆法的设计参数和施工参数,并根据沉降观测数据进行分析,表明高压旋喷注浆处理复合地基具有较好的实用性。
  【关键词】地基处理;旋喷桩;复合地基
  伴随成都地区高层建筑的大量涌现,建筑物对地基持力层承载力及变形要求提高,因此需对需对砂层较厚区域进行处理。喷射注浆法至被引进我国以来,在地基处理、深基坑、基础托换、隧道工程及水利工程中广泛应用[1,2,3]。喷射注浆法加固地基主要优点为“适应地层广、加固体强度高、布置型式灵活”等优点,在成都砂卵石软弱地基处理中应用越来越广泛,产生了巨大的社会经济效益[2,3]。本同通过对具体地基处理实例的分析,以期对类似工程提供参考。
  1工程概况
  某工程4号楼一单元工程,上部建(构)筑物为商业+住宅,高为60m。高层主楼采用框支剪力墙结构,纯地下室采用框架结构;主楼基础形式为筏板基础,主楼以外采用独立基础;纯地下室基底标高为-9.4m。
  基底持力层夹有中砂、松散卵石等,不能满足设计荷载要求,经过对比选择采用高压旋喷桩对地基进行加固,要求处理后复合地基承载力特征值fspk = 380kPa,变形模量为≥25Mpa。
  2场区工程地质、水文地质概况
  2.1场地工程地质概况
  场地地层结构简单,主要由第四系人工堆积(Q4ml)杂填土、素填土、第四系上更新统冲积(Q3al)的粘土、粉质粘土、粉土及四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)的卵石层等及中生界白垩系上统灌口组(K2g)泥岩组成。基底软弱地层为中砂及松散卵石地层。中砂(Q3al+pl):灰黑色~灰黄色,松散,矿物成分以石英、长石为主,夹少量云母片。该层呈透镜体夹于卵石层中,层厚0.40m~3.20m。松散卵石:主要分布于卵石层顶板,卵石含量50~55%,排列十分混乱,绝大部份不接触,N120锤击数2~4击/10cm,层厚0.30~2.10m。
  2.2水文地质概况
  根据区域水文地质资料,场地地下水位丰、枯水期年变幅为1.50~2.50m。地下水对砼结构、砼结构中的钢筋微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
  3高压旋喷桩地基施工参数
  根据成都地区惯常做法,高压泥浆泵单管旋噴施工φ500mm桩径;以稍密卵石、中密卵石作桩端持力层,桩端进入持力层不小于500mm。采用正方形布桩,桩心距1.3m,平均桩长3m。
  褥垫层材料为级配砂石,最大粒径一般不超过30mm,含泥量不大得于5%,
  褥垫层夯填度(压实厚度/虚铺厚度)<0.9。
  对高压旋喷注浆加固效果检验,采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验进行评价。载荷试验宜在成桩后28天进行,以确保桩身强度充分发挥。
  4高压旋喷桩的施工
  4.1施工工艺流程
  工艺流程为加固范围测量放线→开挖至基础底标高→测放旋喷点位→N120成孔→旋喷钻机喷管、喷嘴锤击至设计深度→由下至上旋喷注浆回灌补浆→桩体养护→人工检底及截桩→地基加固效果检测→褥垫层施工→混凝土垫层施工→基础施工等。
  4.2施工工艺差数
  N120钻机引孔,BWT100/30A高压泥浆泵单管旋噴。
  浆液:使用P.O 42.5R级普通硅酸盐水泥作为固化剂,水灰比1:1。
  浆液压力:20~30MPa
  浆液流量:60~100L/min
  喷嘴孔径:φ3mm
  提升速度:0.1~0.25m/ min
  旋转速度:20r/mmin
  旋喷桩固结体需具有一定的整体性和均匀性,在强度要求高的地方施工时,应在水泥中掺入适量的外加剂,桩体强度要求28天不小于8MPa,倾斜度不得大于1.5%。喷射过程中如遇特殊情况,如浆压过高或喷嘴堵塞等,应将喷射管提出地面进行处理,处理好后再进行施工。浆液用高速搅拌机搅制,拌制浆液必须连续均匀,搅拌时间不小于30S,一次搅拌使用时间宜控制在4h以内。
  喷射结束后,随即在喷射孔内进行静压充填灌浆,直到浆面不再下沉为止,保证高喷防渗墙固结后墙顶标高,回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。
  5检测项目
  根据施工及地层情况选取不利点位进行单桩和复合检测,检测结果承载力满足设计文件要求,对建筑物修建两年来的沉降观测数据分析,满足规范要求。
  参考文献:
  [1]龚晓南.地基处理手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
  [2]罗进,王文斌,项仲权.成达综合楼基坑开挖支护及地基加固工程施工实录[J].勘察科学技术,2008,4:36-41
  [3]郑创新,龙素群.高压旋喷桩在高层建筑地基处理中的应用[J].岩土工程与地下工程,2011,31(1):95-96

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