岩土工程整治及利用实例分析

2017-03-17 02:54
环球市场 2017年3期
关键词:本场单桩粘土

谭 高

贵州有色地质遵义勘测院

岩土工程整治及利用实例分析

谭 高

贵州有色地质遵义勘测院

随着社会经济文化的不断进步,我国建筑行业迅猛发展,建筑工程岩土工程施工也日渐崛起。勘察工作在岩土工程中占有重要地位,而岩土工程勘察中存在一些问题影响了勘察数据的准确性。但是,在岩土工程项目中,受到地形地质等的影响,经常会出现一些问题,影响到工程建设的质量。所以就需要对存在的问题加以整治、地基基础持力层的合理选择及利用。基于此,文章就岩土工程整治及利用实例进行简要的分析,希望可以提供一个借鉴。

岩土工程整治;利用;实例

1.工程概况

贵州桐梓县某项目地块建筑场地四周均为旱地,北侧为规划城市道路(燎原大道),北西侧约100m为拟建的04号地块,东侧为空地,西侧与拟建的02号地块相距距离为15m,南侧约30m为官渡河。拟建场地孔口高程在923.22~925.27m之间,场地较平坦。

2.岩土结构及其特征

在钻探揭露深度范围内,场地地层按其成因自上而下分为①粘土层(可塑状): 黄至灰黄色,切面光滑、细腻,呈可塑状,稍有光泽,局部夹有极少量灰岩碎石,分布厚度在4.6~11.1m之间;②圆砾(碎石土):粒径大于2mm颗粒占总质量的64.95%,砾石母岩以石灰岩为主、砂岩次之,颗粒形状以圆形及亚圆形为主,结构稍密,压缩性一般,级配不均,分选性较差,厚度分布不均,厚度在0.7~19.9m之间,主要分布深度在7.5~18.0 m之间;③粘土层(软塑状):灰白色,呈软塑状,广泛分布于拟建场地圆砾层之下,厚度分布不均,厚度在0.0~16.2m之间;④下伏中风化炭质页岩:深灰至灰黑色,薄层状,局部见薄层状泥质石灰岩。

3.地下水

本场地地下水埋藏相对较浅,通过对所施工的钻孔中的钻孔进行水位统一观测,钻探深度范围内见稳定地下水,地下水埋深在地面1.72-3.77m(地面标高起算)以下,本场地稳定地下水标高在921.50m左右。本场地地下水为湿润区强透水层中地下水,环境类别为Ⅱ类。

4.岩土整治及利用

4.1 岩土参数分析与选择

4.1.1 可塑状粘土层(Q 4aL)

本次勘察现场取可塑状粘土样6件进行室内试验,根据实验数据进行统计,土层物理力学指标见下表1:

根据试验结果统计分析,建议可塑状粘土参数取:C=27KPa、Φ=12°、γ=17.8KN/m3、Es=5.1MPa。设基础宽度为3.0m,基础埋深为0.5m,基础底面以上及以下土的重度均取γm=17.8KN/m3,根据相关规范计算得可塑状粘土地基承载力特征值fak=149.17KPa;取粘土孔隙比e=0.988,液性指数Il=0.508,根据相关规范内插得可塑状粘土承载力特征值fak=163.28KPa。综合以上计算结果建议取可塑状粘土地基承载力特征值fak=150KPa。按平均液性指数IL=0.508,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)续表5.3.5-1查得可塑状粘土(按混凝土预制桩)极限侧阻力标准值 qsik=60KPa。

4.1.2 圆砾层(Q 4al+pl)

根据拟建场地邻近04号地块6个孔作重型圆锥动力触探,依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)及《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)进行统计,详见下表2:

表1 可塑状粘土主要物理力学指标

表2 圆砾层主要物理力学指标统计表

圆砾层:根据厚度加权平均值计算,得圆砾层的N63.5修正后的平均击数统计标准值为9.256(击),查《建筑桩基技术规范》续表5.3.5-1及5.3.5-2(按混凝土预制桩)查取极限侧阻力标准值qsik=160KPa,桩的极限端阻力标准值qpk=8000KPa,根据《工程地质手册》(第四版)表3-2-25查得,圆砾层变形模量E0=32MPa。

4.3 地基基础设计方案建议

根据场地工程地质条件,结合拟建物荷载情况及结构关系,因此在场地内建议选择中风化炭质页岩作拟建物基础持力层,21、22号楼采用桩筏基础方案, G栋商业、H栋商业、J栋商业、K栋商业及地下车库均采用单桩或多桩(承台)基础方案。由于场地地下水埋藏较浅,上部土层厚度较厚,宜采用高强度混凝土预制桩(PHC桩)。

4.4 试桩及成桩后试压

4.4.1 在基础正式施工前,须根据设计图纸,结合地勘资料,选择合适的桩位,进行试桩,试桩的位置对于本场地各拟建物位置都应进行布置。试桩的目的主要是确定管桩的施工长度、贯入度、锤击数、收锤标准等施工参数,以便修正岩土参数的合理性,为正式施工提供依据。

4.4.2 对于成桩以后的试压应进行单桩竖向抗压静载试验,具体要求为:

(1)抽检数量不应少于总桩数的1%,且不少于3根;

(2)当桩的承载力以桩身强度检测时,可按设计要求的加载量进行, 施工前的试验桩如未破坏又用于实际工程的可作为验收依据;

(3)对工程桩抽样检测时,加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍;

(4)单桩竖向抗压静载试验前的休止时间应符合JGJ106的有关规定;

(5)抽样检测的受检桩选择宜按下列规定核查:施工质量有疑问的桩;设计方认为重要的桩;局部地质条件出现异常的桩;同类型桩宜均匀随机分布;

(6)单桩承载力不满足设计要求时应分析原因。当需要进行扩大检测时,应经有关各方确认。

4.5 成桩可能性评价及施工对环境影响

拟建场地上部为可塑状的粘土,易穿越,成桩可行。本场地地下水丰富,桩基单孔涌水量较大,建议本场地采用高强度混凝土预制桩施工工艺,本方法噪音小、安全可行。

本场地上部为可塑状的粘土,其下为埋藏厚度分布不均的圆砾层,因场地稳定地下水位埋藏较浅,若采用人工挖孔桩,施工难度极大;采用机械成孔灌注桩,施工工期较长,且费用较高,不经济;采用高强度混凝土预制桩(PHC桩),施工工期较短,费用相对较低,且对施工现场及其附近无污染。结合该场地的地质、地层情况,本场地对于采用高强度混凝土预制桩(PHC桩)的操作可行。

结束语

拟建场地地质情况较复杂,第四系土层为粘土层、圆砾层及软塑状粘土层,第四系土层最大厚度约46m,场地地下水埋藏浅。主楼部分建议采用桩筏基础方案、裙楼部分采用单桩或多桩(承台)基础方案、建议采用高强度混凝土预制桩(PHC桩),该方案在该地区为新工艺、新办法,达到本地区、本省同类桩基工程的先进水平。上述地基基础方案比传统的灌注桩方案节约施工工期及工程造价。拟建物竣工验收完成且使用后,经过观测拟建物沉降变形均在规范要求范围内,现该地区与本场地相同(近)地层情况均采用上述基础方案,本项目经建设单位预算基础分部采用高强度混凝土预制桩(PHC桩)与传统的机械成孔桩节约工程造价约300万元,工期提前了6个月。

在城市化进程不断加快的信息化时代下,建筑行业迅速崛起,并带动岩土工程施工的发展,建筑工程岩土工程的勘察在建筑施工过程中逐渐占有十分重要的地位。因此,需要根据工程项目的实际情况,选择合理的基础方案,对存在的问题进行整治,从而更好的保证岩土工程的质量。

[1]宁波. 岩土工程勘察、设计与施工一体化模式研究[J]. 中国新技术新产品,2016,04:115-116.

[2]赵晨凯,刘建刚. 关于岩土工程勘察技术的思考[J]. 山西建筑,2016,07:92-93.

[3]王国田. 岩土工程勘察质量有关问题及对策[J]. 中华建设,2016,03:124-125.

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