1深層攪拌法是利用深層攪拌機(jī)械將固化劑(漿體或粉體)輸送到地基深處與軟土強(qiáng)制攪拌,利用固化劑與軟土間的物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)良地基。它具備設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、質(zhì)量可靠、施工速度快、成本低、無污染、無振動(dòng)以及對(duì)周圍環(huán)境無不良影響等優(yōu)點(diǎn),尤其適于舊城改造和在市內(nèi)繁華地域施工。
《地基處理手冊(cè)》和已發(fā)表的資料表明:深層攪拌法一般用于處理6～7層樓房的地基處理,而太原地區(qū)從1994年以來,在舊城改造的地基處理施工中,深層攪拌法已逐步發(fā)展至12～13層樓房的地基處理工程中,通過載荷試驗(yàn)和建成后的沉降觀測(cè)證實(shí),深層攪拌法處理高層建筑地基是一種可選擇的安全可靠的施工方法,在深層攪拌法的實(shí)例應(yīng)用方面是一次突破,值得推廣和研究。
1 工程實(shí)例
山西省太原市廟前小區(qū)某高層住宅樓位于西海邊街交匯處,是拆遷回建樓,建筑物高12層,局部8層和10層,框剪結(jié)構(gòu),筏片基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深3.0m,占地面積65×24=1560m2,由于天然地基承載力不能滿足上部荷載要求,采用粉體噴射深層攪拌法處理。
1.1 工程地質(zhì)條件
根據(jù)原場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告,該場(chǎng)地地下水位在3.5m～3.8m,在深層攪拌法處理深度范圍內(nèi),地基土分3層,工程地質(zhì)特征如下:第層:雜填土(q42),雜色,厚度7.1m～8.6m,以建筑、生活為主,濕～很濕,原位測(cè)試平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)3.5擊,承載力標(biāo)準(zhǔn)值80kpa,該層分布遍布全場(chǎng)。
第層:粉質(zhì)粘土,褐黃色,質(zhì)均,可塑,中等偏高壓縮性,層厚2.7m～4.9m,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)4.1擊,承載力標(biāo)準(zhǔn)值120kpa。
第層:中砂,稍密～中密,飽和,局部有細(xì)砂,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)33.2擊,層厚4.7m～6.5m,承載力標(biāo)準(zhǔn)值為250kpa。
1.2 深層攪拌法設(shè)計(jì)
樁徑500mm,有效樁長(zhǎng)8.0m,空樁3.0m,梅花形布樁,樁間距800mm,總樁數(shù)2952根,粉體噴射法施工,425#礦渣硅酸鹽水泥70kg/m(相當(dāng)于水泥摻入比為18%),樁體無側(cè)限,抗壓強(qiáng)度不小于1.5mpa,復(fù)合地基承載力要求達(dá)到240kpa。
1.3 深層攪拌法施工
1.3.1 施工機(jī)械設(shè)備
ph-5a粉體噴射樁機(jī)2臺(tái),動(dòng)力電,37kw;2m3空氣壓縮機(jī)2臺(tái),動(dòng)力電,17kw;1.5t灰罐2個(gè)。
1.3.2 施工工藝
本次粉體噴射深層攪拌法施工工藝流程如圖1所示。
1.3.3 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)
鉆頭直徑(mm):500;鉆機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min):正轉(zhuǎn)為44、70,反轉(zhuǎn)為29、52;提升速度(m/min):正轉(zhuǎn)為0.67、1.60,反轉(zhuǎn)為0.45、0.80;大灰罐壓力(mpa):0.3～0.4;小灰罐壓力(mpa):0.2。
1.3.4 配比試驗(yàn)
施工前取原場(chǎng)地地基土按設(shè)計(jì)要求做了配比試驗(yàn)。結(jié)果如下:6組試塊31d齡期的抗壓強(qiáng)度分別為2.3mpa、2.2mpa、1.8mpa、2.1mpa、1.6mpa與1.5mpa;折合90d齡期強(qiáng)度分別為3.4mpa、3.2mpa、2.6mpa、3.1mpa、2.3mpa與2.2mpa。
1.4 成樁后質(zhì)量檢測(cè)
1.4.1 載荷試驗(yàn)
在3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)所作載荷試驗(yàn)結(jié)果為:在樁長(zhǎng)(8.0m)、樁徑(500mm)、最大荷載(600kn)相等的情況下,最大沉降分別為16mm、21mm與19mm,相應(yīng)的復(fù)合地基承載力分別為260kpa、250kpa與250kpa。
1.4.2 整樁取芯測(cè)試
(1)試驗(yàn)?zāi)康?檢測(cè)整樁噴灰均勻性及樁身強(qiáng)度。
(2)試塊強(qiáng)度:6根試樁的31d齡期的平均抗壓強(qiáng)度分別為3mpa、1.8mpa、1.7mpa、2.2mpa、1.9mpa與1.6mpa,其折合90d齡期的強(qiáng)度分別為3.4mpa、2.6mpa、2.5mpa、3.2mpa、2.8mpa與2.3mpa。
1.5 沉降觀測(cè)
該工程從上部結(jié)構(gòu)施工開始,設(shè)沉降觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn),從1994年開始施工,1996年主體完工,一直到1997年觀測(cè)結(jié)束,最大沉降量16mm,到目前為止,該樓房使用正常