馬麗紅

1 孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC法)概述

孔內(nèi)強(qiáng)夯法又稱孔內(nèi)強(qiáng)夯技術(shù)(簡(jiǎn)稱DDC技術(shù)),是新近發(fā)明的一種地基處理技術(shù),它的作用機(jī)理是把渣土(碎磚瓦、石、砂、土、碎混凝土塊、工業(yè)廢料以及它們的混合物等)用于地基處理,能大量消耗建筑及工業(yè)垃圾,利用各種無機(jī)固體廢料進(jìn)行地基加固處理,減少環(huán)境污染,變廢為寶。DDC工法是在綜合了重錘夯實(shí)、強(qiáng)力夯實(shí)、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、灰土樁、碎石樁、雙灰樁等地基處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,揚(yáng)長(zhǎng)避短,集“高動(dòng)能”“高壓強(qiáng)”“強(qiáng)擠密”各效應(yīng)于一體,完成對(duì)軟弱層的處理。

2 工程概況

某工程地形起伏較大,南高北低,陡坎及沖溝發(fā)育。南北向?qū)捈s300 m～400 m,高差約30.0 m。場(chǎng)地內(nèi)發(fā)育有南北走向的四條沖溝,最大沖溝位于場(chǎng)地的西部,縱穿整個(gè)場(chǎng)地,深8 m～10 m,寬50 m～70 m,沖溝底部為第四系坡洪積物。場(chǎng)地北側(cè)填方區(qū)的最大填方厚約10 m,為保證場(chǎng)地填方區(qū)的穩(wěn)定,建議在站址北側(cè)及東西兩側(cè)高差較大的地段設(shè)置擋土墻。平整場(chǎng)地后再進(jìn)行地基處理(DDC樁),要求樁底進(jìn)入2層～3層土1 m,有效樁長(zhǎng)不小于16.8 m,有效樁頂標(biāo)高1 433.40 m,等邊三角形布樁,樁間距1.2 m,成孔直徑400 mm,成樁直徑大于650 mm。樁體材料為3∶7(體積比)灰土,分層夯實(shí),壓實(shí)系數(shù)大于 0.97,樁間土的擠密系數(shù)大于 0.95。處理后要求復(fù)合地基承載力特征值 fspk≥300 kPa,壓縮模量 Esp＞20 MPa,單樁承載力 fpk＞500 kPa;樁間土地基承載力 fsk≥200 kPa,壓縮模量 Es＞15 MPa,地基整體剛度均勻,全部消除濕陷性。

3 施工平面布置

3.1 布置原則

在滿足施工的前提下,盡量減少施工用地,盡量少租用農(nóng)田,施工現(xiàn)場(chǎng)布置緊湊合理,所有臨建均布置在站外。合理布置各種施工設(shè)施,科學(xué)布置施工道路,盡量降低運(yùn)輸消耗,提高施工效率。合理確定施工區(qū)域和場(chǎng)地面積,盡量減少專業(yè)工種之間的交叉作業(yè)。各項(xiàng)施工設(shè)施布置都要滿足管理方便、有利生產(chǎn)、方便生活,滿足安全、防火和環(huán)保要求。

3.2 施工水源

現(xiàn)場(chǎng)用水由自來水供水,攪拌場(chǎng)設(shè)置一容積為20 m3水箱供回填土平時(shí)灑水及攪拌機(jī)用水。

3.3 施工電源

現(xiàn)場(chǎng)用電主要為施工機(jī)械及照明,在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)一個(gè)總電源箱。施工現(xiàn)場(chǎng)中心、攪拌場(chǎng)及生活區(qū)共設(shè)3個(gè)配電盤,配電盤內(nèi)設(shè)空氣開關(guān)、漏電保護(hù)器等,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要配備設(shè)置,總電源箱電源從變壓器線路接設(shè),并設(shè)醒目警示標(biāo)志?，F(xiàn)場(chǎng)固定線路及主電源線均采取架空或埋設(shè)布設(shè)。

4 施工方案

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 施工技術(shù)資料準(zhǔn)備

1)收到圖紙后,項(xiàng)目部認(rèn)真審核圖紙,按公司《施工技術(shù)管理制度實(shí)施細(xì)則》的有關(guān)要求組織內(nèi)部的圖紙會(huì)審,為參加項(xiàng)目法人及監(jiān)理工程師組織的施工圖會(huì)審做準(zhǔn)備。2)施工圖會(huì)審分階段進(jìn)行,具體時(shí)間安排由項(xiàng)目法人確定。

4.1.2 施工準(zhǔn)備

1)核查地質(zhì)資料,結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù),選擇合適的施工機(jī)械和施工方法。2)施工前清除地表耕植土,平整場(chǎng)地,清除障礙物,標(biāo)記處理場(chǎng)地范圍內(nèi)地下構(gòu)造物及管線。3)測(cè)量放線,定出控制軸線、打樁場(chǎng)地邊線并標(biāo)識(shí)。4)施工前進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn),確定施工工藝和參數(shù),試樁數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,且不得少于2根。

4.2 施工工藝

1)機(jī)具就位:施工機(jī)具就位,使柱錘對(duì)準(zhǔn)樁位。2)成孔:采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔成孔,成孔直徑400 mm,深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3)孔內(nèi)填料、成樁:用標(biāo)準(zhǔn)料斗或運(yùn)料車將拌和好的填料分層填入樁孔,用柱錘夯實(shí)形成樁體。錘的質(zhì)量、錘長(zhǎng)、落距在確定的情況下,通過工藝試驗(yàn)確定分層填料量、夯擊次數(shù)。每個(gè)樁孔應(yīng)夯填至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上至少0.5 m,其上部樁孔宜用原槽土夯封。施工中要求技術(shù)人員作好每根樁的記錄,并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行分析處理。4)移位:施工機(jī)具移位,重復(fù)上述步驟進(jìn)行下一根樁施工。柱錘沖擴(kuò)法施工夯擊能量大,易發(fā)生地面隆起,造成表層樁和樁間土出現(xiàn)松動(dòng),從而降低處理效果,因此成孔及填料夯實(shí)的施工順序宜間隔進(jìn)行。

4.3 施工工藝流程

清理平整場(chǎng)地→布置樁位→鉆孔→鉆孔檢測(cè)→孔內(nèi)填料→柱錘分層沖夯→成樁檢測(cè)→施工機(jī)具移位→施工機(jī)具就位→填料拌和→初步確定施工參數(shù)。

5 DDC法處理濕陷性黃土的性能

5.1 樁體的質(zhì)量

填土(灰土)厚度10.5 m～11.8 m,實(shí)際樁長(zhǎng)20.3 m,但樁底未進(jìn)入 2層～3層;樁體直徑:填土深度部分0.4 m,天然土深度部分0.55 m。樁長(zhǎng)范圍內(nèi)填料壓實(shí)系數(shù)平均值c=0.98＞0.97,樁體質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

5.2 樁間土的處理效果

取土至21 m處,處理深度范圍內(nèi)樁間土濕陷性基本消除;樁間土在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)最小擠密系數(shù)ηcmin:填土部分為0.98,天然土部分為0.91,均大于0.88,滿足規(guī)范要求。樁間土壓縮模量:填土部分18.90 MPa,天然土部分13.47 MPa。

5.3 樁體載荷試驗(yàn)

樁體載荷試驗(yàn)成果見表1。

表1 樁體載荷試驗(yàn)成果匯總表

5.4 樁間土載荷試驗(yàn)

樁間土載荷試驗(yàn)成果見表2。

表2 樁間土載荷試驗(yàn)成果匯總表

5.5 復(fù)合地基承載力及復(fù)合地基壓縮模量

根據(jù)樁體、樁間土載荷和土工試驗(yàn)成果,結(jié)合 CECS 197∶2006孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法技術(shù)規(guī)程第4.2.3條及4.2.4條公式計(jì)算復(fù)合地基承載力及復(fù)合地基壓縮模量,計(jì)算參數(shù)取值見表3。

復(fù)合地基承載力:fspk=305 kPa;復(fù)合地基壓縮模量:填土部分 Esp=19.85 MPa,天然土部分 Esp=16.03 MPa。

表3 計(jì)算參數(shù)取值表

6 結(jié)語

孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法是先成孔,然后在樁孔內(nèi)對(duì)填料進(jìn)行強(qiáng)夯沖擊擠壓,使填料向孔底和周圍擠密壓縮,形成樁體,同時(shí)對(duì)土層進(jìn)行沖擊,以達(dá)到消除地基土的各種不良特性,提高地基承載力的目的。通過結(jié)合工程實(shí)例研究了孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC法)在濕陷性黃土地區(qū)的施工方案及處理效果,為進(jìn)一步在濕陷性黃土地區(qū)推廣此工法有重要的意義。

[1] GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] CECS 197∶2006,孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB 50025-2004,濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].

[4] JGJ 79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].