孫慶生
(江蘇省住建集團有限公司,210000)
夯擴建筑垃圾樁在建筑地基處理中的應用
孫慶生
(江蘇省住建集團有限公司,210000)
建筑垃圾是建筑地基處理中的基本原材料之一,與其它原材料相比,具有顯著的經濟以及社會效益,在日常設計過程中,夯擴樁有效融合了強夯與碎石樁的優(yōu)勢,在對軟土地基進行上述處理操作后,承載力較強,可有效滿足建筑物的多層建設要求。本文先對夯護樁進行概述,然后介紹建筑地基處理,最后結合工程實例探討了夯擴建筑垃圾樁的具體應用,希望能為工程建設提供一定的參考。
夯擴建筑垃圾樁;建筑地基;處理;應用
前言:伴隨著城市化進程的快速推進,城市改建步伐日益加快,這在提升人們生活水平的同時,也涌現(xiàn)出了更多的建筑垃圾,例如廢磚、廢渣等,使得城市環(huán)境面臨嚴重污染,并阻礙了日常生活的正常開展,基于此種條件,利用建筑垃圾充當?shù)鼗幚碓牧希哂酗@著的經濟以及社會效益,有助于建筑垃圾利用率的提高,并為建筑地基處理提出了新的發(fā)展方向。
(一)內容
夯擴建筑垃圾樁主要借助吊車將重錘帶到特定高度,通過自由下落,反復多次沖擊形成孔洞,逐層填充廢料,再經夯擴,變成樁柱,其工作指標主要包含以下兩點:
1.夯錘、夯擊頻率以及自由下落的距離;
2.夯機物體分布形式以及夯機物體之間的距離,填料種類等。
(二)工作原理
借助重夯的沖擊力,使建筑垃圾沿著夯擊體方向以及側面方向進行擠密,以此來加固周邊土體,形成擠密圈,其分布方向為由內至外,具體分步如圖-1所示。
圖-1 夯擴體工作原理
在具體的擠密階段,周邊土體的孔隙水壓力不斷增加,然而,填料也為周邊土地中的孔隙水指明了方向,在短時間內,孔隙水壓力便迅速消散,顯著提高了地基負載力。
夯擴垃圾樁有效融合了強夯與碎石樁的優(yōu)點,主要借助夯擊能擠壓樁體中間以及兩端的土地,優(yōu)勢顯著[1]。
(三)設計參數(shù)
參照試夯數(shù)據(jù),通常會針對夯擴建筑垃圾樁結合負載力要求設定統(tǒng)一夯擊數(shù),如若在差異性地基中,可適當調整填料,進而形成尺寸不一的樁體,主要被應用在差異性地基處理工程中。
(四)應用范圍
夯擴建筑垃圾樁主要被應用在淺地基中,地基深度通常在 5-8米左右,經過處理的復合地基,相應的負載力為140-180千帕,在建筑地基處理過程中使用建筑垃圾可節(jié)省成本投入,可獲得理想的經濟效益[2]。
(一)工程實例
在某綜合性娛樂休閑場所建設中,主樓層數(shù)為6層,局部樓層高度達到8層,整體高度30米,總建筑面積為8000多平方米,裙樓有2層,形狀以及結構復雜,樓層數(shù)量變化較大。為達到預期使用要求,在設計環(huán)節(jié)不存在沉降縫。在基礎設計環(huán)節(jié),為均勻沉降,使用十字交叉梁充當基礎,該交叉梁具有較高的剛度,同時,在局部 8層下方增設地下室,以此來進行補償。為改變各個支撐點的地基反力,可借助條形基礎寬度增減來實現(xiàn)這一操作,進而有效調控各點沉降差。
(二)施工工藝
挖掘基坑,直至其高度達到基礎設計標高下方 3米,結合設計負載力標準在施工現(xiàn)場進行試夯,通過對夯擊體單位單位夯擊的控制來明確重錘重量、下落距離和沖擊次數(shù);通過置換率的控制來設定夯擊體的半徑與間距。通過試夯,確定該項工程施工中需要凈重20千牛的重夯,夯底半徑為400毫米,并將夯擊體設置成梅花樣式[4]。
1.主要夯擊體
下落距離為10米,夯擊次數(shù)為3,形成短孔,有效控制孔洞深度,使其落在2-2.5米內,向孔洞內部填入適當填料;下落距離為2米,夯擊1次,填入填料,然后夯擊2次,進行擠密,填入適當填料;下落距離為2米,夯擊1此,填入填料,順著外部方向進行擠密,再填入填料,直到槽底;下落距離為 4米,夯擊 1次,填入填料,確保密實;
2.次要夯擊體
下落距離為10米,夯擊2次,形成短孔,其深度在1.3米左右;下落距離為2米,夯擊1次,填入填料,然而以8米的下落距離進行夯擊,夯擊2次,順著周邊方向進行擠密,然后填入適當填料;下落距離為2米,夯擊1次,填入填料,確保密實;下落距離為6米,夯擊1次,填料密實;下落距離為6米,夯擊1次,將填料順著周邊方向進行擠密,再填入填料,直至到達槽底;下落距離 4米,夯擊1次,填料密實;
3.穿插夯擊體
下落距離為6米,夯擊1次,然后以8米的下落距離,夯擊1次,形成短孔,深度為1米,并向孔洞中填入適當填料;下落距離為2米,夯擊1次,填料密實,然后以6米的下落距離,夯擊1次,順著周邊方向填料,以此進行擠密,然后填入適當填料;下落距離為2米,夯擊1次,填料密實,然后以4米的下落距離夯擊 1次,順著周邊方向進行擠密。同時,在夯擊操作中,應嚴格參照設計順序進行操作,不允許出現(xiàn)顛倒現(xiàn)象,結合具體夯擊情況適當調整夯擊體參數(shù),進而滿足擠密要求,且地面平整。隨后,攤鋪厚度為300毫米的碎磚,憑借2米的下落距離進行夯平。
(三)加固效果檢驗
1.試驗方法
為檢驗加固效果,本文中選用三個點進行檢驗,并依據(jù)慢速維持負載法開展加固效果檢驗試驗,同時,嚴格參照地基處理規(guī)范,有序開展加固效果檢驗試驗;
2.試驗設備
鋼梁堆載、千斤頂和百分表,其中千斤頂?shù)呢撦d為1000千牛,而百分表主要用來檢測地基沉降形變程度;
3.試驗結果
通過試驗,繪制分析結果,參照相對變形值設定復合地基負載力,經過相關計算,與工程設設計標準相符。
(四)結論
夯擴建筑垃圾樁和強夯模式相比,不同之處主要表現(xiàn)在以下兩點:
1.強夯借助夯擊能量實現(xiàn)夯擊效果,并輔以強制性壓縮,有時借助振密來增加地基強度,主要被應用彈性指數(shù)不超過10的土體中。對于粉土以及黏土,因飽和度較高,且后期沉降程度較大,應通過適用性應試試驗進行確定;
2.夯擴建筑垃圾樁有效融合了強夯與碎石置換模式的優(yōu)點,以此形成復合地基,該地基可供樁土同步作用,它與強夯相比具有顯著優(yōu)勢,便于施工,施工周期較短,施工成本投入較少,施工處理范圍寬,建筑垃圾的利用率較高,經過此種模式處理的建筑地基,相應的負載力在150千帕左右,經濟以及社會效益比較可觀。因此,在今后的建筑地基處理操作中,我們應積極推廣應用夯擴建筑垃圾樁。
結語:夯擴建筑垃圾樁有效融合了強夯與碎石樁的優(yōu)勢,旨在通過復合地基的形成,承載多層建筑負載,便于施工,施工周期較短,施工成本投入較少,處理范圍寬,可有效利用建筑垃圾,大大提高了建筑垃圾的利用率,降低了對自然環(huán)境的污染,經濟以及社會效益十分可觀。
[1]呂振波,秦緒臣,孟憲杰等.重錘夯擴建筑垃圾擠密樁在軟弱沖填土地基處理中的應用[J].山東水利,2013,(8):29,31.
[2]金曉,周裕利,胡岱文等.載體樁在某地基處理工程中的應用研究[J].廣州建筑,2012,(6):16-20.
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1007-6344(2015)08-0036-01