崔彥東
(山西省地勘局214地質(zhì)隊,山西運城 044000)
該場地位于萬榮縣南側(cè),場地較平坦,屬黃土臺塬地貌。擬建建筑東西長約52.5m,寬約12.6m,高約4層。該建筑布置3個鉆孔,3個人工探井,探井深度25m。地基土自上而下分為3層:
①濕陷性粉土(Q3eol):黃褐色、褐黃色,稍濕,稍密,具濕陷性,屬中等壓縮性土,大孔隙發(fā)育。該層一般厚度10.6~12.0m。承載力特征值110kPa。
②濕陷性粉土(Q3eol):褐黃色、黃褐色,稍濕,稍密,具濕陷性,屬中等壓縮性土,針狀孔隙發(fā)育。該層一般厚度9.5~10.6m,承載力特征值120kPa。
③粉土(Q3eol):褐黃色、紅褐色,稍濕,中密,屬中等壓縮性土。該層未揭穿。承載力特征值135kPa。
根據(jù)《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ04/T312-2015)第6.4.4條:擠密孔直徑宜為0.35~0.45m,樁徑的選擇還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)爻S檬┕ぴO(shè)備型號,該項目樁徑為0.4m。
根據(jù)《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ04/T312-2015)第6.4.3條:樁孔位宜按正三角形布置,可按下式計算:
式中:S——孔心距,m;
D——擠密填料孔直徑,m;
ρdo——地基擠密前壓縮層范圍內(nèi)各層土的平均干密度,g/cm3;
ρdmax——擊實試驗確定的最大干密度,g/cm3;
該場地地基土經(jīng)取樣做擊實試驗,最優(yōu)含水量為13.7%,最大干密度1.88g/cm3。該場地樁間土擠密前含水量平均值13.0%,干密度平均值1.33g/cm3。
ηˉc=0.93,ρdmax=1.88g/cm3,D=0.4m,ρdo=1.33g/cm3,代入上式得:S=0.78m。
根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79-2012)第7.5.2條第3款:樁孔之間的中心間距可為樁孔直徑的2~3倍,結(jié)合當(dāng)?shù)厮赝翑D密樁施工經(jīng)驗樁孔中心間距取0.8m。
根據(jù)《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ04/T312-2015)表3.0.1,該建筑屬丙類建筑;該場地濕陷深度20.5~22.2m,自重濕陷量為400.5~559.4mm,屬自重嚴(yán)重濕陷場地,總濕陷量為914.3~1027.9mm,地基濕陷等級屬Ⅳ級;根據(jù)《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ04/T312-2015)第6.1.5條第4款,素土擠密樁處理厚度為12m;根據(jù)《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ04/T312-2015)第6.1.2條第3款,地基處理范圍應(yīng)超出建(構(gòu))筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度(外放寬度),并不宜小于6.0m。
成孔主要采用步履式DCB60-15柴油錘打夯機(jī),孔內(nèi)填料分層回填采用200kg夾桿錘夯實。
在素土擠密樁復(fù)合地基上均勻選取6個點進(jìn)行復(fù)合地基靜載荷試驗,試驗過程正常,復(fù)合地基承載力特征值不小于150kPa;布設(shè)7個人工探井進(jìn)行樁體土取樣測試,平均壓實系數(shù)大于0.97;布設(shè)7個人工探井進(jìn)行樁間土取樣測試,平均擠密系數(shù)大于0.93,并完全消除樁間土的濕陷性,檢測結(jié)果完全滿足設(shè)計及規(guī)范要求,充分說明用素土擠密樁處理濕陷性黃土地基是有效的。
地基處理前后樁間土的物理指標(biāo)的變化見表1,從表1可看出素土擠密樁復(fù)合地基處理后地基土含水量減少3%,質(zhì)量密度增加32%,干密度增加32%,孔隙比減少37%,飽和度增加31%,自重濕陷系數(shù)減少79%,濕陷系數(shù)減少83%。素土擠密樁復(fù)合地基承載力特征值比天然地基承載力特征值增加36%。
表1 地基處理前后樁間土的物理指標(biāo)平均值對比表
通過該工程實例分析可以看出,采用素土擠密樁處理濕陷性黃土地基效果良好,它不僅可以提高地基土的承載力,消除地基處理范圍內(nèi)黃土的濕陷性,而且減小了地基土的孔隙比,減少了地基土的壓縮變形量。對比較重要的建筑物和缺乏地基處理施工經(jīng)驗的地區(qū),在素土擠密樁處理濕陷性黃土地基前,應(yīng)選擇有代表性地段進(jìn)行試樁并檢測,根據(jù)試樁檢測結(jié)果,優(yōu)化地基處理設(shè)計方案,調(diào)整擠密樁的主要施工技術(shù)參數(shù),達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、地基處理效果明顯的目的。