高壓旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)方案第二版

1、廣元市利州區(qū)利元國(guó)有投資快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院201 4年4月 1 5日快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版廣元市利州區(qū)利元國(guó)有投資快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版工程編號(hào)：B13-0730總經(jīng)理：趙翔總工程師：康景文審定：朱丹審核：晏賓設(shè)計(jì)：王新劉小俊國(guó)中國(guó)建筑西南助察設(shè)計(jì)研究院2014年4月15日快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版 TOC o 1-5 h z 1、工程概況-1 -2、場(chǎng)地條件-1 -場(chǎng)地位置、地形地貌 -1 -地層結(jié)構(gòu)及分布 -2 -場(chǎng)地水文條件 -4 -3、高壓旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計(jì) -5 -設(shè)計(jì)依

2、據(jù)-5 -地基加固技術(shù)要求-5 -旋噴樁加固設(shè)計(jì)計(jì)算 -5 -旋噴樁布置-10 -旋噴樁樁長(zhǎng)-10 -褥墊層-10 -設(shè)計(jì)工程量-10 -旋噴樁施工工藝及施工方法 -11 -施工控制參數(shù)-12 -4、旋噴地基加固質(zhì)量檢測(cè) -12 -附：高壓旋噴樁樁位平面布置圖（3張）快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版1、工程概況廣元市利州區(qū)快樂(lè)人家項(xiàng)目由廣元市利州區(qū)利元國(guó)有投資投資建設(shè)，由廣元工程設(shè)計(jì)院進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目為高層商住樓小區(qū)，由 18層局部為商業(yè)裙房、28層等 八幢高層建筑物及一幢商業(yè)用房含社區(qū)用房組成。本工程需要進(jìn)行地基處理的是其 中六幢，各主要擬建建筑物基本特征見(jiàn)表 1.1。編號(hào)層

3、數(shù)(層)建筑局 度小結(jié)構(gòu) 舊地下室 層數(shù)土標(biāo)局mi筏板基礎(chǔ)基底標(biāo)局m筏板基礎(chǔ)厚度(m)2號(hào)樓18框男13號(hào)樓18框男1489.504號(hào)樓18框架15號(hào)樓18框架16號(hào)樓18框架17號(hào)樓18框架1本工程由廣元工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)?；A(chǔ)埋深，要求復(fù)合地基承載力特征值：f spk510kPa。根據(jù)快樂(lè)人家?guī)r土工程勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)要求，該場(chǎng)地 2、3、4、5、6、7 主樓筏板基礎(chǔ)范圍內(nèi)基底以下粉砂、砂夾卵石、稍密卵石及中密卵石等地層變形及承載 力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，需對(duì)該范圍地基進(jìn)行加固處理。我公司受建設(shè)單位委托進(jìn)行該工程地基加固處理設(shè)計(jì)。根據(jù)擬建物性質(zhì)、場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件以及四川地區(qū)地基加固處理經(jīng)驗(yàn)，

4、本著技術(shù)可靠、施工可行和經(jīng)濟(jì)合理的原則，經(jīng)多方比較，我公司對(duì)該工程采用高壓旋噴樁地基加固處理方案設(shè)計(jì)。2、場(chǎng)地條件場(chǎng)地位置、地形地貌擬建場(chǎng)地位于廣元市利州區(qū)大石片區(qū)快樂(lè)村境內(nèi)。廣元市地處四川盆地北部邊緣、 川陜甘三省結(jié)合部，位于成都、西安、重慶和蘭州四大西部城市之間的腹心地帶，是川 陜甘毗鄰地區(qū)的交通樞紐和物資集散中心，集水、陸、空于一體。寶成鐵路、廣旺鐵路 和108、212兩條國(guó)道主干線(xiàn)在市區(qū)交匯，嘉陵江水運(yùn)可直達(dá)重慶，廣元機(jī)場(chǎng)已建成通 航，成綿廣高速快捷方便。擬建場(chǎng)地位于嘉陵江一級(jí)支流南河I級(jí)階地，場(chǎng)地大部分屬居民種植用地及現(xiàn)狀道路，地形起伏較小，勘察期間實(shí)測(cè)各勘探點(diǎn)孔口地面高程 484.

5、51488.57m,高差為 場(chǎng)區(qū)地貌總體屬構(gòu)造侵蝕中低山地貌；場(chǎng)地微地貌單元屬嘉陵江水系之南河I級(jí)階地， 地貌類(lèi)型較單一?？鞓?lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版根據(jù)快樂(lè)人家?guī)r土工程勘察報(bào)告，勘探深度范圍內(nèi)地基土層依次為：第四系全新統(tǒng)人工填土層Qml雜填土、第四系全新統(tǒng)耕植層Qpd耕土、第四系全新統(tǒng)沖洪 積層（Q：l+pl成因的砂質(zhì)粉土、粉砂、細(xì)砂和卵石、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組 J2S泥巖。 場(chǎng)內(nèi)各巖土結(jié)構(gòu)及特征從上到下為： 第四系全新統(tǒng)人工填土層Qml雜填土：雜色，稍濕，松散，主要由砌筑道路的砂卵石、混凝土塊組成，含少量的粉土及生活垃圾等。主要分布于現(xiàn)狀道路處，鉆探揭露厚度0.303.20m

6、。第四系全新統(tǒng)耕植層Qpd耕土：場(chǎng)地均有分布。雜色，松散狀，以粉土為主，土中含少量卵石、貝殼等雜物，土 質(zhì)較均勻，主要分布于居民種植用地，鉆探揭露厚度。第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q：l+pl砂質(zhì)粉土：褐黃色，稍濕，稍密。以粉土為主，含約1520啾性土及少量粉砂，土 中含黑色碳質(zhì)物及褐紅色鐵鉆質(zhì)氧化物斑點(diǎn)。土體干強(qiáng)度、韌性低，無(wú)光澤反應(yīng)，輕度搖振反 應(yīng)；場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，揭露厚度0.504.60s粉砂：褐灰褐黃色，稍濕濕，松散狀。系石英、長(zhǎng)石、云母細(xì)片、巖屑及暗色礦物 等顆粒組成，呈透鏡體狀分布于卵石層中。該層局部分布，揭露厚JW.501.50RI細(xì)砂：褐灰褐黃色，稍濕濕，松散狀。系石英、長(zhǎng)石、云母細(xì)

7、片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成，呈透鏡體狀分布于卵石層中，該層局部分布，揭露厚JW.502.05ml卵石：褐色，局部為棕紅色，稍密中密密實(shí)，稍濕飽和，卵石主要成分為石英砂巖、石英巖、灰?guī)r，粒徑一般 2-15cm,磨圓度較好，呈圓狀、亞圓狀，含漂石， 局部含少量粘土；充填物上部主要為粉土，下部以中細(xì)砂為主。根據(jù)超重型N120動(dòng)力觸探試驗(yàn)及鉆探進(jìn)入難易程度和取芯樣充填程度，將其可分為砂夾卵石-1、稍密卵石-2、中密卵石-3等三個(gè)亞層：砂夾卵石-1 :呈層狀、似層狀和透鏡體分布主要分布于卵石層中， 充填物以細(xì)砂 為主,卵石含量小于55%排列十分混亂，絕大多數(shù)不接觸，N120錘擊數(shù)13擊/10cm。 揭

8、露厚度0.204.00m。稍密卵石-2:呈層狀、似層狀和透鏡體分布于卵石層中，卵石含量約55-60%,粒徑一般2-6cm。超重型N120動(dòng)力觸探試驗(yàn)擊數(shù)3&N1206擊。場(chǎng)地普遍分布。揭快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版露厚度0.404.20m。中密卵石-3:呈層狀、似層狀和透鏡體分布于卵石層中，卵石含量約 65%粒徑 一般310cm,含漂石，超重型N120動(dòng)力觸探試驗(yàn)擊數(shù)6 N120510kPao復(fù)合地基計(jì)算公式根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件及施工經(jīng)驗(yàn)，高壓旋噴樁成樁直徑為500mm,以強(qiáng)風(fēng)化泥巖作為樁端持力層。高壓旋噴樁為有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)復(fù)合地基。根據(jù)建筑地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JGJ79-2012第7

9、.4.3條，按以下式計(jì)算且結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。f spkmR / A)(1mff spkmR / A)(1mfsk3.3-1RaRafcuA-2nUp qJi 1pqpAp-3d2/d2e式中：fspk 復(fù)合地基承載力特征值，取 510kPa；m 面積置換率;快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版X-一單樁承載力發(fā)揮系數(shù)，取0.9;Ra 單樁豎向承載力特征值；Ap 樁的平均截面積，根據(jù)本工程土質(zhì)情況，樁徑取0.50m,平均截面積為p20.196m ;fsk 樁間天然地基土承載力特征值，根據(jù)地勘資料，綜合取fsk =200kPa；樁間土承載力折減系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.8。li 第i層土的厚度，

10、按照地勘資料取值本工程中按最短樁長(zhǎng)進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化 泥巖層計(jì)算；印一一樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)，有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)復(fù)合體樁根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取。de 一一單樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑；fcu與旋噴樁樁身水泥土配合比相同的室內(nèi)加固土試塊在標(biāo)養(yǎng)條件下28d齡期的立方體抗壓平均強(qiáng)度，取 7.5MPa；Up樁周長(zhǎng)，取m；n一一樁長(zhǎng)范圍內(nèi)劃分的土層數(shù)；qsi 一一樁周第i層土的側(cè)阻力特征值，；q p 一一樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值，根據(jù)地勘提供高壓旋噴樁補(bǔ)充設(shè) 計(jì)參數(shù)，本工程樁端置于強(qiáng)風(fēng)化泥巖上，勘察單位提供的補(bǔ)充資料取值 600kPa。2、3號(hào)樓復(fù)合地基計(jì)算.1高壓旋噴樁間距計(jì)算及承載力復(fù)核計(jì)算按照最不利ZK15號(hào)

11、鉆孔計(jì)算，樁長(zhǎng)按進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖考慮。-名指標(biāo)粉砂中密卵石稍密卵石強(qiáng)風(fēng)化泥巖土層厚度(m)2.75樁的側(cè)阻力特征值 qsi (kPa)136045樁端端阻力特征值qp(kPa)600快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版n根據(jù)公式 RaUp qsi l ipqpApi 1R=1.57X 13+ 2.75 X60+X45+ X 600X 96= kNf cuApRa4= 0.25 X7500X = kN綜合以上兩種計(jì)算，并結(jié)合地區(qū)類(lèi)似樁長(zhǎng)單樁承載力載荷試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，取單樁承載力特征值400.0kNo根據(jù)公式 fspkmR / Ap(1 mfsk, fspk取 510kPa,求得2、3號(hào)樓筏板基礎(chǔ)

12、地基處理0.209。本工程高壓旋噴樁按照等邊三角形布置，根據(jù) m=d/de2, de=1.05s,求得 s= 1.04m其中 d=0.50m。按照等邊三角形布樁，最小樁距取 1.00m。則m=d/de2=0.227當(dāng)樁按等邊三角形布置時(shí)，de=1.05s ,通過(guò)公式：計(jì)算得f spk=kPa510kPa滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)合地基承載力要求。.2復(fù)合土層壓縮模量計(jì)算復(fù)合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量Es的(倍，(=fspk / fskEspk= E Es(1)粉砂層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 90.0kPa,(=510/ 90= 5.67&k=(

13、E=5.67X0=MPa(2)中密卵石層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 420.0kPa,1=510/420=1.21&k=( E=1.21 X =45.4MPa(3)稍密卵石層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 280.0kPa,(=510/280=4&k=( Es=4X =45.4MPa4、5號(hào)樓復(fù)合地基計(jì)算高壓旋噴樁間距計(jì)算及承載力復(fù)核計(jì)算按照最不利ZK94號(hào)鉆孔計(jì)算，樁長(zhǎng)按進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖考慮。-7 -快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版土名指標(biāo)稍密卵石砂夾卵石稍密卵石中密卵石強(qiáng)風(fēng)化泥 巖土層厚度(m)2.2000.80樁的側(cè)阻

14、力特征值 qsi (kPa)45384560樁端端阻力特征值 qp(kPa)600n根據(jù)公式RaUp q/ipqpApi 1R=1.57 2.2 X45+ 1.5 X 38+0.8 X45+X 60+ X 600X96= kNRaRafcuA= 0.25 X7500X = kN綜合以上兩種計(jì)算，并結(jié)合地區(qū)類(lèi)似樁長(zhǎng)單樁承載力載荷試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，取單樁承載力特征值kN。根據(jù)公式 fspkmR / Ap(1m)fsk, fspk取 510kPa,求得4、5號(hào)樓筏板基礎(chǔ)地基處理0.209。本工程高壓旋噴樁按照等邊三角形布置，根據(jù) m=d/de； de=1.05s,求得 s= 1.04m其中 d=0.50m。

15、按照等邊三角形布樁，最小樁距取1.00m。則m=d/de2=0.227當(dāng)樁按等邊三角形布置時(shí)，de=1.05s，通過(guò)公式3.3-1 :計(jì)算得f spk = 540.62kPa510kPa,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)合地基承載力要求。復(fù)合土層壓縮模量計(jì)算復(fù)合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量 Es的(倍，工fspk / fskEspk= E Es稍密卵石層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 280.0kPa, (=510/280=E = X =MPa(2)砂夾卵石 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 160.0kPa,1=510/160=3.1

16、9Espk=t； E = 3.19 x=MPa快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版(3)中密卵石層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, f sk取 420.0kPa , 1=510/420=1.21Espk=t E = 1.21 x=MPa6、7號(hào)樓復(fù)合地基計(jì)算.1高壓旋噴樁間距計(jì)算及承載力復(fù)核計(jì)算按照最不利ZK120號(hào)鉆孔計(jì)算，樁長(zhǎng)按進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖考慮。土名指標(biāo)粉砂砂夾卵石中密卵石稍密卵石中密卵石強(qiáng)風(fēng)化泥巖土層厚度(m)00.70樁的側(cè)阻力特征值qsi (kPa)1338604560樁端端阻力特征值 qp(kPa)600n根據(jù)公式 RaUp qsi l i pqpApi

17、1R=1.57 X 13+ X 38+XXX 60+ X 600X 96=kNRaRafcuA= 0.25 X7500X = kN綜合以上兩種計(jì)算，并結(jié)合地區(qū)類(lèi)似樁長(zhǎng)單樁承載力載荷試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，取單樁承載力特征值kN。根據(jù)公式 fspk mR / Ap(1 m)fsk, fspk取 510kPa,求得6、7號(hào)樓筏板基礎(chǔ)地基處理0.209。本工程高壓旋噴樁按照等邊三角形布置，根據(jù) m=d/de； de=1.05s,求得 s= 1.04m其中 d=0.50m。按照等邊三角形布樁，最小樁距取1.00m。則m=d/de2=0.227當(dāng)樁按等邊三角形布置時(shí)，de=1.05s，通過(guò)公式3.3-1 :計(jì)算得f

18、spk = 540.62kPa510kPa,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)合地基承載力要求。3.3.4.2復(fù)合土層壓縮模量計(jì)算復(fù)合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量 Es的工倍,快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版(=fspk / fskEspk= E Es(1)粉砂層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 90.0kPa, (=510/ 90=&k=( E=x =MPa(2)砂夾卵石 Es取 MPa , fspk取 510kPa, fsk取 160.0kPa,(=510/160=3.19E = 3.19 XMPa(3)中密卵石層 Es取 MPa , fspk取

19、510kPa, f sk取 420.0kPa , 1=510/420=1.21E = 1.21 x=45.4MPa(4)稍密卵石層 Es取 MPa , fspk取 510kPa, f sk取 280.0kPa , (=510/280=E=x=MPa根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算得出的置換率及樁間距，結(jié)合各棟建筑基礎(chǔ)形式，在筏板基礎(chǔ)范圍內(nèi)均勻布樁，布樁形式采用等邊三角形布置，樁問(wèn)問(wèn)距為1.00m,局部位置布樁根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)形式有所調(diào)整。詳見(jiàn)高壓旋噴樁樁位平面布置圖。高壓旋噴樁以強(qiáng)風(fēng)化泥巖為樁端持力層，樁長(zhǎng)根據(jù)地質(zhì)情況確定。根據(jù)地勘資料 揭露地層情況：旋噴樁處理深度 08.80m, 2、3號(hào)樓平均樁長(zhǎng)約m 4、5號(hào)樓

20、平均樁 長(zhǎng)約0m 6、7號(hào)樓平均樁長(zhǎng)約 m豎向承載旋噴樁復(fù)合地基宜在基底至樁頂之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度取300mm其材料用級(jí)配砂卵石，含泥量不大于 5%褥墊層的鋪設(shè)寬度宜大于基礎(chǔ)尺寸 200mm褥 墊層需經(jīng)靜力壓實(shí)或動(dòng)力壓實(shí)法樁間土含水量較少時(shí)壓實(shí)，其夯實(shí)后的厚度與虛鋪 厚度之比不大于0.9。3.7設(shè)計(jì)工程量按照高壓旋噴樁樁位平面布置圖和地勘資料揭露地層情況，設(shè)計(jì)工程量詳見(jiàn)下表：-10 -快樂(lè)人家項(xiàng)目高壓旋噴樁地基加固處理方案第二版、工程量名稱(chēng) 地基處理 范圍m褥墊層 面積m2旋噴樁數(shù) 根預(yù)計(jì)平均 處理深度 ni預(yù)計(jì)總進(jìn) 尺深度 mi總樁 數(shù) 根總米數(shù)mi2、3號(hào)樓1722155134、5樓

21、18866、7號(hào)樓1905旋噴樁施工工藝及施工方法施工工藝測(cè)量放孔一采用SH-30型鉆機(jī)引孔（或采用YXZ70鉆機(jī)沖擊引孔）一置入旋噴管一 自孔底至基底高壓旋噴一孔口補(bǔ)漿一漿體養(yǎng)護(hù)一加固效果檢測(cè)一褥墊層施工。施工方法1測(cè)放樁位：根據(jù)本技術(shù)方案灌漿點(diǎn)平面布置圖，施放各旋噴樁位置。在施工 過(guò)程中，隨時(shí)復(fù)核樁位，以保證樁位準(zhǔn)確。2成孔先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層情況，用 SH-30型鉆機(jī)引孔至設(shè)計(jì)深度。場(chǎng)地假設(shè)遇有漂石，如果 SH30型鉆機(jī)無(wú)法引孔至設(shè)計(jì)深度，應(yīng)采用 YXZ70鉆機(jī) 引孔至設(shè)計(jì)深度。3下旋噴管：將旋噴管放入成好的孔中，下旋噴管過(guò)程中須保證噴嘴不被堵塞 和鉆桿接頭處不松動(dòng)。4旋噴作業(yè)：在旋噴管放入設(shè)計(jì)深度后，在旋噴過(guò)程中控制壓力25MPa、轉(zhuǎn)速1620轉(zhuǎn)/分和提速1525cm/min，慢速提升旋噴管至樁頂。為確保復(fù)合地基 質(zhì)量，在樁底和樁頂位置須復(fù)噴12次。旋噴作業(yè)完成后，須將不斷冒出地面的漿液 回灌到樁孔內(nèi)，直到樁孔內(nèi)的漿液面不再下