干振復合樁在軟土地基中的應用

干振復合樁在軟土地基中的應用1、工程概況xx至xx高速公路是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃—xx—xx高速公路的一段。該路xx段沿線地勢起伏較大，分為沖積平原區(qū)、丘陵區(qū)和低山區(qū)。xx高速xx段第二標段，所轄區(qū)域均處于沖積平原區(qū)，分布有厚度不等的軟土層，表層覆蓋一層種植土，工程條件一般，在表層種植土向下0.9～1.7m為高液限粘土，工程條件較差，下伏巨厚的砂土層，約7～8m。為提高涵洞等小型結構物基底的地基承載力，采用了干振復合樁對軟弱土進行處理。本文將從干振復合樁的工程特性和處理措施等方面，簡要介紹該路段用干振復合樁處理小型結構物基底軟弱土的施工情況。2、干振復合樁的特點本文所述干振復合樁是指以粉煤灰、石灰、水泥、硫酸鹽為膠凝材料，以砂和碎石為骨料的一種半剛性砼樁。在施工中，通過特制的振動沉管樁機，以邊振動邊拔管的方式將混合料送入地下，這樣樁體可以迅速吸收周圍的孔隙水，與混合料發(fā)生一系列的物理—化學反應，從而使原來松散的混合料變成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的加固土體復合地基，提高地基承載力，減少地基沉降，達到加固地基的目的。它于CFG樁、水泥攪拌樁等有較大不同。一方面它是以干料的方式在含水量比較豐富的軟土區(qū)域內使用，而且可以利用大量的工業(yè)廢渣，同時為節(jié)約施工成本，一般情況下膠凝材料可以少摻水泥，甚至不摻水泥也同樣可以達到良好的效果。另外，混合料通過吸收樁間的孔隙水，便加速了樁間土的固結，降低了孔隙水的含量，使土體的力學性質得到改善。綜合以上分析，其實他是綜合了多種軟土復合地基的加固機理，如：振實、擠密、降水、固結等。該種處理方法不但使樁體本身有一定的強度和剛度，而且大大改善了樁間土的力學性能。3、樁體材料及配合比設計樁體入土深度6.5m，樁體有效長度5m。樁徑為0.25m，布樁形式采用正三角形，間距為1.1m和1.2m。材料及配合比見表1、表2、表3所列：表1樁用材料配合比遍材料名稱悠水泥筍石灰乖粉煤灰凳硫酸鈉嶺砂子充瓜米石爬質量刪（運k監(jiān)g/m孕3速）稈13.25面22.75稍94.75傲4.75原271.25木135.5表2樁用膠凝材料質量比擋材料名稱耳粉煤灰付石灰口水泥鮮硫酸鈉協(xié)質量洲（令k若g招）擁1田0.24已0.14賭0.05表3復合樁材料配比訴材料名稱撇膠凝材料徒砂賢瓜米石友質量橫（夕k協(xié)g轉）匪1倆1國24、干振復合樁施工工藝及質量控制4.1準備工作（1）機械設備：干振復合樁由于樁體混合料為干料，樁體不容易密實，因此盡量選用移動方便，就位準確的機型，可采用步履式或走管式樁機。采用振動樁錘，錘重1t，振動沖擊力不小于90KN，振動錘功率不小于15KW，導管直徑按設計要求選用，樁尖為活頁式?；旌狭习韬驮O備采用50型強制式拌和機或滾筒式攪拌機和若干輛混合料運輸車等。（2）場地準備：清除地表的雜草、樹根、耕植土等，形成不小于2%的外向橫坡。在拓寬的路基外側開挖臨時排水溝，保證施工期間的排水，并清除場區(qū)范圍內高空障礙物，適宜機械行走。由于場區(qū)內需要堆放大量的原材料，所以施工前必須對場地進行合理的規(guī)劃，不致影響現(xiàn)場的安全文明施工。（3）人員準備：每臺樁機由10～12人組成，分兩班連續(xù)24小時作業(yè)。其中施工班長1名負責施工指揮，質量進度協(xié)調以及各工序之間的銜接；司機工1名，正確操作樁機的定位、下鉆、投料、提升等工序，觀察檢查機械運轉情況和維修保養(yǎng)；配料工2名，負責按施工配合比進行混合料拌和；運料工1名，將攪拌好的混合料運至樁機儲料斗。對于樁長5m的樁，在充分保證施工質量的前提下，從樁機移位—就位——沉管—放料—拔管整個過程只要7～8min。匯4.栽2鍬干振復合樁復博合地基的施工衡流程蜂沉施工工藝流程勤圖：沉管至設計標高調平機體樁機就位平整場地沉管至設計標高調平機體樁機就位平整場地施工下一根樁移位成樁振動拔管投料施工下一根樁移位成樁振動拔管投料懸絹施工工藝鄰（掃1洪）及、機械運至工綱地后，先安裝還調試，待轉速駱、震動錘工作寺正常后，再開均始就位。必（矩2啄）側、沉管頭對準抵設計樁位，校壞正樁管垂直度殲應邁≤現(xiàn)1.5必%禁；校正樁管長彈度及投料口位些置，使之符合卵設計樁長。日（懷3園）航、啟動振動錘寒，將樁管下到撿設計深度。暮（宜4憑）拿、停止振動，壽立即向管內裝劃入規(guī)定數(shù)量的崇混合料。傲（縫5墳）欄、稍提升樁管宇使樁尖打開。藥振動拔管，拔算管前先振酸動蹦5鏟秒以后邊振動便邊拔管，直至殖拔出地面。際（怒6業(yè)）倘、移動樁架至膝另一孔位，重崗復以上操作。趁4.掏2.刻3螺干振復合樁的丸施工質量及檢豬驗要求見表魔4再表吐4而干振復合樁施綁工仙質量及檢驗要盯求物項次傭項室延幻目皮單位規(guī)允許偏差禿檢測方法和頻導率萍1仇樁控崇寄距秧cm粉≤岔D/4餅抽賞查相2%訪2窗樁欄號省長查cm背不小于設計咸查施工記錄門3獨樁聞匆種徑損cm鎮(zhèn)不小于設計瓣抽旗查坐2%督4峰豎誘舒直趁戒度休%祥＜摘1.5妖查施工記錄瘡5期強捐陳淋度懶Mpa華不小于設計輔抽澡查漠0.1%些4.卷3萍在施工中的關鐘鍵控制程序秋（丙1殘）選料及存料馬：約石灰必須采用構二級或二級以遵上的石灰。為葵保證樁體的強睛度，施工中用斥的石灰應盡量械選用袋裝磨細折生石灰，石灰隙中活扭性恥Ca跪O秧含量要高，進肆場時要有產品鞏檢測合格報告建，現(xiàn)場還應抽代樣檢測。武生石灰在野外斗施工現(xiàn)場很難煤保存，可以采渡用熟石灰。熟絹石灰可以通過報生石灰自然陳太化句3幅～灘5職天得到，陳化依超拘過涉5書天后的石灰不他能采用，注意本篩余粗大或未見陳化的石灰顆參粒，避免經陳悠化或未陳化的倡石灰受到雨淋圣。存料應盡快需在一周內用完貝。植石灰的等級劃柄分見苗表俗5淹。俘表丈5民生石灰的等級鋒劃分攤項益鋪輔目妄鈣質生石灰綠鎂質生石灰致一等克二等她三等加一等史二等歐三等賺有效版鈣惜+橋氧化鎂含量哥（浙%杯）＞蝦85張80膊70輩80華75熊65以未消化殘渣含波量（炸5mm滲篩余）美（守%免）＜沃7楊11補17擊10絞14摧20肚粉煤灰是樁體扒最主要的構成母材料，其品質它直接影響復合蘆樁的強度和耐刊久性。一般三齒級以上粉煤灰式均可用于復合綱樁，在干灰獲間得比較困難的舒情況下，也可戴以采用濕灰或細調濕灰，甚箏至陳灰，但在眨使用前應對粉躲煤灰的燒失量允、細度和抗壓規(guī)強度比等指標敲進行試驗。燒鵝失量控制蹲在伐12界%姓以內，細度罰（折45u柏m污篩余）不大努于詞25炮%喉，感2軌8撞天抗壓強度比朝不小討于眨60益%屋。彼（辮2享）混合料拌制游：忙在使用生石灰辮時應盡量控制噸砂石料的含水燃量，建議不超鍵過略3壓%雞。孝先澤將石灰、粉煤若灰、水泥、硫倘酸鹽等膠凝材菌料拌和均勻后久，再將砂石等醋投入攪拌機拌若和均勻，然后打盡快運轉至下索料現(xiàn)場。員但采用熟石灰絞時也應控制含刃水量，否則影牙響混合料的吸剝水能力，同時吼混合料應根據(jù)古現(xiàn)場的具體情蒼況調整含水量嬌值。擺（巖3王）、徹過程控制：按蛋設計要求的間訊距在現(xiàn)場布置捏控制點，并用幻竹簽注明位置裳，然后每點撒謎上石灰點便于形司機工看傭清殺點位，而且有羊利于文明施工謙。樁機就位后堆注意樁管與要仗豎直妻定位，控制其嫂垂直度，使導軌管中心和振動緒錘中心位于同濫一條直上。防梢止樁打偏或傾濫斜。沉管前要墊嚴格控制樁管宴和活頁的工作必狀態(tài)，樁機的典機況，確保其霉工作正常。當敢樁管沉到設計底標高后根據(jù)樁閉體體積開始下帳料。下料時要故邊拔管邊用錘勤敲擊樁管，使狐干料充分沉到未樁底。拔管的楚速度不宜過快真，一般垮為遙1min/泳m紛。臟5良、把成樁賤試驗送及復合地基試罪驗多5.1目樁體成樁檢驗于成樁七天后，守挖開自檢，觀嗽察樁體的成型叼情況及樁體的腸密實程度，如亡實做好記錄，累成型的樁體應辦以整體性和密擱實性好為標準更，逐如發(fā)現(xiàn)驚樁體遞不良等情況，澤應掠及時制定相應丘的處理措施橫。孩5.2津現(xiàn)場取芯輔以初標準貫入試驗切對樁體檢測斑該種方法檢測六樁的齡期一般銅應達感到楚2頂8伸天。嫁根據(jù)樁位圖和恒施工記錄等資陷料，隨機選定槳檢測樁基。株隨即選取試驗輪樁紐P紀1霞、照P辨2驢、腸P3碼，在成樁閥28危天后進行取芯孝和標準貫入試川驗：藥取芯設備采用傭雙套筒鉆頭，徒標貫采用穿錘重林N63.伶5塊，試驗數(shù)據(jù)見訴表峰6最：腸表牲6渠暗樁體取芯和標夕貫試驗數(shù)據(jù)表離序號棚段位旬抗壓強度護（姨M銅p膜a億）浴標準貫入（擊泊數(shù)）瞧芯樣描述講P1俊0.鏡0暫～李1.7m裁＞放10.5義42摧芯樣為灰白色暮，完整、密實炭，膠結良好弱1.咬7可～都3.5m堂9.4元50主灰白色，完整孔，有少量氣孔愉3.井5聞～國5.0m廊8.2軌44赤灰白色、完整側，局部蜂窩麻臨面醫(yī)P2洋0.概0喜～察1.7m惱7.1勇36叫灰白色、上部臭較松，下部膠初結密實勻1.閣7游～棉3.5m歸8.8耀39滴灰白色、完整撫、密實、有少豬量氣泡防3.填5仁～墊5.0m忍＞皮10.5譯39廟灰白色、完整企、配比正常，砌膠結良好戶P3怒0.藝0少～憤1.7m冠6董.2吐35測灰白色、上部毛氣泡、麻面較分多演1.甲7的～管3.5m返10.飲0溫44裕灰白色、完整騾、密實膠結良是好膀3.灑5膊～丈5.0m冰8.6膚39勇灰白色、完整浸，有少量氣泡獸，局部麻面斬5.縫3偵復合地基試驗智選取本標娃段木K5+558建.培7酒～支611.綁0播段的一組三個藏試驗點虎（儉A-6-頑9膠、塘A-15-2貌9頂、冬A-17-2涌0勤）在成舊樁泉3累0釋天后，進行樁首復合地基載荷臨試驗，根據(jù)布狡置的試驗樁悠的間距計算荷蝴載板的面積為肺1.05m坊2偶（草S=0.86涼6b班2袋，牽b抵—守邊長）詠，荷載板為正駕方形，邊長為晨1.04m繡，采用砂堆載綁慢速加荷法進繳行試驗，加載綿量和相應的沉悄降量見被表慚7碰所列，如低圖吩1浸所示。路表區(qū)7漫煌加載量與相應余沉降量班加載量溪（肥P/KP軋a勵）員75惕112稍150潮187卵225濟262攝300掉200雜100淺0伶沉降裁量朗A-6-9/疫mm慨1.84片3.89耍5.99鐮8.90芽12.98姨17.14鳳25.00靜23.39俊22.16句19.83拜沉降帽量飽A-15-2往9/mm矩2.21喘3.94查6.23恰9.11貴13.03將18.09勒25.46送24.13柄22.07礙16.79擁沉降翼量沿A-17-2收0/mm彈1.68共3.16泳5.34饒8.42秩12.69罵18.45焦26.46哀25.00摟22.90史20.19航圖沖1瑞價復合地更基宇P遷—牙S璃曲線沖（職1桶）復合地基承要載力確定：從見圖疫1賀可以看出，在鄉(xiāng)加載鞠至租300KP答a炭時，各級荷載梅對應的時程曲購線較平坦，未朽出現(xiàn)明顯下彎沫，以上情況說初明，各試驗點喪地基受壓尚未狹進入極限狀態(tài)毒，承載力尚有輝一定余量，根鹽據(jù)《建筑地基趟處理技術規(guī)范農》歇（萄JGJ79-鑰200誕2頓）中，可撤取藥s/b=0.瘦0插6頁對應壓力值為講特征值，皂則征A-6-昨9然、刃A-15-2擠9本、售A-17-2稿0稅三點試驗的承菠載力分別遷為遇15寫0棉KP蒙a菊、刻1垮6醫(yī)0KP知a醉、平1精52想KP恢a虧，如仙表瞇8埋所示。摔表醫(yī)8輕誼復合地基承載蘭力的確定刺樁饒壟價號癢荷載板面積錦（辱m犁2郵）增樁長侍（論m帖）埋樁間距秀（池m澡）量承載力鴨（校KPa奉）奧試驗值耗平均值獵A-6-9則1.05的5.0探1.1礙150朝154陵A-15-2頂9贈1.05區(qū)5.0偵1.1迫160士A-17-2再0斬1.05床5.0添1.1系152面（純2掘）加固效果評宅價便通過以上檢測怕試驗，采用干流振復合樁進行額軟土地基處理概，具有明顯效逝果。該德段落在謠處理前的地基式承載力僅沙有挎9饞5灰KP器a次，經過干振復貼合樁處理后復勉合地基承載力億達到療了帆154KP之a倡。因此加固效街果十分顯著。勒6享、經濟技術分兵析京xx斬二標干振貪干振案復合樁些全部設置在小除型構造基底船共序有孩6536久5誤延米。另獸有渡2監(jiān)座小型結構物盡基底設置水泥襪攪拌樁處理。桿下面就認干振撓復合樁抄的效益進行分受析，并蘭與水泥攪拌樁僅的經濟效益超進行對比。笑6.1橫樁的經濟效益嬸根據(jù)景兩種樁的施工乳配合比和工程殘量，計算出干呈振復合樁的原唇材料價格和水敢泥攪拌樁的原蛋材料價格對比鞏見表泄9剩、表畫10魯。呀表鍬9健違博干振復合樁原梳材料價格規(guī)序號能材料名稱齊用量肺（協(xié)T脆）駕單價（元）幸總價（元）明1璃粉煤灰律1240敲110旬136400懷2碼石灰椅297棉180宅53460睛3萌水泥波（閃P.O32.悉5不）扮174碼250哲43500唉4認硫酸鈉告62扭850中52700謠5抱瓜米石蟻3546劣29.5熄104607曬6趁砂子階1773估28.5居50530.惱5性7合合計搞441197斤.5有表半10鎮(zhèn)攏溫水泥攪拌樁原樸材料價格兄序號少材料名稱泊用量優(yōu)（扮T斬）籠單價（元）孩總價（元）走1圓水泥仇（蔽P.O32.演5佛）饞2390肝250半597500但從以上肅表做7倚、晃表駝8累綜合可以看出檢，就原材料一貪