某擴(kuò)建主廠房區(qū)域老樁處理方法

某擴(kuò)建主廠房區(qū)域老樁處理方法0引言隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，不少電廠進(jìn)行了改造，通過關(guān)停小機(jī)組，新建大機(jī)組，實施“以大代小”，有效減少污染，改善環(huán)境，降低煤耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。這種改造通常新建廠房是在老廠場地上擴(kuò)建的，場地內(nèi)存在一部分老樁，在此區(qū)域如何進(jìn)行地基處理常常困擾著設(shè)計人員。1工程概況蘇北某電廠擴(kuò)建主廠房座落在已拆除的原2、4、5期主廠房區(qū)域內(nèi)，整個場地已將表層填土及原有基礎(chǔ)挖除，形成露出原樁頭的大基坑。老廠地基處理大部分采用預(yù)制樁，樁身砼的強(qiáng)度等級均為300號，相當(dāng)于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的C28，小部分為鉆孔鋼筋混凝土灌注樁及素混凝土灌注樁。業(yè)主希望新建廠房進(jìn)行地基處理時，在不影響工期的情況下，能夠利用老樁(預(yù)制樁)，減少投資。為此業(yè)主委托建筑工程質(zhì)量檢測中心對樁的質(zhì)量進(jìn)行了檢測，檢測報告表明預(yù)制樁可以使用。業(yè)主同時委托有關(guān)單位對預(yù)制樁進(jìn)行了靜載試驗，樁基試驗成果如下:S1號試樁加載到1600kN時，壓重平臺出現(xiàn)明顯偏斜，穩(wěn)定后終止試驗，最大加載量為1600kN，對應(yīng)的沉降量為5.10mm。S2號試樁加載至2000kN時，樁頭碎裂，故終止試驗，1800kN級荷載對應(yīng)的沉降量為5.07mm。S3號試樁加載至1800kN時，樁頭碎裂，故終止試驗，1600kN級荷載對應(yīng)的沉降量為5.20mm。試樁樁截面為400×400mm，設(shè)計樁長14.6m。樁由二節(jié)組成，下節(jié)為8m實心預(yù)制方樁，上節(jié)為6.7m空心預(yù)制方樁。其空心直徑φ250mm，樁端進(jìn)入持力層⑥粉砂約0.6m。2工程場地地質(zhì)條件本次建筑場地地基土主要由第四系全新統(tǒng)沖、湖積物構(gòu)成，并在上部普遍分布有厚薄不等的人工填土。根據(jù)地基土構(gòu)成等特點，將建筑場地內(nèi)約35.70m深度范圍內(nèi)的地層分成10個巖土體單元（包括1個亞層）?，F(xiàn)自上而下分述如下：①雜填土（Q4s）：結(jié)構(gòu)松散，未固結(jié)。層厚一般為0.60～4.10m，層底高程一般為-1.12～2.20m。層②粘土（Q4al）：灰褐色、灰黃色，濕～很濕，可塑～軟塑。干強(qiáng)度和韌性中等。層厚一般為0.50～1.40m，局部缺失。層底高程一般為0.49～1.17m。層3-1粉土（Q4al）：褐黃色，灰黃色，灰色，等級為重～中，很濕，稍密。顆粒組成均勻，搖振反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度和韌性低。層厚一般為1.40～4.80m，大部分缺失。層底高程一般為-4.25～-1.40m。層③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（Q4al+l）：灰色，等級以中為主，很濕，流塑，干強(qiáng)度和韌性低。層厚一般為3.40～8.90m，層底高程一般為-8.56～-7.20m。層④粘土（Q4al）：上部為灰黑色、深灰色，中部為淺褐色，黃褐色，下部為黃色，褐黃色，稍濕～濕，硬塑為主。干強(qiáng)度和韌性中等～高。層厚一般為3.40～5.20m，層底高程一般為-13.67～-11.23m。輝層撈⑤忘粉質(zhì)粘土吩（剝Q4al山）：褐黃綁色、黃褐過色，等級災(zāi)為中～輕獨(dú)，很濕，行可塑為主剩。干強(qiáng)度遺和韌性中予等。層厚遵一般為御1.法9縫0衡～拾5.40董m離，層底高孝程一般為棵-1承8.6餃6沾～納-1剖3.40測m榨。聞層絞⑥隙粉砂（遞Q4al皇）：上部名為褐黃色謝、黃色，放中下部為惕黃灰色、貿(mào)青灰色，連飽和，中泄密為主，求顆粒組成酒均勻～中撕等均勻，鄭夾薄層粉軋質(zhì)粘土和騰粉土。層森厚一般刑為芳3.9城0芒～抓7.50腎m涂，層底高喜程一般為嗽-膛23.0貫6岸～霜-蔑19.8腔4裳m抄。扔層妖⑦憲粉土（終Q4al帖）：褐灰共色、灰褐平色，等級歌為重～中耕，很濕，和中密。此堂層與上覆網(wǎng)層頓⑥帥粉砂呈漸蠶變過渡關(guān)授系。顆粒緞組成中等淘均勻，搖脈振反應(yīng)中配等，干強(qiáng)岔度和韌性肝低。層厚忽一般秒為兔3鴉.9眉0敬～絲6.土90東m休，層底高貿(mào)程一般為什-跟27.1甩2測～柱-2詢5.59蹦m先。扁層仇⑧像粘土（惠Q4al趣）：灰色勾、深灰色枕，濕～稍惡濕，硬塑伶，混多量碗姜結(jié)石，悟局部混少戲量貝殼碎另片。光滑橫，干強(qiáng)度蝶和韌性中漢等～高。承層厚一般睜為好2.5持0野～藥3.70呼m挑，層底高跑程一般為煉-緞30.3氧2陪～咬-2耗9.11財m災(zāi)。層位較枯穩(wěn)定，層乓厚不大，尼屬中等偏晚低壓縮性究、高承載候力土層，狼為主廠房勉建（構(gòu)）偽筑物良好困的樁基持假力層及下敵臥層。白層季⑨弄粉土（年Q4al哨）：褐灰碰色、灰褐模色，等級細(xì)為重～中術(shù)，很濕，柏中密。顆敞粒組成中岸等均勻，舟搖振反應(yīng)鄰中等，干散強(qiáng)度和韌菠性低。此禽層本次未職揭穿。層旁厚一般大獅于諸4.00腸m摔。抖3梯較樁型選擇宗方案一：棒采用預(yù)制尋樁，樁體洋質(zhì)量有保殺證紫,璃預(yù)制樁樁揀身截面與賀老樁相同亡，布樁容桂易。但在遇施工中存腸在下列問他題：粱老樁布置襪較密，老鋸廠房區(qū)域僅的地基土犧曾受到老利樁沉樁時尋的擠土作煎用，經(jīng)過除幾十年的致固結(jié)及上肅部荷載的策預(yù)壓，土世的性質(zhì)應(yīng)交比廠區(qū)其竊它地方要杰好，新樁微沉樁時可沙能會比較酷困匹難候,谷不易到設(shè)圾計標(biāo)高。背如施工不劍順利，會怎延長施工膏工期，影紗響工程的每整體經(jīng)濟(jì)頁效益。查由于拆除格老廠房基磚礎(chǔ)的需要錯，老廠房預(yù)區(qū)域開挖孕成一個大詠基坑，老框樁樁頭冒街出坑底，呼如要利用徑老樁，為殃避免老樁辮受損，已串開挖的基捎坑需用砂駕石回填，肚且回填厚用度不能薄險，回填后沖老樁樁位土不易確認(rèn)潮，給新樁窯的順利沉講樁增加了頭難度，回伏填的砂石予在基礎(chǔ)施鞋工時仍要飛開挖掉，污回填和開另挖增加了得施工費(fèi)用意。屋方案二：爹灌注樁，課單位承載躬力造價高膝，施工工豐期容易保咱證，在現(xiàn)服有的已開齡挖的基坑包中施工能港避免預(yù)制勁樁施工中悉存在的問販題。釣經(jīng)上述方欲面分析比雨較，認(rèn)為姓主廠房區(qū)聚域在目前房這種現(xiàn)場紙狀況下采稱用鉆孔灌或注樁比較傷合適資；偷嘩4趣逗持力層的春選擇啞層資⑥切粉砂層層諷位穩(wěn)定，菊層厚較大屠，屬中等泉偏低壓縮潛性、較高塔承載力土闖層，為良柔好的樁基傘持力層，你老廠就選圍擇此層為草持力層。脊極限端阻獨(dú)力合為脫800志KPa對層侮⑧韻粘土層層剪位較穩(wěn)定恢，層厚不濟(jì)大，屬中蛛等偏低壓奏縮性、高癢承載力土寫層，為良膝好的樁基識持力層及草下臥層。片極限端阻條力嫂為覺1400將KPa蘇對于主廠爸房地段可執(zhí)選珍擇遷⑥冷粉砂層竹或汗⑧豎粘土層作新為樁基持罪力層。根排據(jù)勘察報熟告估算樁盼的承載力撞見炊表負(fù)1瓦，假定樁格型為灌注管樁，樁端撕進(jìn)入持力遞層朽2.0計0m眾，樁滿徑夜600妥mm誓?？副肀?設(shè)獻(xiàn)兩種持力嬸層承載力參比較表脈方案著有效樁長疤(豎m)滋極限側(cè)阻布力軌(流k同N孤)筆極限端阻性力似(閉kN)名豎向極限技承載力謹(jǐn)(傷kN)崖持力武層貪⑥冰土層埋14.2旦1091受226慮1317椒持力斑層煙⑧灘土層疑26.7蝦2417口396肌2813麻樁基提供淋的承載力孕每召k領(lǐng)N拳所需材料唉選擇方案弓二優(yōu)于方隊案一，且捉方案二承刊載力高，摸基礎(chǔ)承臺比面積相對繞減少，方布便了零米彼設(shè)備基礎(chǔ)刮的布置。敘采魚用嚇⑧紫土層作持委力層要優(yōu)借于歸⑥使土層將5詢淘老樁的處遮理冊對于老樁寒的處理有船下面三種會方案：紋方案一：軟利用老樁變，灌注樁逝樁端壓力閑注漿。電方案二：濫計算中不惠利用老樁堵，老樁伸目入承臺作惜安全儲備生。爛方案三：們老樁完全跪不考慮。疏下面對此盛三種方案攤進(jìn)行具體全分析。滲利用老樁裹，樁位布轟置比較困概難，新、麻老樁的單釀樁承載力醋、樁中心餓距都不同貸，老樁中崗心距較小棗，怕約嫂1.5里m株，黃而記600m軟m芳的灌注樁陷中心距不星易小線于表1.8愈m袍，吧路為滿足樁輕的豎向承悄載力合力崗點盡量與壩柱中心重遍合，同一塘承臺下新宴布的灌注抄樁中心距坡通常是不今等距的，班且承臺相攜對于軸線僚不對稱，梁圖扭1談為狀C情排某柱樁厘的布置圖極，此承浸臺戲A糠1劈與刻A墓2癥、暖B僵1何與飼B線2逗不相等?？祱D蘋1做C關(guān)排某柱樁衛(wèi)的布置葵圖擾位從樁頭破排損、碎裂念這一現(xiàn)象憲看，地基喉土的承載度力大于樁蝶本身的材餃料強(qiáng)度，藝由謎Q-篇s俗曲線上可挺見，在各筑級荷載作燕用下，樁淋的沉降量國較小，最柄大沉降量劍為爽5.20布m滲左殲右稿,墓樁身破壞晶時，樁的激沉降較小敬。撐樁～土間劍產(chǎn)生相對痰位移是樁嚼側(cè)阻力發(fā)擊揮的前提臥，樁側(cè)阻鐘力達(dá)到極產(chǎn)限值時所峽需要的樁盈～土相對挽位移稱為規(guī)臨界位移警，通常粘砍性土中打艇入樁樁側(cè)投阻力發(fā)揮努所需的位箭移較小，坊約哀在構(gòu)1盲～惹10m興m翼之間變化油，砂土中芹打入樁的投臨界位移蜂也較小，簽但比粘性估土中的臨宏界位移要哈大，鉆孔值灌注樁的礙臨界位移面值要比打緩入樁的臨典界位移大忽，且變化向范圍大技[1]解。橋根據(jù)以往全相似土質(zhì)耐的試樁報晝告侮,貿(mào)分析加載茶過程樁側(cè)腸阻力和樁啟端阻力的警變賣化舅,毫可以發(fā)現(xiàn)票樁側(cè)阻力閘與樁端阻輛力呈異步移發(fā)后揮息,卷樁側(cè)阻力旁增長較脂快鳳,始先到達(dá)極凳限側(cè)阻梢力姻,樓此時樁的群沉降較孫小陡,京樁端阻力完和沉降在族側(cè)阻力達(dá)高到極限后邪增長較貸快展,也后達(dá)到極猴限。槳鉆孔灌注濱樁樁側(cè)極勇限阻力發(fā)鳳揮所需要炎的樁頂沉與降較大，漆通常遠(yuǎn)大率于噴5m踢m魂。灌注樁戲樁端壓力扁注想漿皂,撕可以減少席樁端到達(dá)劑極限端阻紫力時的沉航降俯量浙,彼然而此沉堪降量仍然眠大于樁側(cè)負(fù)阻力的沉史降量。卸如果采用鹽新老樁的瓦方案，結(jié)勤合本次老論樁的靜載胃試驗可以柱預(yù)測，當(dāng)嘩同一承臺廢下同時存枯在新樁與評老樁時，遺隨著上部說荷載的逐館漸增大，須基礎(chǔ)沉降劫加大，樁睬～土間位胖移增大，態(tài)地基土對蔽樁的作用未力增大，酬然而新樁墨與老樁的淘增長幅度俯是不一樣草的，老樁莊增長的幅規(guī)度大，新際樁小，新拋樁、老樁允的合力對屑基礎(chǔ)產(chǎn)生下偏心作用柴，使上部檔結(jié)構(gòu)承受戒一個附加衛(wèi)彎距，上貴部結(jié)構(gòu)設(shè)進(jìn)計時，很誘難考慮此揭附加彎距歸的大小，料上部荷載姓的不斷增冤大，老樁顧達(dá)到極限烤承載力縱時障(泊沉降匹約月5mm啦)缸，新樁的寨承載力仍左然很小，蔥上部荷載風(fēng)進(jìn)一步增杯加，個別閘老樁樁身云會壓碎，芳從而進(jìn)一繞步加大其介它樁的作愁用力，引躺起其它樁飼的連鎖破導(dǎo)壞，引發(fā)幣工程事故澤。毫根據(jù)以上判分析，采辮用方案一采即新老樁浪共同作用辛的方案存補(bǔ)在著某些座承臺下的碗樁基可能時被逐個破財壞的風(fēng)險秒。如采用迎方案二即喚老樁樁頭皆深入承臺債，作為安霞全儲備，佳存在著以然下問題，齒在老樁樁緊身壓碎之慕前，老樁吉的單樁承書載較大，音后澆的灌紙注樁承載姓較小，基售礎(chǔ)承臺受依偏心作用股，對上部鏟結(jié)構(gòu)產(chǎn)生綿