擋墻抗滑樁及支擋施工方案

工程概況DK215+560～DK216+015段為丘陵區(qū)灌木叢，長滿雜草和小灌木，自然坡度10~20°,丘坡表層3～7m為坡殘積粉質(zhì)黏土，下為砂巖夾頁巖，厚2.8～7.8m,強風(fēng)化。該段地下水豐富。DK215+710～+910.25右側(cè)設(shè)樁板墻，樁間距6m,樁長11m,共32根，樁身為C20鋼筋砼現(xiàn)澆，板采用C20鋼筋砼預(yù)制槽。DK215+590～DK21序號名稱單位規(guī)格數(shù)量1165KVA變壓器臺122.6m3電動空壓臺43卷揚機(jī)臺44滾簡式攪拌機(jī)臺15JS500強制式攪臺16農(nóng)用拖拉機(jī)臺27串筒節(jié)1米節(jié)30節(jié)8風(fēng)鉆臺桿長1.5業(yè)8臺9風(fēng)鎬把8臺鋼筋調(diào)直機(jī)臺1臺抽水機(jī)臺4通風(fēng)機(jī)臺5鋼筋切割機(jī)臺1電焊機(jī)臺1鋼筋彎曲機(jī)臺1活底斗車輛搗固棒臺8工程概述,分布廣廣泛且有一定的厚度，是較理想的樁端持力層.其下邊是有一定厚度的質(zhì)情況在所在區(qū)域具有典型的代表性(見表1)。根據(jù)地質(zhì)報告，場地地下水主要賦存于上部粉土、粉砂層中的潛水，水位較高，并受大氣降水影響，動態(tài)變化較大。地下水能引起粉土膨脹，淺基礎(chǔ)不易控制建筑物的不均勻沉降。另外,2c土層為液化土層，也應(yīng)避免用該土層作為持力層。因此在結(jié)構(gòu)方案階段就否定了淺基礎(chǔ)方案。預(yù)制樁基固然可行，但在目前它的價格較高。此外，從地在該地區(qū)很少應(yīng)用。而將普通沉管灌注樁方法與樁端擴(kuò)底技術(shù)相結(jié)合的夯擴(kuò)樁,可充分發(fā)揮端承效果，而且造價相對較低，通過在相鄰工程的成功應(yīng)用，積表1該工程的綜合地質(zhì)資料層及其名稱厚(m)主要物理性質(zhì)地基土參數(shù)預(yù)制樁參數(shù)擴(kuò)樁參數(shù)eI～2(qa砂質(zhì)粉土4303530706b砂質(zhì)粉土7202661224c砂質(zhì)粉土8203550111227a砂質(zhì)粉土夾粉砂920013281夯擴(kuò)樁樁基設(shè)計築龍綢樁的極限承載力(抗壓)不能簡單地理解為極限側(cè)阻力加上極限端阻力。樁土之間出現(xiàn)不大的相對滑動時就出現(xiàn)極限側(cè)阻力，當(dāng)上部滑動量大的范圍內(nèi)土體發(fā)揮了極限剪切強度以后，部分荷載又傳回給樁身，依次產(chǎn)生更大的相對滑動并逐漸發(fā)展到更大的深度。只有當(dāng)整個樁身側(cè)阻力達(dá)到極限值的瞬間，樁底下面的土體中形成了一種極限強度狀態(tài)，好像樁尖在排開土體，力圖擠進(jìn)土層。此時，承載力是極限側(cè)阻力和樁底承載力的組合。極限側(cè)阻力的發(fā)揮主決于樁土相對位移，稱為極限位移。只有當(dāng)樁底位移△s足夠強度就全部發(fā)揮出來，樁的極限承載力(抗壓)(在該荷載下的下沉或下沉速率劇阻止了樁尖的刺入破壞。省標(biāo)準(zhǔn)《建筑軟弱地基基礎(chǔ)設(shè)計文說明》中指出，夯擴(kuò)樁是以端承為主，側(cè)阻力為輔的樁型，適用于上部為軟3a土層是·個較理想的持力層，該土層分布廣泛，厚度也較均勻(表1)。根據(jù)地質(zhì)報告提供的參數(shù)和省標(biāo)準(zhǔn)《建筑軟弱地基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(DBJ10-1-90)》,初步確定夯擴(kuò)設(shè)計參數(shù)為第一次在外管內(nèi)灌注的混凝土高度H=1900mm;外管上拔高度h=800mm:混凝土全部夯出外管后外管和內(nèi)夯管同步下沉深度h-c=60樁的承載力，主要是樁端承載力，隨著進(jìn)入持力層的深度(特別是進(jìn)入砂質(zhì)粉土類粉砂層的深度)不同而具有不同的變化規(guī)律，稱之為深度效應(yīng)。深度效應(yīng)的主要規(guī)律之一是存在著一個臨界深度he。當(dāng)樁進(jìn)入持力層的深度h<hc時，樁質(zhì)的實際情況，選擇進(jìn)入持力層深度為1.5m,有效樁長7.5m。到設(shè)計標(biāo)高，另一種是開挖后，發(fā)現(xiàn)近地表的上段樁雖在，而下段樁身混凝土已流失或僅存部分骨料石子。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是該地區(qū)地基土易液化,打樁時措施不當(dāng)。震動，使得孔隙中的水產(chǎn)生超靜水壓力，另一方面在成孔過程中，樁管周圍一定范圍內(nèi)的土體受到擠壓，使得土的孔隙減小，而孔也產(chǎn)生了超靜水壓力μ。水在水力梯度(i)下從高能量級向低能量級處流動，此時土中總應(yīng)力為：0=o′+(μ+△μ)或o'=o-(μ+Aμ),式中o′有效應(yīng)力；△μ孔隙水壓力增量?？梢姰?dāng)△μ不斷增大，直到有效應(yīng)力o'減小到零，有效應(yīng)力使粉砂土產(chǎn)生全部抗剪強度。當(dāng)o′=0時土體抗剪強度等于零，便出現(xiàn)了流砂現(xiàn)象，土粒之間壓力消失，土粒處于懸浮狀態(tài)，土體隨水流動。地下水的滲流對土單位體積產(chǎn)生的壓力GD稱為動水壓力。在樁外管拔出過程中，樁管中的混凝土也受到GD的作用。當(dāng)GD較大且樁管中混凝土因自重引起的材料間的摩擦力不足以抵抗GD時，混凝土中的水泥砂就被流砂帶走,甚至還會將骨料沖走，導(dǎo)致上述的工程質(zhì)量問題。隨著時間的推移，孔隙水壓力逐漸消散。針對該工程存在液化土層的不利情況，為了成功完成灌注樁的施工，采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧┮韵魃暗牟焕绊懯欠浅１匾?。為此在該住宅工程中，主要采取了以下措施：①控制打樁的施工進(jìn)度；②嚴(yán)格控制拔管速度；③采用有預(yù)制樁尖的夯擴(kuò)樁。并在樁尖頸部設(shè)置草繩；④第一次加灌混凝土后，先進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)夯擴(kuò)，再拔管至h。經(jīng)過正式施工前的打試樁，將夯擴(kuò)設(shè)計參數(shù)最終確定為H=2500m,h=900mm,h-c=800mm;⑤在第二次加灌混凝土完成后，最終拔出外管時，用內(nèi)夯管對管內(nèi)混凝土邊拔邊壓。此外，還了選擇合適的樁身混凝土的水灰比、坍落度及合理的打樁順序等等，這些措施都有效地提高了成樁質(zhì)量，成功地消除了液化土層的不利影響。結(jié)論(1)經(jīng)濟(jì)性分析：我們專門對夯擴(kuò)樁、預(yù)制樁和振動式沉管灌注樁三種樁型基礎(chǔ)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了對比，在單位抗力造價上，夯擴(kuò)樁是最低的(見表2)。如果再考慮到因夯擴(kuò)樁的承載力明顯高于其它兩種樁型，總樁數(shù)最量較少，相應(yīng)的樁承臺較小的因素，其相應(yīng)的綜合承臺施工、土方開挖等項目的費用也同比減少，夯擴(kuò)樁基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性將更高。表2三種樁型造價對比表樁徑樁長單樁工程造價承載力(kN)單位抗力造價(元/kN)工程單價(元/m3)合價(元)夯擴(kuò)樁693預(yù)制管樁元/m)5振動式沉管灌注樁92(2)技術(shù)性分析：根據(jù)低應(yīng)變動測報告，不滿足規(guī)范和樁僅3根，分別出現(xiàn)不同程度的縮頸、樁身混凝土離析，而無四類樁，其余均為合格的一、二類樁。主體工程于2001年4月竣工后，最近一次沉降觀測結(jié)果是：最大沉降量18mm,最大不均勻沉降為5mm。說明樁基方案較好地達(dá)到了預(yù)期效果總之，夯擴(kuò)樁在該工程的應(yīng)用，顯示出了端承效果好，承載力高和綜合造價低，經(jīng)濟(jì)效益好兩大優(yōu)點，是值得推廣的樁基基礎(chǔ)。美中不足的是，由于夯擴(kuò)樁打樁噪聲較大，對城區(qū)會造成一定程序的聲音污染，而且震動較大，對周圍建筑容易產(chǎn)生不利影響，其應(yīng)用受到了一定的限制。同時，夯擴(kuò)樁還對打樁隊伍的素質(zhì)和工程的施工組織和管理提出了較高的要求。施工準(zhǔn)備施工便道：施工便道由DK215+900進(jìn)葬公路處開4m寬便道進(jìn)入施工現(xiàn)場，便道在DK215+850～+900段緊靠鐵路，要求路邊打入鋼軌，做醒目標(biāo)志，作為欄桿施工用電：由DK215+600處下線架設(shè)一臺165KVA變壓器作為施工用電，設(shè)電工房、配電房一間。施工用水：在DK215+700處修一