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摘要:针过具体的工程实例,对复合地基承载力偏低原因鉴定加固处理,为今后类似问题设计、施工、加固处理提供了依据并积累了经验。
关键词:静载荷试验;鉴定分析;加固处理
Abstract: the needle of practical engineering, the composite foundation bearing capacity is low reason appraisal reinforcement, for the next similar problems in design, construction and reinforcement to provide the basis and accumulated experience.
Keywords: the static load test; Appraisal analysis; reinforcement
中图分类号:P435文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
山东省某小区1#楼,建筑面积11346m2,地上20层,结构形式为剪力墙,基础形式为筏式基础。工程采用CFG桩复合地基,CFG桩为方形布桩,面积置换率为0.0497,桩径为400mm,设计桩长10.5m,单桩复合地基设计承载力特征值为350kPa,静载荷试验最大加荷量为特征值2倍,确定为700kPa。试验选用方形载荷板1.6m×1.6m,现场工作于2011年5月16日-5月24日完成,3个试验点均未满足设计要求。静载荷试验检测结果确定如下:
二、地质概况
本次勘察深度范围内,场区地基土层主要由上覆素填土、冲洪积粉质粘土、含砂粉质粘土、粗砂夹层、园砾层等组成。依据其物理力学性质划分为六层,四个亚层。分别描述如下:
①层素填土(Q4ml):黄褐色,稍湿;以粘性土为主,含有机物、砂粒、根系等,呈可塑状。局部含少量建筑垃圾。场区普遍分布,厚度:0.50~2.00m,平均1.05m;层底标高:89.50~90.80m,平均89.95m;层底埋深:0.50~2.00m,平均1.05m。该层未做测试工作。
②层粉质粘土(Q4al):黄褐色-灰色,可塑-软塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。局部粘粒偏高, 成粉土。场区普遍分布,厚度:2.20~4.50m,平均3.36m;层底标高:85.50~87.80m,平均86.59m;层底埋深:3.40~5.70m,平均4.40m。该层取得Ⅱ级土样18件,标贯试验17次。
③层含砂粉质粘土(Q4al+pl):灰色-黄褐色,可塑-软塑;砂含量10%左右。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。该层不稳定,局部夹20-30cm的中、粗砂,局部含少量砾石、卵石,砂砾的矿物成分为长石、石英、云母。场区大部分分布,厚度:1.40~5.10m,平均2.68m;层底标高:82.70~85.20m,平均84.01m;層底埋深:5.50~8.50m,平均7.09m。该层取得Ⅱ级土样9件,标贯试验14次。
④层粉质粘土(Q3al):深褐色,可塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。场区大部分分布,厚度:1.80~8.20m,平均4.46m;层底标高:76.90~82.60m,平均79.71m;层底埋深:8.50~14.40m,平均11.30m。该层取得Ⅱ级土样27件,标贯试验16次。
④-1层粗砂 (Q3al+pl):黄褐色,饱和,稍密-中密;矿物成分为长石,石英;分选差,颗粒大小变化大,含少量砾石、卵石。场区内仅局部呈透镜体分布,厚度:0.60~2.00m,平均1.11m;层底标高:80.70~81.50m,平均81.14m;层底埋深:9.00~10.00m,平均9.54m。该层取得Ⅳ级土样3件,进行标贯试验5次。
⑤层园砾(Q3al+pl):灰褐色,饱和,中密-密实;砾石成分为灰岩质、花岗岩质,含量60%-70%左右、充填砂土,含少量卵石,粒径2-5cm,含量约10%-20%。厚度:1.40~7.00m,平均3.93m;层底标高:75.00~76.30m,平均75.81m;层底埋深:15.00~16.00m,平均15.18m。该层取得Ⅳ级土样3件。进行重型动探进尺5.90米。
⑤-1层砾砂(Q3al+pl):黄褐色,饱和,中密;矿物成分为长石、石英,分选较好。场区内仅有3孔揭露,厚度:0.50m;层底标高:76.70~80.00m,平均78.35m;层底埋深:10.50~14.50m,平均12.50m。该层取得Ⅳ级土样2件。进行标贯试验1次。
⑥层园砾(Q3al+pl):灰褐色,饱和,密实;砾石成分为灰岩质,含量60%-70%左右,充填砂土、粘性土;含少量卵石,粒径3-10cm,含量约20%-30%。场区普遍分布,未揭穿,揭露最大厚度15.0米,相应埋深30.0米。该层取得Ⅳ级土样2件。进行重型动探进尺2.70米。
⑥-1层粉质粘土(Q3al):黄褐色,可塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。该层仅在22#孔揭露,厚度0.8米,层底标高:71.50m;层底埋深:19.00m。该层取得Ⅱ级土样1件。
三、原因鉴定分析
根据现场勘测了解的该工程岩土工程勘察报告、建筑地基设计资料、CFG桩施工资料情况及CFG桩复合地基静载荷试验情况与资料、CFG桩低应变试验资料,通过分析认为该工程复合地基承载力偏低主要原因如下:
1.工程场地地基均匀性较差;
2.CFG桩单桩竖向承载力特征值存在较大的变异;
3.桩间土承载力不满足140kpa;
4.设计采用的CFG桩法复合地基面积置换率偏低。
当上述不利因素组合出现时,则造成CFG桩法复合地基承载不满足设计要求的情况。
四、加固处理方案
该工程CFG桩法复合地基承载不满足设计要求,通过以上原因分析,建议采取通过提高桩间土强度的措施。如每4棵CFG桩之间增加湿法水泥土搅拌桩1棵,桩径500mm,有效桩长10.5m,其水泥掺入量不小于18%,单桩竖向承载力不小于148 kN。当水泥搅拌桩无法施工时,可改用微型钻孔桩,其单桩竖向承载力不小于148 kN。
建设单位根据建议要求,进行了加固处理。
五、检测结论
增强后的桩间土水泥土搅拌桩复合地基,采用慢速维持荷载法静载试验进行了验证,3个试验点均满足设计要求,加固处理效果良好、经济。6-435#(28#加固后)试验点p-s曲线如下:
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:静载荷试验;鉴定分析;加固处理
Abstract: the needle of practical engineering, the composite foundation bearing capacity is low reason appraisal reinforcement, for the next similar problems in design, construction and reinforcement to provide the basis and accumulated experience.
Keywords: the static load test; Appraisal analysis; reinforcement
中图分类号:P435文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
山东省某小区1#楼,建筑面积11346m2,地上20层,结构形式为剪力墙,基础形式为筏式基础。工程采用CFG桩复合地基,CFG桩为方形布桩,面积置换率为0.0497,桩径为400mm,设计桩长10.5m,单桩复合地基设计承载力特征值为350kPa,静载荷试验最大加荷量为特征值2倍,确定为700kPa。试验选用方形载荷板1.6m×1.6m,现场工作于2011年5月16日-5月24日完成,3个试验点均未满足设计要求。静载荷试验检测结果确定如下:
二、地质概况
本次勘察深度范围内,场区地基土层主要由上覆素填土、冲洪积粉质粘土、含砂粉质粘土、粗砂夹层、园砾层等组成。依据其物理力学性质划分为六层,四个亚层。分别描述如下:
①层素填土(Q4ml):黄褐色,稍湿;以粘性土为主,含有机物、砂粒、根系等,呈可塑状。局部含少量建筑垃圾。场区普遍分布,厚度:0.50~2.00m,平均1.05m;层底标高:89.50~90.80m,平均89.95m;层底埋深:0.50~2.00m,平均1.05m。该层未做测试工作。
②层粉质粘土(Q4al):黄褐色-灰色,可塑-软塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。局部粘粒偏高, 成粉土。场区普遍分布,厚度:2.20~4.50m,平均3.36m;层底标高:85.50~87.80m,平均86.59m;层底埋深:3.40~5.70m,平均4.40m。该层取得Ⅱ级土样18件,标贯试验17次。
③层含砂粉质粘土(Q4al+pl):灰色-黄褐色,可塑-软塑;砂含量10%左右。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。该层不稳定,局部夹20-30cm的中、粗砂,局部含少量砾石、卵石,砂砾的矿物成分为长石、石英、云母。场区大部分分布,厚度:1.40~5.10m,平均2.68m;层底标高:82.70~85.20m,平均84.01m;層底埋深:5.50~8.50m,平均7.09m。该层取得Ⅱ级土样9件,标贯试验14次。
④层粉质粘土(Q3al):深褐色,可塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。场区大部分分布,厚度:1.80~8.20m,平均4.46m;层底标高:76.90~82.60m,平均79.71m;层底埋深:8.50~14.40m,平均11.30m。该层取得Ⅱ级土样27件,标贯试验16次。
④-1层粗砂 (Q3al+pl):黄褐色,饱和,稍密-中密;矿物成分为长石,石英;分选差,颗粒大小变化大,含少量砾石、卵石。场区内仅局部呈透镜体分布,厚度:0.60~2.00m,平均1.11m;层底标高:80.70~81.50m,平均81.14m;层底埋深:9.00~10.00m,平均9.54m。该层取得Ⅳ级土样3件,进行标贯试验5次。
⑤层园砾(Q3al+pl):灰褐色,饱和,中密-密实;砾石成分为灰岩质、花岗岩质,含量60%-70%左右、充填砂土,含少量卵石,粒径2-5cm,含量约10%-20%。厚度:1.40~7.00m,平均3.93m;层底标高:75.00~76.30m,平均75.81m;层底埋深:15.00~16.00m,平均15.18m。该层取得Ⅳ级土样3件。进行重型动探进尺5.90米。
⑤-1层砾砂(Q3al+pl):黄褐色,饱和,中密;矿物成分为长石、石英,分选较好。场区内仅有3孔揭露,厚度:0.50m;层底标高:76.70~80.00m,平均78.35m;层底埋深:10.50~14.50m,平均12.50m。该层取得Ⅳ级土样2件。进行标贯试验1次。
⑥层园砾(Q3al+pl):灰褐色,饱和,密实;砾石成分为灰岩质,含量60%-70%左右,充填砂土、粘性土;含少量卵石,粒径3-10cm,含量约20%-30%。场区普遍分布,未揭穿,揭露最大厚度15.0米,相应埋深30.0米。该层取得Ⅳ级土样2件。进行重型动探进尺2.70米。
⑥-1层粉质粘土(Q3al):黄褐色,可塑。切面稍光滑,中等干强度,中等韧性。该层仅在22#孔揭露,厚度0.8米,层底标高:71.50m;层底埋深:19.00m。该层取得Ⅱ级土样1件。
三、原因鉴定分析
根据现场勘测了解的该工程岩土工程勘察报告、建筑地基设计资料、CFG桩施工资料情况及CFG桩复合地基静载荷试验情况与资料、CFG桩低应变试验资料,通过分析认为该工程复合地基承载力偏低主要原因如下:
1.工程场地地基均匀性较差;
2.CFG桩单桩竖向承载力特征值存在较大的变异;
3.桩间土承载力不满足140kpa;
4.设计采用的CFG桩法复合地基面积置换率偏低。
当上述不利因素组合出现时,则造成CFG桩法复合地基承载不满足设计要求的情况。
四、加固处理方案
该工程CFG桩法复合地基承载不满足设计要求,通过以上原因分析,建议采取通过提高桩间土强度的措施。如每4棵CFG桩之间增加湿法水泥土搅拌桩1棵,桩径500mm,有效桩长10.5m,其水泥掺入量不小于18%,单桩竖向承载力不小于148 kN。当水泥搅拌桩无法施工时,可改用微型钻孔桩,其单桩竖向承载力不小于148 kN。
建设单位根据建议要求,进行了加固处理。
五、检测结论
增强后的桩间土水泥土搅拌桩复合地基,采用慢速维持荷载法静载试验进行了验证,3个试验点均满足设计要求,加固处理效果良好、经济。6-435#(28#加固后)试验点p-s曲线如下:
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。