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1、擠密樁復(fù)合地基在濕陷性黃土地基處理中實(shí)踐應(yīng)用 摘要:灰土擠密樁復(fù)合地基是由樁間擠密土和夯填的樁體一起組成的人工復(fù)合地基,屬于原位深層處理地基的一種方法,它能消除濕陷性黃土地基的濕陷性,降低其壓縮性,提高軟弱地基的承載力。本文將通過(guò)工程實(shí)例,就灰土擠密樁復(fù)合地基在濕陷性黃土地基處理中的實(shí)踐應(yīng)用效果進(jìn)行討論。關(guān)鍵字:擠密樁復(fù)合地基濕陷性黃土地基處理實(shí)踐應(yīng)用中圖分類號(hào):TU475+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):濕陷性黃土的基本性質(zhì)1.1濕陷類型濕陷性黃土地基分為自重濕陷性和非自重濕陷性兩種類型。當(dāng)濕陷性黃十地基或
2、場(chǎng)地浸水后,沒(méi)有任何外部的附加荷載,僅在地基上的自重壓力作用下發(fā)生溫陷的,稱為自重濕陷性黃土地基或場(chǎng)地;當(dāng)濕陷性黃十地基或場(chǎng)地在沒(méi)有外部附加荷載的作用下浸水不發(fā)生濕陷,需要有一定的附加荷載作用下浸水才能發(fā)生濕陷的,叫非自重濕陷性黃土地基或場(chǎng)地。8建筑物場(chǎng)地的濕陷類型,應(yīng)按實(shí)測(cè)自重濕陷量或按室內(nèi)壓縮試驗(yàn)累計(jì)的計(jì)算自重濕陷量判定。當(dāng)實(shí)測(cè)或計(jì)算自重濕陷量小于或等于7cm時(shí),應(yīng)定為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地;當(dāng)實(shí)測(cè)或計(jì)算自重濕陷量大于7cm時(shí),應(yīng)定為自重濕陷性場(chǎng)地。1.2濕陷變形濕陷性黃土由于它的特定生成環(huán)境、發(fā)生原因、
3、地質(zhì)歷史、埋藏產(chǎn)狀、地理地貌位置、氣候條件、物質(zhì)成分,尤其是它的特殊結(jié)構(gòu)、特殊組成情況等等,致使在壓力和水的作用下發(fā)生濕陷現(xiàn)象,產(chǎn)生濕陷變形。濕陷變形是指濕陷性黃土在一定的壓力(包括自重壓力或者自重壓力和附加壓力)作用下,下沉穩(wěn)定后浸水飽和所產(chǎn)生的附加下沉量。它的大小除了與土本身密度和結(jié)構(gòu)性有關(guān)外,主要取決于土的初始含水量和浸水飽和時(shí)的作用壓力。初始含水量較低的濕陷性黃土,其濕陷變形相對(duì)較大。1.3濕陷性黃土的特殊性質(zhì)濕陷性黃土作為一種特殊性土,其特殊性更突出地表現(xiàn)在它的結(jié)構(gòu)性、欠壓密性和濕陷性三個(gè)方面:1
4、.3.1結(jié)構(gòu)性濕陷性黃土是一種結(jié)構(gòu)性土。形成初期,季節(jié)性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起來(lái),而長(zhǎng)期的干旱又使水分不斷蒸發(fā),于是,少量的水分以及溶于水中的鹽類都集中到較粗顆粒的接觸點(diǎn)上,可溶鹽逐漸濃縮沉淀而形成膠結(jié)物,從而形成以粗粉粒為主體骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)。8該結(jié)構(gòu)具有顯著的強(qiáng)度,在一定條件下具有能保持土的原始基本單元結(jié)構(gòu)而形成不被破壞的能力,由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的存在.使得濕陷性黃土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和強(qiáng)度特性表現(xiàn)出與其它土類有明顯不同的特點(diǎn)。但一旦受水浸濕,結(jié)構(gòu)性遭受破壞時(shí),其結(jié)構(gòu)迅速破壞,將呈現(xiàn)出屈服、軟化、濕陷等特性
5、。1.3.2欠壓實(shí)性濕陷性黃土由于特殊的地質(zhì)條件,沉積過(guò)程一般比較緩慢,在此漫長(zhǎng)的過(guò)程中,上覆壓力增長(zhǎng)速率比顆粒間固化強(qiáng)度的增速率要慢的多,顆粒接觸點(diǎn)間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度始終超過(guò)上覆土重,黃土的顆粒保持著比較疏松的高孔隙度結(jié)構(gòu)而未在上覆荷重作用下被固結(jié)壓密,處在欠壓密狀態(tài)。欠壓密狀態(tài)是黃土產(chǎn)生濕陷的充分條件。1.3.3濕陷性濕陷性是濕陷性黃土最主要的核心問(wèn)題。濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)性在力和水的作用下,將遭受破壞使其強(qiáng)度喪失,而其欠壓密性、高孔隙度則為浸水時(shí)產(chǎn)生附加下沉提供了必要的體積變化條件,沒(méi)有結(jié)構(gòu)性和欠壓密性,就不可
6、能有黃土的濕陷性。2、工程實(shí)例2.1概述某醫(yī)院工程建筑面積12000m2,分為11層住院樓(高層)與3層手術(shù)樓(低層)8兩部分,結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),高層部分基礎(chǔ)采用片筏基礎(chǔ),低層部分采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),其埋深分別為自然地坪下-3.5m和-2.5m。在住院樓南邊8m處為現(xiàn)有3層住院樓,東西北相鄰院內(nèi)馬路。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025-2004)(以下簡(jiǎn)稱《黃土規(guī)范》)該建筑為乙類建筑。整個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)均為沖積堆積物,從上至下分別為:①濕陷性黃土,由表土層以下至層底深度5m,具有高壓縮性,
7、強(qiáng)濕陷性,結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度低fk=90KPa;②濕陷性黃土,至層底深度12m,可塑狀態(tài),具有中等壓縮性,為Ⅱ級(jí)自重濕陷性黃土,fk=165KPa;③含有大量姜石Ⅱ級(jí)濕陷性黃土,至層底深度16~17m,可塑狀態(tài)。具有中等壓縮性,土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好,fk=185KPa;④粘土層,至終孔深度25~30m,強(qiáng)度偏低,fk=145KPa。各土層的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如表1。整個(gè)場(chǎng)地為Ⅱ級(jí)自重濕陷性黃土場(chǎng)地,場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土,場(chǎng)地類別為Ⅲ類,濕陷性土層厚度為16m,自然地坪下18.6m為地下水穩(wěn)定水位。2.2地基處理方案
8、分析通過(guò)對(duì)建筑物類別、濕陷性黃土的特性、施工條件和當(dāng)?shù)夭牧系姆治?,并?jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,決定采取2:8灰土擠密樁處理地基。8灰土擠密樁處理地基,樁與樁間土形成的復(fù)合地基就相當(dāng)于較密實(shí)的灰土墊層,上部荷載通過(guò)這樣厚的墊層向下傳遞,應(yīng)力比天然地基擴(kuò)散的快,同時(shí)在加固深度以下,附加壓力將大大減小。鑒于這個(gè)原因,它不象剛性樁那樣需要樁端有很高的承載力,因此,灰土擠密樁處理地基實(shí)際上需要進(jìn)行兩部分內(nèi)容的設(shè)計(jì),首先是進(jìn)行樁的