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4、施工工艺19
4.1施工要求19
4.2高压喷射注浆的施工工序19
4.2质量要求19
4.3特殊过程控制20
4.4质量检验21
5、工作量统计21
附录
高压旋喷桩位平面布置图(2张)
1、工程概况
成都交大工程技术建设开发有限公司、四川国瑞投资有限责任公司、成都亿胜置业有限公司拟建新建交大数字三区,该工程位于新都区大丰方营村5组。
本次主要对2号楼及3号楼主楼部分进行地基处理方案设计,该两栋拟建物由设地下室一层,18F,剪力墙结构,筏板基础,基础埋深-5.25(-5.55)m,基础厚度1.0m。
该工程由四川世纪诚信建设工程有限公司进行了详细勘察工作。
根据该场地地勘报告及设计要求,2号及3号楼主楼筏板基础范围内基底持力层有中砂、松散卵石及稍密卵石等软弱层,不能满足设计要求,拟采用高压旋喷注浆法加固地基土。
受建设方委托,我公司对该工程进行地基加固处理方案的设计工作,其设计依据主要为:
处理后复合地基承载力特征值fspk≥420kPa;
地基加固处理施工结束后,应由有相关检测资质单位进行检测合格后,方可进行下步工序施工。
2、场地工程地质条件
2.1场地位置及地形地貌
拟建场地位于新都区大丰方营村5组。
场地为空地地势开阔,地形平坦,孔口标高511.638~513.478m,高差1.84m。
地貌单元属沱江水系Ⅰ级阶地。
2.2场地地质概况
本次勘察表明,在场地勘探深度范围内的地层主要由第四系全新统人工填土(Q4ml)素填土和第四系上更新统冲洪积层(Q4al+pl)的粉质粘土、粉土、中砂及卵石等组成,现自上而下分述如下:
1.第四系全新统人工填土(Q4ml)
素填土:
杂色,主要由粘性土、建渣、碎砖块等组成。
结构松散,稍湿;
广泛分布于场地地表,层厚0.30~2.30m。
2.第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)
(1)粉质粘土:
褐灰、褐黄色,具铁锰质浸染,摇振反应中等,干强度、韧性低,稍湿、可塑,层厚0.60m~2.60m。
(2)粉土:
褐灰、褐黄色,具铁锰质浸染,摇振反应中等,干强度、韧性低,稍湿、稍密,层厚0.50m~2.20m。
(3)中砂:
黄色,矿物成份以石英、长石为主,岩屑次之,云母及暗色矿物少量,含粘粒少量。
湿,结构松散,场地局部分布于卵石层中,仅于局部地段出现。
层厚0.40m~0.60m。
(4)卵石:
褐黄、浅灰黄色,卵石成份主要为花岗岩、石英岩、灰岩、砂岩等,分选性较好,磨圆度中等,多呈亚圆形,粒径一般30~100mm,少量粒径大于150mm。
充填物上部以粘粒、细砂、砾砂为主,下部以中砂和砾砂为主,充填物含量为25~35%左右。
湿~饱和。
根据钻探揭露并结合N120超重型动力触探测试击数判别,卵石层按其密实程度差异划分为松散、稍密、中密、密实卵石四个亚层。
松散卵石:
卵石排列十分混乱,绝大部分不接触,卵石含量50~55%,N120击数1~4击/10cm;
稍密卵石:
卵石排列混乱,大部分不接触,卵石含量55~60%,N120击数4~7击/10cm;
中密卵石:
卵石交错排列,大部分接触,卵石含量60~70%,N120击数7~10击/10cm;
密实卵石:
卵石交错排列,绝大部分接触,卵石含量>
70%,N120击数>
10击/10cm。
以上各土层分布特征详见附图《工程地质剖面图》(NO.02~NO.15)。
综合钻探、原位测试和室内试验资料,现提供设计使用的各土层物理力学指标建议值,见下表1。
地基岩土力学指标建议值表1
名称
岩土
状态
天然重度
r(kN/m3)
压缩模量
Es(MPa)
变形模量
Eo(MPa)
承载力特
征值fak(kPa)
内聚力c
(kPa)
内摩擦角φ(度)
基床系数(MN/m3)
中砂
松散
18.5
4.0
6
100
/
17
松散卵石
20.0
15
13
160
28
25
稍密卵石
稍密
21.0
26
21
300
32
35
中密卵石
中密
22.0
500
40
密实卵石
密实
23.0
45
700
38
注:
基床系数根据实际基础形状,为修正后的数值。
2.3水文地质条件
场地地下水为第四系松散堆积层中的孔隙潜水,主要赋存于砂卵石层的孔隙中,具微承压性。
勘察期间受附近建筑工地降水影响,测得钻孔地下水水位埋深6.50~8.90m,水位高程504.46~505.53m,平均高程505.08m。
场地地下水主要由大气降水、地下水径流补给、排泄,水位随季节变化较明显。
地下水年变幅1.50~2.00m,1~3月为枯水期,7~8月为丰水期。
地下水抗浮设防水位标高建议按510.00m取值。
本场地砂卵石含水层渗透系数K值为18~20m/d。
3、设计方案
3.1设计依据
1、《交大数字三区岩土工程勘察报告》四川世纪诚信建设工程有限公司(2011.09);
2、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);
3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
4、《建筑地基与基础验收规范》(GB50202-2002)
5、《四川省建筑地基基础质量检测若干规定》(修订本,2004.7.1)
6、《基础平面布置图》
7、其它相关规范、规定、文件及地区施工经验。
3.2处理方式、要求及处理范围
3.2.1处理方式及要求
根据岩土工程勘察资料,由于基础底部有含中砂、松散卵石及稍密卵石等软弱层,其强度、厚度和变形不能满足上部荷载要求,根据场地工程地质条件,设计采用高压旋喷桩对其进行加固处理。
以处理后的复合地基作基础持力层。
要求:
3.2.2处理范围
本次主要对2号及3号楼主楼筏板基础基础范围内地基软弱层体进行处理。
3.3复合地基设计
①2号楼设计计算
3.3.1、设计计算
根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)第12章节各公式及地勘资料,该栋楼以回填土为主;
桩端需进入持力层不小于0.5m,且桩端持力层厚度应不小于2.0m。
根据该栋楼地勘资料,本栋楼按回填土3.0m厚进行计算:
高压旋喷桩桩径取d=550mm。
1)、单桩承载力计算
根据12.2.3-1及12.2.3-2公式计算单桩竖向承载力特征值(计算结果取小值),详见表3.3.1-1:
筏板基础单桩承载力计算表3.3.1-1
①
②Ra2=ηfcuAp
AP
(m2)
Up
(m)
地勘计算钻孔
土层
qsi
li
qp
Ra1
(KN)
η
fcu
Ap
Ra2
0.23746
1.727
回填土
10
3.0
1300
369.14
0.33
7000
548.5
取以上计算较小值,并考虑一定的安全储备,该栋楼高压旋喷桩设计单桩竖向承载力Ra取值Ra=406.00kN;
①
式中:
----桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa)。
----桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa);
----桩周第i层土的厚度(m);
up----桩的周长;
Ap----桩的截面积(m2);
η----桩身强度折减系数;
fcu----桩身抗压强度平均值(kPa);
2)、面积置换率m的确定
----复合地基承载力特征值(kPa),取值420kPa;
----处理后桩间土承载力特征值,综合取160kPa;
m----面积置换率;
Ap----桩的截面积(m2)(桩直径Ф550mm),Ap=0.23746;
----桩间土承载力折减系数,取0.40;
Ra----单桩竖向承载力特征值,取Ra=369.00kN。
置换率为:
420=m×
369/0.23746+0.45×
(1-m)×
m=0.238,实际m取0.24;
则单根桩承担的处理面积等效圆直径
de=(d2/m)0.5=1.125m;
3)、桩的布置
根据置换率,可计算桩间距则:
按等边三角形布置:
s=de/1.05=1.071m。
详见高压旋喷桩桩位平面布置图。
计算采用三角形布置,实际按1.05m等边三角形在基础范围内满堂布置。
②3号楼设计计算
根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)第12章节各公式及地勘资料,该栋楼以中密卵石层作为桩端持力层;
根据该栋楼地勘资料,选取最不利钻孔ZK55进行计算:
ZK55
50
1.8
464.13
----桩间土承载力折减系数,取0.45;
Ra----单桩竖向承载力特征值,取Ra=464.00kN。
464/0.23746+0.45×
m=0.184,实际m取0.185;
de=(d2/m)0.5=1.27m;
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