灰土擠密樁在中孚電廠冷卻塔工程中的應(yīng)用

齊曉紅  王成偉  牛曉坡

鞏義市發(fā)達(dá)地基勘察公司    河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司

    灰土擠密樁適用于地下水位以上的溫陷性黃土、素填上和雜填土等地基，可處理地基的深度約為15m，可消除地基上的濕陷性和提高地基上的承載力。灰土擠密樁在河南中孚電廠1#、2#冷卻塔工程的地基處理中得到了很好的應(yīng)用。

1、工程特點(diǎn)及場(chǎng)地巖土條件

    河南中孚電廠位于鞏義市北的南窯村與魯村之間．冷卻塔位于主廠房的西北方，冷卻塔基礎(chǔ)直徑1l0m，高度90m，采用了環(huán)板基礎(chǔ)，環(huán)基埋深約3.2m。

    中孚電廠冷卻塔區(qū)屬黃河中下游地區(qū)，位于黃河的二級(jí)階地上，地貌為黃土塬。地基土主要由第四系沖洪積成因的粉土和粉質(zhì)粘土構(gòu)成的黃土狀土和一般粘性土。據(jù)地基土的物理力學(xué)特性差異和濕陷特征，自上而下可分為8層：地基上①層為素填土，主要為當(dāng)?shù)胤弁粱靥睿海�承載力標(biāo)準(zhǔn)值為l30kPa；②一⑦層均為溫陷性黃土，厚度約20m，含水量l0％～l6.5％，壓縮系數(shù)0.05～0.20。孔隙比0.890～1.070．承載力標(biāo)準(zhǔn)值150kPa-160kPa，自重濕陷量為4.lcm～15.lcm，濕陷系數(shù)在0.015-0.078之間，總濕陷量為淡48cm～50.2。②層濕陷起始?jí)毫?/span>70kPa～100kPa，③、④層陷起始?jí)毫?/span>150kPa～200kPa，⑤、⑥、⑦層則大于200kPa，綜合分析為II級(jí)(中等)自重濕陷性場(chǎng)地，400kPa壓力下濕陷深度達(dá)l 8m～23m；⑧層為粉質(zhì)粘土，承載力標(biāo)準(zhǔn)值  220kPa；⑨層為粉土，最大揭露厚1.9m。

2、地基處理方案及灰土擠密樁的施工

    由于場(chǎng)地內(nèi)分布的濕陷性黃土厚度較大，濕陷等級(jí)高，且為自重濕陷場(chǎng)地，地基土的承載力也不能滿足設(shè)計(jì)要求，不宜直接用作基礎(chǔ)持力層，需進(jìn)行地基處理。建議采用強(qiáng)夯或灰土擠密樁。據(jù)計(jì)算，強(qiáng)夯法對(duì)于濕陷性黃土有效加固深度最大為9.5m；同時(shí)考慮到對(duì)已建建筑物的振動(dòng)影響，該處理方法未被采用。灰土擠密樁法無論從地基處理深度、消除濕陷性、提高承載力方面都比較適宜，且該處理方法在該地區(qū)有一定的經(jīng)驗(yàn)，故優(yōu)先采用了灰土擠密樁本工程中灰土擠密樁的設(shè)計(jì)樁徑為0.55m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)自基礎(chǔ)底面算起12m-15m，按等邊三角形布孔，樁間距l.1m，共布設(shè)ll000根。擬處理地基土的含水量對(duì)成孔施工與樁間土的擠密至關(guān)重要，而場(chǎng)地內(nèi)地基土的含水量偏低，為8％～l2％，導(dǎo)致擠密成孔工作困難，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用了機(jī)動(dòng)洛陽鏟引孔，引樁徑按400mm。成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)的施工順序，按照從里向外問隔l～2孔進(jìn)行。向孔內(nèi)填料前，孔底夯實(shí)，并控制樁孔的垂直度偏差不大于1.5％，樁孔的中心點(diǎn)偏差的二八灰(熟石灰)土，用沖擊法分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門檢測(cè)出的資料可知，樁孔內(nèi)全部深度內(nèi)土的平均干密度與室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)求得填料在最優(yōu)含水量狀態(tài)下的最大干密度的比值即樁體土的平均壓實(shí)系數(shù)，經(jīng)檢測(cè)均大于0.96。

3、復(fù)合地基檢測(cè)分析

    此復(fù)合地基檢測(cè)項(xiàng)目包括復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和探井取樣濕陷性試驗(yàn)。

    靜載荷試驗(yàn)用JCQ一503型靜力測(cè)試儀；運(yùn)用堆載反力裝置，采用慢速維持荷載法，編制出復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)結(jié)果匯總表和試驗(yàn)曲線Q—S圖。據(jù)規(guī)范，采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制的Q—s曲線上沒有明顯的比例界限，因此采用相對(duì)變形量分析各試驗(yàn)點(diǎn)的復(fù)合地基承載力基本值，取沉降量S=0.O08d或b(d=0.817m，承壓板直徑，b=0.724m，承壓板邊長(zhǎng))所對(duì)應(yīng)的荷載為承載力基本值。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，本工程復(fù)合地基承載力平均值均不小于314.2kPa，復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

    為了檢測(cè)全部處理深度范圍內(nèi)樁間土的平均擠密系數(shù)、壓縮性和濕陷性，進(jìn)行了探井取樣試驗(yàn)。據(jù)出具的土工試驗(yàn)成果表，各土樣濕陷系數(shù)值為0.00--4).012之間，壓縮模量值均大于10.0，均定為非濕陷性土。試驗(yàn)表明：冷卻塔灰土擠密樁黃土濕陷性已消除。

4、結(jié)論

    冷卻塔經(jīng)灰土擠密樁復(fù)合地基處理后，地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，灰土擠密樁黃土濕陷性已消除，因此，本工程處理地基效果良好。

參考文獻(xiàn)

[l]中國(guó)建筑科學(xué)研究院．建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79—2002)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2002

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)