李国文
1 工程概况
平朔煤炭工业公司所建东露天煤矿选煤厂位于山西省朔州市平鲁区榆岭乡韩村。选煤厂主厂房为多层框架结构,要求地基承载力特征值不小于220 kPa。厂房基底位于湿陷性黄土层,湿陷性黄土层厚度不等,湿陷等级为自重中等～严重,根据地勘结果,主要持力层地基承载力特征值为140 kPa,故必须进行地基处理。
根据有关资料及当地区域经验,采用灰土挤密桩进行地基处理,桩径400 mm,桩长12.0 m,间距1 000 mm,梅花形布置,整个主厂房共布有12 032根灰土挤密桩。
2 场地工程地质条件
3 地基处理效果分析
3.1 承载力处理效果
3.1.1 承载力试验点选取
灰土挤密桩施工完成后,根据建设单位要求,依据有关规范,现场随机选取61根工程桩进行复合地基承载力检验,抽检数量约占相应工程桩总桩数的0.5%,抽检试验点根据现场实际情况尽量做到均匀分布,并主要集中在柱下承台处。
3.1.2 承载力试验方法
试验严格按照GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范相关条款规定进行,考虑将来工程桩实际受力为桩～土共同作用复合地基,故试验采用直径1.05 m的圆形混凝土承压板,面积为0.86 m2,等于1根灰土挤密桩所完成地基处理面积。试验加载方式采用慢速维持荷载法,加载共分10级。采用油压千斤顶加载,荷载用并联于千斤顶的压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。试桩沉降采用百分表测量,在试桩的2个正交直径方向对称安置4个百分表。
3.1.3 承载力提高效果
根据61组单桩复合地基静载荷试验结果,依据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范附录J第J.0.8.3条规定:各试桩在达到最大加载量462 kPa时,其p—s曲线均是平缓光滑曲线,位移量最大值为21.44 mm,最小值为10.05 mm,均未超出规范要求。根据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范附录J第J.0.8.3条规定,取其s/d=0.006,即 s=6.3 mm时所对应的荷载,其值均大于最大加载量的一半即231 kPa,故取231 kPa为场地复合地基承载力特征值。
处理后复合地基承载力特征值达到231 kPa,原天然黄土地基承载力特征值为140 kPa,灰土挤密桩地基处理承载力提高了91 kPa,在原天然黄土承载力特征值的基础上提高了65%,承载力提高方面处理后达到了预期的效果,满足了设计要求。
3.2 湿陷性处理效果
3.2.1 检验点布置
工程桩施工完成后,依据有关规范及设计图纸要求,需对处理后桩间土的湿陷性进行检验,根据有关单位要求对整个场地30个试验点处进行湿陷性处理效果检验。检验点按照均匀分布、随机抽取的原则,并在重要部位和薄弱部位重点布置。
3.2.2 检验方法
检验采用人工开挖探井掘进,在探井侧壁人工处理后取原状桩体土样和桩间土土样,取样间距由桩端开始每隔1.00 m取样1个。样品取出后,即时封存送至实验室,所有取样均保证样品为原状Ⅰ类样,不受扰动。
本次共取桩间土原状样360个,桩体原状样360个,实验室对360个原状桩间土样进行常规实验分析和湿陷性分析,对360个桩体原状样进行相关分析。同时在现场填料中随机抽取样品,在实验室进行2组击实实验,试验方法为轻型击实。
3.2.3 湿陷性处理效果分析
根据击实实验结果,桩间土最大干密度为1.69 g/cm3,桩体土样最大干密度为1.52 g/cm3。360个桩间土取样平均干密度为1.61 g/cm3,平均挤密系数达到0.953。360个桩体取样平均干密度为1.50 g/cm3,平均压实系数为0.987。
根据对360个桩间土湿陷性分析,仅在B4,B5探井1.00 m和2.00 m 4个位置处存在轻微湿陷,湿陷系数分别为0.029,0.028,其余356个位置湿陷性均已消除。个别未消除湿陷的位置考虑是由于偶然的施工问题或是偶然的实验问题或其他问题造成,不会对整个工程造成影响。
根据检验结果,虽然原天然土湿陷性等级较严重,但在灰土挤密桩处理后,其湿陷性能够很好的消除,桩体的压实系数和桩间土的挤密系数也都能满足要求,达到较好的处理效果。
4 结语
1)湿陷性黄土地区,湿陷等级为中等～严重的湿陷性黄土场地,在承载力要求不是特别高的情况下,采用灰土挤密桩进行地基处理是很有效的。2)采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土,可以有效地提高复合地基承载力,本工程在原天然黄土承载力特征值的基础上提高了65%,承载力提高幅度较大,满足了设计要求。3)
采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土,可有效地消除湿陷性,本工程除个别探井的个别位置存在湿陷性,其余湿陷性均已消除。桩体的压实系数和桩间土的挤密系数都较高,达到了很好的处理效果。
[1] 李广勋,李云骥.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].山西建筑,2008,34(2):126-127.
