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软土地基加固一法

上海宝钢焦化厂两个6000m 3 软沥青贮罐采用袋装砂井预压方法,加固软土地基,现将具体做法介绍如下。

罐体直径为24.2m ,罐高15.22m ,要求地耐力为176.5kPa ,预压结束后,固结度达到80%以上,罐体倾斜小于D/300(D为砂井的直径),该地基为宝钢地区较典型的软土地基。孔隙比高达1.5 左右,最大天然含水量高达55%。第三层淤泥质粘土的地耐力尚不足78.5kPa。

一、袋装砂井的设计

袋装砂井直径为70mm ,长20m ,呈正三角形布置,间距为1.5m ,袋装砂井布置范围超过基础边缘2~3m ,砂袋高出地面40~50cm ,埋入砂垫层厚度为40cm。

二、袋装砂井的施工

利用桩机挂振动锤,将直径108mm × 12mm带有混凝土预制桩尖的工具钢导管振入软土层中,至设计标高,放入预先装好的砂袋,砂袋为聚丙稀编织袋,内灌中粗砂,拔出导管,留下砂袋,地面留出40~50cm。

三、充水预压

1.充水预压监测的主要方法如下:

(1)基础沉降监测,日平均沉降量控制在15mm以内。

(2)基础外侧地面沉降监测,以确定罐体周围的影响范围。

(3)基础外缘土的侧向位移监测,边桩日侧移量控制在5mm以内,并利用测斜仪监测各层土的水平位移程度。

(4)地基中不同深度处超孔隙水压力的监测控制在49k Pa以下。

2.充水预压。开始充水时,充水速度较快,每天充水高度为1.0~1.5m,以后可以根据超孔隙水压力的变化和槽罐基础沉降情况,调节充水速度。

当两个槽罐充水高度分别达到12.5m和12.75m时,日平均沉降量超过控制值(15mm),分别达到15.3mm和17.6mm ,基础中心下15m处的超孔隙水压力达到48.7kPa ,接近控制值49kPa ,暂停充水,进行稳压。1#罐分6 次,2#罐分4 次,经44d全部将水充满,稳压90d ,沉降稳定后用5d时间放水卸荷。

四、基础纠偏

在充水预压过程中,两个槽罐最大倾斜量分别达到93mm和82mm ,在充水结束稳压之前,利用“掏砂法”进行纠偏,最终倾斜量稳定到53mm和33mm。

五、应用效果

1.工程实践证明,宝钢软土地基采用袋装砂井方法处理软土地基,是行之有效的。承载力不足98kPa的软土地基经过40 多天充水和90d的预压,承载力达到了176.5kPa ;地基固结度达到86%,沉降基本完成;罐体倾斜分别达到D/450和D/730 ,均满足日方设计要求;经济效益明显,与桩基方案相比,节约投资35 万元。

2.利用振动锤预沉钢管再于管内放入砂袋的袋装砂井施工工艺,是成功的。这种工艺与普通砂井施工工艺相比,不仅所用机具简单,使用方便,而且质量可靠,袋装砂井无缩颈、断颈、错位等现象;同时施工效率也高,打一根袋装砂井只留5~7min ,每个台斑最高可以超过50 根。

3.袋装砂井充水预压过程中的沉降与孔隙水压力的监测,是非常重要的,是指导充水预压的依据,具备这两项监测手段,就可以安全可靠地进行充水预压的施工。

4.袋装砂井预压处理软土地基,施工周期较长,必须合理安排施工进度,超前安排,不影响工期,才能显示出该方法的优越性。

(郑巨清 支鲁亚) bWFurzdpkAzHm6nNAq8OrPMvCYcgl0nF2yS9ogdKTZMPsogWda3Esax4T5VRBuaa

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