高新西区出口加工区标准厂房7-11号建筑振冲碎石桩复合地基 防城港标准厂房项目建筑
时间：2019-04-09 03:16:00 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：拟建的高新西区出口加工区标准厂房位于成都市郫县红光镇,东南侧为高新西区出口加工贸易区卡口，西南侧紧邻成灌高速公路，该工程包括1-11号建筑，其中1-6号为2层框架结构，7-11号建筑为1层钢结构，均采用独立柱基础。
关键词：振冲碎石桩加固方法 地基处理
一、工程概况
拟建的高新西区出口加工区标准厂房位于成都市郫县红光镇,东南侧为高新西区出口加工贸易区卡口，西南侧紧邻成灌高速公路，该工程包括1-11号建筑，其中1-6号为2层框架结构，7-11号建筑为1层钢结构，均采用独立柱基础。
二、场地工程地质条件
根据四川省地质工程勘察院提供的详细勘察阶段的岩土工程勘察资料：
场地地层岩性主要为第四系全新统（Q4al+pl）冲洪积层，地基土自上而下为：
素填土：分布于地表，局部为杂填土，灰、灰黄色为主，稍湿，松散-稍密，以粉质粘土、粉土、卵砾石及砂土为主，局部粘粒含量较大，含有少量砖、瓦碎块及卵砾石。
粉质粘土：灰黄色，稍湿-湿，稍。该层分布稳定性、连续性较差，厚度变化较大。
粉土：灰黄色，稍湿-湿，该层局部粘粒含量较大。该层分布较为稳定连续，为该场地的主要土层，厚度变化较大。
粉砂：灰黄色，稍湿，松散。该层主要分布于土层底部或呈透镜体分布于卵石层中。
细砂：灰色，稍湿，松散。该层呈透镜体分布于卵石层中。
卵石：灰、灰白、灰黑色，湿，松散-密实，卵石层顶板埋深1.0-5.5m。按卵石含量和密实程度划分为松散、稍密、中密和密实卵石四个亚层。
三、 地基振冲加固方案
（一）设计技术要求
根据2004年2月由四川省地质工程勘察院编制的《岩土工程勘察报告》，最终设计部门决定对场地地基采取振冲碎石桩加固方法进行地基处理，要求：地基处理深度为穿透上部粉质粘土层和粉土及砂层，至稍密卵石层面内1000mm，且桩长不小于4m，处理后的复合地基承载力特征值不小于220kpa，压缩模量不小于15 Mpa。本次标准厂房7-11号建筑室内±0.000设计标高相当于绝对标高547.150m。
（二）加固处理土层
根据《岩土工程勘察报告》，该工程地基加固处理对象主要为粉土、细砂、松散卵石等相对软弱土层。
（三）地基加固机理
振冲加固工程以密实法为主。振冲施工时，振冲器借助其自重，通过水平激振力和高压水冲形成大于振冲器直径的桩孔，再向孔内灌入砂石料，在振冲器的高频振动下形成大直径、高密度的桩体，另一方面，由于水冲使砂土处于饱和状态，饱和砂土在振冲器强烈的高频振动下产生液化并重新排列致密，且桩孔中的粗骨料被振冲器挤入周围的砂土中，使砂土的密实度增加，孔隙率降低，土的内摩擦角和干密度增大，同时，振冲碎石桩又是良好的固结排水通道，可以发挥排水固结作用，以上三方面均能提高地基土的承载能力。加固处理后，桩体与桩间土共同发挥承载作用，使复合地基承载力大幅度提高。
（四）设计与计算
1、设计依据
本施工技术方案编制依据建筑设计要求及基础平面图，其他编制依据如下：
《岩土工程勘察报告》（四川省地质工程勘察院，2004年2月）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）
2、设计计算
桩的平面设计及复合地基承载力特征值fsp.k验算：
桩的平面布置按等边三角形布设，桩间距取s=1.30m，则排距为1.13m，桩径d=0.9m，则：
影响圆直径：
de=1.05s=1.05 ×1.30=1.365m
面积置换率：
d 2 0.9 2
m= —— = —— =0.435
de2 1.3652
根据岩土工程勘察报告，并结合施工经验，桩体单位截面积承载力特征值fp.k取420kpa，桩间土承载力标准值fs.k取110 kpa，则复合地基承载力特征值为：
fs.p.k =mfp.k+(1-m)fs.k
=0.435×420+(1-0.435) ×110
=244.9kpa>220 kpa
因此，复合地基承载力满足设计要求。
3、复合地基验算
按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002），复合地基土层的压缩模量按如下公式：
Esp =[1+m(n-1) Es]
Es——桩间土的压缩模量（MPa）
m——桩土面积置换率
n——桩土应力比
Esp——复合地基土层的压缩模量（MPa）
原状土主要为砂类土，强度较低，桩土应力比n可取3，桩间土的压缩模量Es取9.0MPa。则复合地基土层压缩模量：
Esp=[1+ m(n-1)]Es =1. 87 ×9.0=16.8 MPa
按《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）：基础底面中心地基变形沉降验算公式为：
n po
S=Ψss′=Ψs Σ (Ziai-Zi-1ai-1)
i=1 Esi
S—地基最终沉降量（mm）
S′—地基理论沉降量（mm）；
Ψs—沉降计算经验系数，取0.55；
PO—按荷载长期效应组合计算的基底附加应力设计值，取PO=200 kpa；
n—地基沉降计算深度范围内所划分的土层数，本验算取5层，即n=5；
ai,ai-1—基础底面至第i层、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数；
Zi Zi-1—基础底面至第i层、第i-1层土底面的距离 ； ESi—基础底面下第i层土的压缩模量；
则：地基沉降理论值预测见下表：
深度Zi
L/b
b /Z
Zi
Ziai-Zi-1ai-1
Esi(MPa)
△si(mm)
∑△
0
2.97
0
0.2500
0
0
0
2.0m
2.97
18.0
0.0442
0.0884
0.0884
6.0
2.9
2.9
3.0m
2.97
12.0
0.0634
0.1902
0.1018
16.8
1.3
4.2
5.0m
2.97
7.2
0.0962
0.4810
0.2908
20.0
2.9
7.1
7.0m
2.97
5.1
0.1233
0.8631
0.3821
30.0
2.5
9.6
10.0m
2.97
3.6
0.1528
1.5280
0.6649
40.0
3.3
12.9
由计算深度向上取厚度1.5m,计算其沉降量：
△sn≈0.13mm≤0.025△=0.323mm
故最终沉降量：0.55×12.9=7.1mm
（五）加固处理深度和范围
根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）及建筑设计部门的要求，基坑开挖线以基础外缘向外扩2-3m为原则，并确保基础外缘布设2排保护桩，桩端进入稍密卵石层1.0m，并穿越部分软弱夹层，桩顶铺设厚300mm的砂卵石垫层。
四、振冲施工
（一）场地准备
根据设计及规范要求，振冲施工前，土方开挖范围须满足确保基础外围布设2-3排保护桩，土方开挖深度为设计基底标高以下0.3m。
（二）质量控制
1、桩体材料采用2-8cm规格的卵石，并配以中粗砂。
2、振冲器空振电流为15A，密实电流控制在60A，造孔速度控制在0.3-0.5m/分钟，成孔水压保持在400-600Kpa。
3、采取间断法填料，每次填料以制桩0.5m为宜.
（三）施工工艺流程
平整土方开挖后的施工场地→布置桩位→施工机具就位→振冲器对准桩位→打开喷水口、启动振冲器→振冲成孔、排浆→缓慢提升振冲器出孔口→填料→下沉振冲器→排浆→进入下一个循环直到振冲桩形成。振冲施工完毕后，尚应对场地进行碾压。
振冲法施工过程见下图。
（四）施工组织
1、主要人员
序号
工作岗位
职 责
人数
1
项目经理
全面负责工程质量、进度、安全和成本控制
1
2
技术负责
负责技术工作
1
3
工长
施工调度、人员机具安排、进度控制
1
4
施工员
现场技术指导、监督和管理
1
5
质检员
质量监督、控制
1
6
材料员
材料采购、检验
1
7
安全员
安全管理
1
8
记录员
现场记录
2
9
资料员
资料填写、汇总、归档,编制竣工资料等
1
2、质量管理
本次施工实行全面质量管理，针对本工程施工特点，主要从以下方面进行质量控制：⑴设置专职人员定期和不定期抽查桩体材料，是否满足设计要求；⑵电工随时检查施工用电电压是否稳定，吊车机手严格按照设计密实电流、水压控制成桩质量；⑶严格控制每次填料数量。
3、安全管理
本工程要求各机组严格执行安全操作规程，开工前、上岗前对现场人员进行操作规程和安全教育。安全员将安全生产落实到人，发现安全隐患及时消除。
施工安全用电保证措施：⑴振冲施工为带电作业，施工前应编写临时用电施工组织安全生产计划；⑵工前向专职电工及各种设备的操作人员交底，交底的内容包括临时用电安全生产的总体意图、具体技术内容、安全用电技术措施和电气防火措施，交底资料应明确交底日期、讨论意见及交底与被底人的签字名单。
施工机械的安全保证措施：⑴施工中严格按操作规程施工，振冲器工作状态时严禁人员靠近，未经许可无关人员不得进入现场施工现场，操作机手要坚守岗位，不得随意串岗，严禁酒后作业，严禁工作时嬉戏；⑵建立设备安全检查制度，由工长每日定时或不定时检查吊车钢丝绳、电动卷扬机等设备有无安全隐患，加强维修保养和管理，确保施工过程的安全、顺利；⑶在场地周围设置防护措施和警示牌。
4、机具设备
本次工程主要机具设备如下：ZCQ-50型振冲器主要技术参数：功率50KW，振动频率1450次/分钟，振动体直径351mm，振幅4.8mm，振动加速度9.9m/s2。
5、工期安排
针对本工程特点，我公司经过认真组织分析，采取5套振冲设备并行作业的方式，将标准厂房7-11号建筑地基处理施工工期确定为38天（不包括土方开挖和检测），并力争提前完成。
五、复合地基检测
1、振冲施工结束后，应间隔2-3个星期方可进行质量检测；2、必须经过具备相应检测资格的检测单位检测合格后，方可进行下道施工工序。
3、施工完成后，应做好对建筑物的沉降观测工作。
