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沉管灌注桩复合地基在吉安港石溪头货运码头工程中的应用

0119建筑材料2021-07-18 12:03:55


  【摘 要】随着工程建设的飞速发展,地基处理手段也日趋多样化,沉管灌注桩复合地基由于充分利用桩间土和桩共同作用和工程质量能较好控制的特有优势和相对低廉的工程造价得到广泛的应用。本工程应用沉管灌注桩并在其桩顶间垫30cm的二片石,在其上砌筑180cm的干砌石形成复合地基,通过垫层的设置发挥装间土的承载力。

  【关键词】沉管灌注桩 复合地基 工程应用
一、基本原理
  沉管灌注桩通过特制的机械,在地基软土的沉管,代外管沉到相应的深度,再进行砼的罐注,边灌注砼边振动外管并拔管。等桩打完后,清出桩头浮浆在其表垫30cm的二片石后再砌筑180cm的干砌石。加固后桩,桩间垫层和干砌石形成复合地基。
  复合地基设计中,基础与桩和桩之间设置垫层,是地基的一核心技术。基础下是否设置垫层,对复合地基受力影响很大,若不设置垫层,复合地基承载特性与桩基础相似,桩间土承载能力难发挥,不能形成复合地基。基础下设置垫层,桩间土承载力的发挥不单纯依赖于桩的沉降,即使桩端落在好土层上,也能保证荷载通过垫层作用到桩间土上,使桩土共同承担荷载。
二、工程概述
  吉安港石溪头货运码头位于吉安市赣江下游左岸,井冈山大桥下游5公里处,原吉安东风船厂厂区内。
  根据《工程地质勘察报告》揭示:该处地质属吉泰盆地北部,吉安市北郊,赣江两岸直陵地貌与河床冲蚀区而使河底基岩裸露,岸坡由软质岩风化而成,近代冲蚀,形成陆岸和冲沟。(施工图设计阶段)以及地基处理的相关规程,规范,本工程码头总长185米,上游125米,基床中风化玄武岩,满足承载力要求,下游60米为一凹槽,为软基段采取此复合地基方法进行地基处理。
三、场地岩土工程地质条件
  根据施工图阶段的勘察成果,土层分布情况如下(自上而下):
  粉质粘土:红海-灰黄,可塑,湿。主要分成分为粘粒,粉粒,坡积型,团聚结构,斑状构造,稍有光滑,稍有摇震反应,干强度一般,韧性一般,局部夹有粉土和少量的砾石,层厚7-7.5米。
  残积土:灰曷,稍湿。主要成分为强烈风化玄武岩,组织构造已经遭到破坏,岩芯呈土状,手捏即碎,层厚1.4-4.5米。
  强风化玄武岩:灰黑-青灰,岩芯呈破碎状,块状偶见短柱状,裂缝很发育,采取率低。层厚2.6-4.8米。
  中风化玄武岩:青灰色为主,矿物成分为斜长石,角砾石等,隐晶质结构,杏仁构造,见灰绿色方解石,岩芯呈上部破碎状,下部柱状,裂缝发育,多为碳酸盐充填,具有红色粉砂岩俘虏体,层厚4.7-5.3米。
  中风化泥质粉砂岩:紫红色为主,成分为泥质,铁质,泥质胶结,裂缝未发育,岩芯较完整,岩芯呈短柱-长柱状,抗压强度较高。岩芯坚硬程度为软岩,完整程度为较完整,该层未揭穿,揭露厚度为6.1-6.5米。 四、工程实际应用
  桩位平面布置:码头为衡重式挡土墙结构,地基处理面积为714.41平方米,桩基采用梅花布置,间距为1米,直径为420毫米。(详见桩位布置图和剖面图)
  基础承载力静载荷试验:复合地基承载力设计值500kpa,桩砼强度等级为C20,现场静载荷试验,通过压重堆载平台提供反力,达到设计承载能力要求。复合地基结果可靠。
  工程名称:吉安港石溪头货运码头4#泊位
  试验桩号:EE-29
  测试日期:2008-01-03
  桩长:6.00m
  桩径:420mm
  施工工艺:其设备包括小型冲击式取土桩机、钻头、混凝土浇灌斗、沉管和可在该沉管中运动且底端为平面上端为取土管的夯锤;其成桩工艺为:成孔→沉管套住桩尖置入孔底→灌注混凝土作锤垫→夯击锤垫使桩尖沉入持力层→灌注混凝土,提升沉管、夯击混凝土使之成为孔底大头→灌注混凝土、提升沉管、夯击混凝土使之成为局部大头→灌注混凝土、振捣成桩。本发明不仅克服了小型桩机不宜施工沉管灌注桩的不足,而且施工时无噪声,成桩质量好,造价低。结合本工程的地质和承载力要求,采用沉管灌注桩处理地基是一种效果明显的处理方法。此施工工艺简单,加固后的复合地基比原地基变形模量有较大增长,抗变形能力有明显的提高,由该工程证明此种地基处理方案,质量易控制,造价低、经济、社会、环境效益明显。

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