姚志江

中交第三公路工程局有限公司，北京 101300

1 工程概況

案例梁場的場地上部地基土主要由第四系素填土、粉質(zhì)黏土、含碎石黏性土等組成，下部基巖主要由白堊系衢江群粉砂巖組成，各土層地質(zhì)特征如表1所示。該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年均降水量為1784.7mm，平均氣溫為18.2℃，平均風(fēng)速為2.7m/s。

表1 擬建場地土質(zhì)特征 單位：m

2 梁場地基加固處理方案比選

梁場制作箱梁的尺寸、重量較大，為避免梁體存放過程中臺(tái)座不均勻沉降而發(fā)生受扭破壞，對制梁、存梁臺(tái)座地基承載力要求較高，因此需要對制、存梁場地的地基進(jìn)行相應(yīng)的加固處理。綜合考慮當(dāng)?shù)赝馏w的物理力學(xué)性能、擬建場地構(gòu)筑物的級(jí)別、現(xiàn)有施工設(shè)備、施工進(jìn)度、地下水、環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)等因素的影響，將采用鉆孔灌注樁法對該區(qū)域的地基進(jìn)行加固處理。

該梁場在受力較大位置處，如制、存梁臺(tái)座，混凝土拌和站、靜載實(shí)驗(yàn)臺(tái)座、喂梁臺(tái)座、提梁便道、架梁軌道基礎(chǔ)等位置地基處理擬采用鉆孔灌注樁法。實(shí)踐表明，處理效果較好。

3 施工可行性分析

依據(jù)相關(guān)規(guī)范及工程資料，場地地下水對鉆孔灌注樁的施工影響較小，通過采取孔口加護(hù)筒，控制沖孔速度、澆筑混凝土前清理孔底沉渣等有效措施，能避免樁體出現(xiàn)斷樁、夾泥、縮徑等質(zhì)量事故；對廢棄的泥漿進(jìn)行合理處置，采取相應(yīng)的方法來控制施工噪聲、粉塵及施工產(chǎn)生的生活垃圾對周邊環(huán)境的影響。

綜合考慮，鉆孔灌注樁技術(shù)的施工效率、經(jīng)濟(jì)效益等均滿足工程需求，并采取一系列有效措施保證樁體質(zhì)量、減小對環(huán)境的影響。因此，該地基處理方法切實(shí)可行。

4 地基處理方案設(shè)計(jì)

4.1 持力層的選擇

綜合考慮梁場地質(zhì)勘察成果、各擬建（構(gòu)）筑物重量及各層地基土埋藏情況，其素填土與粉質(zhì)黏土的埋深較淺、力學(xué)性質(zhì)較差、土層厚度小，含碎石性黏土比素填土與粉質(zhì)黏土的力學(xué)強(qiáng)度較高，均不能滿足擬建構(gòu)筑物荷載。中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖分布廣泛、力學(xué)性質(zhì)好、承載能力高，因此選取中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖作為鉆孔灌注樁的持力層。

4.2 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)

鉆孔灌注樁樁型擬采用機(jī)械沖孔樁；選用中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為鉆孔灌注樁的持力層，制梁、存梁臺(tái)座的樁長為10.6m，混凝土拌和站的樁長為10.5m，樁徑分別采用1m和1.5m兩種直徑，樁體進(jìn)入持力層的深度為1.5m。

4.3 單樁承載力的計(jì)算

鉆孔灌注樁采用機(jī)械沖孔樁形式，基礎(chǔ)持力層選用中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖時(shí)，單樁承載力可根據(jù)《工程建設(shè)巖土工程勘察規(guī)范》（DB 33/T 1065—2009）中的公式進(jìn)行計(jì)算，具體公式如下：

式中：Ra為單樁豎向承載力特征值，kN；Up為樁身周長，m；qsia為樁側(cè)第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；li為樁周第i層土的厚度，m；qpa為樁端阻力特征值，kPa；Ap為樁端面積，m2。

經(jīng)計(jì)算，混凝土拌和站和臺(tái)座的單樁承載力如表2所示。

表2 單樁承載力計(jì)算表

5 地基承載力驗(yàn)算

5.1 制梁、存梁臺(tái)座地基承載力驗(yàn)算

根據(jù)制梁臺(tái)座的設(shè)計(jì)荷載，該區(qū)域以40m梁進(jìn)行驗(yàn)算，其中梁體自重為9270kN，模板自重為2130kN，鋼絞線、錨具自重計(jì)200kN，總計(jì)約11600kN，制梁臺(tái)座基礎(chǔ)面積為235.98m2。經(jīng)計(jì)算，p=N/A=49kPa，遠(yuǎn)小于修正后的地基承載力特征值200kPa，因此地基加固后的制梁臺(tái)座承載力滿足工程要求。

存梁區(qū)臺(tái)座采用獨(dú)立基礎(chǔ)，每個(gè)基礎(chǔ)底面積為36m2，承受的荷載為9270kN，基礎(chǔ)及承臺(tái)自重1440kN，經(jīng)計(jì)算，p=N/A=297.5kPa，修正后的地基承載力特征值為350kPa＞297.5kPa，因此該地基處理方式滿足工程需求。

5.2 混凝土拌和站地基承載力驗(yàn)算

根據(jù)混凝土拌和站的設(shè)計(jì)說明，該區(qū)域設(shè)置8個(gè)170t的粉煤灰倉，自重按20t進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，荷載約為13600kN；混合站基礎(chǔ)采用C30混凝土，重度為25kN/m3，基礎(chǔ)底面積為141.2m2，深度為2m。因此，按照13600kN的荷載對地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)計(jì)算，地基承載為146kPa＜150kPa（設(shè)計(jì)地基承載力），故該地基處理方案滿足承載力需求。

6 其他地區(qū)的地基加固處理設(shè)計(jì)

80t龍門吊基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的基底為114kN，天然地基承載力特征值fak=80kPa。P=136.8kPa＞80kPa，故天然地基無法滿足要求。因此，對該地區(qū)地基擬換填1m厚級(jí)配砂石墊層。經(jīng)檢測，地基承載力為150kPa＞136.8kPa，故該地基處理方法能滿足其設(shè)計(jì)要求。

鋼筋綁扎臺(tái)、砂石料存放區(qū)等均采用明挖回填加固法進(jìn)行地基加固，并對梁場生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、混凝土拌和區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、存梁區(qū)等均采用30cm厚C30混凝土硬化。

7 結(jié)束語

文章針對該40m梁場的地基處理設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，主要做了以下方面工作，可為類似工程提供參考與思路。

（1）結(jié)合該地區(qū)地質(zhì)勘察報(bào)告及工程需求，對強(qiáng)夯法、換土墊層法、鉆孔灌注樁法進(jìn)行方案比選，最終確定采用鉆孔灌注樁技術(shù)對該地區(qū)進(jìn)行地基加固處理。

（2）依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對地基處理技術(shù)的施工可行性進(jìn)行分析。

（3）通過計(jì)算其承載力，對鉆孔灌注樁的樁徑、樁長等進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（4）通過對設(shè)計(jì)區(qū)域的承載力進(jìn)行核算，表明經(jīng)處理后的地基承載力滿足施工需求。