夯擴樁在某教學(xué)樓地基中的應(yīng)用-建筑論文發(fā)表
摘要:復(fù)合載體夯擴樁廣泛應(yīng)用于工程中,由于其在經(jīng)濟性、環(huán)境效益方面的優(yōu)勢,使得夯擴樁技術(shù)迅速推廣。本文通過工程實例,介紹夯擴樁方案選擇、復(fù)合載體夯擴樁的作用機理、基樁檢測,并進行效益分析。
關(guān)鍵詞:夯擴樁,復(fù)合載體,地基
1.工程概況
洛陽某學(xué)校教學(xué)樓,總建筑面積24362 m2,是由A、B、C、D四座樓環(huán)繞而成的庭院式建筑群。
A樓為主樓,內(nèi)設(shè)教室、辦公等。地上14層,地下一層,建筑面積12832 m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
B樓建筑面積7258 m2,為六層框架結(jié)構(gòu)。
C樓三層,建筑面積3447 m2,框架結(jié)構(gòu)。設(shè)有大階梯教室及多功能廳,因為使用上的要求而具有大跨度大空間的特點。
D樓是連接A樓與C樓的連廊,同時也是整座建筑物的入口,建筑面積556 m2,五層框架結(jié)構(gòu)。
相鄰樓之間用抗震縫脫開。
2.地質(zhì)條件及基礎(chǔ)選型
該建設(shè)場地地質(zhì)條件復(fù)雜,地貌單元屬于洛河Ⅰ級階地,地層以沖、洪積作用形成,分布規(guī)律差,厚度變化也大,同一層土層面坡度大者超過10%。場地地基土不均勻,屬于不均勻地基。場地自上而下共分以下幾層:
(1)填土:主要由粉質(zhì)粘土及粉土組成。層厚0.40~1.30m;
(2)黃土狀粉質(zhì)粘土及粉土:屬中等壓縮性土層,具濕陷性,為新近堆積黃土,層厚3.10~4.30m;fk=120KPa;
(2-1)黃土狀粉土:屬中等壓縮性土,為新近堆積黃土層,分布于(2)黃土狀粉質(zhì)粘土及粉土下部,層厚0.30~3.70m;fk=100KPa;
(3-1)中砂:層厚0.30~2.70m;fk=180KPa;
(3-2)卵石:層厚0.40~3.90m;fk=350KPa;
(3-3)圓礫:層厚0.50~3.60m;fk=250KPa;
(4)卵石:層厚2.80~6.80m;fk=800KPa;
(5)卵石:最大層厚8.70m;fk=1000KPa;
(5-1)粉質(zhì)粘土:屬中低壓縮性土,在7#孔揭露厚度為1.60m;fk=210KPa;
地下水靜水位在5.90~6.21m之間。地下水屬潛水類型,補給來源為洛河水。
由于基底內(nèi)力較大,天然地基不能滿足承載力要求,需對地基進行處理或采用其它基礎(chǔ)形式。設(shè)計過程中曾提出強夯的地基處理方案及鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)形式。由于建設(shè)場地周邊緊鄰教學(xué)樓,強夯因其震動大、噪音大的缺點而無法在本工程中實施。鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)持力層(4)卵石和(5)卵石均在地下水位以下,施工過程不易保證樁端質(zhì)量及樁承載力,且具有噪音大、泥漿護壁污染環(huán)境的缺點,在方案討論中也被否定。根據(jù)實際地質(zhì)情況,結(jié)合上部結(jié)構(gòu)特點及基礎(chǔ)埋深, A樓有地下室、基礎(chǔ)埋置較深接近持力層中砂及卵石層,采用砂卵石墊層處理地基筏板基礎(chǔ),對持力層中局部軟弱土層采用高壓注漿進行處理,以提高其承載力和壓縮模量,后經(jīng)檢測達到設(shè)計要求。B、C、D樓埋深較淺、單柱荷載較大,采用以(3-2)卵石為持力層的復(fù)合載體夯擴樁基礎(chǔ)。3. 復(fù)合載體夯擴樁作用機理
復(fù)合載體夯擴樁是由上部樁身和下部復(fù)合載體組成。它具有擠密地基及擴大樁端面積的雙重作用。樁身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),復(fù)合載體是以碎磚、碎石、碎混凝土塊等為填充料,將干硬性混凝土及填充料等經(jīng)細長錘夯擴加固擠密形成的擠密實體。復(fù)合載體由干硬性混凝土、填充料、擠密土體、影響土體四部分組成。
該樁與其它樁型的最大區(qū)別在于它不是通過樁身形狀、樁徑、樁端面積的改變來提高承載能力,而是利用重錘對填充料進行夯實擠密,擠密區(qū)土體受到很大夯擊能量后緩慢釋放,對側(cè)向周圍影響土體施加側(cè)向擠壓力進行有效加固擠密,土體得到密實,變形模量提高很大,所以較大幅度地提高地基承載力。
復(fù)合載體夯擴樁關(guān)鍵之處主要有三點:
一是擴大了樁端的承載面積;
二是樁身承受的集中荷載能通過“復(fù)合載體”的分層擴散作用,消除了樁端的應(yīng)力集中現(xiàn)象,將樁端的應(yīng)力水平逐層降低至天然土體能夠承受的程度,從而改善了土體的受力狀態(tài),提高了樁的承載能力。
三是在夯擴“復(fù)合載體”的過程中,對其所在的土層進行了有效的加固擠密,顯著地改善了原狀土層的土性。呈層狀分布的、由不同材料組成的“復(fù)合載體”連同其周圍被擠密的土體,形成了深層復(fù)合地基,其承載能力較原狀土體的承載能力有較大幅度的提高。
4. 樁基檢測
由于復(fù)合載體夯擴樁是一種新技術(shù),在設(shè)計階段還未發(fā)布國家正式規(guī)范規(guī)程,設(shè)計時對樁基的試驗、檢測提出了嚴格要求。要求施工方應(yīng)在樁基施工前進行成樁試驗,確定施工參數(shù)、取得經(jīng)驗;并通過靜載荷試驗確定單樁豎向承載力。工程樁嚴格按樁基規(guī)范要求進行靜載及小應(yīng)變試驗及檢測,在兩倍單樁最大承載力設(shè)計值的荷載下其最大變形不得超過8mm。
根據(jù)《樁基檢測成果報告》,試驗結(jié)果如下:
1)單樁豎向抗壓靜載荷試驗7根,其中試樁3根,樁號分別為S1、S3、S4;工程樁4根,樁號分別為2#、86#、264#、365#。
2)樁身完整性檢測80根,均為合格樁。其中Ⅰ類樁(樁體完整、混凝土密實均勻,無缺陷)77根,占所檢測樁數(shù)的96.3%;Ⅱ類樁(樁體基本完整,局部存在缺陷但程度較輕,可作合格樁使用)3根,占所檢測樁數(shù)的3.7%;無Ⅲ類樁(樁體存在嚴重缺陷)。
5. 效益分析
1)經(jīng)濟效益
復(fù)合載體夯擴樁之所以在幾年時間內(nèi)得以推廣,是因其安全可靠的質(zhì)量和經(jīng)濟合理的造價。由于該技術(shù)本身所具備的合理性和先進性,故相對于一般的地基處理方法,在提供相同承載力的情況下,采用該技術(shù)可為建設(shè)單位節(jié)約10-20%的基礎(chǔ)投資。
2)社會效益
復(fù)合載體夯擴樁施工工藝簡單,施工質(zhì)量易控制。施工中,無需場地降水、基坑開挖等工序,減少了工程量,縮短了工期。施工速度快,安全文明。處理一棟5000m²的樓房地基,僅需要10-15天。經(jīng)有關(guān)檢測部門按國家規(guī)范對試驗樁和工程樁進行的檢測,均達到設(shè)計的要求。從建成使用的情況看,使用正常,建筑物整體沉降量很小且均勻。
3)環(huán)境效益
復(fù)合載體夯擴樁的施工技術(shù)可消納大量的建筑碎磚、混凝土塊等,變廢為寶,保護環(huán)境,利國利民。施工過程中,無污染、低噪聲。
欄目分類
- 《中國住宅設(shè)施》雜志 月刊 國家級建筑類期刊
- 《住宅產(chǎn)業(yè)》雜志 月刊 建筑類國家級優(yōu)秀期刊
- 《新型建筑材料》雜志 月刊 建筑科學(xué)類、工程類中文核心期刊(2017年版)
- 《城市建筑》雜志 旬刊 省級建筑類學(xué)術(shù)期刊
- 《居舍》雜志 旬刊 省級建筑類期刊
- 《建筑技術(shù)開發(fā)》雜志 半月刊 國家級建筑類學(xué)術(shù)期刊
- 《建筑技術(shù)》雜志 月刊 建筑類北大核心期刊(2014版)
- 《安徽建筑》雜志 雙月刊 省級建筑類期刊
- 《建材與裝飾》雜志 旬刊 省級建筑科學(xué)類期刊
- 《鋼結(jié)構(gòu)》雜志 月刊 建筑類 冶金工業(yè) 北大核心期刊(2014版)
- 2023JCR影響因子正式公布!
- 國內(nèi)核心期刊分級情況概覽及說明!本篇適用人群:需要發(fā)南核、北核、CSCD、科核、AMI、SCD、RCCSE期刊的學(xué)者
- 我用了一個很復(fù)雜的圖,幫你們解釋下“23版最新北大核心目錄有效期問題”。
- 重磅!CSSCI來源期刊(2023-2024版)最新期刊目錄看點分析!全網(wǎng)首發(fā)!
- CSSCI官方早就公布了最新南核目錄,有心的人已經(jīng)拿到并且投入使用!附南核目錄新增期刊!
- 北大核心期刊目錄換屆,我們應(yīng)該熟知的10個知識點。
- 注意,最新期刊論文格式標準已發(fā)布,論文寫作規(guī)則發(fā)生重大變化!文字版GB/T 7713.2—2022 學(xué)術(shù)論文編寫規(guī)則
- 盤點那些評職稱超管用的資源,1,3和5已經(jīng)“絕種”了
- 職稱話題| 為什么黨校更認可省市級黨報?是否有什么說據(jù)?還有哪些機構(gòu)認可黨報?
- 《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟》論文投稿解析,難度指數(shù)四顆星,附好發(fā)選題!