未夯实的
2018-06-13 10:22
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实例二:永州市梅湾菜市场,该工程地处冷水滩河东沿江路,为框架12层,总建筑面积为13680m2。其基础采用人工挖孔桩,省煤勘三队负责施工。基桩持力层为灰岩,持力层以上有20~30cm的破碎带,地下水丰富,基础施工时,设有降水井同时作业,但仍未能控制好基桩施工质量,基础工程完成后,经质检部门检测,约有一半基桩的承载力达不到设计要求,最后不得不进行补桩处理。

2.6 回填土、素填土。五年以上的,其侧摩阻力一般可达20kn/m2左右,一年以内的,其侧摩阻力为负值。有大量巨石、木头的填土,机械施工桩身质量极易出现断裂、缩径等现象。

2地质地层与基桩施工

永州地区地处湖南南部,属典型的喀斯特地形地貌区。区内灰岩广泛分布,上覆土层厚一般不足10m,但灰岩地区溶洞、溶沟发育,基岩面起伏大,地下水丰富,且灰岩中常有软弱夹层存在,又常影响成桩质量。我们收集了自1990年以来的86个工地2810根桩的资料,经统计分析,认为灰岩地区影响成桩质量的工程地质因素可归纳为四大类:一是浅层溶洞、溶沟。永州地区溶洞多为开放型,有粘土等充填物,部分为充水空洞。溶沟、溶槽的出现一般造成难于彻底清理桩底泥土,致使降低桩端承载力;二是起伏不平的基岩面。基岩面深度一般在5~10m,但相邻桩的基岩起伏则一般可达1~5m,个别达到8m以上;三是不同岩性夹层。全地区广泛发育的石炭、泥盆系灰岩,主要为中厚层的结晶质灰岩组成,但夹有层厚2~5m的薄层炭质灰岩或钙质泥岩。微风化致密的结晶灰岩、白云质灰岩一般承载力标准?k取4000~6000kpa。当桩端位于炭质灰岩或钙质泥岩上时,其承载力将相差一倍以上;四是由于丰富的地下水,常造成桩身蜂窝、坍塌、桩底泥浆残渣厚、混凝土离析等诸多缺陷,从而影响基桩承载力。

由于永州地区工程地质的特征及施工工艺等因素的影响,各种桩常见的质量问题主要有以下几种:

实例一:永州市地税局办公大楼,该工程地处冷水滩双洲路,层高17层,框架结构,总建筑面积9200m2,基础采用的是人工挖孔桩,桩底持力层为泥岩,经岩土勘察计算,泥岩持力层满足设计要求,桩基工程由409队施工。试验桩施工完成后,经质检部门检测,桩底部缺陷严重,基桩承载力达不到设计要求。为此,建设单位组织专家组调研论证,发现桩洞底部泥岩软化系数相当低,仅为0.2,桩洞挖好后,洞底泥岩持力层一经水浸泡,其承载力大为下降。解决措施:桩洞完成后,立即在桩洞底部用高强水泥砂浆封底,并及时灌注混凝土,以尽量避免泥岩软化,从而确保桩底持力层的承载力。这一处理后,经检测,主楼工程桩承载力基本达到设计要求,从而较为圆满的完成了该工程的基础施工任务。

随着我国桥梁和高层建筑的发展,桩基工程越来越多的作为一种常用的基础形式而被广泛采用。有资料显示,全国年用桩量已达600万根以上,这一数字已足够反映桩基工程的地位和重要性。虽然桩基础是一种常用的基础形式,但由于地质情况和使用条件的复杂多变,给广大设计、施工、监理、检测人员对桩基工程质量的控制和管理带来了一些难题。因此,研究工程地质对桩基工程的质量控制就变得尤为重要,总结和归纳某一地区的工程地质情况对该地区桩基工程的设计、施工、检测工作也就具有了十分重要的指导意义。笔者有幸在永州工程建设界工作二十余年,曾先后从事施工、勘察、设计、教学等方面的工作,对永州地区的工程地质情况有了一定的了解,现将它作一归纳,以与大家切磋。

永州地区的地质地层主要为灰岩(d和c)、白云质灰岩、薄层泥灰岩、红层、坡积粘土、含白胶泥老粘土(主要分布在湘江两岸)、砾石层、砂层等。

3.4 洛阳铲桩。这种桩依桩底夯实与否,可分为两类,夯实者,单桩承载力可达250kn以上,未夯实的,一般在120~160kn之间,尤其是使用了机械振捣的桩,其承载力会偏高些。桩身一般上部好,中下部差,但未形成明显界限,不易发现。

2.1 结晶灰岩、白云岩,其承载力大,但有裂隙发育、地下水、溶洞(碳质灰岩溶洞发育较差,泥盆系灰岩溶洞发育较好)等不良工程地质现象,另外还有较大断层,如零陵区主要为北北和北东向断层,零陵区从七层坡、大旅社、徐家井一线断,裂促使溶洞发育。原零陵卷烟厂东西两侧有断层,一是桃冲到原零陵卷烟厂西侧有一较大断裂,地貌特征明显,另一是原零陵卷烟厂东侧湘江岸至朝阳岩有一断裂,溶洞较多。

3各种基桩常见的质量问题

为了能更具体地说明永州桩基工程地质与基桩工程质量的关系,现举两个工程实例加以说明。

6结语

工程地质条件复杂多变,千差万别,对工程质量影响也是复杂的、综合的,对某一小范围地区工程地质的深入研究、分析,并总结和归纳出工程地质要点,对于指导本地区的基础工程施工管理,提高工程质量和安全水平,具有重大意义。笔者通过长期在永州从事有关工程管理工作,在工程地质和桩基质量控制方面积累了一定的经验,但这还是远远不够的,在今后的工作中,笔者还将一如既往,深入研究,逐步探索出一条能更好指导基础工程施工的经验之路。

2.3 红层、泥岩、泥砂岩。这类岩石在冷水滩河东双洲路南端,育才路西侧一带较为分布,这类岩石尤其要注意其软化系数问题,一般其软化系数在0.2~0.3间,即其饱和抗压强度极低。采用人工挖孔桩开挖桩孔后,桩底应立即用水泥浆封底,否则极易出现软化层,从而影响基桩底部承载力。该类岩石也极易引起山体滑坡。

2.2 薄层泥灰岩(泥页岩)为褐绿色时,应为中风化,其极限承载力标准值一般为300~1000kn/m2。深黑色时,其极限承载力标准值一般为2000~2500 kn/m2,冷水滩河东湘永路一带均为此类岩石。

3.3 钻孔桩。钻孔桩的砼凝固慢,其原因是桩孔中泥质成份高,当用泥浆钻进时更为突出,一般砼中含泥量达1~2%,一般需要90d的时间,砼才能达到28d的正常强度。钻孔桩底部的砂包如用高强砼代替,则桩底部承载力高,如用砂包,则每根桩都有较厚沉渣,容易出现工程质量问题。偶见钻孔桩在粘土层中有缩径现象。

4永州地区工程地质情况及对基桩质量的影响

3.2 夯扩桩。一般最严重的问题是夯扩料不足。施工工艺方面也有问题,主要是冲击锤压到钢筋笼后,浅部出现缩径,原因是钢筋笼弯曲,砼未固结,必然出现外力挤压桩身缩径或胶结不良。软硬地层交界处,桩身容易出现问题,这种情况下,桩距小于3d(d为桩径)的,则应跳打,一般不跳打则多出现断桩。成桩后,重型机器辗压,尤其是成桩2~3天内就辗压,极易断桩。

3.1 人工挖孔桩。桩底部入岩少,或未入岩,扩底不足,有些桩底部岩石裂隙发育,夹泥严重;浇注砼时,抛片石;地下水大的情况下,不采用水下浇灌方法,用干砼压填,其后果是桩头浮浆多;有些基桩施工,其施工配合比达不到设计配合比要求,砼强度偏低;护壁方面,一般用砼护壁,可有侧摩阻力,用砖护壁的,基本上无侧摩阻力。侧摩阻力的预估有个简单办法,不分土质,取桩长2/3计算出面积,极限侧摩阻力标准值取60kpa,计算结果是可行且较安全的。

2.4 砾石层。承载力大小由砾石含量、砾径、级配、密实度等因素决定。基本情况是冷水滩河东一带其承载力较高,河西一带承载力较低。人工挖孔桩穿越此层时,渗水大,极易塌方,多采用稻草充填井壁,即使用砼护壁,也无侧摩阻力。机械桩不易穿越此层。

2.5 粘土。主要是由灰岩风化成的红色粘土组成,其承载力不大,另外还有白条纹的第四系老粘土,硬塑情况下可达700kn/m2或更高,一般在300kn/m2以上,但设计中多取200~250kn/m2,有较大地余地。粉质粘土承载力实际上只有150~220kn/m2,但设计中多取200~220 kn/m2,余地较少。零陵区三监狱到老干所一带均为此类。粉质粘土的侧摩阻力较大,一般可达60 kn/m2以上。

1前言

5工程实例

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