灰土挤密桩在采煤沉陷区非均质湿陷性地基中的应用（论文）.pdf

·27· 灰土挤密桩在采煤沉陷区非均质湿陷性地基中的应用孙　岩，陈　轩，胡鹏飞，姜　波（上海电力设计院有限公司，200025，上海）　　摘　要：某采煤沉陷区工程场地内存在非均质湿陷性地基，由于填土层较厚，不宜采用换填法处理，又因为场地周围存在对地面振动敏感的重要建构筑物，也不宜采用强夯法处理。采用钻孔灰土挤密桩进行地基处理，经地基检测，加固后的复合地基承载力有较大提高，压缩性降低，湿陷性完全消除。　　关键词：灰土挤密桩；采煤沉陷区；非均质地基；湿陷性土；地基检测　　中图分类号： TU 472 文献标志码： A 文章编号： 1000 -4726(2018)14 -0027 -02 收稿日期： 2018 –11–26 作者简介：孙岩（ 1990—），男，江苏宿迁人，助理工程师，设计师， e-mail： sunyan@sepd.com.cn. 采煤沉陷区是煤矿开采过程中，地下水消散，地下矿层采空而造成地表易下沉的区域。本文结合山西省阳泉市采煤沉陷区某工程，对场地内非均质湿陷性地基处理情况进行分析，为沉陷区其他工程提供借鉴。 1　工程概况山西省阳泉市采煤沉陷区某工程站址场地平面形状呈梯形，站区南北长约 80 m，东西长约60 m，占地面积约3 370 m 2。站区地形总体较平坦，地面最大高差约1.32 m，最高点位于场地西北角，最低点位于场地东南角。以场地控制为原则，结合拟建建（构）筑物特点，勘探点按网格状布设，孔距 3.72~37.67 m，共布置勘探孔14个，其中控制性勘探孔 5个，孔深 18.0~20.8 m；一般性勘探孔 9个，孔深 6.3~15.0 m，布设2个波速测试孔，最大测试深度 39.0 m。该场地地基土主要由修路开挖山体的碎石土、坡积土堆填而成，延场地2个垂直方向的地质剖面如图 1, 2 所示，地面高程为 839.00~845.00 m，最大高差约6 m。该场地位于沟口，填土厚度 4.0~21.5 m，土质不均匀，局部夹块石，勘探深度范围内（20.0 m）未揭露地下水，可不用考虑地下水对基础的影响。地基土未经压实或夯实处理，压缩变形大，拟建建（构）筑物地基持力层底面标高或相邻基底标高坡度大于10%、持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差大于 0.05 b（ b为基础宽度），天然地基为不均匀地基。根据钻孔 TJ04-2和TJ05-1 的土样分析， ①层土样湿陷系数分别为 0.022和0.021，具有湿陷性，经计算地基湿陷性等级为 I级（表 1）。根据土层性质，场地地基不适合作为天然地基使用，需采取适当的地基处理措施以满足建构筑物承载力和沉降的要求。 T1(840.37) ZK1(840.64) ZK2(839.68 ) V2L —K W2L —K X2L —K [”MúB"Õ \fMúB"Õ P/7(m ) 840 830 图 1　1-1 土层剖面示意层号岩土名称岩土参数的离散程度土层均匀性分布的均匀性评价结果物理性指标的变异系数力学强度指标的变异系数 ① 素填土大多数小于 0.1 大于0.3 土质不均分布不均不均匀， Ⅰ级非自重湿陷 ② 素填土大多数小于 0.1 大于0.3 土质不均分布不均不均匀，以角砾、碎石为主 ③ 素填土大多数小于 0.1 大于0.3 土质不均分布不均 ④ 含角砾粉土大多数小于 0.1 大于0.3 土质不均分布不均不均匀 ⑤ 粉土大多数小于 0.1 大于0.3 土质不均分布不均不均匀表1　岩土性质及均匀性评价 ZK5(839.73 )T4(839.84 )ZK3(840.39) ZK1(840.64 ) Z1µK Y W>þ-j1µK P/7(m ) 840 82 0 830 V2L —K W2L —K X2L —K [”MúB"Õ \fMúB"Õ 图 2　5-5 土层剖面示意 2　地基处理方案由于素填土厚度大，分布广，换填法不适用于本工程；由于场地紧邻化工厂房和 G307复线等对地面振动敏感的重要建构筑物，强夯法也不适用于本工程；且常规的地基处理方式难以满足工程要求，这为本工程的地基处理带来不小的难度。经过分析论证，采用建筑技术 Architecture Technology 第 49 卷增刊 2018 年 12 月 Vol.49 No.12 Dec. 2018 ·28· 灰土挤密桩加固地基。由于素填土层以砂石、角砾为主，夯成孔挤密桩难以施工，为同时消除素填土湿陷性，提高地基承载力，降低土体压缩性，工程采用钻成孔灰土挤密桩的地基处理方式。在清除地表耕植土后，进行灰土挤密桩处理工作，钻成孔灰土挤密桩具体实施要点如下。（1）根据场地素填土层厚度，把整片场地划分为A, B, C, D, E共 5个区域，每个区域桩长随素填土厚度变化而变化，采用正三角形布桩，桩径 400 mm，桩间距1.2 m，处理范围扩至围墙外 1.5 m范围（图 3, 4）。其中，A 区域自东北向西南由 3.5 m向9.0 m 均匀变化，桩数 923个；B 区域自北向南由 2.0 m向9.0 m，均匀变化，桩数 202个；C 区域自北向南由 4.5 m向9.0 m 均匀变化，桩数 302个；D 区域自北向南由 9.0 m向15.0 m 均匀变化，桩数 820个；E 区域整片区域 15.0 m，桩数692个。（2）桩孔内的灰土填料，其消石灰与土的体积配合比应为 3∶ 7，土料和消石灰的

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