一种绿色环保地基处理技术的研究.pdf

中国建筑2013年技术交流会论文集 一种绿色环保地基处理技术的研究 柴艳飞 中国建筑第六工程局有限公司，天津，300451 摘要： 以往的强夯置换复合地基，置换材料都是采用的散体材料，如碎石、片石及孤石等散体材料，处理 后地基承载力提高不大，变形也比较大，本文采用低强度的干硬性混凝土作为强夯置换材料，经过现场静 荷载试验和动力触探试验证明，干硬性混凝土强夯置换单墩相比碎石桩，可以显著提高地基承载力，而且 实现固体废弃物循环再利用，不仅可以大大降低成本，而且可以达到保护环境的效果。 关键词： 绿色环保地基；干硬性混凝土；强夯置换；复合地基 1前言 强夯置换法是在强夯法的基础上发展起来的一种地基处理方法， 它采用在夯坑内填充置 换填料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换单墩（或桩） ，达到提高地基承载力和地基沉降变 形的效果[1,2]。工程实践表明，强夯法具有节约成本，实用范围广及缩短工期等优点，已 经成为我国地基处理的一项重要技术[3,4]。 强夯置换材料对复合地基的承载力及置换单墩（或桩）自身的强度影响很大，目前强夯 置换的材料都是采用的砂、碎石、片石、粉煤灰及矿渣等散体材料。采用散体置换材料形成 的置换单墩或桩由于自身强度不足和成桩质量问题，处理后的地基承载力提高幅度有限，不 能上足上部结构承载力的设计要求。为了能够提高强夯置换复合地基的承载力及置换单墩 （桩）能够直接成为上部建筑的桩基础，必须进行换填材料的改变。由于目前对干硬性混凝 土置换单墩复合地基研究非常少， 所以本文以实际工程为背景提出采用干硬性混凝土作为强 夯置换材料，对强夯置换干硬性混凝土单墩复合地基进行了一些研究，进行了碎石和干硬性 混凝土材料单墩和碎石桩现场静荷载对比实验及动力触探试验。试验结果表明，采用干硬性 混凝土填料可以大幅度的提高复合地基的承载力，其承载力远高于碎石桩的承载力，另外强 夯置换干硬性混凝土单墩可以直接作为上部建筑物的桩基础，节约了成本，缩短了工期。 2 强夯置换试验 为了研究干硬性混凝土置换单墩复合地基的承载力效果，本文在实际工程中进行了干硬 性混凝土单墩复合地基的静荷载试验和桩（墩）间土的动力触探试验，并且设置了 3 个碎石 桩作为对比试验，来证明干硬性混凝土可以作为强夯置换法的夯填材料，并且其承载力远高 于碎石桩，形成的置换单墩复合地基承载力可以满足上部结构的承载力要求。 2.1 实验方案设计 本文试验的场地为省黄山市黄山汤口浮溪花园七层框架结构住宅楼工程 4#住宅楼，实 验区的面积为 48×15.6m，夯点间距为 4800×4800ｍｍ和 4800×6000ｍｍ两种，呈矩形规 格排列，如图 2-1 所示。本文设置了 3 个干硬性混凝土强夯置换单墩和 3 个碎石桩进行现场 载荷试验，均为直径 2.7m 圆柱形墩基，单墩基础的设计荷载为设计 5768KN，现场载荷试验 时取设计荷载为 6800KN。 桩（墩） 单击夯击能达到 10000kN.m， 落距 10m，桩间土夯机能 2500 ＫN.m。 459 中国建筑2013年技术交流会论文集 本次荷载试验采用堆载平台堆黄砂提供堆载反力，采用维持荷载法，逐级加载，直至 加载结束，本文的干硬性混凝土置换单墩载荷试验分 10 级进行加载，第一级加载 1360KN， 从第二级开始以后的 9 级每级均加载 680KN，直至载荷试验试验完成，碎石桩静荷载试验也 分为 10 级，每级加 200KN，桩（墩）间土静荷载试验分为 9 级进行加载，每级加载 45KN。 干硬性混凝土单墩载荷试验墩位 碎石桩载荷试验桩 图 2-1 现场载荷试验布置示意图 2.2 桩（墩）体静荷载试验数据分析 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 荷载/KN 沉降值/ mm