然而作为岩土新人,最近有幸参与一个地基处理方案设计,在设计中遇到各种问题,在此讨论,希望同行指点。
1 工程概况
1.1 地层岩性
根据勘察报告可知,拟建场地钻探深度范围内主要以第四系人工填土(Qml)、第四系冲洪积(Qal+pl)成因形成的粘性土、粉砂、砾砂为主,地层分布较为均匀稳定。
1.2 岩土设计参数
根据地质报告,各层主要岩土参数如下:
表1 各岩土主要参数
2 地基处理方案设计
2.1 地基处理目的
1)场地抗震设防烈度为8度,该勘察阶段不能确定粉砂、砾砂的液化沉陷,故本次地基处理应考虑地基液化沉陷;
2)提高地基土的地基承载力和压缩模量。
2.2 地基处理方案的选取
1)由勘察报告可知,粉质粘土②天然含水量w=32.5%,含水量较大,地下水位较高,-1.5~-2m,且地基处理深度较大,按15m计,故不宜采用强夯处理。
2)粉质粘土③为可塑,局部硬塑,采用水泥土搅拌桩施工困难,故不宜采用。
3)本次可研阶段方案设计时,主要采用了两个方案:碎石桩地基处理;CFG桩地基处理。
2.3 方案比较
2.3.1 碎石桩方案
根据规范要求,振冲碎石桩桩径800~1200mm,故本次设计采用桩径为1000mm,考虑施工的影响,桩间距应2~3倍桩径,初步取桩间距为2000mm,采用等边三角形布置。
处理后地基承载力:根据地质资料可知,取桩间土地基承载力特征值=105kPa,由于散体材料,采用式1进行计算:
由于=1.05s=2.1m,即 m==22.6%,桩土应力比取值n=3,故复合地基承载力为=152.5kPa;
复合地基压缩模量见式2:
2.3.2 CFG桩方案
为增强碎石的粘结性,采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG)对地基进行处理。根据现场岩土条件及水文地质条件,桩位于地下水位以下,故应采用泥浆护壁钻孔成桩施工。
根据现场地质条件及相关规程规范要求,取水泥粉煤灰碎石桩截面直径为600mm,桩间距取3.5d,即2.1m,桩平面呈梅花形布置。
处理后地基承载力:根据地质资料可知,取桩间土地基承载力特征值=105kPa,桩体承载力特征值根据规范要求,取标准养护28d的立方抗压强度平均值(kPa)和规范中公式7.1.5-3的较小值,故由式3知:
复合地基压缩模量根据式4可知:
2.3.3 方案比较
本次设计,振冲碎石桩虽然表现为刚性,由于材料分散,处理砂土效果较好,处理黏性土有一定局限;采用CFG桩,其增强了碎石的粘结强度,成桩质量较有保证,本次设计推荐CFG桩方案。
3 设计过程中的问题
1)地基处理如何消除液化沉陷,本次设计主要是对桩间土砾砂、粉砂层采取标准贯入试验进行检验,要求处理后的实际标贯锤击数N≥,为标准贯入锤击数临界值,取值按式5:
因为考虑到地基处理施工之前都要在现场进行试验,故本人认为现场处理后,通过标准贯入试验能够满足以上要求就说明消除液化沉陷。
这种考虑是否合理?
2)CFG方案中桩体承载力特征值取标准养护28d的立方抗压强度平均值(kPa),请问其一般取值多少?其跟物质组成有关,可研阶段如何确定?
3)本次方案设计中还有那些不足,请同行高人指点…