阜新市中心医院地基加固处理方案

阜新市全科医学临床培训基地高压旋喷注浆法地基加固处理方案阜新市建筑设计研究院目录1、工程概况....................................................................................................................-1-2、场地条件....................................................................................................................-1-2.1场地位置、地形地貌.........................................................................................-1-2.2地层结构及分布...................................................................................................-1-2.3场地水文条件.......................................................................................................-1-3、高压旋喷桩复合地基设计........................................................................................-2-3.1设计依据...............................................................................................................-2-3.2地基加固技术要求...............................................................................................-2-3.3旋喷桩加固设计计算...........................................................................................-2-3.4高压旋喷注浆点位布置.......................................................................................-4-3.5旋喷桩桩长...........................................................................................................-4-3.6褥垫层...................................................................................................................-5-3.7设计工程量...........................................................................................................-5-3.8旋喷桩施工工艺及施工方法...............................................................................-5-3.9施工控制参数.......................................................................................................-6-4、旋喷地基加固质量检测............................................................................................-6-附：高压旋喷注浆点位平面布置图高压旋喷注浆法地基加固处理方案-1-1、工程概况阜新市全科医学临床培训基地项目由阜新市中心医院投资建设，由中国建筑东北设计研究院进行建筑设计。本工程需要进行地基处理的是主楼东北角筏板基础下土体。本工程由中国建筑东北设计研究院进行设计。基础埋深详为-6.1m/-6.8m(局部)，设计要求地基承载力特征值:fspk≥320Pa。根据《岩土工程勘察报告》和现场勘查，该工程主楼筏板基础范围内东北角基底以下存在软弱土层，受地下水位限制，该处土质地层变形及承载力无法满足建设单位提供的《主楼基础平面布置图》中的设计说明第3条要求，需对该范围地基进行加固处理。受建设单位委托进行该工程地基加固处理设计。根据拟建物性质、场地工程地质及水文地质条件以及阜新地区地基加固处理经验，本着技术可靠、施工可行和经济合理的原则，经多方比较，对该工程采用高压旋喷注浆法加固此处地基，使地基承载力满足设计要求。2、场地条件2.1场地位置、地形地貌拟建场地位于阜新市中心医院院内。拟建场地地形较平坦。拟建场地归属地貌单元为阶地。2.2地层结构及分布根据《岩土工程勘察报告》，勘探深度范围内地基土层依次为：杂填土、粉土含细砂、中粗砂、砾砂及强风化砂页岩。场内各岩土结构及特征从上到下为：（1）杂填土：层厚1.50-1.80m，平均层厚1.61m。（2）粉土含细砂：层底埋深3.80-4.60m，层厚2.30-2.80m，平均层厚2.51m。（3）中粗砂：层底埋深5.00-5.60m，层厚0.70-1.60m，平均层厚1.25m。（4）砾砂：层底埋深11.80-12.20m，层厚5.70-6.80m，平均层厚6.53m。（5）强风化砂页岩：本层最大探深18.00m。2.3场地水文条件拟建场地内无地表水体分布。场地内地下水类型主要为第四系潜水，勘探时期钻孔内稳定水位埋深2.30-2.60m。地下水补给源主要为大气降水及临近场地补给。施工采用井点降水，目前水位控制在-7.20m左右。高压旋喷注浆法地基加固处理方案-2-3、高压旋喷桩复合地基设计3.1设计依据（1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；（4）《建筑地基基础检测技术规程》；（5）《主楼基础平面布置图》；（6）《岩土工程勘察报告》(阜新市建筑设计研究院)。3.2地基加固技术要求根据设计要求，需要对筏板基础以下淤泥质地基进行高压旋喷加固处理，经过高压旋喷处理后，要求加固处理后形成的复合地基承载力须满足:fspk≥320kPa。3.3旋喷桩加固设计计算3.3.1复合地基计算公式根据场地地质条件及施工经验，高压旋喷体直径为600mm，以强风化砂页岩作为选喷体持力层。高压旋喷体为有粘结强度增强复合地基。根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）第7.4.3条，按下列式计算且结合地区经验确定。skpaspkfmAmRf)1(（3.3-1）=acupRfA（3.5-2）pppniisipaAqlquR1（3.5-3）eddm22／（3.5-4）式中：spkf——复合地基承载力特征值，取320kPa；m——面积置换率；λ——单桩承载力发挥系数，取0.9；aR——单桩竖向承载力特征值；高压旋喷注浆法地基加固处理方案-3-pA——桩的平均截面积，根据本工程土质情况，桩径取0.60m，平均截面积为0.283m2；skf——桩间天然地基土承载力特征值，根据地勘资料，综合取skf=100kPa；——桩间土承载力折减系数，根据经验取0.8。il——第i层土的厚度，按照地勘资料取值（本工程中按最短桩长进入强风化砂页岩层1.0m计算）；αp——桩端端阻力发挥系数，有粘结强度增强复合体桩根据经验取0.8。ed——单桩分担的处理地基面积的等效圆直径；cuf——与旋喷桩桩身水泥土配合比相同的室内加固土试块在标养条件下28d龄期的立方体抗压平均强度，取7.5MPa；pu——桩周长；n——桩长范围内划分的土层数；siq——桩周第i层土的侧阻力特征值，详见表2.2；pq——桩端地基土未经修正的承载力特征值，根据地勘提供高压旋喷桩补充设计参数，本工程桩端置于强风化砂页岩上，勘察单位提供的补充资料取值320kPa。3.3.2主楼筏板基础东北角复合地基计算3.3.2.1高压旋喷体间距计算及承载力复核计算按照最不利钻孔计算，旋喷体长按进入强风化砂页岩考虑。土名指标中粗砂淤泥质粉土砾砂强风化砂页岩土层厚度(m)1.63.03.0桩的侧阻力特征值qsi(kPa)28155070桩端端阻力特征值qp(kPa)320根据公式pppniisipaAqlquR1高压旋喷注浆法地基加固处理方案-4-aR＝1.50（3.0×15＋3.0×50＋1.0×70）＋0.8×320×0.283＝469.95kN=acuPRfA＝0.33×7500×0.283＝700.43kN综合以上两种计算，并结合地区类似桩长单桩承载力载荷试验经验，取单桩承载力特征值469kN。根据公式skpaspkfmAmRf)1(，spkf取320kPa，求得主楼筏板基础地基处理m＝0.14。本工程高压旋喷桩按照等正方形布置，根据m=d2/de2，de=1.13s,求得s＝1.40m（其中d=0.60m）。按照正方形布桩，最小桩距取0.60m。则m=d2/de2=0.30（当桩按正方形布置时，de=1.13s），通过公式3.3-1：计算得fspk＝421.36kPa320kPa，满足设计对复合地基承载力要求。3.3.2.2复合土层压缩模量计算复合土层的压缩模量Espk等于桩间土各天然地基土层压缩模量Es的ζ倍，ζ＝fspk/fskEspk=ζEs(1)中粗砂Es取12.20MPa，fspk取320kPa，fsk取180kPa，ζ＝320／180＝1.78Espk=ζEs＝1.78×12.20=21.72MPa。(2)砾砂层Es取24.0MPa，fspk取320kPa，fsk取320.0kPa，ζ＝320／320＝1.00Espk=ζEs＝1.00×24.0=24.0MPa。(3)强风化砂页岩层Es取7.00MPa，fspk取320kPa，fsk取320kPa，ζ＝320／320＝1.00Espk=ζEs＝1.00×7.00=7.00MPa。3.4高压旋喷注浆点位布置根据设计计算得出的置换率及桩间距，结合各栋建筑基础形式，在筏板基础范围内均匀布桩，布桩形式采用正方形布置，桩间间距为0.60m，局部位置布桩根据现场基础形式有所调整。详见《高压旋喷注浆点位平面布置图》。3.5旋喷体长度高压旋喷注浆以强风化砂页岩为桩端持力层，桩长根据地质情况确定。根据地勘高压旋喷注浆法地基加固处理方案-5-资料揭露地层情况：旋喷桩处理深度4.0～5.50m，旋喷桩桩长取值为7.0m并且桩端进入强风化砂页岩层1.0m以上。3.6褥垫层竖向承载旋喷桩复合地基宜在基底至桩顶之间设置褥垫层。褥垫层厚度取300mm，其材料用级配砂卵石，含泥量不大于5%。褥垫层的铺设宽度宜大于基础尺寸200mm。褥垫层需经静力压实或动力压实法（桩间土含水量较少时）压实，其夯实后的厚度与虚铺厚度之比不大于0.9。3.7设计工程量按照高压旋喷桩桩位平面布置图和地勘资料揭露地层情况，设计工程量详见下表：工程量名称地基处理范围（m2）褥垫层面积（m2）预计平均处理深度（m）旋喷桩平均桩长（m）旋喷桩总数（根）总米