一、工程概況
江灣大酒店位于龍門(mén)縣縣城,建筑物的主要數(shù)據(jù)和特點(diǎn)見(jiàn)表1:
建筑物名稱 | 地上層數(shù) | 地下層數(shù) | 總高度(m) | 基礎(chǔ)埋置深度(m) | 結(jié)構(gòu)類型 |
江灣大酒店 | 19 | 1 | 57 | 4.6 | 框剪結(jié)構(gòu) |
二、工程地質(zhì)概況
(一)、場(chǎng)地地形地貌
場(chǎng)地位于龍門(mén)縣縣城沿江路一巷,位于西林河岸邊,在地貌上場(chǎng)地屬于山間沖積階地,現(xiàn)已經(jīng)人工填平,場(chǎng)地面相對(duì)標(biāo)高為29.60m~30.25m,地形較平坦。表層有卵石、粉土等素填土,第四系為沖積相粘性土、圓礫、卵石等,基巖為石灰?guī)r。場(chǎng)地四周為交通道路及已建多層建筑。
(二)、工程地質(zhì)
1、地層概況
本次勘察查明,在鉆探所達(dá)深度范圍內(nèi),場(chǎng)地地層層序自上而下為①層素填土,②-1層粉質(zhì)粘土、粉土,②-2層粉砂、局部夾細(xì)砂,③-1層礫砂、粗砂,③-2層圓礫,③-3層粉砂,③-4層卵石,③-5層殘積粉質(zhì)粘土、粉土,④-1層強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r,④層中風(fēng)化石灰?guī)r,各層工程特性描述如下:
、賹铀靥钔(Qml):灰黃、土黃、灰色,堆填物主要為礫砂、圓礫及粉砂土,局部為卵石,局部含碎磚塊與砼碎塊。砂粒、圓礫多呈次棱角-次園狀,礦物成分主要為石英;卵石大小20~50mm,以次園-園狀居多,成分多為石英砂巖。稍濕,為老填土,稍經(jīng)壓密,局部疏松。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)21次,修正擊數(shù)2.0~37.0擊/10cm,平均8.2擊/10cm。該層除ZK18孔外,余孔均見(jiàn)該層,層厚0.40~2.20米,層頂埋深0.00米,層底標(biāo)高27.50~29.25米。
②-1層 粉質(zhì)粘土、粉土(Qal):粉質(zhì)粘土呈灰黃、棕黃、深黃色,顆粒以粉粒為主,次為粘粒,較均勻,可搓1~3mm的細(xì)土條,切面稍粗糙,干強(qiáng)度及韌性中等,濕,可塑狀,具中等壓縮性;粉土呈黃色、土黃色,顆粒以粉粒為主,均勻,偶見(jiàn)少量礫石,稍具粘性,難搓成細(xì)土條,切面粗糙,干強(qiáng)度及韌性較低,濕,稍密-中密狀,具中等壓縮性。取土樣7個(gè),試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值:含水量ω0=27.4%,孔隙比e=0.764,塑性指數(shù)IP=9.4,液性指數(shù)IL=0.550,壓縮系數(shù)a1-2=0.32MPa-1,壓縮模量ES=5.43Mpa。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)7次,修正擊數(shù)2.9~4.9擊/30cm,平均4.0擊/30cm。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)72次,修正擊數(shù)1.0~4.0擊/10cm,平均2.1擊/10cm。場(chǎng)地內(nèi)所有鉆孔均見(jiàn)該層,層厚0.50~3.90米,層頂埋深0.00~2.20米,層底標(biāo)高24.85~28.15米。②-2層 粉砂、局部夾細(xì)砂(Qal):黃色、土黃、灰黃色,顆粒以粉粒為主,均勻,礦物成分主要為石英,無(wú)粘性,濕,稍密-中密狀,具中等壓縮性。ZK12、ZK14孔底部分別夾70cm與80cm的中密狀細(xì)砂。取土樣1個(gè),試驗(yàn)數(shù)據(jù):含水量ω0=24.6%、孔隙比e=0.719。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)1次,修正擊數(shù)8.3擊/30cm。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)21次,修正擊數(shù)1.0~8.0擊/10cm,平均2.5擊/10cm。該層除ZK1、ZK2、ZK8、ZK11、ZK15五孔外,余孔均見(jiàn)該層,層厚0.50~2.10米,層頂埋深2.30~5.00米,層底標(biāo)高24.40~26.45米。
、-1層 礫砂、粗砂(Qal):淺灰黃、灰黃色,顆粒以粗粒為主,含較多的圓礫,余多為中、細(xì)粒,少量卵石,分選性中等,不均勻,砂礫多呈次棱角狀,礦物成分主要為石英,多呈中密狀。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)4次,修正擊數(shù)11.0~33.2擊/30cm,平均18.8擊/30cm。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)32次,修正擊數(shù)2.0~19.0擊/10cm,平均7.0擊/10cm。該層局部分布,見(jiàn)于ZK4、ZK6、ZK7、ZK10、ZK14、ZK15、ZK17、ZK18、ZK19、ZK20、ZK21十一個(gè)鉆孔。層厚0.70~2.40米,層頂埋深2.30~4.70米,層底標(biāo)高23.80~25.45米。
、-2層 圓礫(Qal):淺灰黃、灰黃、黃色,顆粒以圓礫為主,次為卵石與粗粒,不均勻,砂礫多呈次棱角-次園狀,礦物成分主要為石英,卵石大小20~50mm,多呈次園-園狀,成分多為石英砂巖、脈石英等。飽和,多呈中密狀。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)2次,修正擊數(shù)2.8~20.9擊/30cm,平均11.9擊/30cm。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)9次,修正擊數(shù)4.0~15.0擊/10cm,平均8.4擊/10cm。該層局部分布,見(jiàn)于ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK10、ZK11、ZK14、ZK15十個(gè)鉆孔。層厚1.50~6.80米,層頂埋深2.60~5.90米,層底標(biāo)高20.05~25.60米。
、-3層 粉砂(Qal):灰白色,顆粒以粉粒為主,均勻,無(wú)粘性,局部稍具粘性,很濕,中密狀。該層成透鏡體狀分布,僅見(jiàn)于ZK4、ZK10孔,層厚1.30~4.10米,層頂埋深7.40~10.00米,層底標(biāo)高18.60~18.75米。
③-4層 卵石(Qal):淺灰黃色,顆粒以卵石為主,含量在50%以上,余為圓礫與砂粒,分選性差,不均勻。卵石大小20~50mm,以次園-園狀居多,成分多為石英砂巖,脈石英等。砂粒及礫石多呈次棱角-次園狀,成分主要為礦物石英,局部為石灰?guī)r角礫。飽和,多呈中密狀。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)2次,修正擊數(shù)25.2~33.4擊/30cm,平均29.8擊/30cm。做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)16次,修正擊數(shù)5.0~12.0擊/10cm,平均8.1擊/10cm。場(chǎng)地內(nèi)除ZK1、ZK2、ZK3、ZK6、ZK14五孔外,余孔均見(jiàn)該層,層厚2.10~9.20米,層頂埋深4.00~11.50米,層底標(biāo)高13.45~22.15米。
、-5層 殘積粉質(zhì)粘土、粉土(Qel):灰黃、褐黃、灰色,為石灰?guī)r風(fēng)化產(chǎn)物,顆粒以粉粒為主,次為粘粒或粘粒少量,含較多半風(fēng)化石灰?guī)r角礫,切面較粗糙,干強(qiáng)度及韌性中等,殘積粉質(zhì)粘土呈可塑狀,殘積粉土呈中密-密實(shí)狀,具中等-低壓縮性。做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)2次,修正擊數(shù)6.1~31.7擊/30cm,平均18.9擊/30cm。該層局部分布,僅見(jiàn)于ZK16、ZK19、ZK21三孔,層厚4.30~12.20米,層頂埋深12.70~17.00米,層底標(biāo)高0.50~12.70米。
④-1層 強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r(C):灰、灰黃色,巖芯呈角礫狀,灰?guī)r角礫多較硬,部分用手可以折斷。該層僅見(jiàn)于ZK16孔,層厚2.90米,層頂埋深18.90米,層底標(biāo)高7.90米。
、軐 中風(fēng)化石灰?guī)r(C):灰色,巖芯呈柱狀-長(zhǎng)柱狀,斷面新鮮,巖質(zhì)堅(jiān)硬,敲擊聲脆,局部裂隙較發(fā)育,偶見(jiàn)溶洞。場(chǎng)地內(nèi)有ZK4、ZK15、ZK17、ZK18、ZK20、ZK21六個(gè)鉆孔揭露到該層,層面不平,場(chǎng)地西北部及中部頂板埋深較淺,東南側(cè)頂板埋深較大。揭露厚度0.20~3.60米,層頂埋深7.50~29.20米,揭露層底標(biāo)高0.30~19.65米。
2、巖土的物理力學(xué)性質(zhì)
地 基 土 物 理 力 學(xué) 指 標(biāo) 數(shù) 理 統(tǒng) 計(jì) 表
地層編號(hào) | 地層名稱 | 統(tǒng)計(jì)指標(biāo) | 物理性質(zhì)指標(biāo) | 壓縮系數(shù) | 壓縮模量 | 天然快剪試驗(yàn) | |||||||||
含水率 | 密度 | 比重 | 孔隙比 | 飽和度 | 液限 | 塑限 | 液性指數(shù) | 塑性指數(shù) | 粘聚力 | 內(nèi)摩擦角 | |||||
ω0 | ρ | Gs | e | Sr | ωl | ωp | IL | IP | α1-2 | ES | c | φ | |||
% | g/cm3 | % | % | % | MPa-1 | MPa | kPa | ° | |||||||
②-1 | 粉土、粉質(zhì)粘土 | 統(tǒng)計(jì)頻數(shù) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
最大值 | 32.5 | 1.97 | 2.69 | 0.861 | 100.0 | 36.5 | 24.7 | 0.857 | 11.8 | 0.43 | 6.38 | 29.0 | 23.8 | ||
最小值 | 23.0 | 1.88 | 2.61 | 0.691 | 87.8 | 27.5 | 20.5 | 0.031 | 7.0 | 0.26 | 4.17 | 10.2 | 8.6 | ||
平均值 | 27.4 | 1.91 | 2.66 | 0.764 | 94.99 | 31.8 | 22.4 | 0.550 | 9.4 | 0.32 | 5.43 | 18.9 | 16.4 | ||
②-2 | 粉砂 | 統(tǒng)計(jì)頻數(shù) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
數(shù)值 | 24.6 | 1.95 | 2.69 | 0.719 | 92.1 |
地 基 土 物 理 力 學(xué) 指 標(biāo) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 表
地層編號(hào) | 地層名稱 | 物理性質(zhì)指標(biāo) | 壓縮系數(shù) | 壓縮模量 | 標(biāo)貫擊數(shù)最小-最大平均(次) | 重力觸探擊數(shù)最小-最大平均(次) | 地基承載 力特征值 | 水下鉆(沖)孔樁 | |||||
含水率 | 孔隙比 | 飽和度 | 液性指數(shù) | 塑性指數(shù) | 側(cè)摩阻力特征值經(jīng)驗(yàn)值 | 端阻力特征值經(jīng)驗(yàn)值 | |||||||
ω0 | e | Sr | IL | IP | α1-2 | Es | N | N63.5 | fak | qsa | qpa | ||
% | % | MPa-1 | MPa | 擊/30cm | 擊/10cm | kPa | kPa | kPa | |||||
① | 素填土 | 2.0-37.08.2(21) | 100 | ||||||||||
②-1 | 粉土、粉質(zhì)粘土 | 27.4 | 0.764 | 94.99 | 0.550 | 9.4 | 0.32 | 5.43 | 2.9-4.94.0(7) | 1.0-4.02.1(72) | 120 | 25 | |
②-2 | 粉砂、細(xì)砂 | 24.6 | 0.719 | 8.3(1) | 1.0-8.02.5(21) | 110 | 25 | ||||||
③-1 | 礫砂、粗砂 | 11.0-33.218.8(4) | 2.0-19.07.0(32) | 200 | 50 | ||||||||
③-2 | 圓礫 | 2.8-20.911.9(2) | 4.0-15.08.4(9) | 300 | 50 | ||||||||
③-3 | 粉砂 | 100 | 25 | ||||||||||
③-4 | 卵石 | 25.2-33.429.8(2) | 5.0-12.08.1(16) | 500 | 50 | 1200 | |||||||
③-5 | 殘積粉質(zhì)粘土 | 6.1-31.718.9(2) | 160 | 25 | |||||||||
④-1 | 強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r | 1500 | 80 | 1200 | |||||||||
④ | 中風(fēng)化石灰?guī)r | 3000 | 150 | 5000 |
(三)工程水文
在本次勘察深度范圍內(nèi)有透水性極好卵石層,下伏基巖局部見(jiàn)有溶洞發(fā)育,場(chǎng)地距蓄水河邊僅有20米,地下水對(duì)工程有較大的影響。
在本次勘察深度范圍內(nèi)的地下水屬微承壓水,勘察期間實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深為1.10m~2.20m。場(chǎng)地靠近蓄水河邊,水位變化主要受河水的蓄放影響,由于水位高于基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)考慮地下水的影響,采取必要的措施。
在ZK4孔取水樣,按分析結(jié)果判定:地下水對(duì)Ⅱ類場(chǎng)地環(huán)境中的混凝土無(wú)腐蝕性,建筑物混凝土可不采取防護(hù)措施。
三、地基注漿設(shè)計(jì)
(一)、注漿目的
本工程注漿主要有如下幾個(gè)目的:
1、減小地基的不均勻變形,改善基礎(chǔ)底2~3m范圍內(nèi)地基的均勻性;
2、提高地基承載力,使局部的粉砂、細(xì)砂、和粉質(zhì)粘土層的地基承載力特征值達(dá)到250Kpa以上;中粗砂、礫砂、園礫、卵石層的地基承載力特征值達(dá)到400Kpa以上;
3、使基礎(chǔ)底2~3m范圍內(nèi)的地基密實(shí)度大幅度提高,起到止水防涌的目的;
4、通過(guò)基坑側(cè)壁的注漿,使基坑周邊的土層固結(jié),同時(shí)起到止水和與螺旋鉆孔灌注樁形成復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。
(二)、注漿方法選擇
根據(jù)本工程的地質(zhì)特點(diǎn)和工程對(duì)注漿質(zhì)量的要求,參照類似工程的施工經(jīng)驗(yàn),選用袖閥管注漿,注漿漿液采用水泥漿。
(三)、袖閥管注漿設(shè)計(jì)
袖閥管注漿設(shè)計(jì)主要依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ 15-31-2003、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》DBJ 15-38-2005。
1、注漿孔距
(1)對(duì)局部的粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層,孔距取750,排距取700。
(2)粗砂、礫砂、卵石層,孔距取1500,排距取1400。
2、漿液配合比設(shè)計(jì)
。1)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層注漿漿液配合比
粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層的注漿漿液,采用純水泥漿。
水灰比:
第一輪注漿水灰比為1.0;第二輪注漿水灰比為0.9;第三輪注漿水灰比為0.8。
。2)粗砂、礫砂、卵石層注漿漿液配合比
粗砂、礫砂、卵石層注漿的漿液配合比水灰比:
第一輪注漿
水泥:粘土:水:FDN=100:20:110:3
第二輪注漿
水泥:水:FDN=100:90:3
第三輪注漿
水泥:水=100:90
3、注漿量
水泥用量按平均水灰比0.90計(jì)算。由于本工程注漿需同時(shí)考慮提高地基承載力和達(dá)到止水效果,應(yīng)采用高強(qiáng)度注漿。
。1)局部的粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層每米孔深注漿量
根據(jù)勘察報(bào)告,粉質(zhì)粘土、粉土的孔隙比為(0.764+0.719)/2=0.742,孔隙率為0.742/(1+0.742)=0.426。
Q=1000vnβα
=1000×0.525×0.426×0.45×1.15
。115.7 L/m
漿液注入率為115.7/525=0.22=22%。
水泥用量t=115.7×0.818=94.6 kg/m
Q-每米注漿量(L);
v-加固土體積(m3);
n-土的孔隙率;
β-漿液填充系數(shù),中密粉土取0.45;
α-漿液損耗系數(shù),一般取1.15~1.30。
粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂層每米孔深水泥注入量設(shè)計(jì)取值為95.0kg/m。
(2)粗砂、礫砂、卵石層每米孔深注漿量
根據(jù)勘察報(bào)告,粗砂、礫砂、卵石層均為中密狀。參考《巖土注漿理論與工程實(shí)例》第106頁(yè)提供的指標(biāo),孔隙率為0.35。
Q=1000vnβα=1000×2.1×0.35×0.8×1.05
。617.4 L/m
水泥用量=617.4×0.818=505.0 kg/m。
漿液注入率為617.4/2100=0.294=29.4%
粗砂、礫砂、卵石層每米孔深注入量設(shè)計(jì)取值為:
水泥=460.0 kg/m,粘土=45 kg/m。
3、注漿壓力
本工程注漿依控制注漿量為主,注漿壓力只作為參考。注漿壓力以水泥漿液能順利注入為原則,在注入率大于10L/min的情況下,盡可能采用較小的注漿壓力,減小地面冒漿的可能性。因此,注漿壓力可按0.5Mpa~2.0Mpa控制。
(三)、注漿施工
1、袖閥注漿總體程序
放線定位→小片區(qū)注漿試驗(yàn)→大面積注漿→質(zhì)量檢查
2、放線定位
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的孔位進(jìn)行測(cè)量放線,定出注漿孔位置。
3、小片區(qū)注漿試驗(yàn)
在展開(kāi)全面注漿前,應(yīng)進(jìn)行小片區(qū)注漿試驗(yàn),試驗(yàn)區(qū)可采用6×6孔排成方塊,主要檢查設(shè)計(jì)水泥用量、注漿壓力和注漿效果。
4、大面積注漿
小片區(qū)注漿試驗(yàn)完成后,即可展開(kāi)大面積注漿,注漿擬分二序進(jìn)行,即跳孔注漿,并沿周邊向內(nèi)逐圈注漿。
5、袖閥劈裂注漿單孔工藝流程
鉆孔→灌注封殼料→安裝袖閥管→進(jìn)行第一輪次注漿→清洗袖閥管內(nèi)的殘留漿液→待凝12小時(shí)→進(jìn)行第二輪次注漿→清洗袖閥管內(nèi)的殘留漿液→待凝12小時(shí)→進(jìn)行第三輪次注漿
。1)、采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆注漿孔,采用90mm鉆頭鉆進(jìn)。開(kāi)鉆前應(yīng)調(diào)整好鉆機(jī)的垂直度,確保鉆孔的垂直度偏差小于1%。
。2)、鉆孔到設(shè)計(jì)位置后,從鉆桿內(nèi)向孔內(nèi)注入封殼料。封殼料采用水泥、粘土混合漿,配合比為水泥:粘土:水=1:1.5:1.88,3天齡期抗壓強(qiáng)度約為0.3Mpa。
。3)、注入封殼料后,應(yīng)立即將制作好的塑料袖閥管插至孔底,并盡量使袖閥管垂直和位于孔的中央。
(4)、待封殼料的強(qiáng)度達(dá)到0.3Mpa后,可開(kāi)始第一輪次注漿,水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的50%。采用帶有雙向密封裝置的專用注漿槍注漿,注漿從下而上逐環(huán)進(jìn)行,漿液水灰比為9.0,全孔注漿段注漿完成后,把鋁塑管插至袖閥管底,用清水把袖閥管內(nèi)的殘留漿液清洗干凈。
。5)、待凝12小時(shí)后,可開(kāi)始第二輪次注漿,水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的30%。注漿方法同第一輪次注漿,漿液的水灰比調(diào)整為0.8。
(6)、待凝12小時(shí)后,可開(kāi)始第三輪次注漿,水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的20%。注漿方法同第一輪次注漿,漿液的水灰比調(diào)整為0.8。
。7)、注漿施工過(guò)程應(yīng)做好相應(yīng)的施工記錄,對(duì)鉆孔深度、每輪次注漿壓力、每輪次注漿量、每輪次注漿時(shí)間和總注漿量等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。及時(shí)整理資料,經(jīng)常分析對(duì)比相鄰注漿孔和相鄰排注漿孔的注漿流量、注漿壓力和注漿量等參數(shù),根據(jù)各參數(shù)的變化情況估計(jì)注漿效果。對(duì)注漿過(guò)程中存在的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行分析處理。
6、注漿過(guò)程注意事項(xiàng)
注漿過(guò)程中,應(yīng)對(duì)地面、周圍建筑物、地下管線進(jìn)行沉降、傾斜、變形和位移觀測(cè)。
(四)、注漿效果
1、設(shè)計(jì)要求
本工程袖閥管注漿要求注漿完成28天后的地基承載力特征值:
。1)粉砂、細(xì)砂、和粉質(zhì)粘土層的地基承載力特征值達(dá)到250Kpa以上;
。2)中粗砂、礫砂、園礫、卵石層的地基承載力特征值達(dá)到400Kpa以上;≥400Kpa;
(3)滲透系數(shù)≤1×10-4。
2、注漿效果檢測(cè)
本工程的注漿效果檢測(cè)采用取芯抗壓、標(biāo)貫試驗(yàn)、壓板試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)四種方法綜合檢測(cè)。注漿效果檢測(cè)應(yīng)在注漿結(jié)束14天后進(jìn)行。