摘要:本文通過洛陽市高層次人才居住區(qū)4#高層住宅樓,采用級(jí)配砂石墊層處理地基的施工實(shí)踐,證明了級(jí)配砂石換填不均勻軟弱層地基同樣具有強(qiáng)度高、變型小,可以在地下水飽和狀態(tài)下施工的特點(diǎn);改善了級(jí)配砂石必須在無水狀態(tài)下施工的條件限制,補(bǔ)充了地基處理施工規(guī)范,提高了地基處理效果,縮短了工期降低了造價(jià),是一種很好的地基處理方案。關(guān)鍵詞:級(jí)配砂卵礫石,壓實(shí)系數(shù),不均勻系數(shù),曲率系數(shù)。1、工程概況洛陽市高層次人才居住區(qū)4#樓,位于洛南新區(qū)洛河大堤南側(cè),地下二層,地上二十六層。剪力墻筒體結(jié)構(gòu),總建筑面積17926平方米。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深在自身地面下5.7米。設(shè)計(jì)地基承載能力≥380KPa.基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,發(fā)現(xiàn)基底下部存積大片的砂窩,泥卵等軟弱層,經(jīng)采用釬探,超重型動(dòng)力觸探,施工勘探等探明在自然地面下9.4米以上部分需要挖除,該標(biāo)高比穩(wěn)定地下水位低1.9米。經(jīng)地質(zhì)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理及施工單位多次會(huì)議,確定采用砂、卵、礫石換填地基處理方案。2、巖石地質(zhì)條件工程緊臨洛河大堤、場地為廢棄的采砂石料廠,地貌單元地屬洛河Ⅰ級(jí)階段,根據(jù)河南省有色工程勘察有限公司提供(巖土工程勘察報(bào)告)得知,在勘探深度范圍內(nèi)的巖土為等四系沖,洪積成因,呈上細(xì)下粗典型二元結(jié)構(gòu)特征,分布特征自上而下依次為:耕土、雜填土;黃土狀粉土、粉砂(局部與卵石交錯(cuò));卵石(局部夾泥質(zhì)卵石、中砂、淤泥及圓礫、礫砂)、圓礫、卵石和圓礫層。地下水類型屬與孔隙潛水,水量豐富,水位穩(wěn)定在自然地面下7.5米,存于卵(礫)石層中,年變幅量在2.0-3.0米。3、施工準(zhǔn)備3.1 采用局部(僅挖深的軟弱層范圍)管井降水,挖除軟弱層,為防止地基卸載后的反彈,隨即澆筑了500-1300mm厚的C15素砼;并在基坑四周又設(shè)一道1000mm寬砼圍堰及邊坡錨噴支護(hù)。以防坑壁坍塌。3.2 選定料廠做級(jí)配試驗(yàn):要使砂卵礫石壓實(shí)地基有較高的密度,填料必須滿足以下要求:3.2.1 填料級(jí)配良好:不均勻系數(shù)Cn≥5;曲率系數(shù)Cc=1-3;3.2.2填料中大于5mm顆粒的含量在65-70%之間。3.2.3最大粒徑不超過50mm.3.2.4含泥量(小于0.1mm顆粒含量)要低于3%.我們對(duì)工地附近的幾個(gè)料廠進(jìn)行了多次踏察,發(fā)現(xiàn)天然砂石料中,砂含量較大,不能滿足最佳級(jí)配要求。通過比較決定采用2-5cm的卵石,0.5-2cm的園礫和0.5mm以下中粗砂等三種篩分料進(jìn)行人工拌合,三種篩分料的顆粒組成見下表:3.3 設(shè)計(jì)顆粒級(jí)配和控制干密度:將三種規(guī)格料:卵石、園礫、砂分別以4:3:3、5:2:3、3.5:3:3.5的比例進(jìn)行試配,然后進(jìn)行相對(duì)密度試驗(yàn)和顆分試驗(yàn),結(jié)果如下表:以4:3:3比例配合料較優(yōu)越,其最小、最大密度比較高,以此比例作為設(shè)計(jì)配合比,經(jīng)取樣、試驗(yàn),結(jié)果最大干密度為2.26g/cm3,最佳含水率6.0%,卵石占總量的40%,園礫占總量的30%,中粗砂占總量的30%.3.4 壓實(shí)設(shè)備選擇:砂石填料宜采用自重大,頻率低的震動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行多遍碾壓。砂石填料獲得最大密實(shí)度是通過壓實(shí)設(shè)備以其自重和震動(dòng)能量在填料面上作功的總和而產(chǎn)生的。震動(dòng)壓路機(jī)必須選擇最佳的震動(dòng)震幅和振動(dòng)頻率,才能使砂石填料具有足夠的壓實(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,才能對(duì)級(jí)配良好的砂石填層產(chǎn)生最大的壓實(shí)作用。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況及以往的施工經(jīng)驗(yàn),選用YZ-18型振動(dòng)壓路機(jī),限定碾壓行速≤30m/min.3.5確定施工參數(shù):因工程緊臨洛河大堤,又處于河壩蓄水期,原設(shè)置的降水井點(diǎn)形成的降水漏斗很難滿足降水施工的要求,達(dá)不到地基規(guī)范要求的在干燥狀態(tài)下砂石換填的條件,為此,經(jīng)有關(guān)專家結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際研討論證,決定打破級(jí)配砂石必須在干燥狀態(tài)下施工的規(guī)范規(guī)定;采用水下作業(yè),帶水鋪碾,并確保換填時(shí)基底水深不得大于300mm的要求(含水深300mm);施工時(shí)第一層虛鋪厚度800mm;第二層及以上各層虛鋪厚度300mm;18T震動(dòng)壓路機(jī)均勻震動(dòng)碾壓8-10遍。4、施工:4.1填料質(zhì)量要求:4.1.1填料級(jí)配良好;4.1.2填料中砂石質(zhì)量滿足要求;4.1.3保證填料的最佳含水率;4.1.4填料中不能有泥塊、雜草、含泥量低于5%.填充料在料場用裝載機(jī)按4:3:3比例進(jìn)行人工拌合,拌合遍數(shù)不小于3遍,然后裝入翻斗汽車運(yùn)入坑底,填料進(jìn)入坑底后用推土機(jī)刮平,振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,碾壓時(shí)先壓長邊,后壓短邊,先靜壓兩遍,然后振動(dòng)碾壓8遍,保證基坑覆蓋面均勻獲得8-10遍的壓實(shí)要求,邊角壓路機(jī)壓不到部位用蛙式打夯機(jī)補(bǔ)振。鋪筑工作從低處向高處水平狀分層填筑,每層內(nèi)不留施工縫。4.2施工流程圖。4.3施工過程中壓實(shí)系數(shù)檢測(cè):因碾壓后的級(jí)配砂礫石用環(huán)刀取樣有困難,實(shí)際操作時(shí)根據(jù)規(guī)范要求采用級(jí)配純砂預(yù)埋取樣點(diǎn),在同條件下碾壓后,用容積不小于200cm3的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀壓入碾壓層1/3-2/3的深度內(nèi)取樣測(cè)定干密度;所有試驗(yàn)點(diǎn)的壓實(shí)系數(shù)在0.96-1.06之間,滿足設(shè)計(jì)要求。5、靜壓試驗(yàn)基坑回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,選取3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),用直徑為1.1m,面積約0.95m2的壓板,在砂石填層頂面3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別加載,當(dāng)各點(diǎn)加載量達(dá)到1000Kpa;均未達(dá)到極限荷載,此時(shí)的地基承載力特征值為500Kpa,満足380Kpa的設(shè)計(jì)要求。