混凝土置换桩在软质岩层地基处理中的应用__集群

摘要本文通过混凝土置换桩地基处理技术在成都地区软质岩层中的工程实践，介绍了混凝土置换桩的适用条件、加固机理及地基的承载力分析。实践表明，该地基处理技术具有施工方便、地基承载力高、施工质量易控制、工程费用低等优点，为成都地区同类地基处理工程的设计和施工提供了借鉴。
　　关键词混凝土置换桩软质岩层地基处理承载力
　　
　　
　　1    前言
　　近年来，随着城市建设的快速发展，复合地基解工程应用发展很快，新的复合地基形式在不断出现，如：“渣土桩”复合地基、“钢渣桩”复合地基、长短桩复合地基，以及在刚性基础下设置柔性垫层等[1]，同时，复合地基的施工工艺也在不断更新，复合地基技术的推广已经产生了良好的经济效益和社会效益，但随着高层和超高层建筑的不断出现，以前的复合地基承载力已不能满足它的设计要求。
　　由于成都地区的地层结构较为特殊，强风化泥岩属软质岩层，其承载力特征值约为350kPa，压缩模量约为20MPa。而30层以上的高层和超高层建筑设计要求经处理后的地基承载力特征值不小于900kPa，压缩模量不低于45MPa，无论是承载力还是压缩模量，强风化泥岩无法满足上部荷载要求。因此，采用混凝土置换桩地基处理技术对强风化软质岩层进行处理。该项工程技术具有施工方便、单桩承载力高、施工质量易控制、工程费用低等优点，对成都地区的建筑地基处理方法的改进起到了一定的推动作用，随着这项技术的推广，经济和社会效益将逐渐显现。
　　2    适用条件和加固机理
　　2.1    适用条件
　　使用该处理方法的建筑物必须具有以下特点：（1）在成都地区修建的30~48层的高层建筑；（2）地下室设计为3~5层；（3）对持力层承载力要求在800kPa~1000kPa；（4）强风化软质岩层的承载力不能满足设计要求。
　　由于这些特点，使得建筑物基础设计方案的选择成为一大难题。为此，采用混凝土置换桩地基处理技术，解决了成都地区的这一技术难题，提高了桩端承载力，降低了工程造价，缩短了工期，保证了工程的质量和安全。
　　2.2加固机理分析
　　该处理方法采用人工挖孔的方式，将不能满足地基承载力设计要求的强风化软质岩层进行清除，用符合设计强度要求的素混凝土进行置换，使处理后的地基能满足地基承载力的设计要求。
　　3    工程实例与检测分析
　　3.1工程实例
　　成都某工程包括十栋住宅（地上45～47层、地下2层）、地下车库（2层）。采用框剪结构，筏板基础，基础埋深约-12.60m，±0.000相当于绝对标高约484.95m。在建的十栋高层建筑荷重较大及地下室埋藏较深是本工程建筑物的主要特点，因此，对地基强度及变形要求较高。
　　根据地勘报告资料，场地内地层至上而下分布有：①杂填土，层厚0.30～2.30m。②素填土，层厚约1.5～3.20m。③粉土，层厚0.70～2.90m。④细砂，层厚0.30～2.00m。⑤中砂，层厚0.70～2.20m。⑥卵石，层厚0.60～8.00m。⑦)强风化泥岩，层厚0.60～4.90m。⑧中风化泥岩，层顶标高为457.31～464.45m。⑨泥质石膏岩，顶面埋深一般26.30～29.00m,标高453.85～456.68m，该层未揭穿。场地地下水为孔隙潜水，砂、卵石层为含水层，渗透系数K=16m/d。下部泥岩为隔水层，地下水不发育，该场地地下水对建筑材料不具腐蚀性。据成都地区区域水文地质资料，预计丰水期会上升2.00左右。
　　根据其岩土工程详细勘察报告揭露，建筑物基础底或基础底一定范围内存在较厚的强风化泥岩（包括强风化和中等风化互层），强风化泥岩承载力特征值为350kPa，压缩模量为20MPa，无论是承载力还是压缩模量，强风化泥岩无法满足上部荷载要求，需对该层进行加固处理。而设计要求经处理后的复合地基单桩承载力特征