东莞市南开大学附中实验学校地基强夯处理工程总结.doc
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东莞市南开大学附中实验学校地基强夯处理工程
施工总结
目录
一、工程概况
二、方案的可行性分析及强夯法加固处理的特点
三、强夯法加固地基的原理
四、强夯法在本工程中的应用
五、结论
东莞市南开大学附中实验学校地基强夯处理工程
施工总结
一、工程概况
1、概述
拟建东莞市南开大学附中实验学校(一期工程)地处东莞市东城区水濂山。
拟建建筑物为(A区)小学部、(B区)中学部、(C区)综合楼、(D区)体育馆、(G区)主入口大门、(H区)田径场及看台,以及各区相应的附属构筑物。
拟建建筑物均为多层建筑。
根据区域地质构造条件,结合工程的规模和特征、场地和地基的复杂程度等判断:
工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级。
建筑场地占地面积约12.5万平方米,原始地貌单元属为低山丘陵地貌单元与冲沟微地貌单元,经人工堆填,形成较深厚的欠固结填土,填土厚度0~10米,地基承载力及沉降指标不能满足设计要求,需对地基进行处理,需处理的地基面积约5.9万平方米。
2、场地岩土工程条件
2.1地层划分
场地地层为素填土层、坡洪积层、坡积层、残积层,下伏基岩为花岗岩,各岩土层分布情况如下:
(1)填土层(Qml):
揭露土性为素填土,土质松散,稍湿,成分为粘性素填土。
(2)坡洪积层(Qdl+pl):
a.含砂粉质粘土层:
可塑,中等压缩性,含约20%左右的砂颗粒,属后期坡积成因,厚度6.10m。
b.中砂层:
饱和,稍密,级配良,含约10~15%的粉粘粒,洪积成因。
厚度1.0m。
(3)、坡积层(Qdl):
含砂粉质粘土:
可塑,含约20%左右的砂颗粒,属早期坡积成因。
厚度0.50~8.90m,平均2.59m,中等压缩性,中等强度。
(5)、残积层(Qel):
砂质粘性土层:
饱和,硬塑,残疾成因,主要由粘土矿物粉粘粒组成,含15~30%左右砂粒,局部夹风化石英角砾,粘性较弱,土芯手捏易散,浸水易崩解、软化。
厚度0.70~13.8m,平均4.89m,中等压缩性,中等强度。
(6)、基岩:
略。
2.2土层物理力学性质指标
根据勘察报告土工实验结果,地基原始土层物理力学性质指标如下:
层序
土层
承载力特征值fak(kPa)
压缩模量
ES(MPa)
凝聚力C(KPa)
内摩擦角ф(度)
1
素填土
100
2.0
15
10
2-1
含砂粉质粘土
200
13
33
18
2-2
中砂
180
20
32
3
含砂粉质粘土
200
13
35
18
4
砂质粘性土
250
25
38
19.5
2.3地下水
场区地下水上层为孔隙潜水类型,第2-1层中砂受上下不透水层的覆盖,表现为局部承压;下层为基岩裂隙水。
场地地下水受大气降水、地表水及地下水体的垂向、横向渗透补给为主,以蒸发及向地势较低处排泄。
场地地下水埋藏较深,稳定水位埋深4.00~16.50m,平均9.97m,稳定水位标高28.10~55.98m,平均40.21m,其稳定水位随地形及季节性气候影响而波动。
二、方案的可行性分析及强夯法加固处理的特点
为了确定一种较为经济合理的地基加固方案,根据地质情况及本场地的特点,可以比较二种方案:
1、桩基础方案(预应力管桩及挖孔桩)
首先,对于道路、球场、场平回填土区域不宜采用桩基础,多层建筑采用桩基很不经济;其次,场地填土厚度变化大,有的建筑存在挖填方区,填方区的桩基承载力比挖方区同类桩的承载力显著降低,回填土湿陷性(自重固结)造成的负摩阻影响,每根桩约有近一半的桩长不能发挥作用,浪费较大,工期大幅度延长。
因此,不管是否采用桩基础(包括18层的教师公寓),直接采用桩基础都不是合理方案。
2、强夯法加固处理方案
强夯法具有经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、质量容易控制、适应范围广、节省材料、施工周期短等特点,特别适用于场地极不均匀(填土厚度变化大、存在挖填方、建筑物变化大)的大面积地基处理。
(1)适用场地内砂性土、粘性土、大块碎石类土、风化岩石组成的人工填土,对挖山回填的填料不必限制(除了采用桩基础的18层教师公寓需回填素土外)。
(2)应用范围广泛:
小学部、中学部、综合楼、体育馆、田径场,附属构筑物等多层建筑物和小型建筑物、采用桩基础的教师公寓、道路、挡土墙地基、绿化带均可采用强夯法加固处理填土地基,不至于产生过大的沉降和显著的不均匀沉降。
(3)加固效果显著:
地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干容重,减少孔隙比,降低压缩系数,增加场地均匀性,消除湿陷性。
该场地地基经强夯加固处理后,均可在夯后投入使用。
(4)有效加固深度:
采用3000~5000kNm能级强夯处理深度可达6~10m。
(5)施工机具简单:
强夯机主要为履带式起重机,加上自动脱钩装置。
(6)节省材料:
一般的强夯处理只是在土面上施以能量,无需添加建筑材料,从而节约了建筑材料的购置、运输、打入地下的施工费用,大大缩短施工周期。
当有特殊要求(如同一楼房出现挖填方等极不均匀情况)时,也可就地取材采用回填块石,其加固效果比单一工艺好得多。
(7)节省工程造价:
由于强夯无需建筑材料,除消耗油料外,没有其它消耗,因此工艺价格低廉。
教师公寓强夯后采用桩基,可使桩的承载力显著提高,桩的受力性能明显改善,主要是显著增加了桩的侧摩阻力和地基的水平刚度,具有明显的经济效益。
(8)施工快捷:
强夯工艺施工周期最短,特别是对本场地粗颗粒非饱和土的强夯,周期更短,与其它方案比较更为快捷,间接经济效益更为显著,时间效益更为凸显。