高压旋喷桩复合地基设计方案第二版

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1、广元市利州区利元国有投资有限公司快乐人家项目高压旋喷桩地基加固处理方案（第二版）中国建筑西南勘察设计研究院有限公司201 4 年 4 月 15 日广元市利州区利元国有投资有限公司快乐人家项目 高压旋喷桩地基加固处理方案 （第二版）工程编号： B13-0730总经 理：赵翔总工 程 师：康景文审定：朱丹审核：晏宾设计：王新刘小俊中国建筑西南勘察设计研究院有限公司2014年 4月15日1 / 162 / 16目录1、工程概况 错. 误 !未指定书签2、场地条件 错. 误 !未指定书签2.1 场地位置 、地形地貌 错. 误 !未指定书签2.2 地层结构和分布 错. 误 !未指定书签2.3 场地水文条

2、件 错. 误 !未指定书签3、高压旋喷桩复合地基设计 错. 误 !未指定书签3.1 设计依据 错. 误!未指定书签3.2 地基加固技术要求 错. 误 !未指定书签3.3 旋喷桩加固设计计算 错. 误 !未指定书签3.4 旋喷桩布置 错. 误!未指定书签3.5 旋喷桩桩长 错. 误!未指定书签3.6 褥垫层 错.误 !未指定书签3.7 设计工程量 错. 误!未指定书签3.8 旋喷桩施工工艺和施工方法 错. 误 !未指定书签3.9 施工控制参数 错. 误 !未指定书签4、旋喷地基加固质量检测 错. 误 !未指定书签附：高压旋喷桩桩位平面布置图 （3 张）1、工程概况广元市利州区快乐人家项目由广元市

3、利州区利元国有投资有限公司投资建设，由广元工程设计院进行建筑设计。该项目为高层商住楼小区，由18层（局部为商业裙房）、28层等八幢高层建筑物和一幢商业用房（含社区用房）组成。本工程需要进行地基处 理的是其中六幢，各主要拟建建筑物基本特征见表1.1 0各拟建建筑物基本特征表1.1编号层数建筑咼结构地下室 0.00P筏板基础筏板基础n（层）度（m类型层数标咼（m基底标高（m厚度（m）2号楼1854.45框剪1489.50481.051.203号楼1854.45框剪1489.50481.051.204号楼1851.45框架1490.45482.451.205号楼1851.45框架1490.45482

4、.451.206号楼1851.45框架1490.45482.451.207号楼1851.45框架1490.45482.451.20本工程由广元工程设计院设计。基础埋深详见表1.1，要求复合地基承载力特征值 510。根据快乐人家岩土工程勘察报告和设计要求，该场地 2、3、4、5、6、7 主楼筏板基础范围内基底以下粉砂、 砂夹卵石、稍密卵石和中密卵石等地层变形和承载 力不能满足设计要求，需对该范围地基进行加固处理。我公司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 地质和水文地质条件以和四川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，我公司对该

5、工程采用高压旋喷桩地基加固处理方案设计。2、场地条件2.1场地位置、地形地貌拟建场地位于广元市利州区大石片区快乐村境内。广元市地处四川盆地北部边缘、 川陕甘三省结合部，位于成都、西安、重庆和兰州四大西部城市之间的腹心地带，是川 陕甘毗邻地区的交通枢纽和物资集散中心，集水、陆、空于一体。宝成铁路、广旺铁路 和108、212两条国道主干线在市区交汇，嘉陵江水运可直达重庆，广元机场已建成通 航，成绵广高速快捷方便。拟建场地位于嘉陵江一级支流南河I级阶地，场地大部分属居民种植用地和现状道路，地形起伏较小，勘察期间实测各勘探点孔口地面高程484.51488.57m,高差为4.06m。场区地貌总体属构造侵

6、蚀中低山地貌；场地微地貌单元属嘉陵江水系之南河I 级阶地，地貌类型较单一。2.2 地层结构和分布 根据快乐人家岩土工程勘察报告 ，勘探深度范围内地基土层依次为：第四系全 新统人工填土层（Q4）杂填土、第四系全新统耕植层（Q）耕土、第四系全新统冲洪积 层（Q4）成因的砂质粉土、粉砂、细砂和卵石、侏罗系中统沙溪庙组（J2S）泥岩。场内各岩土结构和特征从上到下为： 第四系全新统人工填土层（ Q4）杂填土：杂色，稍湿，松散，主要由砌筑道路的砂卵石、混凝土块组成，含少量 的粉土和生活垃圾等。主要分布于现状道路处，钻探揭露厚度0.303.20m。第四系全新统耕植层（Q4）耕土：场地均有分布。杂色，松散状，

7、以粉土为主，土中含少量卵石、贝壳等杂物，土 质较均匀，主要分布于居民种植用地，钻探揭露厚度 0.50m。第四系全新统冲洪积层 （Q4） 砂质粉土：褐黄色，稍湿，稍密。以粉土为主，含约1520%粘性土和少量粉砂，土 中含黑色碳质物和褐红色铁锰质氧化物斑点。土体干强度、韧性低，无光泽反应，轻度摇振反 应；场地内普遍分布，揭露厚度0.504.60m粉砂：褐灰褐黄色，稍湿湿，松散状。系石英、长石、云母细片、岩屑和暗色矿物 等颗粒组成，呈透镜体状分布于卵石层中。该层局部分布，揭露厚度）.501.50m细砂：褐灰褐黄色，稍湿湿，松散状。系石英、长石、云母细片、岩屑和暗色矿物 等颗粒组成，呈透镜体状分布于卵

8、石层中，该层局部分布，揭露厚度）.502.05m卵石：褐色，局部为棕红色，稍密中密密实，稍湿饱和，卵石主要成分为 石英砂岩、石英岩、灰岩，粒径一般 2-15，磨圆度较好，呈圆状、亚圆状，含漂石， 局部含少量粘土；充填物上部主要为粉土，下部以中细砂为主。根据超重型（N120）动力触探试验和钻探进入难易程度和取芯样充填程度，将其可分为砂夹卵石-1、稍密卵石-2、中密卵石-3等三个亚层： 砂夹卵石 -1 ：呈层状、似层状和透镜体分布主要分布于卵石层中， 充填物以细砂为主，卵石含量小于55%排列十分混乱，绝大多数不接触，N120锤击数13击/10cm。 揭露厚度 0.204.00m。稍密卵石 -2 ：

9、呈层状、似层状和透镜体分布于卵石层中，卵石含量约 55-60%， 粒径一般2-6。超重型（N12C）动力触探试验击数3 N1206击。场地普遍分布。揭露厚度 0.40 4.20m。中密卵石 -3 ：呈层状、似层状和透镜体分布于卵石层中，卵石含量约65%，粒径一般310,含漂石，超重型（N120动力触探试验击数6510，满足设计对复合地基承载力要求。复合土层压缩模量计算复合土层的压缩模量等于桩间土各天然地基土层压缩模量的Z倍，z= / Z(1) 粉砂层 取5.20 ，取510,取90.0，Z= 510/ 90= 5.67Z= 5.67 X 5.20=29.5。(2) 中密卵石层 取37.50 ，

10、取510,取420.0 ,Z= 510/ 420= 1.21Z= 1.21 X 37.5=45.4。(3) 稍密卵石层 取22.50 ，取510,取280.0 ,Z= 510/ 280= 2.14Z= 2.14 X 22.5=45.4。3.3.3 4、5号楼复合地基计算高压旋喷桩间距计算和承载力复核计算按照最不利94号钻孔计算，桩长按进入强风化泥岩考虑。土名指标稍密卵石砂夹卵石稍密卵石中密卵石强风化泥岩土层厚度（m）2.201.500.802.80桩的侧阻力特征值（）45384560桩端端阻力特征值（）600n根据公式 RaUp q si 1 ipq p Api 1& = 1.57 (2.2

11、X 45+ 1.5 X 38+ 0.8 X 45+2.8 X 60)+ 0.8 X 600X 0.196 = 659.28=0.25 X 7500X 0.196/0.9 = 408.33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400.0。根据公式 fspkmF?Ap（1 mfsk， fspk取 510,求得4、5号楼筏板基础地基处理 m= 0.209。本工程高压旋喷桩按照等边三角形布 置，根据 22, 1.05s,求得 s = 1.04m （其中 0.50m）。按照等边三角形布桩，最小桩距取1.00m。则22=0.227 （当桩按等边三角形布置时，1.05

12、s ），通过公式 3.3-1 :计算得=540.62510,满足设计对复合地基承载力要求。复合土层压缩模量计算复合土层的压缩模量等于桩间土各天然地基土层压缩模量的Z倍，z= / Z（1）稍密卵石层 取22.50 ，取510,取280.0，Z= 510/ 280= 1.82Z = 1.82 X 22.5=40.9。（2）砂夹卵石 取16.00 ，取510,取160.0，Z= 510/160= 3.19Z= 3.19 X 16.0=51.0。（3）中密卵石层 取37.50 ，取510,取420.0,Z= 510/ 420= 1.21Z = 1.21 X 37.5=45.4。334 6、7号楼复合地

13、基计算高压旋喷桩间距计算和承载力复核计算按照最不利120号钻孔计算，桩长按进入强风化泥岩考虑。土名指标粉砂砂夹卵石中密卵石稍密卵石中密卵石强风化泥岩土层厚度(m)0.71.303.40.700.5桩的侧阻力特征值()1338604560桩端端阻力特征值()600n根据公式 RaUp qsi l ipqpApi 1Ra = 1.57 (0.7 X 13+ 1.3 X 38+ 3.4 X 60+0.7 X 45+0.5 X 60)+ 0.8 X 600X 0.196 =555.66=0.25 X 7500X 0.196/0.9 = 408.33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

14、经验，取单桩承载力特征值400.0。根据公式f spkmR A (1m)f sk , fspk 取 510,求得6、7号楼筏板基础地基处理0.209。本工程高压旋喷桩按照等边三角形布置，根据 22, 1.05s,求得 s = 1.04m (其中 0.50m)。按照等边三角形布桩，最小桩距取1.00m。则22=0.227 (当桩按等边三角形布置时，1.05s )，通过公式 3.3-1 :计算得=540.62510,满足设计对复合地基承载力要求。复合土层压缩模量计算复合土层的压缩模量等于桩间土各天然地基土层压缩模量的Z倍，z= / Z(1) 粉砂层 取5.20，取510,取90.0，Z= 510/

15、 90= 5.67Z= 5.67 X 5.20=29.5。(2) 砂夹卵石 取16.00 ，取510,取160.0 ,Z= 510/160= 3.19Z= 3.19 X 16=51.0。(3) 中密卵石层 取37.50 ，取510,取420.0,Z= 510/ 420= 1.21Z = 1.21 X 37.5=45.4。(4) 稍密卵石层取22.50 ，取510,取280.0 ,Z= 510/ 280= 1.82Z = 1.82 X 22.5=40.9。3.4旋喷桩布置根据设计计算得出的置换率和桩间距，结合各栋建筑基础形式，在筏板基础范围内均匀布桩，布桩形式采用等边三角形布置，桩间间距为1.0

16、0 m,局部位置布桩根据现场基础形式有所调整。详见高压旋喷桩桩位平面布置图。3.5旋喷桩桩长高压旋喷桩以强风化泥岩为桩端持力层，桩长根据地质情况确定。根据地勘资料 揭露地层情况：旋喷桩处理深度 6.108.80m, 2、3号楼平均桩长约7.8m, 4、5号楼 平均桩长约7.10m, 6、7号楼平均桩长约7.3m。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300,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

17、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(m)褥垫层 面积(m)旋喷桩数(根)预计平均处理深度(m)预计总进 尺深度(m)总桩 数(根)总米数(m)2、3号楼1449.01485.517227.813431.6551341107.84、5楼1591.51653.018867.213579.26、7号楼1611.81670.719057.414097.03.8旋喷桩施工工艺和施工方法施工工艺测量放孔一采用30型钻机引孔（或采用70钻机冲击引孔）-置入旋喷管一自孔底至 基底高压旋喷孔口补浆浆体养护加固效果检测褥垫层施工。施工方法（1）测放

18、桩位：根据本技术方案灌浆点平面布置图，施放各旋喷桩位置。在施工 过程中，随时复核桩位，以保证桩位准确。成孔先根据现场实际地层情况，用 30型钻机引孔至设计深度。场地若遇有漂石，如果30型钻机无法引孔至设计深度，应采用70钻机引孔至设计深度。（3）下旋喷管：将旋喷管放入成好的孔中，下旋喷管过程中须保证喷嘴不被堵塞 和钻杆接头处不松动。（4）旋喷作业：在旋喷管放入设计深度后，在旋喷过程中控制压力（25）、转速（1620转/分）和提速（1525cm），慢速提升旋喷管至桩顶。为确保复合地基质量，在桩底 和桩顶1.0m位置须复喷12次。旋喷作业完成后，须将不断冒出地面的浆液回灌到桩 孔内，直到桩孔内的浆

19、液面不再下沉为止。桩顶浮浆和保护桩长度约0.20.4m。（5） 旋喷桩施工完成后，整平场地，进行表面处理（包括清理桩头等），在表面铺 设一层300厚的级配良好的砂卵石，碾压密实，压实后的褥垫层厚度与虚铺厚度比不得 大于0.90。旋喷桩施工关键点控制（1）严格根据地勘报告和现场成孔情况，确保桩达到设计深度。（2） 严格控制喷射压力和旋喷管的提升速度，对桩顶和桩底1.0m深度范围内进行 复喷。3.9施工控制参数本次采用单重管法施工，其原理是高压水泥浆通过特制的钻杆，送至钻杆端部，通过喷嘴形成喷射流，冲刷切割土体，并置换部分土体，并与部分土体混合，由此形成具 有一定强度的水泥土固结体。高压旋喷拟定参

20、数如下：喷浆压力： 25提升速度：1525旋转速度：1620水泥浆水灰比： 1:1水泥每米使用量：约 100 150。4 、旋喷地基加固质量检测在正式施工前，应按照国家相关规范和规程选取试验桩进行施工，并由建设单位 委托具有资质的检测单位对试验桩进行检测， 只有试验桩检测结果满足设计要求后才能 进行正式施工。旋喷桩正式施工结束 28 天后，应由建设单位委托具有资质的检测单位对地基加固 效果进行检测， 检测应采取复合地基载荷试验和单桩载荷试验： 抽取高压喷射注浆桩数 的0.5%1%且不少于 3点进行复合地基载荷试验；抽取高压喷射注浆桩数的 0.5% 1 % 且不少于 3 点进行单桩载荷试验。 经相关单位验收合格后方可进行浮土清理 (褥垫层位 置清理深度为基础垫层底面以下 300)和褥垫层施工。旋喷桩地基加固质量检测应按照四川省建筑地基基础检测技术规程 (51014-2013) 执行。