对粉质粘土层建筑工程选用粉喷桩复合地基安全经济

1、对粉质粘土层建筑工程选用粉喷桩复合地基安全经济 烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程，长132m、宽69m，为轻钢结构单层工业厂房。共四跨，每跨设5t行车两台（中级工作制）。本厂房工程建成投产后，经济效益十分可观，故工期要求非常紧；并且设备基础对不均匀沉降非常敏感，因此要求在满足规范要求的前提下，安全、快速地建成并投入使用显得非常重要。厂房采用钢筋砼独立基础，设计基底标高为-1.90m。据勘察结果，场区浅层第四纪沉积层强度低、压缩性大，且第（3）层中砂为液化地层，天然地基不能满足设计强度及沉降方面的要求。根据本地区的施工经验和能力，可供选择的处理方式有：钢筋砼预制桩、cfg桩和粉喷桩

2、。1.工程地质概况根据烟台市勘测设计研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告，场区分布的主要土层及其基本特性如下：（1）素填土：褐黄色。厚度0.802.20m。主要成分为中砂，混少量粘性土和建筑垃圾，局部见有块石。松散，不宜做天然地基持力层。（2）粉土：褐黄色，厚度0.202.20m。含少量铁锰氧化物和云母碎片。虫孔、根孔发育，层顶有0.50.9m耕土，含大量植物根茎。饱和软塑，具有中等偏高压缩性。fk=100kpa,es=4.10mpa。（3）中砂：褐黄一浅灰黄色。厚度1.03.60m。中密，主要成分为长石、石英，偶含贝壳碎屑。分选、磨圆均较好。饱和，松散。fk=110kpa,es=8.36mp

3、a。（4）淤泥质粉土：灰一灰黑色。厚度2.408.00m。含有少量有机质和海生贝壳碎片，偶见钙质结核。局部混粉细砂颗粒或薄夹层。振动析水明显，触变、流变性强。饱和，流塑，中等偏高压缩性。fk65kpa,es=5.09mpa。（4t）中砂：灰一浅灰色。厚度0.602.70m。成分为石英、长石，含贝壳碎片。分选性较差，磨圆度较好。饱和、稍密。fk=170kpa,es=11.30mpa。（5）粉质粘土：浅灰黄一褐黄色。厚度0.206.10m。含少量铁锰氧化物。饱和，可塑一软塑，中等压缩性。fk=120kpa,es=3.90mpa。（6）中粗砂：褐黄色。厚度0.402.20m。成分以石英主，分选性差，

4、磨圆度较好。饱和，中密。fk=250kpa,es=20.96mpa。（7）粉质粘土：褐黄色。本次钻探揭露厚度为5.30m（未揭穿）。含铁锰氧化物，含砾碎石及透镜体。饱和，可塑一硬塑，中压缩性。fk=250kpa,es=8.65mpa。2.地基处理方案的选型与设计钢筋砼预制桩的质量虽然有保证，但是制作及养护周期长，需二次搬运，造价高，而且吊桩、打桩周期长，施工噪音大，施工过程中存在较多安全隐患，因此预制桩方案首先被排除。再比较cfg和粉喷桩复合地其方案，结合本工程项目的实际情况，选用工期更短、造价更低，更容易施工的粉喷桩复合地基方案，可以使厂房建筑工程达到安全经济的良好效果。设计桩径d=500m

5、m，桩位按梅花形布置。桩中心距：纵向s11000mm、横向s21118mm，面积置换率m=d2/de2=20%（de等效影响圆的直径）；有效桩长为9.0m，桩端普遍位于（5）粉质粘土层中。采用r32.5普通硅酸盐水泥，分两次喷搅。第一次沿桩身全长喷搅，喷灰量45kg/m；第二次将桩顶以下5.1m长度范围内复打，复打时的喷灰量35kg/m。设计复合地基承载力标准值fspk=135kpa，单桩竖向承载力标准值ra=120kn。桩基施工前，先开挖土方至-1700m。施工采用铁道部武汉工程机械研究所生产的ph-5a型粉喷桩机2台，施工孔深约为9.50m，共施工2858根，工期16天。然后按照设计要求截

6、桩头至-2.200m，做300mm厚碎石垫层至设计基底标高-1.900m。在桩基施工过程中，采取了两项安全措施：（1）安全用电：施工机具采用一机一闸，可靠接地；配电箱设过载保护，金属箱体保护接零； （2）专人监护：为防止出现人身和火灾事故，明文规定严格施工程序、严禁明火，并配备符合规定的消防器材，安排专人保管监护。3.复合地基检测及沉降观测粉喷桩复合地基施工完成后，委托烟台市建设工程质量检测站进行了静载试验检测。检测结果，九个检测点的粉喷桩复合地基极限承载力最小值大于302kpa，最大值大于338kpa；粉喷桩单桩极限承载力大于302kn，均满足设计要求。本工程项目于2002年10月正式投产使用，经过两年多的生产运行，使用过程中未出现任何安全质量问题。沉降观测显示发生沉降量较均匀，最大沉降量小于9mm，满足设计和使用要求，设备运行未受任何影响。4.结束语（1）在大型工业厂房建设中，在类似地质条件下，采用粉喷桩复合地基是施工周期最短、同时也是比较安全和经济的方案。本工程复合地基在独立基础范围内每平方米造价仅为314.5元，较cfg桩复合地基节约造价20，较钢筋砼预制桩方案节约造价50以上；同时施工周期最短，仅用16天。（2）本次检测承载力试验值远大于设计标准值，沉降均