厦门某高含水层系统结构分析

厦门某高含水层系统结构分析

1静压phc管桩持力层厦门大厦位于湖滨南路闽南大楼北侧。该工程于20世纪80年代和20世纪90年代分别施工了部分工程桩和围护桩。续建工程采用PHC管桩（高强度预应力混凝土管桩）作为桩基，同时利用了部分原已施工的冲钻桩。该工程的原始地貌为员当湾的滨海地带，后经回填整平成为建设用地。根据勘察报告，该工程建筑场地地层构成自上而下分别如下。(1)层杂填土：全场地分布。稍湿～湿，松散～稍密。主要成分由粘性土回填而成，底部普遍混填有淤质土或耕土。回填时间约8年，尚未完成自重固结。轻型触探检验，其击数N10为5.0击～32.0击，平均值为17.5击，标准值为15.7击。该层全场均有揭露，层厚1.30m～5.60m。力学强度较低。(2)1层淤泥（淤泥质粘土）：全场地分布。灰黑、深灰色，主要由粘粒、粉粒组成，质较纯，局部含少量腐植质，微具腥臭，局部含少量砂粒。具干缩性，干强度高，韧性高，切面较光滑，摇震反应中等，呈流塑～软塑状。该层天然含水量W为55.8%～63.6%，平均为59.85%，压缩系数α1-2>0.5MPa-1，属高压缩性土，力学强度低。(2)2层砾砂：零星分布。主要成分为石英砂砾，泥质含量约20%～30%，级配较好，分选性差，石英砂砾呈次棱角状，磨圆度差，饱和，多呈中密状，局部密实。修正后标贯击数N为15.3击～21.8击，平均击数为17.0击，力学强度较高。(3)1层粘土：可塑～硬塑状。该土层切面光滑，干强度高，韧性高，无摇震反应。主要由粘粒、粉粒组成。修正标贯击数N为8.5击～17.0击，平均12.5击，力学强度较高。(3)2层粉砂：松散～稍密，饱和状态，砂粒主要成分为石英，泥质含量一般约20%。(4)层残积砂质粘土；分布于全场地，成分为石英、云母碎屑及长石风化的高岭土等，韧性较低，干强度中等，摇振无反应，刀切面规则，稍有光滑。土中大于2mm颗粒含量一般为20.5%～26.1%，原岩特征清晰，母岩为花岗岩。该层风化不均，标贯击数变化较大，但在垂直方向上总体有随深度递增其风化程度逐渐减弱、强度逐渐提高的变化趋势。(5)1层强风化花岗岩：主要由石英、长石颗粒及高岭土、云母等组成，风化裂隙极发育，结合差，岩芯手捻易散成砂砾状。岩体极破碎，散体状结构，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。该层校正后标贯击数N>50击，压缩性低，力学强度较高。也具有浸水易软化、使强度降低的特性。所施工的静压PHC管桩持力层为(4)层残积砂质粘土和(5)1层强风化花岗岩。在该工程施工过程中，中部(9)～21轴之间和27轴遇有孤石，致使该部位桩基大部分未能进入预定的持力层。2未达到设计要求的桩，方案2:单重管旋喷加固桩底根据桩基施工原始记录及补勘情况，孤石最浅埋置深度为15.20m，最深为24.00m。勘察报告所揭露的淤泥层底面埋置深度为14.30m，工程桩入土最浅的桩长为17.30m。也就是说最浅的桩也要穿越淤泥层进入(3)1层粘土或(3)2层粉砂层至少3.0m以上，而这些未达到设计桩长的桩基的施工压桩力已基本满足设计所要求的最终压桩力。鉴于上述情况，为防止这些桩在使用荷载下滑移，因此拟在这些基桩的桩侧采用旋喷加固土体，使之胶结成“扩大头”，从而加大该基桩的稳定性。考虑到高压旋喷注浆难以控制浆液的流向，且本工程的砂层均为透镜体，因此本方案对于桩长未达到设计要求的桩均采用单重管旋喷加固桩底，加固长度从桩底起为4.0m。旋喷桩加固平面及剖面图见图1、图2。3特殊情况钻机入桩底、打根据施工进度及场地条件，现场投入单管旋喷桩机1台，引孔钻机1～2台。先引孔至桩底，再用旋喷机自桩底向上旋喷施工至设计高度，特殊情况钻机应钻入桩底不少于0.5m。单重管旋喷桩施工工艺是在土层预定的深度使用输送水泥浆的喷头，通过高速泥浆流横向切割土体，与土体充分拌合，最后在土中形成具有一定直径的凝结体，从而起到传力的作用。旋喷施工工序可分为钻机就位、钻孔、下注浆管、喷射注浆、冲洗移位，具体工艺流程如下：钻机就位→引孔→移开钻机→旋喷机就位→下注浆管→制浆→旋喷注浆→冲洗移位。3.1钻孔垂直度质量控制(1)按设计要求及平面布置确定成孔位置。(2)成孔直径75mm，钻孔垂直度偏差不得大于1%，孔位偏差不得大于3cm。(3)严格掌握钻孔深度，根据现有地质资料及原工程桩施工中实际掌握的资料，保证钻孔深度达到设计要求。个别需钻取岩石芯样的孔位采用金刚石单管取芯。3.2高压水射水实验(1)技术参数：提升速度为18cm/min，钻速10r/min～15r/min，高压泵压力不小于25MPa，水泥使用P.O32.5，水灰比0.60∶1。(2)旋喷管送入钻孔前，应采用高压水检查喷射情况，主要检查密封性能、管路是否正常、喷嘴是否畅通。下入孔底施工旋喷前，先进行高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。(3)旋喷开始后，先送浆液，提升时，应先在孔底边旋转边喷射1min，喷射压力及喷浆量正常后，再逐渐按以上参数提升喷射管至设计标高。(4)故障处理：当钻孔坍塌，喷射管下不到预定位置，可用低压水冲孔喷下，为防止喷嘴被泥土堵塞，应用胶布包住；喷射过程喷嘴堵塞，要立即停止旋喷，排除故障后从孔底进行复喷；喷射压力达不到要求，影响旋喷体直径，应检查原因，排除故障后从孔底进行复喷。(5)严格按设计要求掌握旋喷孔深。(6)旋喷结束后，应及时清洗管路、泵体，发现损坏部件应及时修理、更换。(7)杂填土