工程素混凝土桩复合地基处理

xx矿务局集中供热改造工程素混凝土桩复合地基处理xx矿务局集中供热改造工程复合地基处理方案一、工程概况拟建xx矿务局集中供热改造工程位于xx矿区，矿务局焦化厂东邻，新晶热电厂北侧，交通较便利。拟建建筑为丙类建筑，包括主厂房、锅炉基础、烟囱、电除尘基础、输煤走廊、破碎楼、干煤棚。其中主厂房为独立基础，基底标高为-2.40m，锅炉基础为筏板基础，基底标高为-2.40m，设计地基承载力特征值不小于180kPa。二、岩土工程概况依据中国兵器工业北方勘察设计研究院所作的《xx矿务局集中供热改造工程岩土工程勘察报告》，岩土工程特征如下：㈠场地土层分布及特征eq\o\ac(○,1)层素填土：黑色，湿~饱和,密实度有上密下松趋势,呈松散~稍密状,结构性较差,成分以煤矸石及煤渣为主。煤矸石粒径2~6cm,分布不均。该层在场地内均有分布。层厚4.60~8.30m。在热电厂厂区内的5#、6#、7#、12#、13#孔控制地段，3.60~4.30m以上含少量砖块。fak=80kPa，qsik=20kPa。eq\o\ac(○,2)层黄土状粉质粘土：褐黄~黄褐色，可塑~流塑，土质较均匀，偶见姜石，可见铁锰氧化物，具孔隙，夹粘土薄层。稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。层厚2.00~5.60m。fak=100kPa，Es=4.5MPa，qsik=30kPa。eq\o\ac(○,3)层粉质粘土：黄褐色，可塑~硬塑，土质较均匀，偶见角砾，可见铁锰氧化物，夹粉土薄层。稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。厚度1.50~6.10m。fak=140kPa，Es=6.9MPa，qsik=50kPa，qpk=400kPa。eq\o\ac(○,4)层含卵石粉质粘土：黄褐色，可塑~软塑，土质不均，含30~40%卵石，卵石粒径3~8cm，以灰岩为主，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。该层厚度变化较大，厚度0.40~1.80m。fak=180kPa，Es=8.5MPa，qsik=65kPa，qpk=700kPa。eq\o\ac(○,5)层粉质粘土：黄褐色，可塑~流塑，土质不均，可见黑色铁锰氧化物，偶见姜石，局部地段为粉土，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。层厚3.80~8.40m。fak=130kPa，Es=9.8MPa，qsik=40kPa，qpk=250kPa。eq\o\ac(○,6)层粉质粘土：黄褐色~浅褐色，可塑~硬塑，土质不均，可见铁锰氧化物，具针状孔隙，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。揭露层厚8.50~10.80m。fak=160kPa，Es=12MPa，qsik=50kPa，qpk=500kPa。eq\o\ac(○,7)含卵石层粉质粘土：浅褐色，黄褐色~浅褐色，可塑~硬塑，土质均，含30~40%卵石，卵石粒径3~6cm，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。揭露层厚1.90~4.30m。fak=230kPa，Es=15.5MPa，qsik=80kPa，qpk=1000kPa。eq\o\ac(○,8)层粉质粘土：黄褐色，可塑~硬塑，土质不均，夹异色土团块，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性土。该层未揭穿，揭露厚度4.30~8.00m。fak=190kPa，Es=14MPa。设计素混凝土桩端位于③层粉质粘土、④层含卵石粉质粘土，桩顶位于①层素填土。桩顶标高293.90m。㈡地下水腐蚀性评价场地内地下水水化学类型属SO42-—Ca2+型水由水质分析结果判定其结果如下：⑴场地环境类型为Ⅱ类。⑵场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性。⑶对钢结构具中等腐蚀。三、复合地基设计依据1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；4、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；5、有关勘察、设计资料。四、复合地基设计根据该场地具体情况，结合工程勘察报告，依据规范，拟采用素混凝土桩复合地基处理方案，设计桩径400mm，锅炉基础、J-1、DL-1桩端进入⑤层粉质粘土，桩长15.5m；J-2桩端进入④层含卵石粉质粘土或③层粉质粘土，桩长约12㈠单桩竖向承载力估算依据该工程岩土工程勘察报告及《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：式中：up——桩的周长（m）；n——桩长范围内所划分的土层数；qsi、.qp——桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值（kPa）；li——第i层土的厚度。计算时选择对桩身承载力最不利的K3勘察孔进行计算。经计算：J-1、DL-1=307.0kNJ-2=200.0kN㈡复合地基承载力特征值估算依据JGJ79-2002，复合地基承载力特征值按下式估算式中：m——面积置换率；Ap——桩的截面积（m2）；β——桩间土承载力折减系数，取0.80；fsk——处理后桩间土承载力特征值，第①层土取80kPa。要求复合地基承载力特征值180kPa，按上式估算，面积置换率为：J-1、DL-1m＝8.0J-2m＝11.0％。㈢桩体抗压强度计算经计算fcu=7.3MPa，采用强度等级C15混凝土。㈣下卧层验算按GB50007-2002，软弱下卧层按下式计算：Pz+Pcz≤faz式中：Pz——相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值；Pcz——软弱下卧层顶面处土的自重压力值；faz——J-1、DL-1faz=442.0kPa＞Pz+Pcz=372.6kPaJ-2faz=371.0kPa＞Pz+Pcz=322.2kPa满足要求。㈤沉降计算按JGJ79-2002，复合地基变形计算按下式：式中：ψs——沉降计算经验系数；n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数；po——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力(kPa)；Esi——基础底面下第i层土的压缩模量（MPa），应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算；zi、zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)；αi、αi-1——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。经计算：J-1、DL-1J-2经以上计算，该工程素混凝土桩参数为：桩径400mm，锅炉基础、J-1、DL-1面积置换率8.0％，桩端位于⑤层粉质粘土，桩长15.50m；J-2面积置换率11.0％，桩端位于③层粉质粘土、④层含卵石粉质粘土，桩长12.0m。采用强度等级C15混凝土，最小水泥用量不小于300kg，最大水灰比不大于0.55，布桩详见平面图。褥垫层采用粒径5～10mm碎石，密实厚度100mm，宽度超出基础素混凝土垫层外缘五、素混凝土桩施工㈠素混凝土桩施工依据1.《建筑地基地基工程质量验收规范》GB50202-2002;2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94;3.《建筑地基处理规范》JGJ79-2002;4.《混凝土质量控制标准》GB50164-92;㈡素混凝土桩机械设备及人员的配置⑴拟投入机械设备根据工作量、工期要求，本工程投入的主要设备如下表：表2序号设备名称型号数量用途1成孔钻机1台成孔2混凝土搅拌机JS-5001台混凝土搅拌3混凝土输送泵HB-601台混凝土灌注成桩4经纬仪、水准仪各1套测量放线5生活用车1辆后勤服务⑵拟投入的人员施工劳动力一览表表3序号岗位名称人员数量序号岗位名称人员数量1成孔记录员2人2成孔人员6人3砼搅拌站14人4电工1人5机械维修人员1人6后勤人员1人总计人数 约25人注：以上施工劳动力组成会存在重叠。工程总投入现场各类人员共25名。㈢素混凝土施工技术质量控制要点及控制方法为了确保工程优质、高效地完成，施工时应严格控制各关键工序。根据施工经验，本工程各工序控制要点及方法如下所示：表4施工环节技术质量控制要点控制方法测量放线桩轴方格控制网误差;桩点测放。①使用检定合格的仪器和钢尺；②实行自、复检、最终报监理工程师验收的逐级验收制。成孔①桩位偏差；②桩径；③成孔深度；④孔垂直度；①班长控制，技术人员检查；②严格控制钻头直径;③先行自检，然后由质检员检查，最终报监理工程师联合验收。砼搅拌①原材料质量；②原材料计量；③搅拌时间。①定期校核计量用具；②严格控制砼坍落度③制作砼试件检查砼强度。㈣施工工艺流程具体施工工艺流程如下图所示：㈤各工序施工做法及质量控制标准⑴测量放线桩位测放及标高测量仪器为TDJ2E经纬仪、S3水准仪、50m钢卷尺。依据业主提供的基准点、基准线及《桩位平面图》建立矩形控制网。控制网设置完成后进行桩位测放，在桩位中心用钢钎打孔深约0.3m，并注入生石灰作为桩位标记，布桩偏差±20mm⑵成孔、成桩施工根据勘察报告叙述本地区①层位素填土层厚在4.60~8.30m，成份以煤矸石及煤渣为主，且当地的地下水埋深较浅，我单位考虑使用功率相对较大的采访CFG-25型钻机进行施工，这样就可以保证成孔速度。钻头采用下开门防水钻头以及咬合钻杆，这样可以防止地下水对灌注混凝土的影响，保证了成桩质量。钻机就位，调平钻机，控制号钻杆的垂直度。螺旋钻头成孔至设计深度，并做好成孔记录。提升钻杆15cm，泵送混凝土，待混凝土充填满钻杆后匀速提升钻杆，提升速度控制在1.2~1.5m/min。开始浇筑混凝土时，先由钻机司机鸣哨示意，泵车负责人开始泵送混凝土并向钻机司机鸣哨回应，钻机司机在收到明确回应后开始提钻。如浇筑过程中地泵内储存的混凝土已不多，泵车负责人应及时向钻机司机鸣哨示意，钻机司机应立即停止提钻，这样可以保证桩混凝土的连续性。成孔质量的控制标准应满足下列规定：桩径-20mm垂直度不大于1.5%孔位偏差小于150mm⑶混凝土搅拌与运输⑴砼搅拌①机械采用JS500强制搅拌机，人工推车过称上料。使用前应对计量器具进行检定，确保计量准确。②搅拌前应先根据每盘料的配料重量调好计量装置，并进行试搅拌。配料重量严格按“配合比通知单”进行。③每盘最短搅拌时间不能少于90s，保证砼有良好的和易性。④搅拌过程中控制砼坍落度灌注桩16～20cm，每个台班测坍落度不少于3次。⑤每台班制作试块1组，试块采用自然养护和标准养护相结合。⑥认真做好搅拌记录。⑦砼运输采用HB-60混凝土输送泵输送。六、质量保证措施质量体系组织结构公司（总工程师）公司（总工程师）张振栓质检处（处长）梁玉国质检处（处长）梁玉国技术处（处长）强万明业主设计单位业主设计单位质检站项目部（技术负责人）质检站项目部（技术负责人）监理勘察单位监理勘察单位质检员技术员质检员技术员砼班清土班成桩班测量班砼班清土班成桩班测量班七、安全生产、文明施工㈠安全文明施工措施①定期召开现场安全生产文明施工会议，进行安全生产知识教育，树立安全第一，对进场人员进行岗位安全教育，各班组长对本班组电路电器设备应进行定期和不定期的安全检查，确保设备安全进行。②班前、班后危险部位进行安全检查，发现问题及时处理。③严禁违章操作，野蛮施工。④与工人