加壓站增建清水池工程地基檢測成果分析

饒江勇 張守城

（武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430058）

0 引言

武昌地區(qū)為保證居民基本生活和重點(diǎn)單位的用水，提高供水安全性，在加壓站新建清水池2座，規(guī)格分別為32.08m×28.08m×4.5m、56.08m×28.08m×4.5m，清水池調(diào)節(jié)總?cè)莘e為10000m3。同步實(shí)施圍墻、配電間工藝、電氣改造、廠區(qū)綠化、道路新建工程。

該清水池工程為整板基礎(chǔ)，采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基[1]，漿液攪拌法（濕法）施工，水泥摻量為18%，水泥漿水灰比0.55，水泥土攪拌樁樁徑為500mm，樁中心間距為1000mm。現(xiàn)狀地面標(biāo)高為23.17～23.73m（85國家高程），樁基施工前要求清除表層雜填土整平至標(biāo)高23.200m后開始打樁[2]，設(shè)計(jì)有效樁長為6.0～11.0m，上部1.4m空打，樁端持力層為④粉質(zhì)黏土（殘積）層，樁端進(jìn)入持力層不小于0.5m。在工程樁單樁載荷試驗(yàn)中，水泥土攪拌樁單樁承載力特征值為99kN，復(fù)合地基承載力要求達(dá)到110kPa。

1 場區(qū)地層巖性及工程地質(zhì)特征

項(xiàng)目位于武漢南湖附近，場區(qū)巖土層地質(zhì)情況見表1。

表1 場區(qū)地層巖性及工程地質(zhì)特征

2 水泥土攪拌樁檢測及分析評價(jià)

2.1 豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)

本工程共進(jìn)行了12根豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)，其檢測結(jié)果見表2。

表2 豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)檢測結(jié)果

由表2可見，849#樁極限承載力為178.2kN，承載力特征值為89.1kN，不滿足設(shè)計(jì)要求；83#樁極限承載力為118.8kN，承載力特征值為59.4kN，不滿足設(shè)計(jì)要求；857#、1193#、1182#、1138#、974#、1038#、1112#、1215#、1131#、877#共10根樁極限承載力均達(dá)到198kN，承載力特征值均達(dá)到99kN，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果[3]

本工程共進(jìn)行了12個(gè)單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，其檢測結(jié)果見表3。

表3 單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢測結(jié)果

由表3結(jié)果可見，731#單樁復(fù)合地基極限承載力為137.5kPa，承載力特征值為68.75kPa，不滿足設(shè)計(jì)要求；1076#、1131#、1147#、1052#、60#、150#、127#、836#、1146#、1118#、1045#點(diǎn)共11點(diǎn)單樁復(fù)合地基極限承載力均達(dá)到220kPa，承載力特征值為110 kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3 鉆芯檢測成果[4-5]

（1）樁長。

本次共檢測13 根樁，其中29#、30#、31#、32#、57#、83#、981#樁共7 根樁施工樁長與檢測樁長相符。39#、81#、82#、722#、723#、1009#樁共6根樁施工樁長與檢測樁長不符，相差長度為0.1～3.5m。

（2）樁身均勻性。

本次試驗(yàn)的29#、30#、31#、32#、39#、57#、81#、82#、83#、722#、723#、981#、1009#樁共13根樁樁身均勻性差。

（3）樁身抗壓強(qiáng)度。

在取樣部位，本次試驗(yàn)的29#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.77MPa；31#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.67MPa；32#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為上部0.92MPa，中部3.56MPa；83#樁的樁身水泥土抗壓強(qiáng)度代表值為0.63MPa。

2.4 載荷試驗(yàn)和鉆芯檢測成果分析[6-8]

結(jié)合載荷試驗(yàn)和鉆芯檢測成果可以發(fā)現(xiàn)：

（1）849#樁承載力特征值為89.1kN，未達(dá)到設(shè)計(jì)的99kN。在849#樁附近施作的鉆芯檢測孔981#鉆芯結(jié)果如下：0～3m水泥土，均勻性一般，芯樣基本完整，稍硬，攪拌基本均勻，多呈塊狀，部分呈短柱狀；3～7.5m水泥土，均勻性差，芯樣膠結(jié)一般，松散，攪拌不均勻，多呈塊狀、碎塊狀，見圖1。

圖1 鉆芯檢測孔981#芯樣

（2）83#樁承載力特征值為59.4kN，未達(dá)到設(shè)計(jì)的99kN。

在83#樁附近施作的鉆芯檢測孔81#鉆芯結(jié)果如下：0～8.2m水泥土，均勻性差，芯樣膠結(jié)一般，松散，攪拌不均勻，多呈塊狀、碎塊狀。8.2～8.5m粉質(zhì)黏土，可塑-硬塑，多呈塊狀，未見水泥膠結(jié)，見圖2。

圖2 鉆芯檢測孔81#芯樣

（3）731#單樁復(fù)合地基承載力特征值為68.75kPa，未達(dá)到設(shè)計(jì)的110kPa。

附近施作的鉆芯檢測孔722#鉆芯結(jié)果如下：0～4m水泥土，均勻性差，芯樣膠結(jié)一般，松散，攪拌不均勻，多呈塊狀、碎塊狀。8.2～8.5m，粉質(zhì)黏土，可塑-硬塑，多呈塊狀，未見水泥膠結(jié)，見圖3。

圖3 鉆芯檢測孔722#芯樣

3 結(jié)束語

結(jié)合地勘資料可知，場地表層雜填土以下有一層淤泥質(zhì)黏土，設(shè)計(jì)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行處理，以加固地基。但施工中由于施工進(jìn)度等原因，導(dǎo)致攪拌樁施工未嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)操作，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的施工質(zhì)量。

通過分析，可得出以下結(jié)論：

（1）結(jié)合豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)成果，大部分的試驗(yàn)工程樁承載力都能滿足設(shè)計(jì)要求；結(jié)合單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)成果，大部分的單樁復(fù)合地基承載力都能滿足設(shè)計(jì)要求，鉆芯檢測成果表明大部分樁身均勻性差。

（2）從鉆芯芯樣原始資料，可知①雜填土與②-2層可塑粉質(zhì)黏土之間的②-1流塑淤泥質(zhì)黏土厚約3～8.5m，由于不同位置軟土厚薄略有差異，采用同樣的施工方法、工藝，造成軟土厚的位置攪拌樁成樁效果、質(zhì)量較差。

（3）豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)849#樁承載力特征值為89.1kN，達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的90%。附近鉆芯檢測孔981#芯樣多呈塊狀，部分呈短柱狀，水泥膠結(jié)明顯，均勻性一般；靜載試驗(yàn)83#樁承載力特征值為59.4kN，達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的60%。附近鉆芯檢測孔81#芯樣多呈塊狀、碎塊狀，芯樣膠結(jié)松散，均勻性差；由此可見，水泥攪拌樁成樁質(zhì)量明顯影響豎向增強(qiáng)體的承載力，即水泥土攪拌膠結(jié)越好，樁身成樁越好，承載力也越好。

（4）731#單樁復(fù)合地基承載力特征值為68.75kPa，達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的62.5%。附近鉆芯檢測孔722#芯樣多呈塊狀、碎塊狀，芯樣膠結(jié)松散，均勻性差；由此可見，本項(xiàng)目水泥土單樁復(fù)合地基承載力明顯受到水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量影響，而樁周土能貢獻(xiàn)的承載力相對較小。

（5）本項(xiàng)目地基檢測對項(xiàng)目施工提供了及時(shí)的質(zhì)量保證，在現(xiàn)場檢測完成后，施工單位按照檢測成果及時(shí)對不合格的樁位進(jìn)行了補(bǔ)樁施工，確保了項(xiàng)目安全。