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1.2 地基加固设计
围堰填筑成型后,从围堰顶部至加固处理底部依次为:①粘土(局部夹壤土)、②淤泥(Q3al)、③淤泥质粘土、④粘土。其中①号深4m左右,②和③号深1.2m左右;粉喷桩底部必须深入④号粘土层0.5m。喷粉搅拌施工过程中,关键技术是根据设计要求低水泥掺量(重量比≥15%)如何选择好有关施工参数,并达到复合地基承载力特征值fak≥150KPa、单轴抗压强度:R28≥2.5MPa及在操作工艺上完全实现。
2 施工参数选择
2011年底至2012年2月中旬,在左侧围堰22+495~22+531范围内进行了粉喷桩试桩试验。试桩采用P·O42.5级水泥,桩径0.5m,桩长5.8—7.3m,复搅1/3桩长,间排距分1.0m、1.3m和1.5m三种,采取梅花型布置,数量分别为52根、32根、28根,共112根。按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002和招标文件要求进行了目测法、轻型动力触探、桩芯样单轴抗压强度、复合地基静载荷试验确定相关参数。
2.1 目测法
成桩7d后,分别对三组试桩桩身开挖0.5m浅基坑,目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径、桩间距(1.0m、1.3m、1.5m),检查桩数分别为3根、2根、2根,开挖桩身均符合设计要求。群桩桩顶较平齐、桩体圆匀、无缩颈和凹陷现象,桩身无水泥结块或夹泥层,颜色深浅一致,用手感推断桩身水泥土的搅拌较均匀。
2.2 轻型动力触探试验
在成桩3d内,使用轻型动力触探器分别对三组试桩按规范要求不低于1.0%的抽检比例,且每一类型不少于3根,共检测试桩9根。同时将粉喷桩桩头开挖至设计停灰面,截平桩头,置轻型动力触探器锥形探头于1/4直径处,保持探杆垂直,让10kg重锤自由下落,落距50±2cm,连续贯入,记录每贯入桩身0.3m锤击数,探杆大偏斜度不超过2%。若0.3m贯入深度内锤击数(用N10表示)超过100击或贯入0.15m锤击数超过50击,可终止贯入。
本次检测对粉喷桩贯入深度均为3.0m。试验结果显示:抽检的9根孔粉喷桩分层贯入指标N10在29~75之间,各孔分层贯入指标平均值为55,贯入指标均大于15,桩身密实度满足要求。
2.3 桩芯样单轴抗压强度试验
根据设计单位要求对成桩28d后的三组试桩进行桩芯样单轴抗压强度试验,检验数量为桩总数的0.5~1%,且每项单体工程不少于3根。试验通过桩孔取芯来检验桩长、桩各部位水泥含量、桩身水泥土的喷粉、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况。试验采用内径10cm取芯机分别就3组试桩各取芯检测3根,共取抗压强度试件9组(每组3块,共27块)。
本次对粉喷桩取样检测深度为0.9m~5.9m。试验结果:抽检的9组粉喷桩单轴抗压强度平均值在2.6MPa~3.0MPa不等,单块值低为2.5MPa,高为3.1MPa。桩长、喷粉量、搅拌均匀程度及桩身抗压强度R28≥2.5MPa均满足要求。