静压桩施工场地换填方案样本.docx

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XXXX工程

静
压
桩
场
地
换
填
石
碴
施
工
方
案
施工单位: xxxxxx建设集团有限公司( 盖章)

编制人:

审核人:

编制日期: ６月２８日

静压桩施工场地换填石碴施工方案
1 .1 静压桩概述
静压桩是经过静力压桩机的压桩机构 , 以压桩机的自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩压人地基土层中而成桩 。静力压桩机全部采用液压装置驱动 , 压力大 , 自动化程度高 , 行走方便, 运转灵活, 桩位定点精确 , 可提高基桩施工质量; 施工无噪声、 无振动、 无污染, 对周 围环境影响较小; 沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力, 可避免锤击应力打碎桩头, 桩截面可减小, 混凝土强度等级 可降低1～2级, 配筋比锤击法节省钢筋4 0 ％左右, 降低了建设成本; 施工速度快, 比锤击法缩短工期约1／3; 压桩 力能自动记录, 可预估和验证单桩承载力, 施工安全可靠, 便于拆装、 维修、 运输等, 因而已广泛应用于工程建设之中。
1 ． 2 静 压 桩 施 工 条 件
由于静力压桩机重量较大, 机身加上配重, 总重量往往都在几百吨以上, 因而在施工中对场地要求较高; 同时, 桩 机稳定对成桩质量影响很大, 桩机不稳, 极易出现桩身偏移 、 倾斜、 裂桩等情况。因此, 静力压桩施工一般都在坚硬土层 中进行 。
Xxxxxx、 工程的桩基础施工中遇到了软 土场情况。软土泛指孔隙比较大、 天然含水量高( W> w L ) 、 压缩性大、 强度低、 渗透性差的软塑、 流塑状粘性土。它包 括淤泥 ( e> 1．5 ) 、 淤泥质土( 1. 0 < e <1.5 ) 、 有机质土、 泥炭、 泥炭质土等。软土生成于静水或缓慢流动的流水环境中, 软土地基由于含水量较高, 孔隙比较大, 因而承载力低, 无法承受桩机重量, 不宜作为基桩施工场地。在软土场地中 进行静压桩施工时, 极易出现桩机机身倾斜、 沉陷现象, 造成桩位偏移、 倾斜、 裂桩等情况, 严重时还会产生安全事故 。 因而, 静压桩施工中如遇到软土场地时, 必须采取可靠措 施 。
2、 工程概况
本项目位于XXXX西北面空地。项目建筑占地2580平方米, 住院楼楼高11层, 建筑面积17815.51平方米。设备用房建筑面积850.51平方米。污水处理池建筑面积269.14平方米。桩基础采用预应力高强混凝土管桩, 桩端以强风化岩作为静压预制桩的桩端为持力层。采用PHC-AB500管桩, 合共约 182 根, 单桩竖向承载力特征值为 kpa。以上均采用一台DBYZY800型液压式压桩机进行施工, 终止加压之前复压5次。本方案处理的软土场地出现在住院楼及设备房。
3、 工程地质概况
本工程工程岩土工程勘察由xxx设计建设有限公司勘察, 资质等级为工程勘察综合类甲级。
根据场地地质条件及相关规范要求, 本次勘探钻孔沿住院楼建筑物角点 、 边线布置并完成钻孔共 12个 , 分别为ZK1, ZK2, ZK3, ZK4, ZK 5, ZK 6, ZK 7, ZK 8, ZK9, ZK10 , ZK11, ZK12。
本工程场地原为丘陵山地, 地势较高, 现回填平整, 已建为xxxx,场地高低起伏不大。孔口地面高程采用黄海高程系, 钻探孔位采用全站仪现场测定, 精度符合规范、 满足设计要求。实测各孔孔口标高范围值: 18.30～19.20米, 最大高差为: 0.90米; 坐标参考业主及设计单位所提供图纸的坐标系统。拟建场地地貌形态属风化剥蚀型地貌, 在揭露深度范围内第四系土层由人工填筑层、 冲淤积土、 风化残积及全风化花岗岩、 强风化花岗岩组成。
岩土层分布:
根据12个钻孔揭示岩土层性质, 可将勘探深度范围内的地层分为7个单元层, 层号为(1)～(7)。上覆由新近填土层、 冲淤积土及残积层组成, 基岩( γ52(3)) 由全、 强、 中及微风化花岗岩层组成。 现由上至下分层描述如下:
人工填土层( Qml)
(1)、 素填土: 土黄、 暗黄等杂色, 表面稍密, 下部松散, 稍湿, 由粉砂、 砂质粘性土回填, 含少量细砂, 局部含少量余泥等, 回顾填时间不长, 不均匀, 未完成自重固结。本层场地内见24个钻孔有分布。土层厚度: 1.40～7.40米, 平均厚度: 4.32米。推荐负摩阻力系数为0.30。
第四系全新统坡积层( Qdl)
(2)、 粉质粘土: 灰黑、 黑色, 少量土黄色, 湿～稍湿, 软塑, 由粘土质、 粉砂等组成, 局部含较多腐植质及砂较多, 或成泥炭质土、 流塑的淤泥质, 粘性、 韧性及干强度较差, 水浸软化。场地内见6个钻孔有分布。土层厚度: 1.30～2.80米, 平均厚度: 1.82米; 层顶埋深: 3.90～7.00米, 平均埋深: 5.55米。
该层进行标准贯入试验共3次, 试验击数范围值: 4.00～6.00击, 平均值: 4.67击; 经校正后范围值: 3.20～4.90击, 平均值: 3.77击。层中取土样2组, 具体参数见土工试验指标分层统计表。推荐承载力特征值的经验值fak=100kPa。根据经验, 该层变形模量建议取E0=10MPa。
(3)、 粉砂: 灰黑、 黑等色, 饱和, 松散, 主要由粉砂组成, 含较多粘土质, 局部含较多腐植质, 或成泥炭质土, 分选、 磨圆度较差。场地内见2个钻孔有分布。土层厚度: 1.30～4.60米, 平均厚度: 2.95米; 层顶埋深: 2.90～5.20米, 平均埋深: 4.05米。
该层进行标准贯入试验共3次, 试验击数范围值: 4.00～5.00击, 平均值: 4.33击; 经校正后范围值: 3.20～4.10击, 平均值: 3.57击。层中取土样2组, 具体参数见土工试验指标分层统计表。
(4)、 中砂: 灰黑、 黑色, 少量土黄色, 饱和, 松散, 主要由中砂组成, 含较多粉砂及粘土质, 局部含少量腐植质, 分选、 磨圆度较差。场地内见9个钻孔有分布。土层厚度: 0.70～2.60米, 平均厚度: 1.82米; 层顶埋深: 1.90～7.40米, 平均埋深: 4.81米。
该层进行标准贯入试验共8次, 试验击数范围值: 4.00～6.00击, 平均值: 4.88击,标准差: 0.835, 变异系数: 0.171, 标准值: 4.31击; 经校正后范围值: 3.20～4.90击, 平均值: 4.01击,标准差: 0.656, 变异系数: 0.163, 标准值: 3.57击。层中取土样6组, 具体参数见土工试验指标分层统计表。
残积土层( Qel)
(5)、 残积粘性土: 暗黄、 褐红等色, 稍湿, 上部多呈软逆状, 下部呈可塑, 由花岗岩风化残积形成, 主要成份为粘粒, 少量粉细砂粒, 局部含砂较多, 为砂质粘性土, 粘性一般, 干强度中等, 水湿软化、 崩解。场地内均有分布。土层厚度: 2.40～17.80米, 平均厚度: 9.45米; 层顶埋深: 0.00～9.30米, 平均埋深: 5.54米。
该层进行标准贯入试验共87次, 试验击数范围值: 4.00～29.00击, 平均值: 18.83击,标准差: 5.962, 变异系数: 0.317, 标准值: 17.73击; 经校正后范围值: 3.40～21.60击, 平均值: 14.44击,标准差: 4.052, 变异系数: 0.281, 标准值: 13.69击。层中取土样6组, 具体参数见土工试验指标分层统计表。推荐承载力特征值的经验值fak=220kPa。根据广东省标准DBJ 15-31- 第4.3.9条规定, 其变形模量E0=αN′=2.3×17.73MPa =40.78MPa, 该层变形模量建议取E0=40MPa。
风化基岩( γ52(3))
(6)、 全风化燕山三期花岗岩: 暗黄、 褐红、 浅紫红、 灰白等色, 细粒花岗岩结构, 块状构造, 岩石风化极强烈, 原岩结构不清晰, 长石、 云母等矿物完全风化为粘土, 呈坚硬土状, 岩芯多呈土柱状, 用手可捏成土块状, 遇水易软化、 崩解。属极软岩, 岩体极破碎, 综合评定岩体基本质量等级为Ⅴ级。场地内见20个钻孔有分布。土层厚度: 1.80～12.30米, 平均厚度: 5.64米; 层顶埋深: 10.30～18.80米, 平均埋深: 14.36米。
该层进行标准贯入试验共43次, 试验击数范围值: 31.00～49.00击, 平均值: 39.28击,标准差: 5.531, 变异系数: 0.141, 标准值: 37.83击; 经校正后范围值: 21.40～32.80击, 平均值: 27.09击,标准差: 3.205, 变异系数: 0.118, 标准值: 26.25击。推荐承载力特征值的经验值fak=400kPa。根据广东省标准DBJ 15-31- 第4.3.9条规定, 其变形模量E0=αN′=2.5×37.83MPa =94.58MPa, 该层变形模量建议取E0=85MPa。
( 7) 、 强风化燕山三期花岗岩: 褐黄、 浅紫红等色, 细粒花岗岩结构, 块状构造, 岩石风化强烈, 原岩结构较清晰, 长石、 云母等矿物基本完全风化, 呈半岩半土状, 少量碎粒状, 岩芯用手可折断, 局部不均匀含少量及底部含较多中风化岩残留块, 遇水易软化、 崩解。属极软岩, 岩体极破碎, 综合评定岩体基本质量等级为Ⅴ级。场地内见18个钻孔有揭露。揭露土层厚度: 8.80～18.20米, 平均厚度: 13.08米; 层顶埋深: 11.80～23.80米, 平均埋深: 19.02米。
该层进行标准贯入试验共27次, 试验击数范围值: 52.00～78.00击, 平均值: 61.07击,标准差: 6.906, 变异系数: 0.112, 标准值: 58.77击; 经校正后范围值: 32.30～52.30击, 平均值: 40.13击,标准差: 4.706, 变异系数: 0.117, 标准值: 38.56击。推荐岩石地基承载力特征值fa=500kPa。根据广东省标准DBJ 15-31- 第4.3.9条规定, 其变形模量E0=αN′=3.0×58.77MPa =176.31MPa, 该层变形模量建议取E0=165MPa。
地下水水文地质概况
(一)地下水类型、 赋存与补给
(1)、 场地地下水类型主要为两种: 一种为赋存于填土、 冲淤积土及残积层的上层滞水及孔隙水。另一种为赋存于基岩风化带的裂隙水。上层滞水及孔隙潜水靠地表水回渗及大气降水补给, 受降水量影响较大; 地下水排泄是靠地面蒸发及地下渗流。场地内没见明显的含水层, 地下水埋藏较深, 变化幅度不大, 总体评价场地地下水含量不大
(2)、 地下水环境类型属Ⅱ类。勘察期间测得钻孔地下水初见水位埋深在1.75～3.65米之间, 稳定水位埋深在1.40～2.40米之间。本次勘察未进行抽水试验。根据调查, 本场地历史水位在0.00～1.15m, 其变化幅度为1.15m, 本次勘察未进行抽水试验。初见水位及稳定水位一览表:
孔号
初见水位
稳定水位
孔号
初见水位
稳定水位
ZK1
2.50
2.40
ZK14
2.20
2.10
ZK2
3.10
2.80
ZK15
1.95
1.70
ZK3
2.50
2.10
ZK16
2.40
2.10
ZK4
2.75
2.50
ZK17
2.65
2.40
ZK5
2.90
2.70
ZK18
1.85
1.60
ZK6
3.35
3.20
ZK19
2.00
1.80
ZK7
2.95
2.80
ZK20
2.45
2.10
ZK8
3.65
3.40
ZK21
2.30
1.90
ZK9
2.80
2.50
ZK22
1.90
1.60
ZK10
2.30
1.90
ZK23
1.85
1.50
ZK11
2.45
2.20
ZK24
2.05
1.70
ZK12
2.60
2.40
ZK25
1.75
1.40

根据地质资料显示, 住院楼现有的施工场地场地地势较平坦, 根据本次勘察资料, 场地不良地质现象主要为地基土中存在较厚的填土层和冲淤积粉质粘土, 而且地下水位高( 平均水位为1.4—2.4m) , 造成本场地的承载力不能满足静压桩机的施工要求。
4、 对软土场地第一次处理方案: 回填石碴加固基土
4.1现场情况
桩机型号: 湖南山河智能机械股份有限公司生产的液压静力压桩机, 型号ZYJ800, 机重520t。
6月28日, 开始本工程的桩基础施工, 压第一条桩时出现桩基沉陷, 沉陷深度约为2m, 见沉陷照片

4.2处理方案
1.在原施工场地用18吨重的压路机压实;
2.试填: 首先在施工现场上回填1米厚的石碴, 然后用压路机压实, 再进入
根据施工现场的施工情况, 结合地质报告, 桩机支承在回填土面。:
土质为素填土: 土黄、 暗黄等杂色, 表面稍密, 下部松散, 稍湿, 由粉砂、 砂质粘性土回填, 含少量细砂, 局部含少量余泥等, 回顾填时间不长, 不均匀, 未完成自重固结。本层场地内见24个钻孔有分布。土层厚度: 1.40～7.40米, 平均厚度: 4.32米。推荐负摩阻力系数为0.30。
根据经验值得出该土质的承载力为5t/m2, 进行计算。
ZYJ800静力压桩机机重520t, 全部的支撑面积为:
长脚: 14m*1m*2=28m2
短脚: 3.5m*4m*2=28m2
合计: 56m2
根据实际的施工情况, 施工时有效的支撑面积为28m2, 按80%的使用支撑面积计算, 实际的支撑面积为22.4m2。
按桩机的总重560t计算, 每平方米的支撑受力为23.21t/m2。按JGJ94- 规范要求, 场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍计算, 则桩机接地压强最小为27.85t/m2, 按地面承载力9t/m2计算, 每平方米桩机支撑面承载力需要1.815m2地面受力面积( 按30度角卸荷计算) ,
详见下图:

根据受力计算, 选用清除原有地面1.9m表层回填土, 再回填1.9m石渣, 分层压实。
4.3 换填范围
根据ZYJ800静力压桩的物理参数, 长脚为14m, 则最少桩机离桩的距离为7m, 具体见下图:

具体换填范围详见附图1

编制单位:
编制日期: ６月２８日

附图: 压桩场地回填平面图