摘要:湿陷性黄土地区采用灰土井桩作为多层建筑物的地基基础比较广泛,具有设计简单、施工方便、造价低、工期短的优点,经济效益十分明显。在选用灰土井桩时,注意有关设计参数的选择;对湿陷性黄土地基,设计时充分考虑防排水措施,施工中要保证防水层施工的质量。
关键词:湿陷性黄土 地基处理 灰土井桩
1前言
我省地处黄土地区,在以往的建筑实践中,对多层建筑物的地基处理,广泛采用了灰土井桩基础。该方法设计、施工简便易行,费用低廉,工期短,经济效益显著。
灰土井桩俗称灰土井、灰土柱或灰土墩,是起桩作用的灰土基础。它是在指定的位置,按一定的尺寸,开挖竖井,然后用灰土分层回填夯实,形成灰土井桩基础。
灰土的性质在施工初期与普通散土无多大差别,其成分由生石灰与粉质粘土按一定比例拌和而成(一般是3∶7灰土或2∶8灰土),并在回填中分层夯实,到后期灰土中的白灰与土产生离子交换和凝硬反应,使土的强度显著提高,并具有一定的水稳性。根据资料记载,灰土的无侧限抗压强度一般为500~1000kPa,软化系数约为0.7,显然比天然土壤要好得多。
灰土井桩基础适用条件:
(1)适用于多层民用建筑;
(2)适用于填土、一般湿陷性黄土(非自重湿陷性黄土,湿陷等级II级以下)或其他软弱地基。《灰土井桩设计与施工规程》(陕西省标准)指出,灰土井桩基础应设在地下水位以上的土层中,具有下列条件的场地不宜选用灰土井桩基础:
(1)井桩底距地下水位小于3m时;
(2)建筑物使用过程中,地基浸水不可避免时;
(3)建筑物使用中,有含酸污水排泄时。
经多年实践,本人认为只要设计参数选用得当,灰土井桩基础还可应用于其它多种建筑场地。
2应用实例与分析
2.1西安铁路家属区第15幢住宅楼
2.1.1概况该楼座落于西安铁路家属区内,原为长条状拐角三层楼房,因设计等方面的原因,楼房使用后不久就下沉,因此拆除了上部的两层,但楼房仍继续下沉开裂,最后不得不全部拆除,重建三栋五层住宅楼,建筑面积2960m2。
2.1.2地质情况0.0~7.0为人工填土,主要成分为粉质粘土,含砖瓦块、炭屑等,不均匀,可塑-软塑,无湿陷性,地基承载力标准值90kPa;7.0~10.0m为粉质粘土,软塑-可塑,无湿陷性,地基承载力标准值100kPa;地下水位在地表下8.0m。
2.1.3方案选用由于场地地基土含水量在平面分布上差异大,设计该三栋住宅楼平面布局时,采用了两栋两个单元、一栋一个单元的三栋单体楼房平面布置方案。
场地内人工填土层较厚,成分组成不均匀,含水量大,不宜采用天然地基方案。若采用换填地基土方案,则土方量大,造价高,且场地位于家属区内,施工干扰大,故不宜采用换填方案。采用灰土井桩基础方案可以克服以上缺点,且具有费用低、工期短的优点。但该场地地基土含水量较大,地下水埋藏浅,按以往经验本方案欠妥。我们反复研究认为,灰土井桩基础作为一种基础,理论依据充分,计算可靠,选用的参数得当,本方案是可行的。
选用的参数如下:土壤的容许摩阻力fv=13kN燉m2地基土承载力标准值fk=90kPa桩径d=1.4~2.2m桩长h=5.3~6.0m按单桩承载力基础计算。
实践证明,新建住宅楼地基处理选用灰土井桩基础,效果良好,投入使用10多年,未发现任何下沉、开裂等病害。
2.2西安市南二环路铁路新村人行天桥
2.2.1概况西安市南二环路将铁路住宅小区分隔成南北两部分。南二环路建成通车两年时间内,连续发生了数起交通伤亡事故,教训深刻。为此需增建人行天桥将南北住宅区连通。
人行天桥设计选用了连续钢构桥方案。连续钢构桥对地基稳定性要求较高,要求地基承载力σ0≥200kPa,压缩系数小。根据西安市城建局要求,修建人行天桥时,不允许影响南二环路的正常行车。因此,地基处理方案选用了本人设计的灰土井桩基础方案。