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【摘 要】 在工程施工中,由于施工方法不当、地质灾害、岩土性质结构、水文地质条件等原因,常引起地表塌陷,不仅给施工造成困难,严重时影响周围建构筑物及拟建建筑物的稳定和安全。
【关键词】 地下水;砂土;震动液化;塌陷
一、工程概况
某工程拟建建筑物为19-30F住宅楼,剪力墙结构,地下两层,预计基础埋深7米。岩土工程勘察结果表明:场区属内陆平原区,建筑场区内地形较平坦,场区东侧100米左右有运河通过。
二、工程地质条件
场区内钻孔所揭露地层,除上部填土及耕土外,其余场地土均为陡河冲洪积地层。根据野外勘察结果,场区可划分为十一个工程地质层,各土层分布及特征见表1。场地水位埋深12.5~13.0米左右,地下水及土对混凝土及混凝土中的钢筋具为腐蚀性。场区抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.20g。经液化判别,场区土在8度设防烈度下无振动液化趋势。根据建筑物特征及勘察结果,计划采用CFG桩复合地基,以第⑤层细砂作为桩端持力层,且桩端入持力层以不小于1.5倍的桩径为宜。
三、CFG施工引起塌孔
在CFG桩施工过程中,场区西部基本顺利,但在场区东北部(靠近运河一侧),23号楼东部(20米左右)CFG桩施工过程中,当桩基施工到15米左右时,出现进尺缓慢,大量砂土从孔口涌出,(排砂、土量明显多于其他地段),孔口周边地面下陷,甚至造成附近基坑边坡(土钉墙)开裂等现象,于是立即停止施工。后采用间隔施工,仍不见明显改善。
四、原因分析
由于事故场地靠近运河,开始分析可能是东部运河水与场地地下水联通,形成承压水头,至使砂土上涌。后经实地水位测量运河水位低于场区地下水位,不会引起砂土上涌。又有人提出场区可能存在多层地下水,下部含水层的承压水头压力,砂土上涌,但仅局部出现此现象,亦不太合理。于是在桩基施工部位进行了补充勘察,补充勘察结果表明:初见水位为6.0米,终孔水位约5.5米(基坑内施工),仅相差0.5米,说明场区内不存在水头压力较大的承压水。地层岩性分布与原勘察报告基本相符,但15米以下标贯明显增大,标准贯入试验击数达70-100击,呈很密状(15米以上中密~密实状,击数20-40击),钻进中进尺较慢,表明局部存在钙质胶结砂层。根据勘察结果分析,在CFG桩成孔过程中,由于底部砂层较坚硬,钻进困难,钻具原地反复旋转、切削、震动,使钻具周围饱和砂土层呈松散状态,发生施工振动液化,至使大量砂土从孔口返出,钻孔周围砂土不断补充,造成孔口地面塌陷甚至坑壁开裂等现象。与此类似的如桩基施工中遇到较硬、较粘的粉土、粘性土时,如不能有效钻进,上部土层被反复切削、震动,也可发生塌孔现象。
五、解决方法
经认真分析研究,我们改进了钻头结构,使之具有更强的切削钻进能力、适当增加钻压、预钻引孔等方法,较好的解决了问题。如遇坚硬粘土包裹钻头无法钻进时,应及时提钻清理钻头。如以上方法仍不能解决问题,可考虑采用钻孔灌注桩或其他桩型。
六、结束语
在工程施工中,由于施工方法不当、地质灾害、岩土性质结构、水文地质条件等原因,常引起地表塌陷,不仅给施工造成困难,严重时影响周围建构筑物及拟建建筑物的稳定和安全。只有根据实际情况认真分析研究,找出问题原因,制定相应措施,才能確保工程质量,保证建筑物安全。
参考文献:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版
2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
3、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
4、《长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工技术规程》DB11/T 582-2008。
【关键词】 地下水;砂土;震动液化;塌陷
一、工程概况
某工程拟建建筑物为19-30F住宅楼,剪力墙结构,地下两层,预计基础埋深7米。岩土工程勘察结果表明:场区属内陆平原区,建筑场区内地形较平坦,场区东侧100米左右有运河通过。
二、工程地质条件
场区内钻孔所揭露地层,除上部填土及耕土外,其余场地土均为陡河冲洪积地层。根据野外勘察结果,场区可划分为十一个工程地质层,各土层分布及特征见表1。场地水位埋深12.5~13.0米左右,地下水及土对混凝土及混凝土中的钢筋具为腐蚀性。场区抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.20g。经液化判别,场区土在8度设防烈度下无振动液化趋势。根据建筑物特征及勘察结果,计划采用CFG桩复合地基,以第⑤层细砂作为桩端持力层,且桩端入持力层以不小于1.5倍的桩径为宜。
三、CFG施工引起塌孔
在CFG桩施工过程中,场区西部基本顺利,但在场区东北部(靠近运河一侧),23号楼东部(20米左右)CFG桩施工过程中,当桩基施工到15米左右时,出现进尺缓慢,大量砂土从孔口涌出,(排砂、土量明显多于其他地段),孔口周边地面下陷,甚至造成附近基坑边坡(土钉墙)开裂等现象,于是立即停止施工。后采用间隔施工,仍不见明显改善。
四、原因分析
由于事故场地靠近运河,开始分析可能是东部运河水与场地地下水联通,形成承压水头,至使砂土上涌。后经实地水位测量运河水位低于场区地下水位,不会引起砂土上涌。又有人提出场区可能存在多层地下水,下部含水层的承压水头压力,砂土上涌,但仅局部出现此现象,亦不太合理。于是在桩基施工部位进行了补充勘察,补充勘察结果表明:初见水位为6.0米,终孔水位约5.5米(基坑内施工),仅相差0.5米,说明场区内不存在水头压力较大的承压水。地层岩性分布与原勘察报告基本相符,但15米以下标贯明显增大,标准贯入试验击数达70-100击,呈很密状(15米以上中密~密实状,击数20-40击),钻进中进尺较慢,表明局部存在钙质胶结砂层。根据勘察结果分析,在CFG桩成孔过程中,由于底部砂层较坚硬,钻进困难,钻具原地反复旋转、切削、震动,使钻具周围饱和砂土层呈松散状态,发生施工振动液化,至使大量砂土从孔口返出,钻孔周围砂土不断补充,造成孔口地面塌陷甚至坑壁开裂等现象。与此类似的如桩基施工中遇到较硬、较粘的粉土、粘性土时,如不能有效钻进,上部土层被反复切削、震动,也可发生塌孔现象。
五、解决方法
经认真分析研究,我们改进了钻头结构,使之具有更强的切削钻进能力、适当增加钻压、预钻引孔等方法,较好的解决了问题。如遇坚硬粘土包裹钻头无法钻进时,应及时提钻清理钻头。如以上方法仍不能解决问题,可考虑采用钻孔灌注桩或其他桩型。
六、结束语
在工程施工中,由于施工方法不当、地质灾害、岩土性质结构、水文地质条件等原因,常引起地表塌陷,不仅给施工造成困难,严重时影响周围建构筑物及拟建建筑物的稳定和安全。只有根据实际情况认真分析研究,找出问题原因,制定相应措施,才能確保工程质量,保证建筑物安全。
参考文献:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版
2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
3、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
4、《长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工技术规程》DB11/T 582-2008。