粉喷桩设计参数调整

3　粉喷桩设计参数调整

原设计1^＃冲沟考虑粉煤灰固结情况较好，在基础底部设柱状三排桩，呈梅花型布置，纵向间距1.2m，桩径0.5m，采用425^＃矿渣硅酸盐水泥，单桩竖向承载力特征值为160kN，复合地基承载力特征值为180kPa。

原设计2^＃冲沟考虑粉煤灰松散饱和，固结情况差，在基底部设柱状四排桩，呈梅花型布置，纵向间距1.0m，桩径0.5m，采用425^＃矿渣硅酸盐水泥，单桩竖向承载力特征值为145kN，复合地基承载和特征值为180kPa。

依据不同水泥掺入比，不同龄期试块强度指标来看，必须在已有的经验基础上有所改进才能满足设计要求。首先必须提高R_k桩身强度，改进后1^＃冲沟和2^＃冲沟水泥掺入量取加固粉煤灰土层土重的20％～25％，要求90d龄期水泥粉煤灰粉喷桩桩身强度f₉₀＝2.0～2.5MPa，其他龄期强度分别为f₇＝1.0～1.28MPa，f₁₄＝1.15～1.38MPa，单桩竖向承载力特征值在满足粉喷桩地基抗力［R_k］≥145～160kN的条件下，取R_k＝f₉₀×0.35×Ap＝145～160kN，其中可变参数为桩长。因为保证桩的长度和桩身强度是加固质量的关键，为此，规定桩端必须全部穿过粉煤灰土层，支承于强风化基岩层。为了使桩尖全部进入基岩以满足设计要求，施工时除参照地质剖面图外，主要以电流表升值变化作为控制桩尖进入基岩层依据。由于冲沟内粉煤灰厚度变化极大，造成粉喷桩有效桩长不一，具体施工时，对于基岩埋深浅端，再进一步适量增加水泥掺入量，以提高水泥土的桩身强度，减少压缩变形，同时再适当调整置换率（增加桩数），从而达到单桩竖向承载力特征值及复合地基承载力特征值的要求。本工程粉喷桩受力机理具有摩擦端成型的特性。

在地基变形控制方面（这里所述的变形是主要控制的因素），辽宁电力勘测设计院工程地质报告未提供土样固结曲线，根据辽宁省建筑地基基础技术规范（PB21—907—96）及国家建筑地基处理技术规范（JGJ79—91）有关规定计算，该基础中点沉降量约300mm。笔者十几年来在上海、广州、深圳、武汉、黑龙江、吉林、辽宁等地设计、施工涉及公路、铁路、堤坝、浅园仓及工业与民用建筑6～15层楼，凡是采用水泥搅拌桩工程，实测沉降仅为10～30mm。吉林省松原市地段区域为松辽平原，属于第二松花江河漫滩地带，地震裂度为8度区域，设计基本地震加速度值为0.2g，设计特征周期为0.35s，从大量的地质钻探剖面显示，本区地层上覆第四纪低强度、高压缩、摇震反映强烈的软塑－流塑黏性土及具有液化趋势的饱和粉细砂层，水位距地表两米左右，通过多年来几十万延米水泥搅拌桩地基处理的施工，已完成工业与民用各类建筑类型、不同结构形式的建筑物竣工沉降观测大量资料分析，实测沉降也都在30mm之内。因此我们承担本工程粉喷桩施工组织设计时，明确向建设单位作出该建筑物建成后实测沉降量不超过50mm的承诺。