摘要:采用深层水泥搅拌桩对天津地铁1号线双林车辆段月修列检库前岔区软土地基进行处理,文章介绍了水泥搅拌桩的设计和施工,水泥搅拌桩经检测质量均合格,地基处理效果较好,为类似工程提供借鉴。
关键词:软土地基 水泥搅拌桩 质量检测
1 工程概况
天津地铁1号线双林车辆段位于地铁1号线南端终点,库前岔区有15条股道入库,道岔14组,岔区地势平坦,地面为鱼塘、沟渠,水深0.5~1.5m,地势较低,路堤最大填高2.0~3.2m。地层为软土层,自上而下为:①杂填土或素填土层厚2.5~2.9m,黄褐色,可塑;②淤泥质粘土、淤泥层厚2.9~3.1m,灰色,流塑,呈透镜体分布,基本承载力80kPa;③粉质粘土层厚2.7~3.0m,灰色,软塑~流塑,基本承载力100kPa;④粉土层厚7.0~8.3m,灰色,灰黄色,湿~很湿,中密~密实,基本承载力120kPa。地下水为第四纪孔隙潜水,高程0.32~1.91m,水位变化幅度1.0~2.0m,主要靠大气降水补给。
2 地基处理方案
月修列检库前岔区复合地基设计承载力应≮150kPa。由于天然地层不能满足承载力要求,为提高路基的承载力,同时控制路基的工后沉降,决定岔区线下路基采用水泥搅拌桩加固,桩径0.5m,桩长7.0m,加固面积As为8930m2。
3 水泥搅拌桩的设计
计算依据《建筑地基处理技术规范》(JG79―2002)。根据地质资料,桩间天然地基土的承载力特征值fs,k=80kPa,桩间土的平均摩擦力qs=10kPa,桩端天然地基土未经修正的承载力特征值qp=100kPa,桩端天然土承载力折减系数α=0.5,桩径d=0.5m,桩周长Up=1.57m,桩截面积Ap=0.196m2,桩身强度折减系数为η=0.33,桩长l=7.0m。
1)单桩承载力R=qUl+αAq=10×1.57×7+0・5×0・196×100=120kN;
2)水泥搅拌桩置换率m
因为复合地基设计承载力fsp,k平均值≮150kPa桩端为粉质粘土,桩间土承载力折减系数β取0.5,则面积置换率m:
3)复合地基承载力fsp,k验算;
fsp,k=mRk/Ap+β(1-m)fs,k=0・192×120/0・196+0・5×(1-0・192)×80=150kPa
经验算复合地基承载力满足设计要求。
4)桩身水泥土强度计算
fcuk=Rk/(ηAp)=1855・29kPa;
考虑水泥土桩身强度略高于桩的承载力,所以取fcuk=1900kPa。
5)单根桩的处理面积A和桩距a
A=Ap/m=0.196/0.192=1.02m2,
a=A12=1.01m。