1、廣元市利州區利元國有投資有限公司快樂人家項目高壓旋噴樁地基加固處理方案（第二版）中國建筑西南勘察設計研究院有限公司2014年4月15日廣元市利州區利元國有投資有限公司快樂人家項目高壓旋噴樁地基加固處理方案（第二版）工程編號：B13-0730總 經 理：趙 翔總 工 程 師：康景文審 定：朱 丹審 核：晏 賓設 計：王 新 劉小俊 中國建筑西南勘察設計研究院有限公司2014年4月15日目 錄1、工程概況- 1 -2、場地條件- 1 -2.1場地位置 、地形地貌- 1 -2.2地層結構及分布- 2 -2.3場地水文條件- 4 -3、高壓旋噴樁復合地基設計- 5 -3.1設計依據- 5 -3.2地基

2、加固技術要求- 5 -3.3旋噴樁加固設計計算- 5 -3.4旋噴樁布置- 10 -3.5旋噴樁樁長- 10 -3.6褥墊層- 10 -3.7設計工程量- 10 -3.8旋噴樁施工工藝及施工方法- 11 -3.9施工控制參數- 12 -4、旋噴地基加固質量檢測- 12 -附：高壓旋噴樁樁位平面布置圖 (3張)1、工程概況廣元市利州區快樂人家項目由廣元市利州區利元國有投資有限公司投資建設，由廣元工程設計院進行建筑設計。該項目為高層商住樓小區，由18層（局部為商業裙房）、28層等八幢高層建筑物及一幢商業用房（含社區用房）組成。本工程需要進行地基處理的是其中六幢，各主要擬建建筑物基本特征見表1.1。

3、各擬建建筑物基本特征 表1.1編號層數(層)建筑高度（m）結構類型地下室層數±0.00標高（m）筏板基礎基底標高（m）筏板基礎厚度(m)2號樓1854.45框剪1489.50481.051.203號樓1854.45框剪1489.50481.051.204號樓1851.45框架1490.45482.451.205號樓1851.45框架1490.45482.451.206號樓1851.45框架1490.45482.451.207號樓1851.45框架1490.45482.451.20本工程由廣元工程設計院設計。基礎埋深詳見表1.1，要求復合地基承載力特征值:fspk 510kPa。根據快

4、樂人家巖土工程勘察報告和設計要求，該場地2、3、4、5、6、7主樓筏板基礎范圍內基底以下粉砂、砂夾卵石、稍密卵石及中密卵石等地層變形及承載力不能滿足設計要求，需對該范圍地基進行加固處理。我公司受建設單位委托進行該工程地基加固處理設計。根據擬建物性質、場地工程地質及水文地質條件以及四川地區地基加固處理經驗，本著技術可靠、施工可行和經濟合理的原則，經多方比較，我公司對該工程采用高壓旋噴樁地基加固處理方案設計。2、場地條件2.1場地位置 、地形地貌擬建場地位于廣元市利州區大石片區快樂村境內。廣元市地處四川盆地北部邊緣、川陜甘三省結合部，位于成都、西安、重慶和蘭州四大西部城市之間的腹心地帶，是川陜甘毗

5、鄰地區的交通樞紐和物資集散中心，集水、陸、空于一體。寶成鐵路、廣旺鐵路和108、212兩條國道主干線在市區交匯，嘉陵江水運可直達重慶，廣元機場已建成通航，成綿廣高速快捷方便。擬建場地位于嘉陵江一級支流南河級階地，場地大部分屬居民種植用地及現狀道路，地形起伏較小，勘察期間實測各勘探點孔口地面高程484.51488.57m，高差為4.06m。場區地貌總體屬構造侵蝕中低山地貌；場地微地貌單元屬嘉陵江水系之南河級階地，地貌類型較單一。2.2地層結構及分布根據快樂人家巖土工程勘察報告，勘探深度范圍內地基土層依次為：第四系全新統人工填土層（Q4ml）雜填土、第四系全新統耕植層（Q4pd）耕土、第四系全新統

6、沖洪積層(Q4al+pl）成因的砂質粉土、粉砂、細砂和卵石、侏羅系中統沙溪廟組（J2S）泥巖。場內各巖土結構及特征從上到下為： 第四系全新統人工填土層（Q4ml）雜填土：雜色，稍濕，松散，主要由砌筑道路的砂卵石、混凝土塊組成，含少量的粉土及生活垃圾等。主要分布于現狀道路處，鉆探揭露厚度0.303.20m。第四系全新統耕植層（Q4pd）耕土：場地均有分布。雜色，松散狀，以粉土為主，土中含少量卵石、貝殼等雜物，土質較均勻，主要分布于居民種植用地，鉆探揭露厚度0.50m。第四系全新統沖洪積層(Q4al+pl）砂質粉土：褐黃色，稍濕，稍密。以粉土為主，含約1520%粘性土及少量粉砂，土中含黑色碳質物及

7、褐紅色鐵錳質氧化物斑點。土體干強度、韌性低，無光澤反應，輕度搖振反應；場地內普遍分布，揭露厚度0.504.60m。粉砂：褐灰褐黃色，稍濕濕，松散狀。系石英、長石、云母細片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成，呈透鏡體狀分布于卵石層中。該層局部分布，揭露厚度0.501.50m。細砂：褐灰褐黃色，稍濕濕，松散狀。系石英、長石、云母細片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成，呈透鏡體狀分布于卵石層中，該層局部分布，揭露厚度0.502.05m。卵石：褐色，局部為棕紅色，稍密中密密實，稍濕飽和，卵石主要成分為石英砂巖、石英巖、灰巖，粒徑一般2-15cm，磨圓度較好，呈圓狀、亞圓狀，含漂石，局部含少量粘土；充填物上部主要為粉土

8、，下部以中細砂為主。根據超重型（ N120）動力觸探試驗及鉆探進入難易程度和取芯樣充填程度，將其可分為砂夾卵石-1、稍密卵石-2、中密卵石-3等三個亞層：砂夾卵石-1：呈層狀、似層狀和透鏡體分布主要分布于卵石層中，充填物以細砂為主，卵石含量小于55%，排列十分混亂，絕大多數不接觸，N120錘擊數13擊/10cm。揭露厚度0.204.00m。稍密卵石-2：呈層狀、似層狀和透鏡體分布于卵石層中，卵石含量約55-60%，粒徑一般2-6cm。超重型（N120）動力觸探試驗擊數3N120<6擊。場地普遍分布。揭露厚度0.404.20m。中密卵石-3：呈層狀、似層狀和透鏡體分布于卵石層中，卵石含量約

9、65%，粒徑一般310cm，含漂石，超重型（N120）動力觸探試驗擊數6N120<11擊。揭露厚度0.206.20m。侏羅系中統沙溪廟組（J2S）泥巖 ：紫紅色，稍濕，細粒泥質結構，層狀構造，主要礦物成分為石英、長石及云母等。在鉆孔揭示深度范圍內，場地內普遍分布，巖質軟，巖石質量指標一般為2550%，屬巖石質量差的巖石，巖石暴露于空氣中易風化，遇水易軟化。根據鉆探難易程度分為-1和-2兩個亞層。強風化泥巖-1：紫紅色，層理清晰，其礦物成份為粘土礦物，風化裂隙發育，易風化；巖體破碎，巖質軟，巖體基本質量等級可化為級。該層分布于整個場地，揭露厚度0.802.10m。中風化泥巖-2：紫紅色紫褐

10、色，層理清晰，其礦物成份為粘土礦物，泥狀結構，風化裂隙較發育，巨厚層構造。巖芯較完整，巖芯呈長柱狀，少部分呈短柱狀，具有易風化的特征。錘擊易碎、聲啞，用鎬難挖掘，巖芯鉆方可鉆進。巖芯采取率達90%以上。巖石為軟巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質量等級為級。地內均有分布，本次鉆探未予揭穿該層，最大揭露厚度10.20m。砂巖：灰黃色，細粒結構，厚層巨厚層狀構造。礦物成分以長石、石英及云母為主，少量巖屑及暗色礦物等，泥質膠結，夾薄層泥巖。根據風化程度劃分以下亞層：強風化砂巖-1：礦物成分顯著變化，組織結構大部分破壞，節理、裂隙發育，巖質軟，巖石強度較低，手可捏碎成粉砂狀或手掰即斷，巖體完整程度一般

11、，巖芯多呈碎塊狀、粉狀，少量呈短柱狀。中風化砂巖-2：組織結構部分破壞，層理清楚，沿節理面見褐色次生礦物，局部裂隙發育,錘擊易碎,巖質較硬，強度較高，巖芯大多呈短柱狀，少量半柱狀和碎塊狀。地基土主要物理力學參數及承載力建議值表 表2.2土層名稱及 代 號土的重度(kN/m3)地基承載力特征值fak(kPa)壓縮模量Es（MPa）變形模量EO（MPa）抗剪強度指標抗壓強度標準值(MPa)樁的極限側阻力標準值qsik(kPa)樁的極限端阻力標準值qpk(kPa)粘聚力C（kPa）內摩擦角（度）天然飽和雜填土18.0/耕土19.050/砂質粉土19.01003.97/14.820.2/30粉砂19.

12、2905.23.4021/25細砂19.5905.73.6021/45砂夾卵石20.016016.013.5027/751800稍密卵石21.028022.520.0031/902000中密卵石22.042037.530.0036/1202200強風化泥巖22.8300/1401200中風化泥巖23.0800/5.8/150強風化砂巖23.2500/1200中風化砂巖23.81000/10.5/2.3場地水文條件擬建場地內無地表水體分布，區域地表水主要為南河河水。場地內地下水類型主要為松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水。第四系松散層中的孔隙潛水：孔隙潛水賦存于卵石層中，靠大氣降水、南河河水及上游地

13、下水補給，并通過地下徑流，蒸發等方式排泄。水量及水位受季節性控制較大，一般臨近河床部位水量較大，水位埋深較淺。勘察時為雨季時期，于鉆孔內測得地下水穩定水位埋深為6.0011.50m，高程475.81481.57m。場地地下水豐水期年變化幅度為1.52.5m，滲透系數可取18m/d。預計至豐水期（歷年7、8、9月份），在自然條件下場地內最高水位可能達到483.50m。基巖裂隙水主要賦存于侏羅系中統沙溪廟組基巖構造裂隙及風化帶裂隙中，地下水主要接受孔隙潛水、大氣降水補給，據鉆孔揭露，該基巖地層以泥巖及為主，泥巖巖質軟，其強風化帶裂隙發育，有一定延伸，其透水性、賦水性均一般，水量一般，無統一水位，對

14、基礎施工影響較小。場地地下水對砼及砼中鋼筋均具微腐蝕性，對鋼結構具微腐蝕性。場地內土對砼結構、砼中鋼筋均具微腐蝕性。3、高壓旋噴樁復合地基設計3.1設計依據（1）建筑地基處理技術規范（JGJ 79-2012）；（2）建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2011）；（3）建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB 50202-2002）；（4）四川省建筑地基基礎檢測技術規程(DBJ51/T014-2013)；（5）2、3、4、5、6、7號樓基礎平面布置圖；（6）快樂人家巖土工程勘察報告(廣元工程設計院)。3.2地基加固技術要求根據設計要求，需要對筏板基礎以下砂卵石地基進行高壓旋噴樁加固處理，經過

15、高壓旋噴樁處理后，要求加固處理后形成的復合地基承載力須滿足:fspk510kPa。3.3旋噴樁加固設計計算 復合地基計算公式根據場地地質條件及施工經驗，高壓旋噴樁成樁直徑為500mm，以強風化泥巖作為樁端持力層。高壓旋噴樁為有粘結強度增強復合地基。根據建筑地基處理技術規范（JGJ79-2012）第7.4.3條，按下列式計算且結合地區經驗確定。 （3.3-1） （3.5-2） （3.5-3） （3.5-4）式中：復合地基承載力特征值，取510kPa； 面積置換率； 單樁承載力發揮系數，取0.9；單樁豎向承載力特征值；樁的平均截面積，根據本工程土質情況，樁徑取0.50m，平均截面積為0.196m2

16、；樁間天然地基土承載力特征值，根據地勘資料，綜合取=200kPa；樁間土承載力折減系數，根據經驗取0.8。第i層土的厚度，按照地勘資料取值（本工程中按最短樁長進入強風化泥巖層0.5m計算）；p樁端端阻力發揮系數，有粘結強度增強復合體樁根據經驗取0.8。單樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑；與旋噴樁樁身水泥土配合比相同的室內加固土試塊在標養條件下28d齡期的立方體抗壓平均強度，取7.5MPa；樁周長，取1.57m；樁長范圍內劃分的土層數；樁周第i層土的側阻力特征值，詳見表2.2；樁端地基土未經修正的承載力特征值，根據地勘提供高壓旋噴樁補充設計參數，本工程樁端置于強風化泥巖上，勘察單位提供的補充資料

17、取值600kPa。 2、3號樓復合地基計算.1 高壓旋噴樁間距計算及承載力復核計算按照最不利ZK15號鉆孔計算，樁長按進入強風化泥巖考慮。 土名指標粉砂中密卵石稍密卵石強風化泥巖土層厚度(m)0.92.753.00樁的側阻力特征值qsi(kPa)136045樁端端阻力特征值qp(kPa)600根據公式1.57（0.9×132.75×603.0×45）0.8×600×0.196583.45kN 0.25×7500×0.196/0.9408.33kN綜合以上兩種計算，并結合地區類似樁長單樁承載力載荷試驗經驗，取單樁承載力特征值4

18、00.0kN。根據公式，取510kPa，求得2、3號樓筏板基礎地基處理m0.209。本工程高壓旋噴樁按照等邊三角形布置，根據m=d2/de2，de=1.05s, 求得s1.04m（其中d=0.50m）。按照等邊三角形布樁，最小樁距取1.00m。則m=d2/de2=0.227（當樁按等邊三角形布置時，de=1.05s），通過公式3.3-1：計算得fspk540.62kPa>510kPa，滿足設計對復合地基承載力要求。 .2 復合土層壓縮模量計算復合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量Es的倍，fspk / fsk Espk=Es(1)粉砂層 Es取5.20 MPa ，fs

19、pk取510kPa，fsk取90.0kPa，510905.67Espk=Es5.67×5.20=29.5MPa。(2)中密卵石層 Es取37.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取420.0kPa，5104201.21Espk=Es1.21×37.5=45.4MPa。(3)稍密卵石層 Es取22.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取280.0kPa，5102802.14Espk=Es2.14×22.5=45.4MPa。3.3.3 4、5號樓復合地基計算3.3.3.1 高壓旋噴樁間距計算及承載力復核計算按照最不利ZK94號鉆孔計算，樁長按進入強

20、風化泥巖考慮。 土名指標稍密卵石砂夾卵石稍密卵石中密卵石強風化泥巖土層厚度(m)2.201.500.802.80樁的側阻力特征值qsi(kPa)45384560樁端端阻力特征值qp(kPa)600根據公式1.57（2.2×451.5×380.8×45+2.8×60）0.8×600×0.196659.28kN 0.25×7500×0.196/0.9408.33kN綜合以上兩種計算，并結合地區類似樁長單樁承載力載荷試驗經驗，取單樁承載力特征值400.0kN。根據公式，取510kPa，求得4、5號樓筏板基礎地基處理m0.

21、209。本工程高壓旋噴樁按照等邊三角形布置，根據m=d2/de2，de=1.05s, 求得s1.04m（其中d=0.50m）。按照等邊三角形布樁，最小樁距取1.00m。則m=d2/de2=0.227（當樁按等邊三角形布置時，de=1.05s），通過公式3.3-1：計算得fspk540.62kPa>510kPa,滿足設計對復合地基承載力要求。 3.3.3.2 復合土層壓縮模量計算復合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量Es的倍，fspk / fsk Espk=Es(1)稍密卵石層 Es取22.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取280.0kPa，5102801

22、.82Espk=Es1.82×22.5=40.9MPa。(2)砂夾卵石 Es取16.00 MPa ，fspk取510kPa，fsk取160.0kPa，5101603.19Espk=Es3.19×16.0=51.0MPa。 (3)中密卵石層 Es取37.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取420.0kPa，5104201.21Espk=Es1.21×37.5=45.4MPa。3.3.4 6、7號樓復合地基計算.1 高壓旋噴樁間距計算及承載力復核計算按照最不利ZK120號鉆孔計算，樁長按進入強風化泥巖考慮。 土名指標粉砂砂夾卵石中密卵石稍密卵石中密卵石強風

23、化泥巖土層厚度(m)0.71.303.40.700.5樁的側阻力特征值qsi(kPa)1338604560樁端端阻力特征值qp(kPa)600根據公式1.57（0.7×131.3×383.4×60+0.7×45+0.5×60）0.8×600×0.196555.66kN 0.25×7500×0.196/0.9408.33kN綜合以上兩種計算，并結合地區類似樁長單樁承載力載荷試驗經驗，取單樁承載力特征值400.0kN。根據公式，取510kPa，求得6、7號樓筏板基礎地基處理m0.209。本工程高壓旋噴樁按照等

24、邊三角形布置，根據m=d2/de2，de=1.05s, 求得s1.04m（其中d=0.50m）。按照等邊三角形布樁，最小樁距取1.00m。則m=d2/de2=0.227（當樁按等邊三角形布置時，de=1.05s），通過公式3.3-1：計算得fspk540.62kPa>510kPa,滿足設計對復合地基承載力要求。 3.3.4.2 復合土層壓縮模量計算復合土層的壓縮模量Espk等于樁間土各天然地基土層壓縮模量Es的倍，fspk / fsk Espk=Es(1)粉砂層 Es取5.20 MPa ，fspk取510kPa，fsk取90.0kPa，510905.67Espk=Es5.67×

25、5.20=29.5MPa。 (2)砂夾卵石 Es取16.00 MPa ，fspk取510kPa，fsk取160.0kPa，5101603.19Espk=Es3.19×16=51.0MPa。 (3)中密卵石層 Es取37.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取420.0kPa，5104201.21Espk=Es1.21×37.5=45.4MPa。 (4)稍密卵石層 Es取22.50 MPa ，fspk取510kPa，fsk取280.0kPa，5102801.82Espk=Es1.82×22.5=40.9MPa。3.4旋噴樁布置 根據設計計算得出的置換率及樁

26、間距，結合各棟建筑基礎形式，在筏板基礎范圍內均勻布樁，布樁形式采用等邊三角形布置，樁間間距為1.00m，局部位置布樁根據現場基礎形式有所調整。詳見高壓旋噴樁樁位平面布置圖。3.5旋噴樁樁長 高壓旋噴樁以強風化泥巖為樁端持力層，樁長根據地質情況確定。根據地勘資料揭露地層情況：旋噴樁處理深度6.108.80m，2、3號樓平均樁長約7.8m， 4、5號樓平均樁長約7.10m， 6、7號樓平均樁長約7.3m。3.6褥墊層 豎向承載旋噴樁復合地基宜在基底至樁頂之間設置褥墊層。褥墊層厚度取300mm，其材料用級配砂卵石，含泥量不大于5%。褥墊層的鋪設寬度宜大于基礎尺寸200mm。褥墊層需經靜力壓實或動力壓

27、實法（樁間土含水量較少時）壓實，其夯實后的厚度與虛鋪厚度之比不大于0.9。3.7設計工程量 按照高壓旋噴樁樁位平面布置圖和地勘資料揭露地層情況，設計工程量詳見下表：工程量名稱地基處理范圍（m2）褥墊層面積（m2）旋噴樁數（根）預計平均處理深度（m）預計總進尺深度（m）總樁數（根）總米數（m）2、3號樓1449.01485.517227.813431.6551341107.84、5樓1591.51653.018867.213579.26、7號樓1611.81670.719057.414097.03.8旋噴樁施工工藝及施工方法3.8.1施工工藝 測量放孔采用SH-30型鉆機引孔(或采用YXZ70鉆機沖擊引孔)置入旋噴管自孔底至基底高壓旋噴孔口補漿漿體養護加固效果檢測褥墊層施工。3.8.2施工方法 （1）測放樁位：根據本技術方案灌漿點平面布置圖，施放各旋噴樁位置。在施工過程中，隨時復核樁位，以保證樁位準確。 （2）成孔先根據現場實際地層情況，用SH-30型鉆機引孔至設計深度。場地若遇有漂石，如果