载体桩在湿陷性黄土地基处理中应用

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1、载体桩在湿陷性黄土地基处理中应用【摘要】针对陕西某生物质能发电厂主厂房湿陷性黄土地基处理为例，对载体桩方案在此湿陷性黄土地基处理中的应用进行了引证分析，从工程概况、场地地基土工程地质条件、地基处理方案、载体桩桩基础设计、载体桩复合地基处理方案地基试桩报告及结果等方面进行了论述，提出载体桩方案在此种湿陷性黄土地基处理中应用的优点。【关键词】湿陷性黄土地基；厂房结构荷载；单桩极限承载力；载体桩1工程概况本工程为陕西某生物质能发电项目工程，依据《建筑抗震设计规范》（2008年版）GB50011-2001，当地设计地震分组属第一组，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度

2、为0.15g，场地特征周期为0.45s。根据《岩土工程勘察报告》，建筑场地类别为Ⅲ类，拟建场地地面标高为525.21～529.62m，平均高程为526.25m，最大高差达4.41m，地貌单元属渭北黄土台塬。10本工程主厂房为框排架结构，纵向柱距7m，总长85.360m，共14轴，横向排架跨度24m，框架跨度9m，单柱竖向荷载考虑10000kN。排架部分为主厂房汽机房，汽机房内零米及零米下有大量中小型设备基础以及汽轮发电机基础；框架部分为除氧料仓间，料仓间零米下有较复杂的地下沟道及电缆隧道。根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表3.0.1规定，本工

3、程主厂房地基基础设计等级为甲级。主厂房场地自然地坪标高约为525.8m，基础承台底标高初步定为521.3m。2场地地基土工程地质条件2.1地基土根据勘察报告，勘探深度范围内的地基土自上而下分别描述如下：①-素填土Q4ml，具湿陷性，属中压缩性土。本层厚度为0.30～2.90m，层底标高为523.71～528.52m，层底深度0.30～2.90m。②-黄土状土Q4al+p。坚硬～硬塑～可塑（部分土样为软塑），具轻微～强烈湿陷性和自重湿陷性，属高压缩性土。本层厚度为2.30～5.90m，层底标高为520.71～523.73m，层底深度为3.20～6.40m。本层土承

4、载力特征值为fak=160kPa。③-黄土Q3eol。硬塑～可塑（部分土样为软塑），具轻微～强烈湿陷性和自重湿陷性，属中等偏高压缩性土。本层厚度为5.00～8.10m，层底标高为514.21～517.65m，层底深度为9.50～12.80m。本层土承载力特征值为fak=150kPa。10③-1黄土Q3eol。软塑～流塑（部分土样为可塑），属中压缩性土。本层厚度为2.20～5.30m，层底标高为510.65～514.62m，层底深度为13.70～15.00m。本层土承载力特征值为fak=135kPa。④-黄土Q3eol。可塑～软塑（个别土样为流塑），属中压缩性土。

5、本层部分钻孔未穿透，揭露厚度为0.30～10.00m，层底标高为501.62～512.45m，层底深度为15.00～24.30m。本层土承载力特征值为fak=140kPa。⑤-黄土Q3eol。可塑～软塑，属中压缩性土。本层部分钻孔未穿透，揭露厚度为4.40～6.50m，层底标高为496.02～499.82m，层底深度为27.90～29.80m。本层土承载力特征值为fak=160kPa。⑥-古土壤Q3el。可塑（个别土样为软塑），属中压缩性土。本层未穿透，最大揭露厚度为0.20～2.10m，相应层底标高为495.62～499.62m。本层土承载力特征值为fak=1

6、80kPa。2.2地下水厂区地下水属潜水类型，主要由大气降水和地下径流补给。勘察期间属丰水期，稳定水位埋深为13.50～15.50m左右，相应标高为511.41～514.43m。根据区域水文地质资料及现场调查，地下水年变化幅度约1～2m。10本场地环境类型为Ⅲ类，场地内分布的各层粘性土均为弱透水层。2.3地基评价根据勘测报告，场地湿陷类型为自重湿陷性黄土场地，地基的湿陷等级为Ⅱ（中等）级。综上，场地地质特点如下：（1）湿陷性场地，其中②、③层为Ⅱ级自重湿陷，深度为8.5m-11.5m。（2）土层的液性指数较高，其中③-1为软塑～流塑；④、⑤层均为可塑～软塑。（3

7、）地下水位较高。很显然，现有地质条件在不做地基处理的情况下天然地基是不能满足主厂房地基基础设计等级为甲级的要求，首先，地基基础下②、③层为Ⅱ级自重湿陷；其次，根据《岩土工程勘察报告》可知，现有天然地基的承载力特征值不能满足上部结构荷载的要求，所以需要进行必要的地基处理。3地基处理方案针对火力发电厂主厂房这种框排架结构类型，且地下设施较为复杂需要做大面积地基处理的特点，同时单柱竖向荷载考虑10000kN，又对地基变形、地基基础设计等级为甲级有相应要求，结合地形、土层结构、地质条件、地下水特征、施工机械以及施工工期等因素进行综合分析。10因此主厂房地基处理方案，首先

8、要考虑消除湿陷土层全部湿