某工点抗滑桩周土体加固参数的确定

抗滑桩应用于支挡欠稳定体时,应首先确保桩体结构的稳定。而桩体结构的稳定,首当其冲的是桩体自身的锚固力能有效平衡桩体所受的推力或土压力。尤其是当桩周岩土体力学性质较差时,就应加强桩周岩土体的处治,确保其能为抗滑桩的稳定提供有效的锚固力。而桩周岩土体的处治范围就需要合理确定。范围过大,不利于工程经济;范围过小,可能导致桩体的锚固力无法有效保障。下面以案例进行说明。

一、基本情况

某路段右侧为三层楼房(桩基础),距离辅道仅有1m,原设计采取在辅道左侧设置了240m桩板式挡土墙进行预加固。其中抗滑桩为1.8×2.2×18m@5.5m,其中桩体锚固段8.8m。且为改善抗滑桩锚固段力学性质而控制桩顶位移,对桩前全幅主线路基范围内设置了灰土挤密桩进行加固地基处理。桩间设置0.3m厚挡土板,挡土板埋入地下不小于100cm。

工程施工时,发现部分桩体的0~9.2-10.7m土体呈流塑状,并含5.1~7.8%的有机质,这部分主要分布于抗滑桩悬臂段;其下9.2-10.7m~18~19m为湿-很湿,中密,含砾粉土,这部分主要为原设计抗滑桩的锚固段。其下为稍湿,中密状圆砾。由于土体力学性质较原设计差,故决定进行变更。

二、变更设计

将抗滑桩由18m(悬臂长为9.2m+锚固段8.8m)调整为为22m(悬臂长为9.2m+锚固段12.8m)。同时对桩前对桩前全幅主线路基范围内的土体和桩后6.05m范围内的土体采用水泥搅拌桩处理。其中搅拌桩的桩径0.5m,桩间距1.1m,桩长20m。

图1 拟变更采用的工程断面图

三、笔者建议

1、从桩后存在住房、辅道等重要结构物来看,设计采用抗滑桩进行预加固是可行的。

2、抗滑桩段落的流塑性土主要位于抗滑桩悬臂段,为防止桩体开挖后出现桩间溜塌,故在桩后有机质含量5.1~7.8%的流塑状地层设置搅拌桩可行。但建议:

2.1、为减少开挖桩间土体引发的潜在风险,建议桩间挂板采用桩前挂板或桩中挂板,而要避免采用桩后挂板。

2.2、桩后搅拌桩的设置范围宜大于土拱形成的范围,即不应小于5.5m的桩间距,且应适当考虑一定的安全冗余,即建议桩后搅拌桩设置的范围取10m或不超过住房红线为宜。

2.3、桩后搅拌桩的长度应大于流塑状土的深度,且宜有一定的安全深度,且考虑到桩间土拱效应的存在,故建议桩后搅拌桩的长度进入悬臂以下不大于5m即可解决悬臂段流塑状土的稳定性问题。

但考虑桩体锚固段的搅拌桩加固有利于桩体的锚固能力,故同意桩后搅拌桩长度采用现设计位于中密状圆砾顶面以上的位置,且锚固段搅拌桩的布置范围,也可取桩周岩土体影响范围的10m。

当然,两桩之间的土体也应布置搅拌桩进行加固。

3、抗滑桩段落的锚固段桩前搅拌桩,建议同样与桩后搅拌桩的设置范围一样,对桩体锚固段影响范围的土体进行搅拌加固即可,即取10m,不宜过量加大加固范围,也就是说,现设计在桩前的搅拌桩范围取28m是明显偏大了。且搅拌桩可在桩后搅拌桩和抗滑桩施工完毕后,下挖6m左右再行施做,以有效减小桩前搅拌桩的施工规模(虽然悬臂段为不喷浆的空桩),这样也由于搅拌桩长度减短而有利于搅拌桩的施工质量控制。

当然,路基范围内的特殊处理除外,其另当别论。

4、其它搅拌桩工艺同意现设计参数。

图2 建议采用的工程处治断面图

该建议方案的工程规模较拟采用的变更方案小,且工程的针对性强,设置有较为充分的依据。
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