湿作业条件下砂、砾石换填地基软弱层施工实践(一)

湿作业条件下砂、砾石换填地基软弱层施工实践(一)
摘要：本文通过洛阳市高层次人才居住区4＃高层住宅楼，采用级配砂石垫层处理地基的施工实践，证明了级配砂石换填不均匀软弱层地基同样具有强度高、变型小，可以在地下水饱和状态下施工的特点；改善了级配砂石必须在无水状态下施工的条件限制，补充了地基处理施工规范，提高了地基处理效果，缩短了工期降低了造价，是一种很好的地基处理方案。

关键词：级配砂卵砾石，压实系数，不均匀系数，曲率系数。

1、工程概况
洛阳市高层次人才居住区4＃楼，位于洛南新区洛河大堤南侧，地下二层，地上二十六层。

剪力墙筒体结构，总建筑面积17926平方米。

设计基础埋深在自身地面下5.7米。

设计地基承载能力≥380KPa.基坑开挖至设计标高后，发现基底下部存积大片的砂窝，泥卵等软弱层，经采用钎探，超重型动力触探，施工勘探等探明在自然地面下9.4米以上部分需要挖除，该标高比稳定地下水位低1.9米。

经地质、设计、建设、监理及施工单位多次会议，确定采用砂、卵、砾石换填地基处理方案。

2、岩石地质条件
工程紧临洛河大堤、场地为废弃的采砂石料厂，地貌单元地属洛河Ⅰ级阶段，根据河南省有色工程勘察有限公司提供（岩土工程勘察报告）得知，在勘探深度范围内的岩土为等四系冲，洪积成因，呈上细下粗典型二元结构特征，分布特征自上而下依次为：耕土、杂填土；黄土状粉土、粉砂（局部与卵石交错）；卵石（局部夹泥质卵石、中砂、淤泥及圆砾、砾砂）、圆砾、卵石和圆砾层。

地下水类型属与孔隙潜水，水量丰富，水位稳定在自然地面下7.5米，存于卵（砾）石层中，年变幅量在2.0－3.0米。

3、施工准备
3.1采用局部（仅挖深的软弱层范围）管井降水，挖除软弱层，为防止地基卸载后的反弹，随即浇筑了500－1300mm厚的C15素砼；并在基坑四周又设一道1000mm宽砼围堰及边坡锚喷支护。

以防坑壁坍塌。

3.2选定料厂做级配试验：
要使砂卵砾石压实地基有较高的密度，填料必须满足以下要求：
3.2.1填料级配良好：
不均匀系数Cn≥5；
曲率系数Cc＝1－3；
3.2.2填料中大于5mm颗粒的含量在65－70%之间。

3.2.3最大粒径不超过50mm.
3.2.4含泥量（小于0.1mm颗粒含量）要低于3%.
我们对工地附近的几个料厂进行了多次踏察，发现天然砂石料中，砂含量较大，不能满足最佳级配要求。

通过比较决定采用2－5cm的卵石，0.5－2cm的园砾和0.5mm以下中粗砂等三种筛分料进行人工拌合，三种筛分料的颗粒组成见下表：
3.3设计颗粒级配和控制干密度：
将三种规格料：卵石、园砾、砂分别以4：3：3、5：2：3、3.5：3：3.5的比例进行试配，然后进行相对密度试验和颗分试验，结果如下表：
以4：3：3比例配合料较优越，其最小、最大密度比较高，以此比例作为设计配合比，经取样、试验，结果最大干密度为2.26g/cm3，最佳含水率6.0%，卵石占总量的40%，园砾占总量的30％，中粗砂占总量的30%.。