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岩土研究院

DJP工法在桩基工程中的应用案例

1594 2021-02-04 09:49:52

 

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DJP工法在桩基工程中的应用案例

项目效果图


01


工程概况


浙石化4000万吨/年炼化一体化项目

浙江石化4000万吨/年炼化一体化项目一期工程，位于舟山市岱山县的大渔山岛，占地面积约20平方公里。目前世界上投资最大的单体产业项目，总投资1730亿元，建成后为亚洲最大的炼化一体化基地。拟建物为原油炼化及下游精细化工装置为主，煤焦储运、海水淡化、事故水池等配套设施等构筑物。项目位于舟山市岱山县大鱼山岛，该岛位于岱山岛西北的灰鳖洋海域，其地理位置为东经121°57′00″，北纬30°18′00″，东距高亭镇24km，南距舟山市定海区34km。

拟建项目地理位置

1#A/B 燃料煤场立面图

1#A/B 燃料煤场基础直径121.6m，高度75m，钢筋混凝土剪力环墙+球状网架屋顶结构。


02


工程地质条件


工程位于浙江舟山渔山岛，经后期开山填海，岛屿山体为新生代火山凝灰岩，滩涂巨厚淤泥质土内插排水板，上覆吹填砂及抛填4-10m的开山碎石填土层，经4000kN.m能级强夯处理。
①4 人工填土（Q4ml）：主要为开山区碎石、块石，一般粒径 200～600mm，最大粒径约 2000mm。该层在场地内局部分布。层厚1.40～14.50m。
①1 冲填土（Q4ml）：灰色，主要成分为粉细砂，含粘性土，松散~稍密，层厚0.10～7.00m。
②2 淤泥质粉质粘土（Q4m）：灰色，流塑，中间夹少量粉砂，含少量贝壳碎屑，局部相变为淤泥质粘土，层厚0.60～34.00m。
③2 粉质粘土（Q3al+m）：灰黄色，可塑，局部含铁锰质氧化物，局部相变为粘土。该层在场地内普遍分布。层厚0.50～23.60m。
④2 含砾粉质粘土（Q3al+l）：黄褐色，硬塑，中等压缩性。含约 25%砾石，砾石一般粒径 2～30mm，最大粒径大于 110mm，层厚1.20~18.70m。
⑤2强风化凝灰岩（J3）：灰绿、灰黄、灰白、褐灰、紫褐等色，凝灰质结构，块状构造，主要矿物成分为石英、长石等，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状及少量短柱状，层厚0.30~7.40m。
⑤3中等风化熔结凝灰岩（J3）：青灰、灰白、紫褐等色，凝灰质结构，块状构造，主要矿物成份长石、石英等，节理裂隙较发育，岩芯呈柱状及少量碎块状。该层岩石的单轴饱和抗压强度标准值为52.1MPa，属较硬岩，岩芯采取率一般，部分孔测试得RQD平均值在50%~70%。岩体主要结构面为节理裂隙，节理裂隙较发育，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

地层剖面图

03


水文地质条件

（1）孔隙潜水地下水稳定水位埋深0.00~3.70m，松散岩类孔隙潜水主要赋存于表部填土和淤泥质土层中，除在填土中透水性较好外，其富水性和透水性差。场地内孔隙潜水主要受大气降水的竖向入渗补给及海水侧向补给，水位受潮汐及季节条件影响。

（2）基岩裂隙水主要赋存于岩体的节理裂隙、构造裂隙和风化裂隙中，含水介质为侏罗系的熔结凝灰岩中。主要接受海水的竖向入渗补给，含水层连续性差，富水性不均，一般水量贫乏。水质以为高矿化度咸水为主。



04


项目难点



（1）场地大面积进行回填，回填土主要为开山区碎石、块石，一般粒径200～600mm，最大粒径约2000mm，最大厚度10m，成孔困难；

现场抛填块石

现场抛填块石

（2）填土层下分布着深厚淤泥质土层，最大深度达33m，且没有固结完成，存在负摩阻力以及固结沉降问题；

淤泥质土层剖面示意图


（3）该场地基岩起伏较大，建筑物位于基岩埋深较浅区域时，桩基需满足一定嵌岩深度（≥0.4d），以满足抗滑移要求。

基岩起伏较大区域地质剖面图

（4）受潮汐作用，地下水位变幅深度范围干湿交替频繁，每升地下水氯离子含量高达8000多毫克，对混凝土内钢筋及预制桩接头钢板具有强腐蚀性。


常规桩基施工工艺施工难点

1、冲孔灌注桩在巨厚人工填土层内护筒深度难以保证，极易塌孔，沉渣厚度无法控制，在巨厚淤泥质土层中缩颈，基桩承载力及完整性不满足设计要求，导致构筑物不均匀沉降。施工进度极其缓慢，φ800、L=40m需2-3天成1根桩。

冲孔灌注桩施工现场
2、巨厚人工填土层内管桩直接锤击施工，导致沉桩困难，断桩。且对于基岩起伏较大区域桩身无法完全嵌入中风化岩，桩基稳定性无法保证，桩身完整性、单桩承载力等存在质量隐患。

常规预制管桩施工现场

05


DJP复合管桩方案

本项目采用DJP复合管桩方案，利用DJP工法配大直径潜孔冲击钻具（600mm）进行水泥土桩成孔、成桩，穿透上覆巨厚块石填土及桩端持力层基岩，并形成水泥土桩，在水泥土桩初凝前采用静压及锤击工艺植入预应力管桩，形成DJP复合管桩。

DJP复合管桩设计参数：
1、DJP水泥土外桩1.0m，芯桩为PHC 500 AB125管桩；
2、水泥掺量25%，水泥土强度≥1.2MPa；
3、管桩入中风化1.0倍桩径；
4、垂直度0.5%。
DJP复合管桩施工参数：
1、DJP-120型钻机，RC-600型潜孔冲击钻具；
2、喷浆压力25-35MPa，喷水压力5-10MPa；
3、气压0.7-2.0MPa；
4、提速250-300mm/min；
5、掺入水泥质量3%的速凝抗冲蚀固化软土改良型RCYT-1型添加剂；
6、外桩成桩后4小时内同心植入管桩（锤击或静压）。


06


施工设备

DJP钻机与静压桩机

DJP钻机配备的智能化设备

↑ 浙石化DJP复合管桩施工视频合辑


现场施工及DJP复合管桩静载荷试验

07


载荷试验


单桩静载荷试验报告

单桩静载荷试验报告

单桩承载力静载荷试验曲线

单桩竖向抗压承载力特征值均为2700KN，满足设计要求


DJP复合管桩成桩效果





DJP复合管桩技术优势
1、潜孔冲击钻进解决了本场区局部较厚抛填层成孔难的问题；
2、潜孔冲击钻进解决了本场区局部基岩起伏较大区域管桩嵌岩的问题；
3、水泥土外桩对管桩的包裹增加了基桩抗水平承载力，同时解决了管桩腐蚀问题；
4、水泥土初凝前植入管桩，避免静压或锤击施工对桩身损伤，提高桩身耐久性；
5、DJP复合管桩较冲孔灌注桩，避免了沉渣缩颈等缺陷，成桩质量可靠；
6、较冲孔灌注桩施工速度快，节省工期，造价节约15%~20%。



  END 

来源：荣创岩土

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