曹 海,黃 龍 (黃山學院建筑工程學院,安徽 黃山245041)
邵忠心 (合肥工大地基工程有限公司,安徽 合肥230000)
擬建桃花島度假區(qū)工程位于黃山市屯溪區(qū)新安江桃花島上,微地貌為橫江流域江心洲Ⅰ級階地前緣。經(jīng)人工開挖回填,勘察場地內(nèi)最大落差3.19m。經(jīng)鉆探、對巖土層的野外鑒別、孔位原位測試,擬建場地勘探深度范圍內(nèi)巖土層自上而下分層如下:①雜填土層 (1~6.5m);②砂質(zhì)粉土層(0.4~1.7m);③粉細砂層 (0.6~4.0m);④圓礫層 (1.3~4.8m);⑤強風化泥巖層 (0.9~1.5m)。地基土的物理力學指標如表1所示??冶金工業(yè)部華東勘察基礎工程總公司 .黃山植物園·新安江桃花島綜合度假區(qū)K區(qū)巖土工程勘察報告.2011.。
表1 地基土的物理力學指標
由于場地雜填土承載力低、壓縮性大河組成復雜,不能直接作為建筑物的地基使用,必須進行地基處理或采用樁基礎。常用的地基處理方案有大開挖后回填級配砂石,由于該工程場地雜填土層較厚、回填量大、工期長和工程量費用高,樁基方案可考慮采用人工挖孔灌注樁和載體樁。根據(jù)土層情況,考慮上部雜填土的負摩阻力及底部無很好的樁端持力層,鉆孔樁需要較長的樁長及較大的直徑,并且人工挖孔施工會產(chǎn)生較多的泥漿污染環(huán)境、工期長、造價高。載體樁為端承樁,其具有如下優(yōu)點:依靠底端擴大的復合載體來提供承載力,故可以減小樁徑及樁長、降低工程造價;采用柱錘沖擊成孔,可穿透建筑垃圾、磚塊、混凝土塊等雜填土;鋼套管護壁,在沖擊成孔的過程中,鋼套管全程跟進護壁,確保成孔質(zhì)量,保證樁身不縮徑、不斷樁;該樁基礎具有沉降變形小、綜合造價低廉[1-2]。經(jīng)過綜合分析對比,考慮成孔工藝的可行性、樁身質(zhì)量的保證措施以及造價、工期等多種因素,最終決定采用載體樁方案。
樁端持力層為層⑤,即強風化泥巖層,其地基承載力特征值fak=300kPa,樁端距持力層不大于1.0m,有效樁長約為5.0m,樁端土的修正深度d=1.0m (承臺高度)+5.0m (樁長)=6.0m。
依據(jù)文獻 [3],對地基承載力特征值修正如下:
式中,fa為修正后地基承載力特征值,kPa;ηd為基礎埋深的地基承載力修正系數(shù),取值1.8;γm為基礎底面以上的加權(quán)平均重度,取值15.2kN/m3。
載體樁直徑取430mm,樁身混凝土強度等級為C25,樁身采用6?12通長縱筋,螺旋箍筋采用6@100/200,混凝土保護層厚度40mm。樁身大樣如圖1所示。
圖1 樁身剖面圖
依據(jù)文獻 [4],對單樁豎向承載力特征值Ra估算如下:
式中,Ae未載體等效計算面積,m2。
載體樁施工三擊貫入控制為15cm,依據(jù)文獻 [4]得Ae=2.1m2,則:
從安全角度考慮,該工程實際單樁豎向承載力特征值取900kN。
根據(jù)文獻 [4],樁身強度N應滿足下列要求:
式中,N為相應于荷載效應基本組合時作用于載體樁單樁上豎向力設計值,kN;fc為混凝土軸心抗壓強度設計值,取值11.9kPa;Ap為樁身截面面積,m2;φc為成樁工藝系數(shù),取0.75。
實際設計時N取得最大設計值Nmax為:
所以該工程的載體樁樁身強度滿足規(guī)程要求。
載體樁施工完畢后,按相關(guān)規(guī)范進行單樁樁身完整性及豎向承載力檢測[4]。采用低應變反射波法檢測樁身完整性,以桃花島度假區(qū)K區(qū)36#別墅為例,所檢測的21根樁全為Ⅰ類樁,滿足設計和工程使用要求。采用高應變實測曲線擬合法檢測豎向承載力,以桃花島度假區(qū)K區(qū)36#別墅為例,所檢測的5根樁的豎向承載力均滿足設計要求?? 安徽省地質(zhì)實驗研究所 .黃山植物園·新安江桃花島綜合度假區(qū)K區(qū)36#樓基樁質(zhì)量檢測報告.2011.。
[1]李玉朋,楊靜東 .載體樁在北京憬都馨園的應用 [J].工程勘察,2009,36(1):133-136.
[2]陳學秉 .載體樁在南湖花園住宅小區(qū)工程中的設計應用 [J].工程勘察,2012,39(11):93-95.
[3]GB5007-2002,建筑地基基礎設計規(guī)范 [S].
[4]GJG135-2007,載體樁設計規(guī)程 [S].