侯鐵軍

(鹽城市勘察測繪院，江蘇 鹽城 224002)

建筑樁基巖土工程勘察要點探究

侯鐵軍

(鹽城市勘察測繪院，江蘇 鹽城 224002)

目前巖土工程技術(shù)人員在進行建筑樁基勘察方案布設(shè)時,往往存在一些不合理不完善的地方,致使勘察工作布置不能滿足設(shè)計要求。作者根據(jù)多年工作經(jīng)驗,結(jié)合工程實例,針對高層建筑或多層建筑的筏(箱)下樁基礎(chǔ)和柱下承臺樁基礎(chǔ)的勘察工作布置,從擬建物單樁(柱)荷載的預(yù)估、單樁承載力的估算到勘探孔深度的確定等幾方面深入系統(tǒng)地進行了闡述,值得同行借鑒。

建筑 樁基 勘察 工作布置

前言：

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)不同,樁基礎(chǔ)有筏(箱)下樁基礎(chǔ)和柱下承臺樁基礎(chǔ)。筏(箱)下樁基礎(chǔ)如高層建筑的住宅樓和寫字樓,雖屬框架、框剪或剪力墻結(jié)構(gòu),但柱網(wǎng)間距都不很大,為加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度,多采用筏板下滿堂布樁方案。柱下承臺樁

基礎(chǔ)如高層建筑底層(或下部數(shù)層)為大跨度的商場,或多層建筑的大型特大型商場、會展中心、劇院等,因柱網(wǎng)間距較大,采用筏板下的樁基礎(chǔ)顯然不經(jīng)濟,也無必要,往往采用柱下承臺一柱一樁或一柱多樁型基礎(chǔ),既實用又經(jīng)濟。因此不同的建筑結(jié)構(gòu)類型不同,樁基礎(chǔ)的勘察工作的布置是不同的?？辈旃ぷ髦霸敿毜亓私鈹M建建筑物的工程概況、用途、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)底面壓力、柱網(wǎng)間距、單柱荷載,并結(jié)合地層條件,選擇合適的樁端持力層,預(yù)估樁徑、樁長、單樁承載力,對確定合理的勘察工作布置是非常必要的?，F(xiàn)就上述建筑物的不同結(jié)構(gòu)類型,提出不同的勘察工作布置方案,分別敘述如下。

1.筏(箱)下樁基礎(chǔ)勘察工作布置

1.1 勘探孔間距、數(shù)量的確定

采用筏(箱)下樁基礎(chǔ)的建筑一般為高層建筑，依據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》,樁的類型不同勘探孔間距和數(shù)量則不同。摩擦型樁勘探孔間距為20～35m。對帶有裙房或外擴地下室的高層建筑,布設(shè)勘探點時應(yīng)與主樓一同考慮,即主樓采用樁基礎(chǔ)時,裙房一般也宜選擇樁基礎(chǔ),但樁長不一定同主樓一致。布孔間距要考慮到擬建建筑條件,如在主體建筑角點、荷載和建筑體形變異較大處應(yīng)有勘探點進行控制,在框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)的中筒部分,由于荷載明顯偏大,鉆孔應(yīng)密集一些。樁基工程勘探點的數(shù)量視工程規(guī)模大小而定,勘察等級為甲級的單幢高層建筑勘探點的數(shù)量不宜少于5個,乙級不宜少于4個,對于寬度大于35m的高層建筑,其中心應(yīng)布置勘探點?？刂菩缘目碧近c應(yīng)占勘探點總數(shù)的1 3～1 2。對于端承樁,勘探點應(yīng)按柱列線布置,其間距應(yīng)能控制樁端持力層層面和厚度的變化,宜為12～24m,對相鄰勘探點所揭露的樁端持力層層面坡度超過10%,且單向傾斜時鉆孔應(yīng)適當加密;對荷載較大或復(fù)雜的一柱一樁工程或一柱多樁工程,應(yīng)每柱設(shè)勘探點。控制性勘探點不應(yīng)少于勘探點總數(shù)的1 3。

1.2 勘探孔深度的確定

勘察階段在尚未明確荷載條件下,可按建筑物的結(jié)構(gòu)類型取常規(guī)荷載標準值進行估算,常規(guī)荷載主要為結(jié)構(gòu)自重恒載,并適當考慮活載條件,當活載較大時,一般取高值,反之取低值或中值。不同結(jié)構(gòu)類型建筑物的常規(guī)荷載標準值可參考表1使用。

在建筑物總荷載或每層單位荷載明確后,不同布樁方案有不同的單樁荷載。根據(jù)荷載與地質(zhì)條件、施工條件等因素,樁基布樁一般有正方形和梅花形兩種,后者較前者更趨合理,主要是梅花形布樁其單樁負荷面積相對較小,這樣單樁負荷也小,布樁數(shù)相對多些,有利于提高總的樁側(cè)摩阻面積和樁單方混凝土承載力值,進而節(jié)省投資。布樁方案確定后,正方形和梅花形不同布樁方

案的單樁負荷面積即可按下式估算:F正=S2a或F梅=tan60°·S2a 2≈0.866S2a式中:Sa為樁間距(m),鉆孔灌注樁樁間距Sa可按3倍樁徑考慮,預(yù)制樁樁間距Sa可按3.5倍樁徑考慮。通過估算單樁負荷面積,再乘以筏(箱)基底單位平均荷載值即為單樁荷載。這一估算單樁荷載的方法比按建筑物總荷載除以基底面積的總布樁數(shù)要簡便快捷,其精度可滿足勘察工作評價要求。例如:某高層公寓,框剪結(jié)構(gòu),輕質(zhì)填充墻,地面上28層,地下室兩層。擬采用 800mm鉆孔灌注樁,當按梅花形布樁時,樁距按3倍樁徑考慮,單樁負荷面積為5.0m2。建筑物豎向荷載按每層14kN m2,地下室每層為20kN m2,筏板厚按每增加一層其厚度增加0.07m,則筏板重=0.07×28× 25=49kN m2,則荷載效應(yīng)標準組合下單樁的豎向力估算為:Qk= (14kN m2×28+20kN m2×2+49kN m2)×5.0m2=2405kN。

2.大跨度的框架結(jié)構(gòu)柱下承臺樁基礎(chǔ)勘察工作布置

2.1 勘探孔間距的確定

勘探孔一般按柱列線布置,孔間距20～30m,根據(jù)地基復(fù)雜程度確定,對柱網(wǎng)間距較大、荷載較大且地基土條件復(fù)雜的場地,可一柱一個勘探孔。

2.2 勘探孔深度的確定

2.2.1 估算單柱荷載及單樁承載力

(1)單柱荷載可由設(shè)計單位提供,也可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸和單位面積的荷載估算;

(2)根據(jù)地層條件選擇適宜的樁端持力層;

(3)設(shè)計樁徑、樁長,估算單樁承載力;

(4)依據(jù)單柱荷載和單樁承載力,計算柱下承臺樁數(shù)和承臺面積;

(5)依據(jù)地層條件,在確定合理的承臺面積的基礎(chǔ)上,再次選擇樁端持力層、樁徑和樁長。同一建筑物當基礎(chǔ)面積較大時,不同柱列線單柱荷載可

能差異較大,可選擇不同的樁徑和樁長,相應(yīng)勘探孔深度也不同。

2.2.2 勘探孔深度的確定

依據(jù)估算的樁長,確定勘探孔的深度。一般孔深為樁端平面下2～3m或3～5m(直徑大者取大值,直徑小者取小值)?？刂瓶咨顬闃抖似矫嫦?2～3)b(b為承臺寬度)可滿足變形計算要求。也可同時用應(yīng)力比法驗算孔深,最后確定孔深。

結(jié)束語：

建筑樁基巖土工程勘察工作布置前,必須明確建筑物結(jié)構(gòu)特征、基礎(chǔ)形式和上部荷載情況,當無法滿足時可作常規(guī)估算,但應(yīng)與設(shè)計單位溝通,以免弄巧成拙。在確定擬建建筑物是采用筏(箱)下樁基礎(chǔ)還是采用柱下承臺樁基礎(chǔ)的前提下,結(jié)合單樁承載力預(yù)估值,提出相應(yīng)的勘察工作布置方案，同時在勘察過程中,遇到情況變化,還應(yīng)及時調(diào)整方案,使之更加完善。否則,勘察成果達不到預(yù)期目的,勢必降低它應(yīng)有的作用。

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