孔文健

摘? ?要：通過地質(zhì)和建筑設(shè)計(jì)地基承載力、變形等要求的資料收集與整理，確立了大直徑混凝土樁復(fù)合地基的適宜性，完成了相應(yīng)的設(shè)計(jì)和專家審查;通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的控制、驗(yàn)收，經(jīng)第三方檢測(cè)，本復(fù)合地基達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)對(duì)建筑主體在建設(shè)過程中進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，滿足國(guó)家相關(guān)變形規(guī)定，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的安全性;同時(shí)本工程也為業(yè)主節(jié)省了工期，為業(yè)主創(chuàng)造了更好的效益。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)風(fēng)化巖地基? 大直徑素混凝土樁復(fù)合地基? 沉降監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TU472? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（a）-0001-04

建筑物4號(hào)樓主樓21F+1層，室外地面以上總高為67.05m。建筑物基本情況見表1。

該工程主體原設(shè)計(jì)采用筏板基礎(chǔ)，持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，基礎(chǔ)開挖后，地基為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，厚度較大，天然地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，擬采用大直徑素混凝土樁復(fù)合地基，處理后地基承載力要求≥600kPa，壓縮模量≥20MPa。

1? 工程水文地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)參數(shù)取值

（1）場(chǎng)區(qū)地基開挖后，地層主要為侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組（J3P）泥質(zhì)砂巖，其巖性特征如下：褐紅色，粉粒結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，薄～中厚層狀構(gòu)造，表層強(qiáng)風(fēng)化，巖石較破碎，巖質(zhì)較軟，埋深在444.45～445.09m，層厚3.8～4.3m;其下為中等風(fēng)化巖石，巖芯多呈短柱狀，巖質(zhì)硬，埋深在440.65～440.86m，此層未揭穿;（2）場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為基巖裂隙水，水量較小，埋藏較淺，無統(tǒng)一自由水面。巖石裂隙水受大氣降水及地下水逕流補(bǔ)給，水位變化主要受季節(jié)性控制。（3）基坑已開挖至標(biāo)高444.4m處，筏板下地基持力層主要為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖（而非詳勘報(bào)告所示的中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖）。根據(jù)施工勘察階段的巖土工程勘察報(bào)告，各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù)取值見表2、表3。

2? 復(fù)合地基工程設(shè)計(jì)

（1）樁長(zhǎng)。

以中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖為樁底持力層，嵌入長(zhǎng)度≮1.50m。取本樓施工勘察報(bào)告中1、2、3、4、5號(hào)鉆孔及剖面資料作為計(jì)算依據(jù)，計(jì)算結(jié)果如表3所示。

（2）樁徑。

根據(jù)地區(qū)已有建筑經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬采用旋挖機(jī)械干法成孔，設(shè)計(jì)樁徑為750mm。

（3）樁間距。

筏板基礎(chǔ)下揭露地基土為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，該層承載力特征值fak取260kPa。各土層的樁的側(cè)阻力特征值qsi為：強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：70kPa;中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：190kPa。樁端位于中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖上，嵌入中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖不少于1.5m，樁端端阻力特征值qp為2000kPa。單樁豎向承載力特征值Ra：Ra=upΣqsi×lpi+αpqp×Ap= 2195.8KN? ?取值Ra=2150KN。由設(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力特征值fspk=600KPa，按fspk=m×Ra/Ap+ β（1-m）fsk得，m=（fspk-βfsk）/（Ra/Ap-βfsk），m=0.079，一根樁擔(dān)負(fù)的面積A= Ap/m=5.592，采用正方形布樁， S=2.36，取S=2.30m（筏板邊緣處因與樁位相距較遠(yuǎn)，適當(dāng)增加樁點(diǎn)），處理范圍內(nèi)布置樁數(shù)為158，實(shí)際置換率m= Ap/A= 0.083>0.079，設(shè)計(jì)后復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到fspk=620.8 kPa≥600kPa，滿足建筑主體設(shè)計(jì)要求。

（4）壓縮模量。

地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）規(guī)定計(jì)算復(fù)合地基壓縮模量Esp，復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ξ倍，ξ值按下式確定：由ξ=fspk/）fsk及Esp=ξ×Es，ξ= 2.307得最小Esp=46.14MPa≥20MPa;滿足建筑設(shè)計(jì)要求。

（5）樁體強(qiáng)度：樁頂σp max=Ra max/Ap= 2195.8 /0.442=4972.8kPa，樁體抗壓強(qiáng)度fcu≥3σp=14.9MPa，由于工期較緊，要求砼前期強(qiáng)度較高，樁體強(qiáng)度等級(jí)取C25。

（6）褥墊層：根據(jù)建筑物荷載及基底土質(zhì)情況，結(jié)合地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，樁頂設(shè)置20cm厚砂碎石褥墊層，中砂碎石比為1：3，最大粒徑不宜大于20mm;再在其上鋪設(shè)10cm的C15砼墊層進(jìn)行封閉，防止地下水軟化樁間土層，鋪設(shè)范圍為各邊外擴(kuò)300mm。

（7）復(fù)合地基的構(gòu)成及樁的布置。

樁復(fù)合地基的構(gòu)成見圖1、圖2;建筑地基處理的實(shí)際布樁數(shù)為158根，見圖3。

3? 復(fù)合地基工程施工控制及檢測(cè)

（1）成樁工藝：采用旋挖鉆機(jī)干法成孔，場(chǎng)地平整確保鉆機(jī)施工有平臺(tái);選擇合適的旋挖鉆頭;編制合理的施工材料與混凝土計(jì)劃;對(duì)各樁位采用全站儀進(jìn)行測(cè)放并測(cè)定標(biāo)高，做好護(hù)樁，同時(shí)對(duì)各樁位軸線進(jìn)行復(fù)核，施工過程中及時(shí)對(duì)各樁位進(jìn)行復(fù)檢;旋挖鉆機(jī)應(yīng)移動(dòng)平穩(wěn)就位，同時(shí)對(duì)鉆機(jī)周圍進(jìn)行有效清理，鉆機(jī)對(duì)中前復(fù)核樁位，啟動(dòng)電腦自動(dòng)復(fù)位，鉆機(jī)自行調(diào)整至鉆桿、鉆頭中心和樁位中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn);鉆進(jìn)中根據(jù)地層的變化及時(shí)調(diào)整鉆頭類別，同時(shí)及時(shí)復(fù)核地層，并作好記錄，鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高并復(fù)核達(dá)到設(shè)計(jì)要求的持力層深度后清孔。清底工作對(duì)復(fù)合地基承載力影響極大，擬在成孔后用專門的清底鉆頭結(jié)合人工方式清理沉渣，沉渣厚度控制在2cm以內(nèi)。成孔完成時(shí)和澆樁前加強(qiáng)檢測(cè)。清孔時(shí)，鉆頭下降到原鉆探深度，原位正向旋轉(zhuǎn)4-5轉(zhuǎn)鉆頭，使孔底的沉渣旋入容斗內(nèi)，同時(shí)利用旋挖斗的平底斗齒將孔底清理為平底，然后提出旋挖斗卸渣。要求第一次掏渣后需用測(cè)繩或鋼尺檢測(cè)孔深，如測(cè)量深度和鉆進(jìn)深度一致，清孔合格，否則應(yīng)用旋挖斗繼續(xù)清渣至合格。清孔后及時(shí)用測(cè)量孔深，復(fù)核設(shè)計(jì)孔深，并記錄，檢查孔的孔徑、傾斜度等各項(xiàng)指標(biāo)是否合格;澆注混凝土前應(yīng)復(fù)檢孔深，看是否有塌孔發(fā)生，如遇塌孔或沉渣過厚時(shí)，及時(shí)用旋挖斗進(jìn)行二次清孔。

（2）復(fù)合地基檢測(cè)。

復(fù)合地基檢測(cè)前的樁體養(yǎng)護(hù)期應(yīng)不小于14天。由具有法定資格的地基檢測(cè)單位進(jìn)行復(fù)合地基檢測(cè)。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）及本工程實(shí)際情況，復(fù)合地基檢測(cè)采用：A單樁承載力載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)1%，且單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不得少于3點(diǎn)，最終確定試驗(yàn)根數(shù)為3個(gè);B樁間土地基承載力載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)1%，且單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不得少于3點(diǎn)，最終確定試驗(yàn)根數(shù)為3個(gè);C低應(yīng)變樁身完整性檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量為總樁數(shù)158根。

4? 建筑主體沉降監(jiān)測(cè)

依據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8/2016）、《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）等布設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)3個(gè)、變形觀測(cè)點(diǎn)位12個(gè)，于建筑到地下室負(fù)1層頂開始埋點(diǎn)測(cè)量，每建筑加載三層觀測(cè)一次，封頂后1～3個(gè)月左右觀測(cè)一次（視荷載加載速度而定），直至沉降數(shù)據(jù)達(dá)到《建筑變形測(cè)量規(guī)程》規(guī)定的穩(wěn)定性指標(biāo)時(shí)可停止觀測(cè)工作。

5? 結(jié)語

（1）本設(shè)計(jì)經(jīng)四川省非本單位有關(guān)專家組成的專家組外部審查合格;

（2）本設(shè)計(jì)在業(yè)主、監(jiān)理及建設(shè)行政主管部門的監(jiān)督下完成了專項(xiàng)施工，各項(xiàng)合格;

（3）本地基處理工程完工后經(jīng)專門第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格，達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的要求;

（4）本設(shè)計(jì)經(jīng)主體沉降觀測(cè)，建筑總體沉降達(dá)到穩(wěn)定條件，其變形滿足相關(guān)規(guī)范要求;

（5）本設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)、施工到檢測(cè)總計(jì)工期1個(gè)月，較其他方案都節(jié)省了工期和造價(jià)。

參考文獻(xiàn)

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