某沿海地區(qū)航站樓樁基設(shè)計(jì)實(shí)例

董 彬

(中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)公司，北京 100101)

1 工程概況和地質(zhì)條件

本項(xiàng)目擬建航站樓為大跨度、大荷載建筑，結(jié)構(gòu)類型底部為框架結(jié)構(gòu)，上部屋蓋為大跨度鋼結(jié)構(gòu)，最大單柱荷載約為8000 kN。

本工程設(shè)計(jì)單柱荷載情況分為兩種，上部有支撐鋼柱的單柱荷載約5000～8000 kN，不支撐鋼柱的單柱荷載約為2000 kN。

根據(jù)勘察資料，建設(shè)場地埋深60.00 m 范圍內(nèi)，地基土按成因年代可分為10 層，按力學(xué)性質(zhì)可進(jìn)一步劃分為17個(gè)亞層，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007－2002)第5.2.3條及《巖土工程技術(shù)規(guī)范》(DB 29－20－2000)，按層位提供地基土承載力特征值fak如表1。

表1 地基土承載力特征值一覽表

2 樁基持力層的分析與選擇

第6 層及以上地層，均為強(qiáng)度低、含水量高、孔隙比大、壓縮性高的軟弱土層，且埋深較淺，均不宜作為樁基持力層。7～8 層土質(zhì)稍好，但層厚較薄、部分位置仍有缺失，埋藏偏淺，當(dāng)對(duì)單樁豎向承載力要求不高時(shí)，可作為樁基持力層。而本工程樁下荷載較大，如選擇該層為樁基持力層，樁數(shù)易偏多且不利于布樁，經(jīng)濟(jì)性較差。故此，7～8 層也不宜選作本工程的樁基持力層。經(jīng)綜合比較，9～11 層土質(zhì)較好(表2)，強(qiáng)度較高，水平方向分布較穩(wěn)定，可以作為樁基礎(chǔ)樁端持力層。

表2 地基土⑨～層土質(zhì)

表2 地基土⑨～層土質(zhì)

3 樁型的分析與選擇

3.1 預(yù)制樁可行性分析

預(yù)制樁須考慮沉樁擠土效應(yīng)對(duì)周圍土的嚴(yán)重影響，樁端沉樁不到位，極可能達(dá)不到設(shè)計(jì)承載力，造成補(bǔ)樁、沉降不均等后果。而且由于單樁承載力較小，布樁平面系數(shù)較大，將會(huì)加大沉樁擠土效應(yīng)，而且也會(huì)增加基礎(chǔ)費(fèi)用。

3.2 鉆孔灌注樁可行性分析

鉆孔灌注樁可不考慮其擠土效應(yīng)，對(duì)周圍環(huán)境的影響可減小到可控制的程度;樁身質(zhì)量也可以得到較好的保證。另外，通過選擇適當(dāng)?shù)臉堕L，其單樁承載力也完全可以滿足本工程的要求。

經(jīng)過對(duì)技術(shù)、質(zhì)量、施工以及對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)等各方面因素的綜合分析比較，在工期允許的情況下，擬選擇鉆孔灌注樁。

4 單樁承載力的確定

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JG J94－2008)第5.3節(jié)有關(guān)規(guī)定，按層位提供鉆孔灌注樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk如表3。

表3 樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk

因單柱下荷載相差較大，擬選兩種樁型，根據(jù)考慮的樁端土層及樁型測算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值如表4。

經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，擬選用兩種樁型為

ZH－29－600:樁長29 m，樁徑600 mm，單樁極限承載力2200 kN;

ZH－35－800:樁長35 m，樁徑800 mm，單樁極限承載力4400 kN。

表4 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk

為確保樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)提出進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果:

ZH－29－600:2900 kN，

ZH－35－800:4900 kN，

滿足設(shè)計(jì)采用的單樁極限承載力取值，故樁基礎(chǔ)的選型和設(shè)計(jì)得到了確定。

5 結(jié)論

(1)根據(jù)工程地質(zhì)條件及場地周圍環(huán)境，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的樁型和樁基持力層，是樁基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

(2)對(duì)于重要工程項(xiàng)目，試樁是檢驗(yàn)樁基設(shè)計(jì)的有效手段，可以驗(yàn)證施工可行性、樁基承載力及樁身質(zhì)量，同時(shí)對(duì)工程樁大面積標(biāo)準(zhǔn)化施工提供基礎(chǔ)資料，為工程樁的設(shè)計(jì)與施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。