剛性樁復(fù)合地基工程設(shè)計(jì)與施工實(shí)例

丁穗平

（廣東 湛江 524009）

剛性樁復(fù)合地基工程設(shè)計(jì)與施工實(shí)例

丁穗平

（廣東 湛江 524009）

本文介紹了軟土地基，多層建筑采用剛性樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)與施工，并附工程實(shí)例。

剛性樁復(fù)合地基；工程設(shè)計(jì)；施工實(shí)例

一、前言

近些年，廣東省湛江市在市區(qū)近海區(qū)域（現(xiàn)觀海長廊部位）進(jìn)行了較大規(guī)模的填海造地，并修建了觀海長廊、道路、別墅及住宅小區(qū)；由于是近海回填，是典型的沿海軟土區(qū)，在1.5m厚的可塑性黏土硬殼層下就是5～15m厚第一層淤泥；淤泥下面是可塑性黏土或粉質(zhì)黏土，厚3～8m；之下有的地段有第二層淤泥質(zhì)土，其下為可塑到硬塑黏性土。淤泥的天然含水量大于液限，結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)，一經(jīng)擾動破壞即呈稀軟狀態(tài)。淤泥層的孔隙比平均為1.9，最大達(dá)2.7，是引起建筑物較大沉降的主要土層。

近郊地表與市區(qū)相比，少了一層厚約1～4m的雜填土，持力層只有1～2m，而表層硬殼層下的淤泥層比市區(qū)更軟弱，很多采用天然地基的建筑物在竣工后一年內(nèi)平均沉降已超過500mm，沉降最大的高達(dá)700～800mm，最終沉降將接近或超過1000mm。因而，存在較大的沉降問題。

由于低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基（包括利用工業(yè)廢料形成的低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基）將淺層應(yīng)力向樁體集中，以樁為載體向深層擴(kuò)散，使得復(fù)合地基中高應(yīng)力區(qū)比天然地基及樁基礎(chǔ)高應(yīng)力區(qū)范圍更大，在提高地基承載力的同時(shí)有效改善了地基變形沉降問題。同時(shí)由于墊層與基底的摩擦作用，提高了基礎(chǔ)抵抗水平荷載能力，樁身不必配鋼筋，利用較薄硬土層形成復(fù)合地基，節(jié)約基礎(chǔ)工程造價(jià)。

二、工程實(shí)例一

1 工程概況

某小區(qū)住宅為11層框架結(jié)構(gòu)，建筑平面為條狀（10.5m×39.6m），柱網(wǎng)為3.3m×4.5m及3.3m×2.8m。

擬建場地原為魚塘，后經(jīng)填平，地質(zhì)條件屬河道淤積沖積層，其主要樁端持力層呼細(xì)砂層受故河道沖淤積影響，含有淤泥夾層。該工程地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表一。

表二 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

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2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

本工程采用直徑400mm、長10m的素混凝土沉管灌注柱，樁端進(jìn)入表 中第4層中細(xì)砂與淤泥互層中3倍樁徑（常規(guī)樁基一般進(jìn)入該土層5～6倍樁徑），單樁容許承載力250kN。梁板式筏形基礎(chǔ)，樁布于基礎(chǔ)梁下，為了使樁土共同作用、協(xié)調(diào)變形，筏板與樁頂之間設(shè)置300mm厚級配良好的砂卵石墊層。該工程基礎(chǔ)平面圖見圖一

3 實(shí)施效果

靜載荷試驗(yàn)單樁極限承載力均大于或等于500kN。該工程歷時(shí)2年多的實(shí)測沉降一時(shí)間曲線見圖二

實(shí)測推算最終沉降約為160mm。

4 得失原因分析

該小其他7層半住宅采用直徑400mm、長15.5m的沉管灌水庫樁常規(guī)樁基礎(chǔ)，本工程采用直徑400mm、長10m的素混凝土沉管灌注樁復(fù)合地基，造價(jià)約為常規(guī)樁基的80%。

三、工程實(shí)例二

1 工程概況

某小區(qū)兩幢住宅為12層框架結(jié)構(gòu)，建筑平面為條狀（12m×35m），柱底軸為2000kN。

擬建場地土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上部以淤泥、淤泥夾砂和頁片狀淤泥為主（厚20mm以上）；中部為粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土夾薄層含泥中砂；下部為含圓角礫砂質(zhì)黏土夾粉質(zhì)黏土。該工程地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表二。

2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

該工程場地的第6層粉質(zhì)黏土僅1.5～3.0m厚，若以這層土為樁端持力層，采用直徑400mm、長21m沉管灌注樁的常規(guī)樁基，單樁承載力僅為200kN，單柱下需布樁11根，造價(jià)較高。以第8層含泥中砂（樁長28m）與第10層含角礫砂質(zhì)黏土（樁長33m）為樁端持力層的常規(guī)樁基，其造價(jià)更高。

設(shè)計(jì)采用格筏基礎(chǔ)與素混凝土沉管灌注樁組成復(fù)合地基，樁徑400mm、長20.7m，樁尖進(jìn)入第6層粉質(zhì)黏土1.0m，單樁承載力200kN。荷載分擔(dān)比例按樁75%、土25%設(shè)計(jì)，樁數(shù)為常規(guī)樁基的70%。為了使樁土共同作用、變形協(xié)調(diào)，在樁頂與格筏基礎(chǔ)基底之間設(shè)置600mm厚中粗砂墊層。

3 工程問題

該工程的沉降觀測從2004年5月至2007年6月，歷時(shí)3年整。A樓、B樓的平均沉降量、沉降速率見表三.

該工程的實(shí)測沉降—時(shí)間曲線見圖四

該工程A樓的實(shí)測推算最終沉降為152mm，最大沉降差為42.2mm；B樓的實(shí)測推算最終沉降為173mm，最大沉降差為29.4mm。該工程采用剛性樁復(fù)合地基的造價(jià)比采用同樣樁長常規(guī)樁基方案降低造價(jià)30%～50%，實(shí)測沉降也達(dá)到要求。

4 得失原因分析

該工程采用素混凝土沉管灌注樁復(fù)合地基，發(fā)揮樁、土共同作用來承擔(dān)上部荷載，降低基礎(chǔ)造價(jià)，實(shí)測沉降也符合當(dāng)時(shí)的要求。

結(jié)語

為了達(dá)到樁、土分擔(dān)固定比例目的，本工程在樁頂與格筏基礎(chǔ)基底之間設(shè)置有600mm厚中粗砂墊層。采用10m沉管灌注樁（低強(qiáng)度素混凝土）復(fù)合地基在筏板與樁頂之間設(shè)置300mm厚墊層也取得成功。

素混凝土沉管灌注樁的弊病之一就是由于樁身未配置鋼筋，比鋼筋混凝土沉管灌注樁更易出現(xiàn)縮頸等問題。在施工中就由于部分樁身質(zhì)量問題而采取墊層厚度加至900mm的處理措施。

[1]JGJ 94-2008[S]，建筑樁基技術(shù)規(guī)范.

[2]JGJ 79-2012[S]，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.

TU47

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.055

丁穗平，廣東湛江人，1964年生，工程師，研究方向?yàn)橥聊竟こ淌┕づc管理。

作者身份證號：44010619640505187