沈陽(yáng)沈北某工程基礎(chǔ)型式初步分析

胡舒 張福波

摘 要：通過(guò)對(duì)沈陽(yáng)沈北某工程基礎(chǔ)型式的初步分析，建設(shè)單位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工期要求及實(shí)際樁基價(jià)格確定樁型，從而降低工程造價(jià)。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)型式；初步分析；工程造價(jià)

1 地質(zhì)資料

根據(jù)地質(zhì)勘探中間資料，沈陽(yáng)沈北某工程場(chǎng)地地基土主要由耕土、粘性土和砂類土組成，由上而下依次為：

①耕土：該層全區(qū)均有分布，一般層厚0.5～0.9m。

②粉質(zhì)粘土：黃褐色，飽和，呈可塑狀態(tài)，該層全區(qū)均有分布，一般層厚0.5～5.2m。

③粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，呈軟塑～流塑狀態(tài)，該層全區(qū)均有分布，一般層厚0.8～9.6m。

④粉質(zhì)粘土：灰～灰褐，飽和，呈可塑狀態(tài)，該層全區(qū)大部分鉆孔揭露該層，一般層厚6.0～9.0m。

⑤泥包礫：主要由石英巖、花崗巖等結(jié)晶巖屑和粉質(zhì)粘土組成，混粒結(jié)構(gòu)，含圓礫約占50～60%，一般粒徑2～20mm，最大粒徑80mm，圓形～亞圓形，堅(jiān)硬，充填20～30粉質(zhì)粘土及少量中粗砂，飽和，呈稍密狀態(tài)，該層局部夾有⑤-1粉質(zhì)粘土。

該層全區(qū)均有分布未穿透，最大控制深度35.0m，控制厚度21.0m。

⑤-1粉質(zhì)粘土：黃褐色，飽和，呈硬塑狀態(tài)，該層全區(qū)僅243～248號(hào)孔遇見，一般層厚1.4～2.9m。

地基土各層承載力特征值等見下表：

2 基礎(chǔ)型式

樁基形式對(duì)比：

預(yù)應(yīng)力管樁是采用預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。管樁沉樁方法有多種，在我國(guó)國(guó)內(nèi)施工過(guò)的方法有：錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等，而以靜壓法用得最多。由于柴油錘打樁時(shí)震動(dòng)劇烈、噪音大，為適應(yīng)市區(qū)施工需要，近幾年來(lái)我國(guó)各地開發(fā)了大噸位的靜力壓樁機(jī)施壓預(yù)應(yīng)力管樁的工藝。

灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。

CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基，具有承載力高、調(diào)整幅度大、沉降變形小、沉降穩(wěn)定較快等特點(diǎn)。CFG樁復(fù)合地基受力性能亦剛亦柔。對(duì)樁而言，是介于剛性樁與柔性樁之間的樁型。在外載作用下，大部分荷載由樁承受，樁周摩阻力得到充分發(fā)揮，端阻力隨著荷載作用的時(shí)間及樁側(cè)阻力發(fā)揮的程度而逐漸增高。同時(shí)，樁頂褥墊層則發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，使樁間土與樁身進(jìn)入共同工作狀態(tài)，逐漸形成復(fù)合地基。復(fù)合地基的承載力大小取決于樁徑、樁長(zhǎng)、樁距、持力層土質(zhì)及褥墊層厚度等因素。另外，CFG樁不配置受力鋼筋，有時(shí)僅配置構(gòu)造鋼筋。樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作為摻和料，降低了工程造價(jià)。

通過(guò)對(duì)比聯(lián)排別墅及會(huì)所擬采用淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)宜盡量淺埋，持力層為②粉質(zhì)粘土，對(duì)其軟弱下臥層③粉質(zhì)粘土進(jìn)行驗(yàn)算，②粉質(zhì)粘土較薄處，如軟弱下臥層不能滿足承載要求，采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)調(diào)整措施或進(jìn)行地基處理。

多層洋房需采用樁基礎(chǔ)，樁基形式可選用管樁（靜壓或錘擊）、螺旋鉆孔壓灌樁，持力層為⑤泥包礫，載體樁（夯擴(kuò)樁），持力層為③粉質(zhì)粘土。

高層也需采用樁基礎(chǔ)，樁基形式可選用管樁、螺旋鉆孔壓灌樁，CFG樁復(fù)合地基，持力層為⑤泥包礫。

3 基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)性比較

下面對(duì)各種樁型單位承載力造價(jià)、基礎(chǔ)造價(jià)及施工便利性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，由于豎向尚未確定，暫按場(chǎng)地回填1.50m計(jì)算樁長(zhǎng)。

3.1 多層樁比較（見表2）

從表2分析結(jié)果看，400徑管樁與載體樁造價(jià)基本接近，300徑管樁低于載體樁。由于400徑管樁單樁承載力高，對(duì)多層建筑布樁系數(shù)會(huì)提高較多，造價(jià)還會(huì)有所增加。管樁施工速度快；載體樁單樁承載力適中，相對(duì)經(jīng)濟(jì)，樁施工簡(jiǎn)單，不需大型機(jī)械設(shè)備，但施工速度很慢；壓灌樁施工速度慢、造價(jià)高；因此對(duì)多層洋房可采用預(yù)制管樁，采用400與300徑混布以減小布樁系數(shù)，降低造價(jià)，如工期要求許可也可采用載體樁。由于多層基礎(chǔ)受相鄰車庫(kù)影響，待車庫(kù)方案確定后在做進(jìn)一步比較。

3.2 高層樁比較（見表3）

從表3分析結(jié)果看，CFG樁相對(duì)經(jīng)濟(jì)，對(duì)27層及以上高層可采用CGF樁復(fù)合地基，如工期要求緊則也可采用管樁，考慮到按規(guī)范要求布樁間距不能滿足基礎(chǔ)單位面積承載要求，需采用引孔措施，或參考臨近場(chǎng)地已有工程經(jīng)驗(yàn)，邀請(qǐng)專家論證，以確定可否采用小樁距布樁。

對(duì)18層及以下高層如采用CGF樁復(fù)合地基，需采用筏板，采用預(yù)制管樁則可以是樁承臺(tái)、構(gòu)造防水板，按平均基底壓力300kPa計(jì)，CFG樁樁間土利用系數(shù)取0.75，對(duì)每平米基礎(chǔ)面積樁及承臺(tái)綜合比較如下：

從表4分析結(jié)果看，綜合造價(jià)管樁優(yōu)于CFG樁，對(duì)18層及以下高層可采用管樁。

對(duì)高層管樁，需入持力層⑤泥包礫約8m，建議確定基礎(chǔ)方案前，咨詢管樁施工單位，選擇合適施工機(jī)械，宜進(jìn)行試成樁及單樁承載力試驗(yàn)，以確定成樁可行性。

4 結(jié) 論

綜上分析，建議聯(lián)排別墅及會(huì)所采用淺基礎(chǔ)；多層洋房采用管樁；18層及以下高層在設(shè)計(jì)開始前先進(jìn)行試樁，如成樁可行也采用管樁；對(duì)27層及以上高層采用CGF樁復(fù)合地基；具體情況可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工期要求及實(shí)際樁基價(jià)格確定。

參考文獻(xiàn)

[1]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50007-2011》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]建筑樁基技術(shù)規(guī)范《JGJ94-2008》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范《DB21-907-2005》遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

[4]建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范《GB50202-2002》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.