周口市某工程樁基方案比較研究

馬艷 王荷林

【摘要】以周口市某輔樓建設(shè)為例，探討了如何結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況、施工工藝、施工設(shè)備、周圍環(huán)境，合理的選取樁基方案，從施工難易程度、確保成樁質(zhì)量、環(huán)境保護及施工工期等方面進行分析，分析表明本工程采用預(yù)應(yīng)力管樁是最優(yōu)方案，為周口地區(qū)類似工程提供了經(jīng)驗與參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】工程樁基；方案；研究

1、工程概況

擬建的工程位于周口市文昌大道東段，與已建成的藝術(shù)樓相連。主樓地上2層，局部4層，無地下室，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為22.15米，室內(nèi)外高差為2.25米，基礎(chǔ)埋深1.5米，經(jīng)計算單柱荷載標(biāo)準值4800KN。

場地地形較為平坦，地貌單元屬黃、淮河沖積平原。由該工程巖土工程勘察報告可知，該地下水埋深3.60～3.80m，屬第四系松散土類孔隙潛水類型，地下水位的變化，主要接受大氣降水入滲、地下側(cè)向徑流補給，消耗于蒸發(fā)、地下側(cè)向徑流排泄及人工開采地下水，隨季節(jié)變化而變化，年變幅2.50m左右。歷史最高水位-1.00m，近5年最高水位-1.20m，抗浮水位-1.00m。場地土自下而下各土層的力學(xué)特征如表1、表2：

由表2得知，第②、③層為中等偏高壓縮性土，第④層為中等壓縮性土，第⑤層為低壓縮性土。

2、樁基承載力計算及樁基選擇分析

擬建建筑基礎(chǔ)埋深-1.5米，根據(jù)建筑物上部荷載情況及場地巖土工程條件，大部分基礎(chǔ)底面坐落在第①層雜填土上，該層均勻性差，結(jié)構(gòu)性差，未經(jīng)處理不宜直接作為地基持力層，需進行處理。由于本工程施工場地狹小，且與已建成的藝術(shù)樓相連，考慮到周圍建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定性、施工方便、噪音及環(huán)境污染等綜合因素，本工程可采用CFE樁復(fù)合地基和預(yù)應(yīng)力管樁。

2.1 CFG樁復(fù)合地基承載力計算

若采用CFG樁復(fù)合地基，可選第④層粉土層作為地基持力層。CFG樁復(fù)合地基單樁承載力及復(fù)合地基承載力特征值由載荷試驗確定。初步設(shè)計時單樁豎向承載力估算參數(shù)列于表3。

依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012），第7.1.5-2條及第7.1.5-3條公式 ，基礎(chǔ)埋深按-1.50m，樁徑按400mm，有效樁長按10.00m，以第④層粉土層作為樁端持力層。估算單樁豎向承載力特征值Ra=280.5kN，fcu≥4× =4× =8040kPa。按1.5×1.5m布樁，面積置換率m=0.055，CFG樁復(fù)合地基承載力特征值： spk=

fspk=0.8×0.055× +0.9（1-0.055）×100=183.3kPa。采用CFG樁復(fù)合地基承載力能滿足4F局部2F建筑物上部荷載的要求。

CFG樁復(fù)合地基各土層的壓縮模量為：第②層Esp=12.28MPa；第③層Esp=8.71MPa；第④層Esp=19.14MPa。

2.2預(yù)應(yīng)力管樁承載力計算

采用預(yù)應(yīng)力管樁可選第④層粉土層作為樁端持力層。預(yù)應(yīng)力管樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準值由載荷試驗確定，初步設(shè)計時單樁豎向極限承載力標(biāo)準值，估算參數(shù)列于表4。

2. 2. 1單樁豎向極限承載力標(biāo)準值估算

依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）第5.3.5公式： ，靜壓樁有效樁長采用10.00m，樁徑采用400mm，計算單樁豎向極限承載力標(biāo)準值為812 kN。

2.3樁基選擇分析

CFG樁是排土樁，在成樁時如果提升過快、施工過程控制不好，容易出現(xiàn)縮徑、斷樁、夾芯等現(xiàn)象，對周圍建筑物、道路、管線造成不利影響，另外CFG樁在施工完成28天后才能進行承載力檢測，不利于縮短工期。預(yù)應(yīng)力管樁施工，無振動，無噪音，對周圍環(huán)境無污染，且施工10天后即可進行承載力檢測，大大縮短了施工工期。

通過上面的計算分析，CFG樁及預(yù)應(yīng)力管樁均可作為本工程地基處理方案，但該工程為已建成投入教學(xué)的藝術(shù)樓的輔樓，施工時不能影響正常教學(xué)，且藝術(shù)樓下埋有滿足教學(xué)的弱電管線及給排水管道，所以從施工難易程度、確保成樁質(zhì)量、環(huán)境保護及施工工期來講預(yù)應(yīng)力管樁更適合。

結(jié)論

以上從施工難易程度、確保成樁質(zhì)量、環(huán)境保護及施工工期等方面進行了比較分析，分析表明預(yù)應(yīng)力管樁、CFG樁復(fù)合地基均可應(yīng)用于本工程，但是考慮到周圍建筑物及教學(xué)，建議優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力管樁，施工過程中對藝術(shù)樓基礎(chǔ)沉降進行觀測確保工程在最大限度保護教學(xué)正常進行的前提下安全施工。