談載體樁在蚌埠軟土地區(qū)的應(yīng)用

夏 冰

(蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽 蚌埠 233000)

談載體樁在蚌埠軟土地區(qū)的應(yīng)用

夏 冰

(蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽 蚌埠 233000)

介紹了載體樁的組成與受力原理，結(jié)合淮河北岸某科技產(chǎn)業(yè)園一期工程實例，闡述了載體樁的施工技術(shù)，指出載體樁具有工藝簡單、承載力高、適用范圍廣等特點，值得在建筑工程中推廣應(yīng)用。

載體樁，地基，承載力，靜載試驗

載體樁是近年來推廣使用較多的地基處理方式，由于其具有承載力高、造價低廉、施工快捷、沉管能力強(qiáng)、適應(yīng)地層性強(qiáng)、成樁質(zhì)量高及環(huán)保性能高等長處，尤其在復(fù)合地基中較為適用(素混凝土剛性樁以及碎石樁)，同時也能夠在鋼筋混凝土樁中得到應(yīng)用，受到了許多設(shè)計單位和建設(shè)單位的青睞，目前,該技術(shù)已經(jīng)開始在蚌埠軟土地區(qū)地基設(shè)計施工中采用。

1 載體樁的適用性及工藝

載體樁是一種通過內(nèi)夯管成孔、端部通過夯實料擠密擴(kuò)大、管內(nèi)邊澆搗混凝土或鋼筋混凝土邊拔管形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)樁，它結(jié)合擴(kuò)孔樁和灌注樁的改良型樁。適用于粉土、砂土、碎石土及可塑、硬塑狀態(tài)的黏性土的地基加固。受力原理與擴(kuò)展基礎(chǔ)受力相似，當(dāng)載體樁上部具有荷載時，先傳遞到載體，然后載體應(yīng)力通過填充料、干硬性混凝土以及擠密土體逐步擴(kuò)散，從而變成具有多級的擴(kuò)展基礎(chǔ)，基礎(chǔ)變形減少的同時還極大提高了承載力。由此可見，載體樁受力效果更加合理、結(jié)構(gòu)性能更好、安全性更高。

由圖1可見，載體樁的組成分為上下兩部分，上下依次為混凝土樁身和載體。被加固土層一般選用下部較好較為穩(wěn)定的土體層，研究樁端進(jìn)入的土體，在錘擊成孔的作用下將周圍土體擠密加固。當(dāng)樁端達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)連續(xù)填料并夯實，再以三擊貫入度(錘重3.5 t，落距6.0 m，自由落體時貫入的深度)為控制指標(biāo)填入干硬性混凝土，從而充分的擠密并加固土體(樁端以下3 m～5 m、直徑2 m～3 m范圍內(nèi))。

2 載體樁的特點

1)工藝簡單，容易控制質(zhì)量。場地在施工過程中不用降水、不用開挖基坑，工程量及施工時間被大大縮短。

2)單樁豎向承載力比同等普通灌注樁承載能力高出2倍～4倍，而且能通過調(diào)整填充料及三擊貫入度來調(diào)節(jié)其承載能力。

3)該技術(shù)可變廢為寶的消納大量建筑垃圾，且施工中無污染、噪聲小，更有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)性發(fā)展。載體樁造價比預(yù)制管樁或方樁都要低很多，一個工程的基礎(chǔ)造價能節(jié)省20%左右，經(jīng)濟(jì)效益更有優(yōu)勢。

4)適用范圍廣，優(yōu)勢明顯。對表層雜填土較厚及淺部土層較好的場地尤其適用。

5)當(dāng)作為復(fù)合地基時，需要由載體樁、樁間土、褥墊層和足夠剛度的基礎(chǔ)組成。荷載的能力需由足夠剛度的基礎(chǔ)向上傳遞；褥墊層的厚度影響發(fā)揮樁和土之間承載能力。

3 成果應(yīng)用及工程實例

在此以淮河北岸某科技產(chǎn)業(yè)園一期項目為例，因為該工程勘察區(qū)地質(zhì)條件中等復(fù)雜，該期項目為11幢4層框架結(jié)構(gòu)院落式工業(yè)廠房，1號～6號廠房采用載體樁的復(fù)合地基，7號～11號采用混凝土預(yù)應(yīng)力管樁(PHC)，因此為兩種樁型的比較提供了大量的原始數(shù)據(jù)及實際經(jīng)驗，也為載體樁在蚌埠軟土地區(qū)的推廣做出了實際貢獻(xiàn)。

3.1 擬建工程概況

某科技公司擬在蚌埠市淮上區(qū)工業(yè)園內(nèi)新建科技產(chǎn)業(yè)園一期項目，該工程由4層框架結(jié)構(gòu)院落式工業(yè)廠房構(gòu)成。

3.2 擬建場地的地形、地貌

擬建場地位于蚌埠市淮河北岸，屬淮河北岸河漫灘相。擬建場地地形起伏不大，地面高程在16.98 m～17.58 m之間。

3.3 地基土的形成時代及成因和特征

本場地在54.00 m的深度范圍內(nèi)可分為8個工程地質(zhì)層，主要土性為粉土、黏性土、砂土。各層地基土的形成時代和成因及特征按自上而下的次序分別敘述如下：

3.4 場地土承載力及設(shè)計參數(shù)

本次勘察對場地各層地基土的主要物理學(xué)指標(biāo)、原位測試(標(biāo)貫、雙橋靜探)試驗成果進(jìn)行了統(tǒng)計，并根據(jù)以上方法確定了各地基土層的承載力特征值，并結(jié)合蚌埠地區(qū)的工程勘察經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析后提供了各層的承載力特征值，見表1。

表1 場地地基土物理力學(xué)指標(biāo)及原位測試強(qiáng)度、變形參數(shù)推薦

設(shè)計文件中要求如下：

1)載體樁樁端持力層選擇為⑤層粉質(zhì)黏土，暫定有效樁長12 m(施工時，樁長按各工程地質(zhì)剖面圖處理)，樁徑d=410 mm，填充料量約為0.3 m3，樁體充盈系數(shù)為1.15，樁身及樁底混凝土強(qiáng)度為C25，樁底填充料宜采用碎磚、碎石、碎混凝土或礦渣。單樁豎向承載力特征值不小于320 kN，極限承載力不小于640 kN。經(jīng)處理后復(fù)合地基承載力特征值不小于180 kPa。2)預(yù)應(yīng)力管樁樁端持力層選擇為⑦層粉質(zhì)黏土，暫定有效樁長25 m(施工時，樁長按壓力值確定)，樁徑d=500 mm，樁端全斷面進(jìn)入持力層2.0 m～3.0 m，單樁豎向抗壓承載力特征值不小于900 kN，極限承載力不小于1 800 kN。施工后經(jīng)靜載試驗檢驗，所有工程樁及復(fù)合地基，均滿足規(guī)范及設(shè)計要求。由于載體樁本身所具備的合理性和先進(jìn)性，故相對于預(yù)應(yīng)力管樁，在提供相同地層下，采用載體樁可為建設(shè)單位節(jié)約10%～20%的基礎(chǔ)部分投資，建設(shè)及施工單位經(jīng)濟(jì)效益明顯，得到了一致好評。

4 結(jié)語

載體樁施工技術(shù)作為一種近年來較新的施工方法，它是在錘擊沉管灌注樁與擴(kuò)底樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種將樁端夯擴(kuò)成擴(kuò)大頭的新地基基礎(chǔ)形式。它不但繼承了擠土樁和灌注樁的優(yōu)點，又能利用樁端的擴(kuò)大頭充分提高地基承載能力，具有承載能力高、節(jié)省投資、適應(yīng)面廣、場地不用清障、成樁率高、施工工藝簡單、施工質(zhì)量容易控制、施工速度快、安全文明、布樁靈活等多種特點。

[1] 王繼忠.載體樁技術(shù)的誕生與發(fā)展[J].建筑結(jié)構(gòu)，2008(4)：118-119.

[2] 波森特，王繼忠，楊啟安.復(fù)合載體夯擴(kuò)樁技術(shù)[J].建筑結(jié)構(gòu)(隨刊贈閱)，2006(B05)：37-38.

[3] GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[4] 《工程地質(zhì)手冊》編委會.工程地質(zhì)手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

Introduction to the carrier pile applied in Bengbu area of soft soil

Xia Bing

(BengbuGeotechnicalEngineeringandSurveyingInstitute,Bengbu233000,China)

The paper introduces the components and stressed principle of the carrier pile, illustrates the construction technique of the carrier pile by taking the First Phase project of some scientific and technical industrial park in the north bank of Huaihe River as the example, points out the carrier pile is featured with simple craft, higher loading capacity, extensive applied scopes, so it can be further applied in architectural projects.

carrier pile, foundation, loading capacity, static loading test

1009-6825(2017)05-0105-02

2016-12-09

夏 冰(1984- )，男，工程師

TU473.1

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