對復(fù)合地基檢測結(jié)果不滿足承載要求的分析及處理

劉世輝

摘? ? 要：對復(fù)合地基樁型的選用須根據(jù)加固地基的土性和設(shè)計要求的承載力提高幅度等條件合理選擇。某高層住宅采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合樁基，管樁靜載試驗和復(fù)合地基壓板試驗結(jié)果顯示管樁單樁承載力及復(fù)合地基的承載力均不能滿足設(shè)計要求。分析本工程未達到設(shè)計承載力的原因并提出處理方案。

關(guān)鍵詞：地基處理;復(fù)合地基;多樁復(fù)合地基;樁筏基礎(chǔ)

1? 工程概況

位于廣東省連州市的某商住樓A#、B#為地上28層，高約85.50m，地下室一層（高約3.00m），基底占地面積分別為506.04m2、509.10m2，總建筑面積分別為14719.38m2、14817.37m2。建筑物首層、地下室為車庫，二層以上為住宅用途。建筑物設(shè)計±0.000標高為99.600m（黃海高程）。擬建場地屬山區(qū)河流沖洪積地貌單元，現(xiàn)地面標高為97.75m98.86m，最大高差為1.11m，整個場地基本平整，但局部地段高低不平。地基主要由第四系填土、沖洪積層組成，基巖為第三紀粉砂質(zhì)泥巖。

2? 結(jié)構(gòu)計算參數(shù)選取

項目所在地為清遠連州，抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g），地震分組為第一組，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級為四級。50年重現(xiàn)期風(fēng)壓為0.3kPa，地面粗糙度為B類。

3? 原基礎(chǔ)設(shè)計

原設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基，管樁直徑為500mm，單樁承載力特征值取為1100kPa。樁端持力層為強風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖。筏板面相對標高為-3.90m，筏板厚1.5m，局部2.0m。管樁在筏板范圍內(nèi)按間距2.2m均勻布置。樁間土為新近素填土，原設(shè)計提出進行處理后考慮承載力為90kPa，但未提出采用何種處理措施。樁頂設(shè)300mm厚褥墊層。設(shè)計要求復(fù)合地基承載力特征值為280kPa。

4? 現(xiàn)場施工情況

現(xiàn)場已施工完畢全部管樁，并進行部分褥墊層的鋪設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場反饋信息，管樁只進入②2卵石層頂，無法到達強風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖。樁間土未采取處理措施。

5? 基礎(chǔ)靜載試驗結(jié)果

根據(jù)管樁靜載試驗和復(fù)合地基壓板試驗結(jié)果：（1）管樁殘余變形達40%，管樁變形主要集中在1倍承載力加載量至2倍承載力加載量時發(fā)生。由此可見，管樁承載力特征值1100kN已比較高。（2）復(fù)合地基殘余變形達到90%，變形主要集中在1倍承載力加載量至2倍承載力加載量時發(fā)生。由試驗結(jié)果可知，未處理過的樁間土不可承受上部荷載，甚至可能存在對管樁的不利影響。

6? 地基基礎(chǔ)處理方案調(diào)整思路

根據(jù)管樁靜載試驗和復(fù)合地基壓板試驗結(jié)果。目前的基礎(chǔ)承載力不足以承受上部塔樓荷載。經(jīng)多方會議討論及與工程單位的溝通了解，采取對樁間土進行注漿加固處理的方案存在施工難度大，施工質(zhì)量無法保證的情況。

故處理方案主要圍繞施工難度較小的管樁方案進行。

管樁布置思路：

剪力墻位置增加布置管樁，形成豎向荷載和樁反力的直接傳力平衡。經(jīng)核算和優(yōu)化采取在原有每個2.2m[×]2.2m的樁間距中心增設(shè)一根管樁的方案;

非剪力墻位置盡量不增加管樁，較少通過筏板進行傳力的比例，此舉也是為后面優(yōu)化筏板厚度做準備;基礎(chǔ)計算時弱化樁間土的作用，直接做成樁筏，管樁預(yù)留鋼筋錨入筏板，取消原設(shè)計的褥墊層。

原設(shè)計思路雖然是復(fù)合地基，但是基本上起決定作用的是樁，樁間土作用基本可以忽略，甚至樁間土有不利影響。所以樁應(yīng)布置在筏板范圍內(nèi)，而不應(yīng)超出筏板邊線，故對筏板的外邊線進行外擴500mm1000mm。

7? 調(diào)整后的計算結(jié)果

由下方計算結(jié)果可知，增加了管樁后，有效的控制了剪力墻底部管樁的反力。樁間土作用基本上也控制在很小的范圍。

8? 復(fù)合地基的樁型選擇

復(fù)合地基以其工藝簡單、施工方便、造價低廉等技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢成為應(yīng)用最廣泛的地基處理方法之一。復(fù)合地基的樁型很多，不同的樁型加固機理和加固效果是不同的。其樁型選擇與被加固地基的土性和設(shè)計要求的承載力提高幅度有關(guān)。幾種典型地基的樁型可參考如下方式選擇：（1）對壓實填土地基當(dāng)要求的復(fù)合地基承載力提高幅度較大時，宜首選剛性樁復(fù)合地基方案。（2）以建筑垃圾（無大體積混凝土梁板、無生活垃圾）為主要成分的雜填土地基，對建筑物荷載比較均勻、荷載水平不高的建筑物可選擇置換率較大的振沖碎石樁復(fù)合地基、柱錘夯擴樁復(fù)合地基或復(fù)合載體樁復(fù)合地基。（3）對局部含淤泥、淤泥質(zhì)土的不均勻地基，適合采用剛性樁復(fù)合地基和樁基。對減少地基變形和消除不均勻地基的不均勻變形具有顯著效果。（4）對處理可液化地基可采用碎石樁法。當(dāng)建筑物荷載較大而要求加固后的復(fù)合地基承載力較高時，可采用碎石樁和剛性樁（如CFG樁）組合的多樁型復(fù)合地基方案。（5）對具有兩個好的樁端持力層的地基且地基承載力要求較高時，可采用一部分樁的樁端落在第一個持力層上另一部樁的樁端落在第二個持力層上，形成分長短樁的復(fù)合地基。

9? 結(jié)束語

本工程對地基的承載能力和變形要求較高。原設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)核地基，現(xiàn)場施工樁端持力層為卵石層并未達到原設(shè)計的強風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖持力層，且原設(shè)計對淺層欠固結(jié)的樁間土未做處理。管樁靜載試驗和復(fù)合地基壓板試驗結(jié)果顯示單樁承載力及復(fù)合地基承載力均不能滿足設(shè)計承載及變形要求。根據(jù)本工程的土層情況及承載力與變形的控制要求適合選用多樁型復(fù)核地基。對復(fù)合地基承載力貢獻較大或用于控制復(fù)合土層變形的長樁應(yīng)選擇相對較好的持力層，對處理欠固結(jié)土的增強體其樁長應(yīng)穿越欠固結(jié)土層。本工程可考慮采用水泥粉煤灰碎石樁和高強預(yù)應(yīng)力管樁組合的多樁型復(fù)核地基。后期處理因現(xiàn)場對樁間土進行加固處理方案存在施工難度大，施工質(zhì)量無法保證的情況，故對本工程采用將基礎(chǔ)形式改變成樁筏基礎(chǔ)的方案。具體措施為取消褥墊層，管樁預(yù)留鋼筋錨入筏板，剪力墻位置處增設(shè)管樁。設(shè)計復(fù)合地基時須綜合考慮被加固地基的土性和設(shè)計要求的承載力等因素選用適合的復(fù)合地基樁型，其單樁承載力應(yīng)由靜載荷試驗確定。

參考文獻：

[1] 閆明禮.地基處理技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

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

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