鋼筋混凝土預(yù)制樁處理軟弱地基的實(shí)例分析

舒 楠 呂 忍 琚澤偉 趙 敏

（1.宿遷市水務(wù)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司 宿遷 223800 2.宿遷市水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心宿遷 223800）

1 引言

鋼筋混凝土預(yù)制樁因生產(chǎn)成本低，配筋率很小，節(jié)約鋼材，長(zhǎng)度和截面可在一定范圍內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要選擇直接在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，同時(shí)預(yù)制方便，操作簡(jiǎn)單，質(zhì)量能夠得到有效控制，承載能力強(qiáng)，耐久性好，沉降量小且均勻，沉降速率緩慢。鋼筋混凝土預(yù)制樁與其他地基處理方式相比，能夠承受較大的豎向荷載和施工錘擊能力，并且制作方便，能適應(yīng)各種不同土層，因此得到廣泛認(rèn)同，被實(shí)踐應(yīng)用于大部分地基處理中。

2 工程實(shí)例

擬建懸臂墻底板坐落于第5 層粉質(zhì)黏土，其承載力為80kPa，經(jīng)計(jì)算地基承載力至少需要達(dá)到100 kPa才能滿足懸臂墻穩(wěn)定性，因此，本次需要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行處理，使其滿足穩(wěn)定要求。

2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)鉆探揭露地層及土工試驗(yàn)成果和原位測(cè)試數(shù)據(jù)分析，地基土自上而下可分為如下8 層：

1 層：素填土（Q4ml）。灰色，灰黃色，以粉土、粉質(zhì)黏土及堤身填土為主，上部含植物根系。

2 層：粉土（Q4al）?；尹S色，濕，稍密，無(wú)光澤反應(yīng)，搖振反應(yīng)迅速，低干強(qiáng)度，低韌性。3 層：粉質(zhì)黏土(Q4al）?；尹S色，灰褐色，可塑，稍有光澤反應(yīng)，低干強(qiáng)度，低韌性，局部夾薄層稍密狀粉土。

4 層：粉土（Q4al）?；尹S色，黃色，濕，稍密～中密，無(wú)光澤反應(yīng)，搖振反應(yīng)迅速，低干強(qiáng)度，低韌性,局部夾可塑狀粉質(zhì)黏土薄層。

5 層：粉質(zhì)黏土（Q4al）?；尹S色，灰褐色，軟塑，稍有光澤反應(yīng)，低干強(qiáng)度，低韌性。

6 層：黏土（Q4al）?；尹S色，棕黃色，可塑，局部偏硬，有光澤反應(yīng)，中等干強(qiáng)度，中等韌性，偶見(jiàn)少量砂姜。

7 層：粉土（Q3al）?；尹S色，黃色，濕～很濕，中密～密實(shí)，無(wú)光澤反應(yīng)，搖振反應(yīng)中等，低干強(qiáng)度，低韌性。

8 層：含砂姜黏土（Q3al）。黃褐色，高干強(qiáng)度，高韌性，含鐵錳結(jié)核，含大量砂姜，局部為砂姜團(tuán)，粒徑2～6cm，堅(jiān)硬，局部含薄層砂，分布不均勻，該層未穿透。

2.2 預(yù)制鋼筋混凝土樁基本參數(shù)

根據(jù)上部荷載設(shè)計(jì)要求，處理后的復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值100kPa 才能符合設(shè)計(jì)要求。取樁尺寸為0.3m×0.3m，樁長(zhǎng)為5m，樁間距1.7m×1.7m，其樁基布置圖如圖1所示。

單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ=0.85，復(fù)合地基面積置換率m=0.031，樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)β=0.9，處理后樁間土承載力特征值fsk=80kPa，樁徑D=0.3m，樁周長(zhǎng)Up=1.2m，樁截面面積AP=0.09m2，樁長(zhǎng)L=5m，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土層劃分的層數(shù)n=2，樁端承載力特征值qp=80kPa，樁間第i 層摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值分別為22kPa 及50kPa，第i 土厚分別為2.9m 及2.1m?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為14300kPa，工作條件下，預(yù)制樁Ψc=0.75。

表1 主要力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表

2.3 預(yù)制鋼筋混凝土樁豎向承載力特征值（Ra）的確定

根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）估算單樁豎向承載力特征值，相關(guān)參數(shù)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況計(jì)算如下：

將上述參數(shù)代入Ra1=μp×∑qsia×li+α×A×qp；得Ra1=108.5kN；

Ra2=0.85×Ap×fc×ψc=820kPa；得Ra2=820.5kN

由Ra1，Ra2取小值得Ra=108.5kN

2.4 預(yù)制鋼筋混凝土樁復(fù)合地基承載力計(jì)算

將上述參數(shù)代入Fspk=λm×Ra/Ap+β×（1-m）×fsk=101.7kPa

圖1 樁基布置圖

計(jì)算得知，為滿足承載力要求，本工程設(shè)計(jì)樁徑為0.3m×0.3m，采用縱橫向布置，其間距為1.7m×1.7m，樁長(zhǎng)為5m。打樁后復(fù)合地基承載力不小于100kPa。

3 結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土預(yù)制樁對(duì)軟弱地基處理效果顯著，能夠提高地基承載力，是建筑工程的重要基礎(chǔ)施工工程，因此利用合理的科學(xué)技術(shù)手段和方法綜合應(yīng)用，直接決定了建筑質(zhì)量的高低。因此施工單位要結(jié)合實(shí)際施工情況和地質(zhì)條件，合理地采用施工技術(shù)和施工方法。通過(guò)在施工的過(guò)程中對(duì)各道施工工序的嚴(yán)格管理控制，為日后地基的加固與處理奠定了良好基礎(chǔ)■