天津?yàn)I海軟土地區(qū)單層倉(cāng)庫(kù)地坪地基處理方案的應(yīng)用

徐建春 蔡佩宏

【摘要】項(xiàng)目位于天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)，建筑場(chǎng)地大范圍分布著軟厚弱土層，建筑地面下有埋深2.7～5.6米的人工填土以及埋深1.10～8.80米以上淤泥質(zhì)土，屬于軟土地基。倉(cāng)庫(kù)為單層倉(cāng)庫(kù)，建設(shè)方對(duì)地面荷載提出使用要求為50kN/㎡，此類(lèi)欠固結(jié)土固結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生很大的不均勻沉降會(huì)使建筑物地坪出現(xiàn)起鼓、塌陷、開(kāi)裂等問(wèn)題，難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。結(jié)合工程實(shí)例，與大家分享一下工業(yè)建筑地坪處理設(shè)計(jì)心得，其經(jīng)驗(yàn)可供同類(lèi)工程建設(shè)參考。

【關(guān)鍵詞】淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土;預(yù)應(yīng)力管樁;地坪樁;砂石褥墊層鋪

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

1、工程概況

本項(xiàng)目天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)，倉(cāng)庫(kù)上部為單層輕鋼結(jié)構(gòu)，三跨74米，長(zhǎng)160米，柱距10米，地坪使用載荷標(biāo)準(zhǔn)值為50kN/㎡。本項(xiàng)目在沿海地區(qū)，由于地基軟土層工程力學(xué)性質(zhì)差，地下淤泥及淤泥質(zhì)粘土層厚度較大，廠(chǎng)房地坪下地基土處理不好，難起到控制沉降的作用。同時(shí)，本工程施工周期短，工期緊張。綜合比較后，設(shè)計(jì)采用復(fù)合地基，地坪樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁，直徑500，壁厚65，呈正方形布置，樁長(zhǎng)17米。

2、場(chǎng)地巖土工程性質(zhì)評(píng)價(jià)

擬建場(chǎng)地勘察區(qū)域?qū)俸７e沖積低平原地貌。場(chǎng)地內(nèi)勘探孔深度35m，地基土按成因年代可分為5層，按力學(xué)性質(zhì)可進(jìn)一步劃分為7個(gè)亞層，分別如下：①人工填土層（地層編號(hào)1）;②淤泥質(zhì)粘土（地層編號(hào)6a）;③粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)6b）;④粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)8）;⑤粉砂（地層編號(hào)9a）;⑥粘土（地層編號(hào)9b）;⑦粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)10）。土層中淤泥質(zhì)土層：厚度一般為1.10～8.80 m，呈灰色，流塑～軟塑狀態(tài)，有層理，含貝殼，屬高壓縮性土。

3、復(fù)合地基做法

該項(xiàng)目復(fù)合地基地坪樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁，直徑500，壁厚65，鋼筋采用6根7.1pcb鋼棒，樁間距2.5m，呈正方形布置，樁長(zhǎng)17米，可以接樁處理。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。設(shè)計(jì)要求單樁抗壓承載力特征值不小于600kN，復(fù)合地基承載力特征值fspk=100kPa。

PC管樁頂設(shè)置300厚碎石褥墊層，褥墊層邊緣距邊樁邊緣應(yīng)不小于300mm。砂石褥墊層鋪設(shè)采用靜力壓實(shí)法，碎石分層回填壓實(shí)到室內(nèi)地坪灰土路基底，碎石最大粒徑不宜大于30mm，不應(yīng)采用卵石，碎石褥墊層的壓實(shí)系數(shù)不得小于0.95，夯填度不得大于0.9。PC管樁的制作應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB/T13476、《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁》JC888和《預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁》JG197的規(guī)定及《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》L10G409的要求。

4、錘擊法沉樁

如果施工現(xiàn)場(chǎng)地基較軟，應(yīng)考慮進(jìn)行處理，以保證就位樁基的平穩(wěn)。樁頭送入樁帽內(nèi)后，樁體連同樁帽一起吊起。將樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位插入，第一節(jié)樁起吊就位插入地面時(shí)垂直度偏差不得大于0.5%，必要時(shí)宜撥出重插。應(yīng)采用經(jīng)緯儀測(cè)量樁體的垂直度，當(dāng)樁身傾斜率大于1%時(shí)，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正。當(dāng)樁尖進(jìn)入硬土層后，嚴(yán)禁用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏。應(yīng)確保樁錘、樁墊和樁身在同一軸線(xiàn)上，宜重錘輕擊;盡可能避免在接近設(shè)計(jì)深度或較硬土層中進(jìn)行接樁。樁錘擊施工結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：最后三陣錘（每陣十擊）平均貫入度≤30mm;但不宜小于20mm/10擊。本工程送樁深度不應(yīng)大于2米。

5、基樁防腐處理

本工程中地勘報(bào)告提供的地下水腐蝕性評(píng)價(jià)如下：本場(chǎng)地淺層地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性（腐蝕介質(zhì)SO42-），本場(chǎng)地地下水在長(zhǎng)期浸水情況下，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-），在干濕交替的情況下，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有中腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-）。地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-、SO42-）。由于場(chǎng)地地下水位較淺，土的腐蝕性可按水的腐蝕性采用。

本項(xiàng)目中度腐蝕環(huán)境，樁身鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm;樁尖采用閉口型，樁身混凝土需采用抗?jié)B混凝土，不小于P10。樁身須采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，并摻入礦物摻合料，按08J333第128頁(yè)編號(hào)14施工;所有外加劑的抗蝕性應(yīng)經(jīng)過(guò)復(fù)核，確認(rèn)能滿(mǎn)足抗腐蝕性要求。

6、試樁和驗(yàn)收

PC管樁復(fù)合地基施工前，應(yīng)先試樁，對(duì)樁進(jìn)行單樁承載力試驗(yàn)和復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，并宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行，復(fù)合地基載荷試驗(yàn)承壓面積必須與試樁承重的處理面積相等，保證實(shí)驗(yàn)的置換率與設(shè)計(jì)的置換率相等。試樁數(shù)量各不小于3點(diǎn)，如果達(dá)不到要求應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位調(diào)整基礎(chǔ)和樁基布置后方可施工工程樁。

復(fù)合地基驗(yàn)收檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)在施工結(jié)束28d后進(jìn)行，其樁身強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足試驗(yàn)荷載條件。復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)的樁數(shù)量不應(yīng)小于總樁數(shù)的1%，且每個(gè)單體工程復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)量各不小于3點(diǎn)，另抽總樁數(shù)的10%進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，以檢測(cè)樁身完整性。復(fù)合地基的施工應(yīng)遵循《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》及《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》等國(guó)家規(guī)范相關(guān)內(nèi)容的要求。

結(jié)語(yǔ)：

軟土地區(qū)工業(yè)廠(chǎng)房地坪地基處理設(shè)計(jì)中，我們不但要兼顧安全、經(jīng)濟(jì)、合理、適用，尚應(yīng)考慮到因地制宜、就地取材、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源。通過(guò)該工程地坪處理設(shè)計(jì)，我們積累了一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，希望能為其他相似場(chǎng)地上同類(lèi)工程的地坪地基處理方案提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[5]《天津預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)規(guī)程》（DB29-110-2010）

[6]《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50046-2018）

作者簡(jiǎn)介：

徐建春（1990-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，工程師，注冊(cè)建造師，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。