建筑工程中樁基的選擇應用探究

張英輝 孫向麗

（河南省平煤神馬建工集團六處，河南 平頂山 467001）

1 影響樁基選擇因素分析

樁基的種類繁多，但各種樁基都有其特點及適用范圍，根本沒有一種通用性的樁基，加上具體工程地質條件的多樣性，施工機械設備的差異性，施工隊伍綜合素質、施工工藝水平、材料所需數量等都會對樁基的應用效果產生很大的影響。一般情況下，在選擇確定樁基方案前需要綜合考慮以下幾個方面的因素：

地質條件。包括地質、土質、地層、地下水等條件。

結構物狀況。主要涉及結構物的規模和形式。

環境情況。一是氣象情況；二是噪聲、振動情況；三是樁基鄰近構筑物情況，主要為鄰近建筑物、橋梁、道路等鄰近構筑物的情況；四是材料堆放、機械作業情況；五是地下埋設物的情況，涉及給排水管、天然氣管、電纜管線等地下埋設物；六是水電供給情況。

建筑材料的供給條件。建筑材料的供給若可選擇在當地，則可減少運輸費用，節約施工成本。

施工機械設備條件。施工隊伍所應用的施工設備狀況有時可能會制約采用何種加固措施。

工程費用的高低。樁基方案選擇是否合理的一個關鍵指標就是經濟技術指標的高低因素，在樁基的選擇過程中，一定要在綜合比較分析的情況下，選擇既能滿足加固要求，又能保證施工質量，且又經濟合理的樁基方案。

施工技術的綜合難易程度。如采用筏形基礎，雖然施工工藝復雜性較高，且大體積混凝土澆注及養護比較難，但灰土墊層、混凝土墊層和筏板施工即可在基坑開挖后實施，無需再鉆孔和做鋼筋混凝土樁，整體而言，此樁基形式結構可靠、保證質量、施工方便、進度較快、經濟合理。再如采用鉆孔灌注樁，雖說成樁工藝比較復雜，施工時容易產生塌孔、縮頸、斷樁、吊腳樁等質量問題，但其施工噪聲小，震動少，應用范圍廣。因此，要根據工程實際情況，綜合的比較各種樁基方案的特點及施工綜合難易程度，以選擇最佳方案。

工期要求。首先要保證地基加固工期不會延誤，其次，如果樁基工程工期縮短，可有效利用節約出來的工期提高地基加固后的強度。因此，應按具體工程具體分析的原則處理每一項樁基工程，綜合考慮各方面的因素，分析比較各種樁基方案技術性和經濟性，以選擇最佳的樁基處理方法，或者多種形式樁基組成而成的樁基綜合處理方案。

2 樁基選擇應用分析

2.1 工程概況

擬建工程項目分為 A、B、C、D 四個區，A區、C區分別為15層、12層的主體建筑物，高度分別為56.9m、31.4m，均為框架抗震墻結構，單柱最大荷重約為4500kN，9800kN；B區為4層的裙樓部位，高度為16.80m，單柱最大荷重約為5400kN，框架結構；D區為2層建筑物，高度為12.80m，單柱最大荷重約為5400kN，框架結構。地面設計標高為11.5m，設有深度約5.00m的一層地下室。

2.2 地質條件

在對擬建場地內的軟弱土層、孤石、池塘、陡坎進行適當處理后，結合區域地質資料，對擬建場地的地表、基底及周邊地勢進行了綜合分析，結果表明地基的穩定性較好，適宜擬建物的建設。根據現場勘察，擬建場地地基土主要由素填土、淤泥質土、粉質粘土、火山巖殘積粘土、全風化火山巖、土狀強風化火山巖及中風化火山巖 組成，各土層詳細情況分述如下。

素填土屬于回填時間小于10年的新填土，為欠固結土，密實度、均勻性及工程性能都比較差，且未經專門的壓實處理，不宜直接作為擬建物的基礎持力層。另外，在采用樁基方案時，要考慮負摩阻力的影響。

淤泥質土屬于高壓塑性軟弱土，為欠固結土，力學強度低，工程性能差，和素填土一樣，不宜直接作為擬建物基礎持力層，同樣需考慮產生樁側負摩阻力的影響。

粉質粘土屬中等壓縮性土，大多呈可塑～硬塑狀態，雖然力學強度較上述兩土層要較高，但分布不夠穩定，且頂板厚度與埋深變化較大(0.30～7.20m)，同樣不宜作為本擬建物的基礎持力層。

火山巖殘積性土屬中等壓縮性土，呈可塑～硬塑狀態，總體上層位穩定，力學強度較高，且呈現出隨著深度的遞增而強度逐漸增大的變化趨勢，但厚度總體較小且也變化較大 (0.70～9.60m)，由于本擬建物主樓荷重較大，所以不宜作為樁基的樁端持力層。

全風化火山巖壓縮性較低，力學強度較高，但層位不夠穩定，局部厚度變化大，總體厚度較小，且局部地段已缺失，因此，也不宜作為擬建物的基礎持力層。

土狀強風化火山巖和全風化火山巖一樣壓縮性較低，力學強度較高，且層位基本穩定，總體厚度較大，可將此土層作為C區和D區的樁端持力層。

中風化火山巖力學強度較高，雖然巖面起伏較大，但基本不可壓縮，不會產生不均勻沉降，因此該土層是本擬建物主樓較為理想的樁基持力層。

2.3 樁基選擇

根據上部建筑物荷載特點，結合場地巖土層分布條件及周邊環境，專家認為設計所采用的部分人工挖孔灌注樁與部分沖鉆孔灌注樁相結合的基礎型式基本是合理可行的。但人工挖孔灌注樁需要降水，在基坑開挖后施工樁長較短，同時，沖孔灌注樁需要在地面上施工，且需泥漿護壁，因此，原設計方案可能會導致原定施工工期的延長。專家認為上部建筑為15層，荷載不是特別大，且地質剖面上的中風化火山巖埋深較大，區域風化層厚度大，因此，專家建議設計單位可考慮把原設計的部分沖鉆孔灌注樁也改為人工挖孔灌注樁，即全部采用工挖孔灌注樁的樁基方案。人工挖孔灌注樁樁長控制在25m以內，局部將土狀強風化火山巖作為持力層，需要對此方案進行優化設計，以便比較其技術性和經濟性，擇優選取樁型。還建議需要對土狀強風化層的地下水進行水質分析，且取樣時應避免上部池塘水對水質的影響，如地下水對鋼結構是無腐蝕，還是弱腐蝕。

2.4 樁型調整

通過對地質勘察報告的研究、討論后，達成以下共識：

除了15層的主樓采用原設計樁基方案沖孔灌注樁外，其它部分改為人工挖孔灌注樁樁基方案。同時在保證滿足荷載的情況下，可適當減小樁徑。

主樓部分所采用的沖孔灌注樁在滿足荷載情況下，盡量做到統一樁徑。

招標代理單位將人工挖孔樁部分的護壁部分由混凝土由商品混凝土調整為現場自拌混凝土。

護壁部分的混凝土由是否可以有C35調整為C25，需在設計單位查實后進行設計變更。

沖孔灌注樁部分的施工機械暫時按照回旋鉆機進行計算，適度考慮沖孔鉆機。

結語

從文章的分析可以看出，整個樁基的選擇是在綜合分析基本因素的前提下進行的，并提出多種樁基方案。在多個方案中進行經濟技術的分析比較，選擇最滿足建設方需求的方案，作為最終方案。最后，邀請專家論證，根據專家的專業知識與個人經驗，通過對工程地質情況、工程經濟技術指標及工程特點進行定性比較確定最優的方案。文章所提出的樁基選擇方法看似比較簡單，但在實際選擇過程中需要綜合各技術、經濟等方面的因素加以綜合分析。

[1]趙志高.有限元法在基礎不均勻沉降引起的結構受損分析中的應用 [M].南通職業大學學報,2010，(04):114-116.

[2]王宗年，李志剛.某教學樓裂縫原因分析和安全性檢測鑒定[M].蘭州工業高等專科學校學報，2010，(04):27-30.