載體樁在黃山市桃花島度假區工程中的應用

曹 海，黃 龍 （黃山學院建筑工程學院，安徽 黃山245041）

邵忠心 （合肥工大地基工程有限公司，安徽 合肥230000）

1 工程及地質概況

擬建桃花島度假區工程位于黃山市屯溪區新安江桃花島上，微地貌為橫江流域江心洲Ⅰ級階地前緣。經人工開挖回填，勘察場地內最大落差3．19m。經鉆探、對巖土層的野外鑒別、孔位原位測試，擬建場地勘探深度范圍內巖土層自上而下分層如下：①雜填土層 （1～6．5m）；②砂質粉土層（0．4～1．7m）；③粉細砂層 （0．6～4．0m）；④圓礫層 （1．3～4．8m）；⑤強風化泥巖層 （0．9～1．5m）。地基土的物理力學指標如表1所示??冶金工業部華東勘察基礎工程總公司 ．黃山植物園·新安江桃花島綜合度假區K區巖土工程勘察報告．2011．。

表1 地基土的物理力學指標

2 樁基方案選擇

由于場地雜填土承載力低、壓縮性大河組成復雜，不能直接作為建筑物的地基使用，必須進行地基處理或采用樁基礎。常用的地基處理方案有大開挖后回填級配砂石，由于該工程場地雜填土層較厚、回填量大、工期長和工程量費用高，樁基方案可考慮采用人工挖孔灌注樁和載體樁。根據土層情況，考慮上部雜填土的負摩阻力及底部無很好的樁端持力層，鉆孔樁需要較長的樁長及較大的直徑，并且人工挖孔施工會產生較多的泥漿污染環境、工期長、造價高。載體樁為端承樁，其具有如下優點：依靠底端擴大的復合載體來提供承載力，故可以減小樁徑及樁長、降低工程造價；采用柱錘沖擊成孔，可穿透建筑垃圾、磚塊、混凝土塊等雜填土；鋼套管護壁，在沖擊成孔的過程中，鋼套管全程跟進護壁，確保成孔質量，保證樁身不縮徑、不斷樁；該樁基礎具有沉降變形小、綜合造價低廉［1－2］。經過綜合分析對比，考慮成孔工藝的可行性、樁身質量的保證措施以及造價、工期等多種因素，最終決定采用載體樁方案。

3 載體樁的設計

3.1 參數確定

樁端持力層為層⑤，即強風化泥巖層，其地基承載力特征值fak＝300kPa，樁端距持力層不大于1.0m，有效樁長約為5.0m，樁端土的修正深度d＝1.0m （承臺高度）＋5.0m （樁長）＝6.0m。

依據文獻 ［3］，對地基承載力特征值修正如下：

式中，fa為修正后地基承載力特征值，kPa；ηd為基礎埋深的地基承載力修正系數，取值1.8；γm為基礎底面以上的加權平均重度，取值15.2kN／m3。

載體樁直徑取430mm，樁身混凝土強度等級為C25，樁身采用6?12通長縱筋，螺旋箍筋采用6＠100／200，混凝土保護層厚度40mm。樁身大樣如圖1所示。

圖1 樁身剖面圖

3.2 單樁豎向承載力特征值估算

依據文獻 ［4］，對單樁豎向承載力特征值Ra估算如下：

式中，Ae未載體等效計算面積，m2。

載體樁施工三擊貫入控制為15cm，依據文獻 ［4］得Ae＝2.1m2，則：

從安全角度考慮，該工程實際單樁豎向承載力特征值取900kN。

3.3 樁身強度驗算

根據文獻 ［4］，樁身強度N應滿足下列要求：

式中，N為相應于荷載效應基本組合時作用于載體樁單樁上豎向力設計值，kN；fc為混凝土軸心抗壓強度設計值，取值11.9kPa；Ap為樁身截面面積，m2；φc為成樁工藝系數，取0.75。

實際設計時N取得最大設計值Nmax為：

所以該工程的載體樁樁身強度滿足規程要求。

4 應用效果

載體樁施工完畢后，按相關規范進行單樁樁身完整性及豎向承載力檢測［4］。采用低應變反射波法檢測樁身完整性，以桃花島度假區K區36＃別墅為例，所檢測的21根樁全為Ⅰ類樁，滿足設計和工程使用要求。采用高應變實測曲線擬合法檢測豎向承載力，以桃花島度假區K區36＃別墅為例，所檢測的5根樁的豎向承載力均滿足設計要求?? 安徽省地質實驗研究所 .黃山植物園·新安江桃花島綜合度假區K區36＃樓基樁質量檢測報告.2011.。

［1］李玉朋，楊靜東 .載體樁在北京憬都馨園的應用 ［J］.工程勘察，2009，36（1）：133－136.

［2］陳學秉 .載體樁在南湖花園住宅小區工程中的設計應用 ［J］.工程勘察，2012，39（11）：93－95.

［3］GB5007－2002，建筑地基基礎設計規范 ［S］.

［4］GJG135－2007，載體樁設計規程 ［S］.