剛性樁復合地基工程設計與施工實例

丁穗平

（廣東 湛江 524009）

剛性樁復合地基工程設計與施工實例

丁穗平

（廣東 湛江 524009）

本文介紹了軟土地基，多層建筑采用剛性樁復合地基的設計與施工，并附工程實例。

剛性樁復合地基；工程設計；施工實例

一、前言

近些年，廣東省湛江市在市區近海區域（現觀海長廊部位）進行了較大規模的填海造地，并修建了觀海長廊、道路、別墅及住宅小區；由于是近海回填，是典型的沿海軟土區，在1.5m厚的可塑性黏土硬殼層下就是5～15m厚第一層淤泥；淤泥下面是可塑性黏土或粉質黏土，厚3～8m；之下有的地段有第二層淤泥質土，其下為可塑到硬塑黏性土。淤泥的天然含水量大于液限，結構性很強，一經擾動破壞即呈稀軟狀態。淤泥層的孔隙比平均為1.9，最大達2.7，是引起建筑物較大沉降的主要土層。

近郊地表與市區相比，少了一層厚約1～4m的雜填土，持力層只有1～2m，而表層硬殼層下的淤泥層比市區更軟弱，很多采用天然地基的建筑物在竣工后一年內平均沉降已超過500mm，沉降最大的高達700～800mm，最終沉降將接近或超過1000mm。因而，存在較大的沉降問題。

由于低強度混凝土樁復合地基（包括利用工業廢料形成的低強度混凝土樁復合地基）將淺層應力向樁體集中，以樁為載體向深層擴散，使得復合地基中高應力區比天然地基及樁基礎高應力區范圍更大，在提高地基承載力的同時有效改善了地基變形沉降問題。同時由于墊層與基底的摩擦作用，提高了基礎抵抗水平荷載能力，樁身不必配鋼筋，利用較薄硬土層形成復合地基，節約基礎工程造價。

二、工程實例一

1 工程概況

某小區住宅為11層框架結構，建筑平面為條狀（10.5m×39.6m），柱網為3.3m×4.5m及3.3m×2.8m。

擬建場地原為魚塘，后經填平，地質條件屬河道淤積沖積層，其主要樁端持力層呼細砂層受故河道沖淤積影響，含有淤泥夾層。該工程地基土物理力學性質指標見表一。

表二 地基土的物理力學性質指標

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2 地基基礎設計

本工程采用直徑400mm、長10m的素混凝土沉管灌注柱，樁端進入表 中第4層中細砂與淤泥互層中3倍樁徑（常規樁基一般進入該土層5～6倍樁徑），單樁容許承載力250kN。梁板式筏形基礎，樁布于基礎梁下，為了使樁土共同作用、協調變形，筏板與樁頂之間設置300mm厚級配良好的砂卵石墊層。該工程基礎平面圖見圖一

3 實施效果

靜載荷試驗單樁極限承載力均大于或等于500kN。該工程歷時2年多的實測沉降一時間曲線見圖二

實測推算最終沉降約為160mm。

4 得失原因分析

該小其他7層半住宅采用直徑400mm、長15.5m的沉管灌水庫樁常規樁基礎，本工程采用直徑400mm、長10m的素混凝土沉管灌注樁復合地基，造價約為常規樁基的80%。

三、工程實例二

1 工程概況

某小區兩幢住宅為12層框架結構，建筑平面為條狀（12m×35m），柱底軸為2000kN。

擬建場地土層結構復雜，上部以淤泥、淤泥夾砂和頁片狀淤泥為主（厚20mm以上）；中部為粉質黏土、淤泥質黏土夾薄層含泥中砂；下部為含圓角礫砂質黏土夾粉質黏土。該工程地基土物理力學性質指標見表二。

2 地基基礎設計

該工程場地的第6層粉質黏土僅1.5～3.0m厚，若以這層土為樁端持力層，采用直徑400mm、長21m沉管灌注樁的常規樁基，單樁承載力僅為200kN，單柱下需布樁11根，造價較高。以第8層含泥中砂（樁長28m）與第10層含角礫砂質黏土（樁長33m）為樁端持力層的常規樁基，其造價更高。

設計采用格筏基礎與素混凝土沉管灌注樁組成復合地基，樁徑400mm、長20.7m，樁尖進入第6層粉質黏土1.0m，單樁承載力200kN。荷載分擔比例按樁75%、土25%設計，樁數為常規樁基的70%。為了使樁土共同作用、變形協調，在樁頂與格筏基礎基底之間設置600mm厚中粗砂墊層。

3 工程問題

該工程的沉降觀測從2004年5月至2007年6月，歷時3年整。A樓、B樓的平均沉降量、沉降速率見表三.

該工程的實測沉降—時間曲線見圖四

該工程A樓的實測推算最終沉降為152mm，最大沉降差為42.2mm；B樓的實測推算最終沉降為173mm，最大沉降差為29.4mm。該工程采用剛性樁復合地基的造價比采用同樣樁長常規樁基方案降低造價30%～50%，實測沉降也達到要求。

4 得失原因分析

該工程采用素混凝土沉管灌注樁復合地基，發揮樁、土共同作用來承擔上部荷載，降低基礎造價，實測沉降也符合當時的要求。

結語

為了達到樁、土分擔固定比例目的，本工程在樁頂與格筏基礎基底之間設置有600mm厚中粗砂墊層。采用10m沉管灌注樁（低強度素混凝土）復合地基在筏板與樁頂之間設置300mm厚墊層也取得成功。

素混凝土沉管灌注樁的弊病之一就是由于樁身未配置鋼筋，比鋼筋混凝土沉管灌注樁更易出現縮頸等問題。在施工中就由于部分樁身質量問題而采取墊層厚度加至900mm的處理措施。

[1]JGJ 94-2008[S]，建筑樁基技術規范.

[2]JGJ 79-2012[S]，建筑地基處理技術規范.

TU47

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.055

丁穗平，廣東湛江人，1964年生，工程師，研究方向為土木工程施工與管理。

作者身份證號：44010619640505187