沈陽沈北某工程基礎型式初步分析

胡舒 張福波

摘 要：通過對沈陽沈北某工程基礎型式的初步分析，建設單位可根據現場施工條件、工期要求及實際樁基價格確定樁型，從而降低工程造價。

關鍵詞：基礎型式；初步分析；工程造價

1 地質資料

根據地質勘探中間資料，沈陽沈北某工程場地地基土主要由耕土、粘性土和砂類土組成，由上而下依次為：

①耕土：該層全區均有分布，一般層厚0.5～0.9m。

②粉質粘土：黃褐色，飽和，呈可塑狀態，該層全區均有分布，一般層厚0.5～5.2m。

③粉質粘土：灰色，飽和，呈軟塑～流塑狀態，該層全區均有分布，一般層厚0.8～9.6m。

④粉質粘土：灰～灰褐，飽和，呈可塑狀態，該層全區大部分鉆孔揭露該層，一般層厚6.0～9.0m。

⑤泥包礫：主要由石英巖、花崗巖等結晶巖屑和粉質粘土組成，混粒結構，含圓礫約占50～60%，一般粒徑2～20mm，最大粒徑80mm，圓形～亞圓形，堅硬，充填20～30粉質粘土及少量中粗砂，飽和，呈稍密狀態，該層局部夾有⑤-1粉質粘土。

該層全區均有分布未穿透，最大控制深度35.0m，控制厚度21.0m。

⑤-1粉質粘土：黃褐色，飽和，呈硬塑狀態，該層全區僅243～248號孔遇見，一般層厚1.4～2.9m。

地基土各層承載力特征值等見下表：

2 基礎型式

樁基形式對比：

預應力管樁是采用預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混凝土預制構件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。管樁沉樁方法有多種，在我國國內施工過的方法有：錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等，而以靜壓法用得最多。由于柴油錘打樁時震動劇烈、噪音大，為適應市區施工需要，近幾年來我國各地開發了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝。

灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。

CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質土等地基，具有承載力高、調整幅度大、沉降變形小、沉降穩定較快等特點。CFG樁復合地基受力性能亦剛亦柔。對樁而言，是介于剛性樁與柔性樁之間的樁型。在外載作用下，大部分荷載由樁承受，樁周摩阻力得到充分發揮，端阻力隨著荷載作用的時間及樁側阻力發揮的程度而逐漸增高。同時，樁頂褥墊層則發揮調節作用，使樁間土與樁身進入共同工作狀態，逐漸形成復合地基。復合地基的承載力大小取決于樁徑、樁長、樁距、持力層土質及褥墊層厚度等因素。另外，CFG樁不配置受力鋼筋，有時僅配置構造鋼筋。樁體利用工業廢料粉煤灰和石屑作為摻和料，降低了工程造價。

通過對比聯排別墅及會所擬采用淺基礎，基礎宜盡量淺埋，持力層為②粉質粘土，對其軟弱下臥層③粉質粘土進行驗算，②粉質粘土較薄處，如軟弱下臥層不能滿足承載要求，采取適當的結構調整措施或進行地基處理。

多層洋房需采用樁基礎，樁基形式可選用管樁（靜壓或錘擊）、螺旋鉆孔壓灌樁，持力層為⑤泥包礫，載體樁（夯擴樁），持力層為③粉質粘土。

高層也需采用樁基礎，樁基形式可選用管樁、螺旋鉆孔壓灌樁，CFG樁復合地基，持力層為⑤泥包礫。

3 基礎經濟性比較

下面對各種樁型單位承載力造價、基礎造價及施工便利性進行簡要分析，由于豎向尚未確定，暫按場地回填1.50m計算樁長。

3.1 多層樁比較（見表2）

從表2分析結果看，400徑管樁與載體樁造價基本接近，300徑管樁低于載體樁。由于400徑管樁單樁承載力高，對多層建筑布樁系數會提高較多，造價還會有所增加。管樁施工速度快；載體樁單樁承載力適中，相對經濟，樁施工簡單，不需大型機械設備，但施工速度很慢；壓灌樁施工速度慢、造價高；因此對多層洋房可采用預制管樁，采用400與300徑混布以減小布樁系數，降低造價，如工期要求許可也可采用載體樁。由于多層基礎受相鄰車庫影響，待車庫方案確定后在做進一步比較。

3.2 高層樁比較（見表3）

從表3分析結果看，CFG樁相對經濟，對27層及以上高層可采用CGF樁復合地基，如工期要求緊則也可采用管樁，考慮到按規范要求布樁間距不能滿足基礎單位面積承載要求，需采用引孔措施，或參考臨近場地已有工程經驗，邀請專家論證，以確定可否采用小樁距布樁。

對18層及以下高層如采用CGF樁復合地基，需采用筏板，采用預制管樁則可以是樁承臺、構造防水板，按平均基底壓力300kPa計，CFG樁樁間土利用系數取0.75，對每平米基礎面積樁及承臺綜合比較如下：

從表4分析結果看，綜合造價管樁優于CFG樁，對18層及以下高層可采用管樁。

對高層管樁，需入持力層⑤泥包礫約8m，建議確定基礎方案前，咨詢管樁施工單位，選擇合適施工機械，宜進行試成樁及單樁承載力試驗，以確定成樁可行性。

4 結 論

綜上分析，建議聯排別墅及會所采用淺基礎；多層洋房采用管樁；18層及以下高層在設計開始前先進行試樁，如成樁可行也采用管樁；對27層及以上高層采用CGF樁復合地基；具體情況可根據現場施工條件、工期要求及實際樁基價格確定。

參考文獻

[1]建筑地基基礎設計規范《GB50007-2011》中國建筑工業出版社，2011.

[2]建筑樁基技術規范《JGJ94-2008》中國建筑工業出版社，2008.

[3]建筑地基基礎技術規范《DB21-907-2005》遼寧科學技術出版社，2005.

[4]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范《GB50202-2002》中國建筑工業出版社，2002.