周口市某工程樁基方案比較研究

馬艷 王荷林

【摘要】以周口市某輔樓建設為例，探討了如何結合當?shù)氐刭|情況、施工工藝、施工設備、周圍環(huán)境，合理的選取樁基方案，從施工難易程度、確保成樁質量、環(huán)境保護及施工工期等方面進行分析，分析表明本工程采用預應力管樁是最優(yōu)方案，為周口地區(qū)類似工程提供了經(jīng)驗與參考依據(jù)。

【關鍵詞】工程樁基；方案；研究

1、工程概況

擬建的工程位于周口市文昌大道東段，與已建成的藝術樓相連。主樓地上2層，局部4層，無地下室，主體結構為框架結構，建筑高度為22.15米，室內外高差為2.25米，基礎埋深1.5米，經(jīng)計算單柱荷載標準值4800KN。

場地地形較為平坦，地貌單元屬黃、淮河沖積平原。由該工程巖土工程勘察報告可知，該地下水埋深3.60～3.80m，屬第四系松散土類孔隙潛水類型，地下水位的變化，主要接受大氣降水入滲、地下側向徑流補給，消耗于蒸發(fā)、地下側向徑流排泄及人工開采地下水，隨季節(jié)變化而變化，年變幅2.50m左右。歷史最高水位-1.00m，近5年最高水位-1.20m，抗浮水位-1.00m。場地土自下而下各土層的力學特征如表1、表2：

由表2得知，第②、③層為中等偏高壓縮性土，第④層為中等壓縮性土，第⑤層為低壓縮性土。

2、樁基承載力計算及樁基選擇分析

擬建建筑基礎埋深-1.5米，根據(jù)建筑物上部荷載情況及場地巖土工程條件，大部分基礎底面坐落在第①層雜填土上，該層均勻性差，結構性差，未經(jīng)處理不宜直接作為地基持力層，需進行處理。由于本工程施工場地狹小，且與已建成的藝術樓相連，考慮到周圍建筑基礎穩(wěn)定性、施工方便、噪音及環(huán)境污染等綜合因素，本工程可采用CFE樁復合地基和預應力管樁。

2.1 CFG樁復合地基承載力計算

若采用CFG樁復合地基，可選第④層粉土層作為地基持力層。CFG樁復合地基單樁承載力及復合地基承載力特征值由載荷試驗確定。初步設計時單樁豎向承載力估算參數(shù)列于表3。

依據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012），第7.1.5-2條及第7.1.5-3條公式 ，基礎埋深按-1.50m，樁徑按400mm，有效樁長按10.00m，以第④層粉土層作為樁端持力層。估算單樁豎向承載力特征值Ra=280.5kN，fcu≥4× =4× =8040kPa。按1.5×1.5m布樁，面積置換率m=0.055，CFG樁復合地基承載力特征值： spk=

fspk=0.8×0.055× +0.9（1-0.055）×100=183.3kPa。采用CFG樁復合地基承載力能滿足4F局部2F建筑物上部荷載的要求。

CFG樁復合地基各土層的壓縮模量為：第②層Esp=12.28MPa；第③層Esp=8.71MPa；第④層Esp=19.14MPa。

2.2預應力管樁承載力計算

采用預應力管樁可選第④層粉土層作為樁端持力層。預應力管樁單樁豎向極限承載力標準值由載荷試驗確定，初步設計時單樁豎向極限承載力標準值，估算參數(shù)列于表4。

2. 2. 1單樁豎向極限承載力標準值估算

依據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）第5.3.5公式： ，靜壓樁有效樁長采用10.00m，樁徑采用400mm，計算單樁豎向極限承載力標準值為812 kN。

2.3樁基選擇分析

CFG樁是排土樁，在成樁時如果提升過快、施工過程控制不好，容易出現(xiàn)縮徑、斷樁、夾芯等現(xiàn)象，對周圍建筑物、道路、管線造成不利影響，另外CFG樁在施工完成28天后才能進行承載力檢測，不利于縮短工期。預應力管樁施工，無振動，無噪音，對周圍環(huán)境無污染，且施工10天后即可進行承載力檢測，大大縮短了施工工期。

通過上面的計算分析，CFG樁及預應力管樁均可作為本工程地基處理方案，但該工程為已建成投入教學的藝術樓的輔樓，施工時不能影響正常教學，且藝術樓下埋有滿足教學的弱電管線及給排水管道，所以從施工難易程度、確保成樁質量、環(huán)境保護及施工工期來講預應力管樁更適合。

結論

以上從施工難易程度、確保成樁質量、環(huán)境保護及施工工期等方面進行了比較分析，分析表明預應力管樁、CFG樁復合地基均可應用于本工程，但是考慮到周圍建筑物及教學，建議優(yōu)先采用預應力管樁，施工過程中對藝術樓基礎沉降進行觀測確保工程在最大限度保護教學正常進行的前提下安全施工。