淺談灌注樁設計

王運成 馬 輝

（1 山東華科規劃建筑設計有限公司，山東 聊城 252000 2 濱州學院，山東 濱州 256600）

隨著建筑物層數的增加天然地基上的淺基礎不能滿足相應的承載力和沉降要求，需要通過樁基礎、墩基礎等利用基地以下較深土層。常用樁型按材料類型有：預制混凝土三角形和方形樁、預應力混凝土管樁、預應力混凝土空心方樁、預應力混凝土實心方樁、灌注樁、鋼樁、組合材料樁等。灌注樁按成樁工藝分為干法作業、泥漿護壁法、套管護壁法等。

1 工程簡介

某工程為地上三十三層地下二層住宅樓，結構高度96.05米，長35.2 米，寬18.9 米，高寬比5.08，長寬比1.86。抗震設防烈度位于7 度0.15g 三類場地，地震分組第二組。工程地質資料揭示的地基主要受力層范圍內為粉質黏土、粉砂及細砂等，本工程樁端置于細砂層。

2 單樁承載力特征值

結合當地經驗及地質勘查報告樁，基形式采用泥漿護壁后注漿鉆孔灌注樁。采用后注漿鉆孔灌注樁技術，經壓力灌漿的鉆孔灌注樁，受力機理具有明顯的預制樁特性，同時又克服了擠土樁的某些缺點[1]。根據規范[2]5.3.10 條估算單樁極限承載力標準值。擬采用600 直徑后注漿正、反螺旋灌注樁，樁長35 米，單樁豎向承載力特征值取 Ra=2700KN。隨著樁長增加承載力增加見圖1.

按規范單樁豎向承載力特征值應由單樁極限承載力標準值除以安全系數2 得到。實際工程中錯誤將單樁極限承載力標準值用作單樁豎向承載力特征值造成工程安全隱患。樁基范圍內存在液化土層時應考慮液化折減且樁身配筋需要加強。震害分析和試驗研究表明，土層地震液化的影響程度與土層液化指數有關，液化指數越小液化越嚴重相應液化折減系數越小。存在液化土層的低承臺樁基抗震驗算應符合抗規[3]4.4.3 條，規范明確指出應按下列兩種情況進行樁的抗震驗算，并按不利情況設計：第一種情況樁承受全部地震作用，液化土的樁周摩阻力及樁水平抗力乘以折減系數；第二種情況地震作用按水平地震影響系數最大值的10%采用，但扣除液化土層的全部摩阻力及樁承臺下2m 范圍內非液化土的樁周摩阻力。由于現行設計軟件沒有執行第二條的直接選項，一般只考慮第一種情況，存在安全隱患；建議在實際操作中可修改反應譜函數實現第二種情況下的設計復核。

3 試樁及錨樁的相關計算

一般情況下，采用單樁豎向抗壓靜載試驗進行承載力驗收檢測，常用堆載或設置錨樁的方式提供反力。檢測數量不應少于同條件下樁基分項工程總樁數的1%，且不應少于3 根；當總樁數小于50 根時，檢測數量不應少于2 根[4]。灌注樁按樁基規范5.8.2 條計算軸心受壓承載設計值力N 換算為樁身結構對應豎向承載力特征值，參考預應力混凝土實心方樁按1.35 倍數[4]折減。按規范5.8.2-2 式計算本工程600mm 直徑工程樁需C40 級混凝土。考慮到因試樁加長而增加的樁側摩阻力，按單樁豎向極限承載力標準值 Quk=5600KN 進行試樁。錨樁一般按抗拔樁驗算。采用堆載方式提供反力施工周期較長一般不采用。

4 結語

由于地質情況千差萬別，勘探鉆孔的試驗數據也十分有限，規范計算結果僅為初步設計估算值，樁基施工前應先打試樁，確定單樁承載力。試樁荷載較大一般采用標準值計算復核。載荷試驗中錨樁抗拔應驗算混凝土裂縫寬度，尤其是在土壤及地下水有腐蝕性的情況下。