對(duì)復(fù)合地基檢測(cè)結(jié)果不滿(mǎn)足承載要求的分析及處理

劉世輝

摘? ? 要：對(duì)復(fù)合地基樁型的選用須根據(jù)加固地基的土性和設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅度等條件合理選擇。某高層住宅采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合樁基，管樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基壓板試驗(yàn)結(jié)果顯示管樁單樁承載力及復(fù)合地基的承載力均不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。分析本工程未達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的原因并提出處理方案。

關(guān)鍵詞：地基處理;復(fù)合地基;多樁復(fù)合地基;樁筏基礎(chǔ)

1? 工程概況

位于廣東省連州市的某商住樓A#、B#為地上28層，高約85.50m，地下室一層（高約3.00m），基底占地面積分別為506.04m2、509.10m2，總建筑面積分別為14719.38m2、14817.37m2。建筑物首層、地下室為車(chē)庫(kù)，二層以上為住宅用途。建筑物設(shè)計(jì)±0.000標(biāo)高為99.600m（黃海高程）。擬建場(chǎng)地屬山區(qū)河流沖洪積地貌單元，現(xiàn)地面標(biāo)高為97.75m98.86m，最大高差為1.11m，整個(gè)場(chǎng)地基本平整，但局部地段高低不平。地基主要由第四系填土、沖洪積層組成，基巖為第三紀(jì)粉砂質(zhì)泥巖。

2? 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)選取

項(xiàng)目所在地為清遠(yuǎn)連州，抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g），地震分組為第一組，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為四級(jí)。50年重現(xiàn)期風(fēng)壓為0.3kPa，地面粗糙度為B類(lèi)。

3? 原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

原設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基，管樁直徑為500mm，單樁承載力特征值取為1100kPa。樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖。筏板面相對(duì)標(biāo)高為-3.90m，筏板厚1.5m，局部2.0m。管樁在筏板范圍內(nèi)按間距2.2m均勻布置。樁間土為新近素填土，原設(shè)計(jì)提出進(jìn)行處理后考慮承載力為90kPa，但未提出采用何種處理措施。樁頂設(shè)300mm厚褥墊層。設(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力特征值為280kPa。

4? 現(xiàn)場(chǎng)施工情況

現(xiàn)場(chǎng)已施工完畢全部管樁，并進(jìn)行部分褥墊層的鋪設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋信息，管樁只進(jìn)入②2卵石層頂，無(wú)法到達(dá)強(qiáng)風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖。樁間土未采取處理措施。

5? 基礎(chǔ)靜載試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)管樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基壓板試驗(yàn)結(jié)果：（1）管樁殘余變形達(dá)40%，管樁變形主要集中在1倍承載力加載量至2倍承載力加載量時(shí)發(fā)生。由此可見(jiàn)，管樁承載力特征值1100kN已比較高。（2）復(fù)合地基殘余變形達(dá)到90%，變形主要集中在1倍承載力加載量至2倍承載力加載量時(shí)發(fā)生。由試驗(yàn)結(jié)果可知，未處理過(guò)的樁間土不可承受上部荷載，甚至可能存在對(duì)管樁的不利影響。

6? 地基基礎(chǔ)處理方案調(diào)整思路

根據(jù)管樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基壓板試驗(yàn)結(jié)果。目前的基礎(chǔ)承載力不足以承受上部塔樓荷載。經(jīng)多方會(huì)議討論及與工程單位的溝通了解，采取對(duì)樁間土進(jìn)行注漿加固處理的方案存在施工難度大，施工質(zhì)量無(wú)法保證的情況。

故處理方案主要圍繞施工難度較小的管樁方案進(jìn)行。

管樁布置思路：

剪力墻位置增加布置管樁，形成豎向荷載和樁反力的直接傳力平衡。經(jīng)核算和優(yōu)化采取在原有每個(gè)2.2m[×]2.2m的樁間距中心增設(shè)一根管樁的方案;

非剪力墻位置盡量不增加管樁，較少通過(guò)筏板進(jìn)行傳力的比例，此舉也是為后面優(yōu)化筏板厚度做準(zhǔn)備;基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)弱化樁間土的作用，直接做成樁筏，管樁預(yù)留鋼筋錨入筏板，取消原設(shè)計(jì)的褥墊層。

原設(shè)計(jì)思路雖然是復(fù)合地基，但是基本上起決定作用的是樁，樁間土作用基本可以忽略，甚至樁間土有不利影響。所以樁應(yīng)布置在筏板范圍內(nèi)，而不應(yīng)超出筏板邊線(xiàn)，故對(duì)筏板的外邊線(xiàn)進(jìn)行外擴(kuò)500mm1000mm。

7? 調(diào)整后的計(jì)算結(jié)果

由下方計(jì)算結(jié)果可知，增加了管樁后，有效的控制了剪力墻底部管樁的反力。樁間土作用基本上也控制在很小的范圍。

8? 復(fù)合地基的樁型選擇

復(fù)合地基以其工藝簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉等技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)成為應(yīng)用最廣泛的地基處理方法之一。復(fù)合地基的樁型很多，不同的樁型加固機(jī)理和加固效果是不同的。其樁型選擇與被加固地基的土性和設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅度有關(guān)。幾種典型地基的樁型可參考如下方式選擇：（1）對(duì)壓實(shí)填土地基當(dāng)要求的復(fù)合地基承載力提高幅度較大時(shí)，宜首選剛性樁復(fù)合地基方案。（2）以建筑垃圾（無(wú)大體積混凝土梁板、無(wú)生活垃圾）為主要成分的雜填土地基，對(duì)建筑物荷載比較均勻、荷載水平不高的建筑物可選擇置換率較大的振沖碎石樁復(fù)合地基、柱錘夯擴(kuò)樁復(fù)合地基或復(fù)合載體樁復(fù)合地基。（3）對(duì)局部含淤泥、淤泥質(zhì)土的不均勻地基，適合采用剛性樁復(fù)合地基和樁基。對(duì)減少地基變形和消除不均勻地基的不均勻變形具有顯著效果。（4）對(duì)處理可液化地基可采用碎石樁法。當(dāng)建筑物荷載較大而要求加固后的復(fù)合地基承載力較高時(shí)，可采用碎石樁和剛性樁（如CFG樁）組合的多樁型復(fù)合地基方案。（5）對(duì)具有兩個(gè)好的樁端持力層的地基且地基承載力要求較高時(shí)，可采用一部分樁的樁端落在第一個(gè)持力層上另一部樁的樁端落在第二個(gè)持力層上，形成分長(zhǎng)短樁的復(fù)合地基。

9? 結(jié)束語(yǔ)

本工程對(duì)地基的承載能力和變形要求較高。原設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)核地基，現(xiàn)場(chǎng)施工樁端持力層為卵石層并未達(dá)到原設(shè)計(jì)的強(qiáng)風(fēng)化粉質(zhì)砂巖或中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖持力層，且原設(shè)計(jì)對(duì)淺層欠固結(jié)的樁間土未做處理。管樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基壓板試驗(yàn)結(jié)果顯示單樁承載力及復(fù)合地基承載力均不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)承載及變形要求。根據(jù)本工程的土層情況及承載力與變形的控制要求適合選用多樁型復(fù)核地基。對(duì)復(fù)合地基承載力貢獻(xiàn)較大或用于控制復(fù)合土層變形的長(zhǎng)樁應(yīng)選擇相對(duì)較好的持力層，對(duì)處理欠固結(jié)土的增強(qiáng)體其樁長(zhǎng)應(yīng)穿越欠固結(jié)土層。本工程可考慮采用水泥粉煤灰碎石樁和高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁組合的多樁型復(fù)核地基。后期處理因現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樁間土進(jìn)行加固處理方案存在施工難度大，施工質(zhì)量無(wú)法保證的情況，故對(duì)本工程采用將基礎(chǔ)形式改變成樁筏基礎(chǔ)的方案。具體措施為取消褥墊層，管樁預(yù)留鋼筋錨入筏板，剪力墻位置處增設(shè)管樁。設(shè)計(jì)復(fù)合地基時(shí)須綜合考慮被加固地基的土性和設(shè)計(jì)要求的承載力等因素選用適合的復(fù)合地基樁型，其單樁承載力應(yīng)由靜載荷試驗(yàn)確定。

參考文獻(xiàn)：

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