鋼筋混凝土預制樁處理軟弱地基的實例分析

舒 楠 呂 忍 琚澤偉 趙 敏

（1.宿遷市水務勘測設計研究有限公司 宿遷 223800 2.宿遷市水利工程質量檢測中心宿遷 223800）

1 引言

鋼筋混凝土預制樁因生產成本低，配筋率很小，節約鋼材，長度和截面可在一定范圍內根據現場實際需要選擇直接在現場預制，同時預制方便，操作簡單，質量能夠得到有效控制，承載能力強，耐久性好，沉降量小且均勻，沉降速率緩慢。鋼筋混凝土預制樁與其他地基處理方式相比，能夠承受較大的豎向荷載和施工錘擊能力，并且制作方便，能適應各種不同土層，因此得到廣泛認同，被實踐應用于大部分地基處理中。

2 工程實例

擬建懸臂墻底板坐落于第5 層粉質黏土，其承載力為80kPa，經計算地基承載力至少需要達到100 kPa才能滿足懸臂墻穩定性，因此，本次需要對基礎進行處理，使其滿足穩定要求。

2.1 工程地質條件

根據鉆探揭露地層及土工試驗成果和原位測試數據分析，地基土自上而下可分為如下8 層：

1 層：素填土（Q4ml）。灰色，灰黃色，以粉土、粉質黏土及堤身填土為主，上部含植物根系。

2 層：粉土（Q4al）。灰黃色，濕，稍密，無光澤反應，搖振反應迅速，低干強度，低韌性。3 層：粉質黏土(Q4al）。灰黃色，灰褐色，可塑，稍有光澤反應，低干強度，低韌性，局部夾薄層稍密狀粉土。

4 層：粉土（Q4al）。灰黃色，黃色，濕，稍密～中密，無光澤反應，搖振反應迅速，低干強度，低韌性,局部夾可塑狀粉質黏土薄層。

5 層：粉質黏土（Q4al）。灰黃色，灰褐色，軟塑，稍有光澤反應，低干強度，低韌性。

6 層：黏土（Q4al）。灰黃色，棕黃色，可塑，局部偏硬，有光澤反應，中等干強度，中等韌性，偶見少量砂姜。

7 層：粉土（Q3al）。灰黃色，黃色，濕～很濕，中密～密實，無光澤反應，搖振反應中等，低干強度，低韌性。

8 層：含砂姜黏土（Q3al）。黃褐色，高干強度，高韌性，含鐵錳結核，含大量砂姜，局部為砂姜團，粒徑2～6cm，堅硬，局部含薄層砂，分布不均勻，該層未穿透。

2.2 預制鋼筋混凝土樁基本參數

根據上部荷載設計要求，處理后的復合地基承載力標準值100kPa 才能符合設計要求。取樁尺寸為0.3m×0.3m，樁長為5m，樁間距1.7m×1.7m，其樁基布置圖如圖1所示。

單樁承載力發揮系數λ=0.85，復合地基面積置換率m=0.031，樁間土承載力發揮系數β=0.9，處理后樁間土承載力特征值fsk=80kPa，樁徑D=0.3m，樁周長Up=1.2m，樁截面面積AP=0.09m2，樁長L=5m，樁長范圍內土層劃分的層數n=2，樁端承載力特征值qp=80kPa，樁間第i 層摩阻力標準值分別為22kPa 及50kPa，第i 土厚分別為2.9m 及2.1m。混凝土軸心抗壓強度設計值為14300kPa，工作條件下，預制樁Ψc=0.75。

表1 主要力學性質參數表

2.3 預制鋼筋混凝土樁豎向承載力特征值（Ra）的確定

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）估算單樁豎向承載力特征值，相關參數結合當地的實際情況計算如下：

將上述參數代入Ra1=μp×∑qsia×li+α×A×qp；得Ra1=108.5kN；

Ra2=0.85×Ap×fc×ψc=820kPa；得Ra2=820.5kN

由Ra1，Ra2取小值得Ra=108.5kN

2.4 預制鋼筋混凝土樁復合地基承載力計算

將上述參數代入Fspk=λm×Ra/Ap+β×（1-m）×fsk=101.7kPa

圖1 樁基布置圖

計算得知，為滿足承載力要求，本工程設計樁徑為0.3m×0.3m，采用縱橫向布置，其間距為1.7m×1.7m，樁長為5m。打樁后復合地基承載力不小于100kPa。

3 結語

鋼筋混凝土預制樁對軟弱地基處理效果顯著，能夠提高地基承載力，是建筑工程的重要基礎施工工程，因此利用合理的科學技術手段和方法綜合應用，直接決定了建筑質量的高低。因此施工單位要結合實際施工情況和地質條件，合理地采用施工技術和施工方法。通過在施工的過程中對各道施工工序的嚴格管理控制，為日后地基的加固與處理奠定了良好基礎■