胡舒 張福波
摘 要:通過(guò)對(duì)沈陽(yáng)沈北某工程基礎(chǔ)型式的初步分析,建設(shè)單位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工期要求及實(shí)際樁基價(jià)格確定樁型,從而降低工程造價(jià)。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)型式;初步分析;工程造價(jià)
1 地質(zhì)資料
根據(jù)地質(zhì)勘探中間資料,沈陽(yáng)沈北某工程場(chǎng)地地基土主要由耕土、粘性土和砂類(lèi)土組成,由上而下依次為:
①耕土:該層全區(qū)均有分布,一般層厚0.5~0.9m。
②粉質(zhì)粘土:黃褐色,飽和,呈可塑狀態(tài),該層全區(qū)均有分布,一般層厚0.5~5.2m。
③粉質(zhì)粘土:灰色,飽和,呈軟塑~流塑狀態(tài),該層全區(qū)均有分布,一般層厚0.8~9.6m。
④粉質(zhì)粘土:灰~灰褐,飽和,呈可塑狀態(tài),該層全區(qū)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(jié)晶巖屑和粉質(zhì)粘土組成,混粒結(jié)構(gòu),含圓礫約占50~60%,一般粒徑2~20mm,最大粒徑80mm,圓形~亞圓形,堅(jiān)硬,充填20~30粉質(zhì)粘土及少量中粗砂,飽和,呈稍密狀態(tài),該層局部夾有⑤-1粉質(zhì)粘土。
該層全區(qū)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(zhì)粘土:黃褐色,飽和,呈硬塑狀態(tài),該層全區(qū)僅243~248號(hào)孔遇見(jiàn),一般層厚1.4~2.9m。
地基土各層承載力特征值等見(jiàn)下表:
2 基礎(chǔ)型式
樁基形式對(duì)比:
預(yù)應(yīng)力管樁是采用預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)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(guó)國(guó)內(nèi)施工過(guò)的方法有:錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)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(shí)震動(dòng)劇烈、噪音大,為適應(yīng)市區(qū)施工需要,近幾年來(lái)我國(guó)各地開(kāi)發(fā)了大噸位的靜力壓樁機(jī)施壓預(yù)應(yīng)力管樁的工藝。
灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)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(nèi)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(lèi)。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類(lèi)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(zhì)土等地基,具有承載力高、調(diào)整幅度大、沉降變形小、沉降穩(wěn)定較快等特點(diǎn)。CFG樁復(fù)合地基受力性能亦剛亦柔。對(duì)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(fā)揮,端阻力隨著荷載作用的時(shí)間及樁側(cè)阻力發(fā)揮的程度而逐漸增高。同時(shí),樁頂褥墊層則發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,使樁間土與樁身進(jìn)入共同工作狀態(tài),逐漸形成復(fù)合地基。復(fù)合地基的承載力大小取決于樁徑、樁長(zhǎng)、樁距、持力層土質(zhì)及褥墊層厚度等因素。另外,CFG樁不配置受力鋼筋,有時(shí)僅配置構(gòu)造鋼筋。樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作為摻和料,降低了工程造價(jià)。
通過(guò)對(duì)比聯(lián)排別墅及會(huì)所擬采用淺基礎(chǔ),基礎(chǔ)宜盡量淺埋,持力層為②粉質(zhì)粘土,對(duì)其軟弱下臥層③粉質(zhì)粘土進(jìn)行驗(yàn)算,②粉質(zhì)粘土較薄處,如軟弱下臥層不能滿足承載要求,采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)調(diào)整措施或進(jìn)行地基處理。
多層洋房需采用樁基礎(chǔ),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(kuò)樁),持力層為③粉質(zhì)粘土。
高層也需采用樁基礎(chǔ),樁基形式可選用管樁、螺旋鉆孔壓灌樁,CFG樁復(fù)合地基,持力層為⑤泥包礫。
3 基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)性比較
下面對(duì)各種樁型單位承載力造價(jià)、基礎(chǔ)造價(jià)及施工便利性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,由于豎向尚未確定,暫按場(chǎng)地回填1.50m計(jì)算樁長(zhǎng)。
3.1 多層樁比較(見(jiàn)表2)
從表2分析結(jié)果看,400徑管樁與載體樁造價(jià)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(duì)多層建筑布樁系數(shù)會(huì)提高較多,造價(jià)還會(huì)有所增加。管樁施工速度快;載體樁單樁承載力適中,相對(duì)經(jīng)濟(jì),樁施工簡(jiǎn)單,不需大型機(jī)械設(shè)備,但施工速度很慢;壓灌樁施工速度慢、造價(jià)高;因此對(duì)多層洋房可采用預(yù)制管樁,采用400與300徑混布以減小布樁系數(shù),降低造價(jià),如工期要求許可也可采用載體樁。由于多層基礎(chǔ)受相鄰車(chē)庫(kù)影響,待車(chē)庫(kù)方案確定后在做進(jìn)一步比較。
3.2 高層樁比較(見(jiàn)表3)
從表3分析結(jié)果看,CFG樁相對(duì)經(jīng)濟(jì),對(duì)27層及以上高層可采用CGF樁復(fù)合地基,如工期要求緊則也可采用管樁,考慮到按規(guī)范要求布樁間距不能滿足基礎(chǔ)單位面積承載要求,需采用引孔措施,或參考臨近場(chǎng)地已有工程經(jīng)驗(yàn),邀請(qǐng)專(zhuān)家論證,以確定可否采用小樁距布樁。
對(duì)18層及以下高層如采用CGF樁復(fù)合地基,需采用筏板,采用預(yù)制管樁則可以是樁承臺(tái)、構(gòu)造防水板,按平均基底壓力300kPa計(jì),CFG樁樁間土利用系數(shù)取0.75,對(duì)每平米基礎(chǔ)面積樁及承臺(tái)綜合比較如下:
從表4分析結(jié)果看,綜合造價(jià)管樁優(yōu)于CFG樁,對(duì)18層及以下高層可采用管樁。
對(duì)高層管樁,需入持力層⑤泥包礫約8m,建議確定基礎(chǔ)方案前,咨詢(xún)管樁施工單位,選擇合適施工機(jī)械,宜進(jìn)行試成樁及單樁承載力試驗(yàn),以確定成樁可行性。
4 結(jié) 論
綜上分析,建議聯(lián)排別墅及會(huì)所采用淺基礎(chǔ);多層洋房采用管樁;18層及以下高層在設(shè)計(jì)開(kāi)始前先進(jìn)行試樁,如成樁可行也采用管樁;對(duì)27層及以上高層采用CGF樁復(fù)合地基;具體情況可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工期要求及實(shí)際樁基價(jià)格確定。
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