樊春義

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 山西太原 030032）

隨著我國(guó)高層建筑突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)樁基承載力要求越來越高，為了滿足設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)了大量的新型樁型如后壓漿灌注樁、擴(kuò)徑樁、異形樁、嵌巖樁等，而樁基承載力的時(shí)間效應(yīng)是受不同土質(zhì)、不同樁型、不同尺寸的影響，承載力達(dá)到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間由幾十天到數(shù)百天不等，其最終單樁極限承載力比初始值增長(zhǎng)約40～400%。在我國(guó)有些地區(qū)，地貌屬于山前沖積平原單元，地質(zhì)在穿過粘土層后是一層較厚的砂礫石或碎、卵石層，該層可作為樁基的持力層，后壓漿灌注樁是在普通灌注樁中將鋼管與鋼筋籠連接共同埋設(shè)在樁身內(nèi)，待樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后將水泥漿液通過鋼管壓入樁端砂、礫石層中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體。水泥漿液在壓力作用下由樁端在碎石層的孔隙里向四周擴(kuò)散，對(duì)于單樁區(qū)域，向四周擴(kuò)散相當(dāng)于增加了端部的直徑，向下擴(kuò)散相當(dāng)于增加了樁長(zhǎng)；群樁區(qū)域所有的漿液連成一片，使得砂、礫石層成為一個(gè)整體，從而提高了地基承載能力。在水下鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁施工過程中，無論如何清孔，孔底都會(huì)留有沉渣，混凝土因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”，而孔壁泥皮過厚，造成樁側(cè)摩阻力損失，降低樁基的承載力，后壓漿液壓入樁端后首先和樁端的沉渣相結(jié)合，增強(qiáng)該部分的密實(shí)程度，后通過預(yù)埋的樁側(cè)注漿管沿樁土結(jié)合層滲入，消除了樁側(cè)泥皮，同時(shí)漿液橫向滲流到樁側(cè)土層中也起到了加大樁徑的作用。在實(shí)際工程中由于開始打樁到投入使用約需1～3年時(shí)間，樁基的時(shí)間效應(yīng)對(duì)承載力的影響程度是工程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的重要問題，而后壓漿技術(shù)對(duì)承載力的貢獻(xiàn)與樁的時(shí)間效應(yīng)能否總結(jié)出一套理論參數(shù)，有待我們工程技術(shù)人員通過大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。本文通過工程實(shí)例3根試樁的承載力試驗(yàn)來探討樁基時(shí)間效應(yīng)與后壓漿技術(shù)對(duì)承載力的貢獻(xiàn)。

該項(xiàng)目位于某市建設(shè)路以東，東中環(huán)路以西，南內(nèi)環(huán)街以南，長(zhǎng)風(fēng)街以北，擬建建筑物共32層剪力墻結(jié)構(gòu)，采用后壓漿鉆孔灌注樁墻下布樁形式，樁徑為0.7m，樁長(zhǎng)39.0m（入土深度46m，孔深約41m），樁端進(jìn)入⑧層粉砂層2m。樁身混凝土強(qiáng)度為C35，樁側(cè)、樁端注漿工藝，樁側(cè)注漿管兩道分別在距樁底12m和24m處；注漿量分別為樁側(cè)1.0t、樁端為1.5t。根據(jù)相關(guān)規(guī)范后壓漿樁側(cè)、樁端阻力提高系數(shù)計(jì)算出單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)估為6500kN。

場(chǎng)地土層情況：①素填土，主要以粉土為主，具中～高壓縮性，層厚1.1m，地基承載力特征值100kPa；②濕陷性粉土，褐黃色，稍密狀態(tài)，可見大孔隙，自重濕陷II級(jí)，層厚10.49m，地基承載力特征值120kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值40kPa；③粉土，褐黃色，中密狀態(tài)，層厚7.63m，地基承載力特征值140kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值45kPa；④粉土，黃褐色，中密狀態(tài)，層厚7.02m，地基承載力特征值150kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值45kPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值750kPa；⑤粉土，黃褐色，中密狀態(tài)，層厚5.03m，層底深度31.27m，地基承載力特征值120kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值40kPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值750kPa；⑥粉土，黃褐色，中密狀態(tài)，層厚7.23m，層底深度38.5m，地基承載力特征值140kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值50kPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值800kPa；⑦粉土，黃褐色，中密狀態(tài)，層厚5.55m，層底深度44.05m，地基承載力特征值160kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值55kPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值800kPa；⑧粉砂，雜色，層厚3.62m，層底深度47.67m，地基承載力特征值190kPa，樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值60kPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值820kPa。場(chǎng)地地下水類型為潛水，具有微承壓性，以⑤層為主要含水層，水位埋深為29.5～30.1m之間。

本工程開挖至樁頂標(biāo)高以上2.0m，孔深41m，樁身下部10在水位以下，采用泥漿護(hù)壁旋挖鉆機(jī)成孔工藝。在施工過程中由于場(chǎng)地受限北側(cè)局部13根樁高出地面的注漿管被鉆機(jī)行走時(shí)碾壓后管體堵塞，至使?jié){液無法注入，1號(hào)試樁（S1）在此其中（無注漿），該樁在成樁431d后靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為“S1試樁最大加載至6800kN總沉降量為13.18mm”；西南側(cè)2號(hào)試樁成樁后10d按設(shè)計(jì)要求注漿，33d后靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為“S2試樁最大加載至6800kN總沉降量為20.71mm”；西北側(cè)3號(hào)試樁成樁后10d按設(shè)計(jì)要求注漿，28d后靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為“S3試樁最大加載至6800kN總沉降量為12.66mm”；根據(jù)靜載荷試驗(yàn)報(bào)告均滿足設(shè)計(jì)要求。一號(hào)試樁S1雖未能按設(shè)計(jì)要求注漿但因成樁時(shí)間較長(zhǎng)，由于土的觸變作用，被損失的強(qiáng)度隨時(shí)間逐步恢復(fù)。對(duì)于泥漿護(hù)壁成樁的情況下，附著于孔壁的泥漿也有觸變硬化的過程。就1號(hào)試樁由于時(shí)間效應(yīng)承載力達(dá)到6800kN，且沉降變形較小，而2號(hào)和3號(hào)試樁成樁時(shí)間雖短但由于后注漿提高了承載力，使其達(dá)到6800kN。2號(hào)、3號(hào)試樁在時(shí)間效應(yīng)的作用下承載力增長(zhǎng)的幅度可能會(huì)更大，遺憾的是因工期要求未能取得2號(hào)、3號(hào)試樁的431靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

樁基的時(shí)間效應(yīng)對(duì)承載力的影響應(yīng)通過大量的工程實(shí)踐或室內(nèi)模擬試驗(yàn)來總結(jié)參數(shù)，為設(shè)計(jì)人員提供相對(duì)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)，為給建設(shè)單位在地基處理項(xiàng)目中節(jié)約造價(jià)，縮短工期，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參與文獻(xiàn)

[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）.

[2]《樁基工程手冊(cè)》.