王 彬
(中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司,天津 300120)
邯鄲市區(qū)及東部縣、區(qū),對于18 層及以下的高層建筑,一般采用復(fù)合地基的處理形式對原有地基進(jìn)行承載力的提高,以此來滿足上部結(jié)構(gòu)的荷載要求。以往設(shè)計(jì)復(fù)合地基的樁體材料絕大部分采用素混凝土,需要先成孔,然后再澆灌混凝土材料。對于以前環(huán)保檢查不嚴(yán),施工不受環(huán)保限制,混凝土價(jià)格低廉,采用此種地基處理形式是經(jīng)濟(jì)、合理的。但是對于目前國家環(huán)??刂茋?yán)格,政府要求施工單位在不好的天氣停止施工,以便減少粉塵污染。對于目前這種形式,再采用傳統(tǒng)的復(fù)合地基素砼樁處理地基就不是很好,反而采用勁性復(fù)合樁是比較合適的。勁性復(fù)合樁具有施工快、污染小、不受天氣影響的優(yōu)點(diǎn),對于目前房地產(chǎn)的形式,可以使開發(fā)商能夠盡快收房,盡快賣房回款,是最經(jīng)濟(jì)可行的?,F(xiàn)以邯鄲市某小區(qū)一18 層住宅樓地基處理采用勁性復(fù)合樁為例,對該地基處理形式作一探討。
本工程為一地下三層,地上十八層,結(jié)構(gòu)標(biāo)高53.80m,結(jié)構(gòu)形式為鋼筋砼剪力墻,基礎(chǔ)埋深9.4m。抗震設(shè)防烈度為7 度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g,設(shè)計(jì)地震分組,場地類別為Ⅲ類。結(jié)構(gòu)安全等級為二級,抗震設(shè)防類別為丙類,抗震等級三級。
復(fù)合地基樁體采用PPRC 管樁,樁徑400mm, 壁厚65mm,樁長17m,樁間距2.0m,矩形布置。樁位布置見圖1。單樁承載力特征值500kN,進(jìn)入第6 層粉土不小于2.0m。樁基施工完后檢測結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。
工程地質(zhì)構(gòu)成大致分為7 層,1 層為雜填土,以下土層主要為粉土及粉質(zhì)粘土交叉分布,中間局部夾雜細(xì)砂層,基地座落于第2 層粉土,承載力特征值fak=105kPa,天然地基不滿足設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)采用PPRC 管樁作為復(fù)合地基載體處理地基,樁進(jìn)入土層H (m) 情況見表1,設(shè)計(jì)將⑥層粉土作為樁端持力層,進(jìn)入深度不小于2.0m。
3.1 根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,預(yù)制混凝土管樁設(shè)計(jì)參數(shù)見表2,計(jì)算單樁承載力:
單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值:
單樁承載力特征值Ra=500kN。
3.2 試樁結(jié)果:場外2 號(hào)樁:樁長17m,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk=1180kN,單樁承載力特征值Ra=590kN。
根據(jù)以上計(jì)算及試樁結(jié)果,綜合考慮設(shè)計(jì)時(shí)取單樁承載力特征值Ra=500kN 計(jì)算復(fù)合地基承載力,筏板落于第②層粉土,本層土天然地基承載力特征值fak=105kPa。
3.3 復(fù)合地基計(jì)算結(jié)果
本工程中采用樁徑400mm,樁長17m,樁間距2000 mm。
樁周長:μp=d×3.14=1.25m
樁面積:Ap=d2×3.14/4=0.125m2
由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》和《勁性復(fù)合樁技術(shù)規(guī)程》
修正后的fa 計(jì)算:
設(shè)計(jì)取值fa=290kPa<305.4kPa(滿足承載力要求)。
靜壓PPRC 樁處理地基與CFG 樁相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1) 低噪聲、無振動(dòng)、無污染,可以24 小時(shí)連續(xù)施工,縮短建設(shè)工期,創(chuàng)造時(shí)間效益,從而降低工程造價(jià);(2) 施工速度很快,同時(shí)場地整潔、施工文明程度高;(3) 由于送樁器與工程樁樁頭的接觸面吻合較好,送樁器在送樁過程中不會(huì)左右晃動(dòng)和上下跳動(dòng),因而可以送樁較深,基礎(chǔ)開挖后的截去量少;(4) 施工中由于壓樁引起的應(yīng)力較小,且樁身在施工過程中不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,樁頭一般都完好無損,復(fù)壓較為容易;(5) 由于是工廠制作好的,樁的質(zhì)量容易保證。
設(shè)計(jì)靜壓PPRC 樁時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1) 仍然具有擠土效應(yīng),對周圍建筑環(huán)境及地下管線有一定的影響,要求邊樁中心到相鄰建筑物的間距較大;(2) 施工場地的地耐力要求較高,在新填土、淤泥土及積水浸泡過的場地施工易陷機(jī);(3)過大的壓樁力(夾持力) 易將管樁樁身夾破夾碎,或使管樁出現(xiàn)縱向裂縫;(4)不宜在地下障礙物或孤石較多的場地施工。
目前邯鄲市場采用樁徑400mm 的PPRC 樁比采用同樣直徑的CFG 樁,每延米單價(jià)貴25%(同樣400mm 直徑的樁,PPRC 樁125 元/m, CFG 樁100 元/m,以上造價(jià)包含材料及施工,CFG 樁包含渣土外運(yùn))。但是由于PPRC 樁施工有擠土效應(yīng),樁側(cè)阻力比CFG 樁要大,經(jīng)比較處理同樣的復(fù)合地基承載力,采用PPRC 樁比CFG 樁樁長要節(jié)省15%,樁數(shù)量節(jié)省20%,綜合比較采用PPRC 樁比采用CFG 樁處理復(fù)合地基造價(jià)大致可以節(jié)省5~10%,且采用PPRC 樁具有施工快、環(huán)保、不受大氣污染停工的影響,今后將會(huì)被更廣泛地采用和推廣到邯鄲市區(qū)及周邊縣區(qū)的復(fù)合地基處理中。