发布时间：2013-05-06所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 本文以焦作某高层住宅项目为例，详细分析了该项目设计中各种基础方案选用的可能性，并对最终采用基础的方案提出合理的施工要求。
【摘要】：本文以焦作某高层住宅项目为例，详细分析了该项目设计中各种基础方案选用的可能性，并对最终采用基础的方案提出合理的施工要求。
【关键词】：长螺旋钻孔压灌桩基础、泥浆护壁钻（冲孔）灌注桩基础、CFG桩（或素混凝土桩）复合地基
Abstract: Illustrated by a project of high-rise building in Jiaozuo, the probabilities of various foundation design schemes are analyzed detailedly, and the reasonable construction requirements of the ultimately adopted scheme are put forward in this paper.
Key words: foundation with long bored pile; foundation with slurry protecting wall bored pile; composite foundation with CFG pile (or plain concrete pile)
中图分类号： G267 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、工程概况：
本工程位于焦作市解放中路北侧，西临工字路，交通便利，地理位置优越。规划红线以内项目总用地面积约为90亩，工程共包括八栋高层建筑及其附属商业。
二、设计条件：
根据地勘资料，本工程建筑场地的卵石层错层分布，有的勘察孔卵石层达到4～5米深，一般粒径2～10cm，最大粒径大于20cm，局部胶结成块状，土层分布较为复杂，地基基础的合理设计就成为该项目设计的重点与难点之一。本文拟就该项目中较具有代表性的6＃住宅楼为例，分析该项目的合理地基基础方案，供类似工程参考。
本工程总高度96.0m，地上33层，地下一层地下室。结构形式采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，基础埋深正负零下5.8米，室内外高差0.3m。
参照地勘资料，建场地地貌单元属山前冲洪积平原后缘，分布的地基土主要为第四纪冲、洪积作用形成的粉质粘土及卵石等。
基础持力层范围内地基土分布：
（3）粉质粘土：浅黄褐色，可塑，具针虫孔，虫孔被土质虫屎充填，具白色钙盐析出，具少量褐色浸染。层厚0.9～5.9m，层顶标高132.16～138.29m。
（3-1）卵石：青灰色、黄灰色，稍密～中密，岩性成份主要为灰岩，混少量姜石，卵石含量约为55%～65%，颗粒呈次圆状～次棱角状，一般粒径2～8cm，最大13cm。充填物以圆砾、砂为主，局部以粘性土充填。级配不良，呈透镜体状分布，最大层厚4.5m。
（4）粉质粘土：浅黄褐色、微红，可塑～硬塑，具针虫孔，具白色钙盐析出，具少量褐色浸染，偶见小姜石，局部含卵砾石。层厚1.4～4.1m，层顶标高130.36～132.89m。
（5）粉质粘土：浅黄褐色、褐黄色，可塑，具针虫孔，具较多白色钙盐析出，具褐色，含少量姜石，局部粉粒含量较高。层厚1.1～7.9m，层顶标高124.61～129.99m。
（5-1）卵石：青灰色，稍密～中密，岩性成份主要为灰岩，混少量姜石，卵石含量约为55%～65%，颗粒呈次圆状～次棱角状，一般粒径2～8cm，最大13cm。充填物以圆砾、砂为主，局部以粘性土充填。级配不良，呈透镜体状分布，最大层厚3.2m。
（6）粉质粘土：微红、浅棕红色，可塑～硬塑，具针虫孔，具白色钙盐析出，具褐色浸染，含姜石。层厚1.7～4.0m，层顶标高120.14～122.63m。
（7）粉质粘土：浅黄褐色、褐黄色，可塑，具针虫孔，具白色钙盐析出，具褐色浸染，含姜石，直径3～10cm。层厚2.2～5.2m，层顶标高117.04～120.64m。
（8）粉质粘土：褐黄色，局部浅棕红色，可塑，局部硬塑，具针虫孔，具白色钙盐析出，具褐色浸染，含姜石。层厚2.7～8.9m，层顶标高113.69～115.59m。
（8-1）卵石：青灰色，中密，岩性成份主要为灰岩，混少量姜石，卵石含量约为60%～70%，颗粒呈次圆状～次棱角状，一般粒径2～10cm，最大大于20cm。充填物以圆砾、砂为主，局部以粘性土充填。局部具钙质胶结成块状，级配不良，呈透镜体状分布，最大层厚1.5m。
（9）粉质粘土：微红、浅棕红色，可塑～硬塑，具针虫孔，具白色钙盐析出，具褐色浸染，含姜石。层厚7～25.5m，层顶标高104.93～107.71m。
（9-1）卵石：青灰色，中密，岩性成份主要为灰岩，混少量姜石，卵石含量约为60%～70%，颗粒呈次圆状～次棱角状，一般粒径2～8cm，最大大于13cm。充填物以圆砾、砂为主，局部以粘性土充填。局部具钙质胶结成块状，级配不良，呈透镜体状分布，最大层厚19m。
（10）卵石：青灰色，密实，岩性成份主要为灰岩，卵石含量约为75%，颗粒呈次圆状～次棱角状，一般粒径2～8cm，最大大于12cm。充填物以圆砾、砂为主，含少量泥质。局部具钙质胶结成块状，级配不良，该层未揭穿，最大揭露层厚6.0m。
场地稳定水位埋深19.65～20.95m，地下水稳定水位标高在120.55～121.20m之间。历史最高水位标高123.50m。
本工程场地地基土承载力特征值及变形参数见下表：
各地基土承载力特征值及变形参数
层号及岩土名称承载力特征值fak(kPa)压缩模量Es（1-2） (MPa)
（3）粉质粘土1407.9
（3-1）卵石40028
（4）粉质粘土1608.3
（5）粉质粘土1708.5
（5-1）卵石40033
（6）粉质粘土1708.3
（6-1）卵石45035
（7）粉质粘土1658.2
（8）粉质粘土1759.7
（8-1）卵石45035
（9）粉质粘土1809.4
（9-1）卵石46038
（10）卵石60052
三、地基基础方案的分析及确定
经计算复核，本工程筏基基底压力约为560～570kPa,结合工程地质剖面图，基础持力层为第（3）层粉质粘土，其承载力低，地基土均匀性差，天然地基上的浅基础难以满足设计要求，应采用地基处理或采用桩基础设计，具体分析详见下表：
长螺旋钻孔压灌桩基础泥浆护壁钻（冲孔）灌注桩基础 CFG桩（或素混凝土桩）复合地基
工法施工准备-测量放线-钻机对位-检查桩管、混凝土输送管-钻进成孔-泵压混凝土与提升钻杆-钢筋笼安装就位-移机桩位测量-便桥平台搭设-护筒制作、下沉－桩位复测－钻进－检查孔深－钻至设计要求终孔－初次清空－钢筋笼吊装焊接－二次清孔－测定沉渣厚度－安放导管－灌注混凝土－拔护筒施工准备-工艺试验-桩位测量、桩机就位-振动沉管至设计深度-拌料、投料-振动拔管-桩机封闭-开槽处理桩头-铺设土工格栅-铺填砂砾
适应性有卵石层，要前期试桩进行试验性施工以确定施工机械和工艺是否合适。 适应性强有卵石层，要前期试桩进行试验性施工以确定施工机械和工艺是否合适。
检测进行承载力和桩身质量检验进行承载力和桩身质量检验采用复合地基载荷试验检验承载力，还应进行低应变动力试验，检测桩身完整性
设备长螺旋钻机或其他专用设备冲孔钻机或其他专用设备长螺旋钻机或其他专用设备
环境 影响无泥浆护壁污染有较大的振动，可能影响临近建构筑物，可以挖隔振沟消除 有泥浆护壁污染 无泥浆护壁污染
定额造价估算 （按处理深度4米考虑）138元/m2 （考虑开挖后再回填）30元/m280元/m
工期短长 长(超过30层的高层需经过省专家论证后才可采用复合地基)
施工技术水平要求高相对低 高
根据本工程的实际情况，天然地基上的筏板基础不可行，单考虑提高地基承载力可采用CFG桩（或素混凝土桩)对地基土进行地基处理，但地基土中夹较多卵石透镜体，分布极不稳定，厚度差异较大。上部地基土中卵石夹层厚度2.9～7.3m，卵石最大粒径大于20cm，局部胶结成块状。有些地段含较多姜石，局部富集成层。采用CFG桩（或素混凝土桩)成桩难度大，并且无法有效调整地基的均匀性，地基处理方案难以实施。长螺旋钻孔压灌桩基础一般情况下使用长螺旋钻孔，在这种土层情况下，长螺旋钻难以进入，施工难度较大。结合上述分析，本工程不采用这两种处理形式。泥浆护壁冲孔灌注桩基础采用冲孔技术，泥浆护壁冲孔灌注桩具有相对独立性、在坚硬的岩层具有成孔速度快等特点，较适合本工程场地土层情况，施工难度也不大。因此本工程地基形式最终采用泥浆护壁冲孔灌注桩基础。
考虑到本工程场地地质较为不均，设计中采用筏板基础增加其整体刚度，提高了施工速度，节约了材料费和人工费，相比其他基础形式，具有明显的经济效益。
四、泥浆护壁冲孔灌注桩基础施工中应注意的事项：
1、由于本工程为大面积桩基施工，施工时应合理安排打桩顺序和桩机行走路线。
2、基桩施工时应对桩顶和地面土体的竖向和水平位移进行系统观测，若发现异常，及时调整沉桩速率等措施。
3、基桩施工时应对邻近路面、建筑物及地下管线进行监测，确保邻近路面、建筑物及地下管线的安全。
4、掌握桩基桩端持力层深入基岩的深度。
5、钢筋笼制作严格按图纸设计和规范要求加工，下放前，须加混凝土块，确保钢筋保护层。焊接应连续、饱满、无夹渣、气泡，应符合规范要求，同时做隐蔽工程验收。
6、钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施，防止变形。安装入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因，酌情处理后再继续下笼。
7、控制泥浆护壁冲孔灌注桩的桩顶超灌量。设计及施工规范均要求注意控制好最后一次灌入量。当凿除桩顶浮浆层后, 应保证设计的桩顶标高及混凝土质量。如果控制不好, 会有高有低, 必然会造成大量的材料和劳力的浪费, 因此合理有效地控制超灌量是十分有意义的。
8、应用泥浆护壁冲孔灌注桩桩底后注浆技术。不管采用正循环还是反循环方式清孔, 桩底沉渣总会或多或少的存在, 会使桩的承载力受到影响。而应用桩底后注浆技术主要在于固化灌注桩的沉渣( 虚土) , 加固桩底桩侧一定范围的土体, 减少桩的变形, 在一定程度上提高桩的承载力。
五、结语
根据本工程场地的特殊性和泥浆护壁冲孔灌注桩所具备的优点，我们在该项目的地基基础方案中采用了泥浆护壁冲孔灌注桩基础。目前该项目正在顺利施工中，相信必将能够产生良好的经济和社会效益。
SCISSCIAHCI
