擠密樁預(yù)處理在濕陷性黃土地區(qū)高層建筑的應(yīng)用

呼建斌

(西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西西安 710003)

擠密樁預(yù)處理在濕陷性黃土地區(qū)高層建筑的應(yīng)用

呼建斌

(西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西西安 710003)

結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)素土擠密樁預(yù)擠密處理后灌注樁基礎(chǔ)在大厚度濕陷性黃土地區(qū)高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，從檢測(cè)內(nèi)容、檢測(cè)結(jié)果等方面作了具體論述，達(dá)到了消除地基濕陷性的目的，提高了單樁承載力。

地基處理，素土擠密樁法，濕陷性黃土，檢測(cè)

1 概述

某工程位于陜西省西安市南三環(huán)與長(zhǎng)安南路十字西南角，擬建建筑物1號(hào)樓地上31層，地下1層，基礎(chǔ)埋深6．5 m，剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程±0．000 m相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高為439．900 m。

2 巖土工程條件

2．1 地形地貌

據(jù)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地地形東南高西北低，勘探點(diǎn)地面標(biāo)高介于435．19 m～440．45 m之間。地貌單元屬黃土梁洼。

2．2 地層

在勘探深度范圍內(nèi)，擬建場(chǎng)地地基土由上至下分15個(gè)工程地質(zhì)層。地基土②黃土、③黃土、④古土壤、⑤-1黃土具輕微～中等～強(qiáng)烈濕陷性，并具自重濕陷性。濕陷性黃土一般分布深度為11．50 m ～18．00 m，自重濕陷性黃土分布深度為 11．50 m ～18．00 m。各主要濕陷性黃土層的物理力學(xué)性質(zhì)詳見表1。

表1 各主要黃土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

擬建場(chǎng)地屬自重濕陷性黃土場(chǎng)地。當(dāng)擬建建筑物基礎(chǔ)埋深為－6．5 m考慮時(shí)，綜合考慮，濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為Ⅱ(中等)級(jí)。

2．3 水文地質(zhì)條件

依據(jù)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地地下水屬于潛水類型，主要由大氣降水、地下徑流補(bǔ)給，以自然蒸發(fā)和地下徑流排泄為主。在勘察期間，地下水穩(wěn)定水位埋深為17．20 m～19．70 m，相應(yīng)標(biāo)高為417．18 m ～419．94 m。

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料得知，本場(chǎng)地水位年變化幅度約為1．0 m ～2．0 m。

3 地基處理及基礎(chǔ)選型

依據(jù)勘察報(bào)告，結(jié)合擬建物上部荷載，權(quán)衡了多種地基處理和基礎(chǔ)方案，綜合考慮，采用素土擠密樁預(yù)擠密處理后灌注樁基礎(chǔ)方案，以消除濕陷性黃土層，并減少樁長(zhǎng)，節(jié)約工程造價(jià)。

3．1 素土擠密樁法

對(duì)擬建1號(hào)樓地基預(yù)先采用素土擠密樁進(jìn)行地基處理。設(shè)計(jì)素土擠密樁采用螺旋鉆成孔工藝，柱錘夯填成樁，樁身直徑為550 mm，樁心距為900 mm，呈等邊三角形滿堂布置，樁身材料為素土，設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)為11．0 m。設(shè)計(jì)要求采用素土擠密樁的主要目的為消除場(chǎng)地土層濕陷性，并要求樁間土平均擠密系數(shù)均大于0．93，素土擠密樁樁身素土平均壓實(shí)系數(shù)均不小于0．97。

3．2 鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)

按勘察報(bào)告，根據(jù)土的物理性質(zhì)參數(shù)(指標(biāo))與承載力參數(shù)之間經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，初步確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，有關(guān)的各層地基土樁的極限側(cè)阻力qsik和端阻力qpk標(biāo)準(zhǔn)值見表2。

表2 樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk

為初步設(shè)計(jì)樁基，按JGJ 94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范，對(duì)樁長(zhǎng)35 m、樁徑600 mm的灌注樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了估算，其結(jié)果經(jīng)歸納匯總列于表3，表4中。

表3 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值估算成果表

表4 素土擠密樁預(yù)擠密處理后單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值估算成果表

從單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值估算結(jié)果知，經(jīng)素土擠密樁預(yù)擠密處理后單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值有較大幅度的提高。

經(jīng)綜述分析，1號(hào)樓基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)，采用旋挖成孔工藝，水下灌注混凝土成樁。樁徑600 mm，有效樁長(zhǎng)35 m，樁身強(qiáng)度等級(jí)C40。設(shè)計(jì)要求鋼筋混凝土灌注樁單樁豎向抗壓極限承載力5 500 kN。

4 地基處理檢測(cè)手段及檢測(cè)結(jié)果

4．1 檢測(cè)手段

對(duì)素土擠密樁，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，本次檢測(cè)工作采用的檢測(cè)手段為：開挖探井：開挖深度為樁長(zhǎng)11．0 m，采取樁身素土環(huán)刀試樣(每井剖3根樁)，樁間土環(huán)刀試樣，樁間土不擾動(dòng)試樣(三樁形心處)，用于測(cè)求樁身素土壓實(shí)系數(shù)、樁間土擠密系數(shù)及樁間土濕陷性消除情況等是否滿足設(shè)計(jì)要求。

對(duì)鋼筋混凝土灌注樁，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，本次檢測(cè)工作采用的檢測(cè)手段為：?jiǎn)螛鹅o載荷試驗(yàn)，用于基樁豎向抗壓極限承載力測(cè)試;樁孔質(zhì)量檢測(cè)，用于成孔質(zhì)量檢測(cè);低應(yīng)變檢測(cè)，用于基樁樁身完整性檢測(cè)。

4．2 檢測(cè)結(jié)果

對(duì)素土擠密樁，根據(jù)對(duì)擬建場(chǎng)地開挖的探井試驗(yàn)結(jié)果判定該場(chǎng)地樁間土濕陷性已基本消除;根據(jù)對(duì)擬建場(chǎng)地開挖探井的樁間土平均擠密系數(shù)均大于0．93，滿足設(shè)計(jì)要求;根據(jù)對(duì)素土擠密樁樁身素土平均壓實(shí)系數(shù)均不小于0．97，滿足設(shè)計(jì)要求。

對(duì)鋼筋混凝土灌注樁，根據(jù)樁孔質(zhì)量測(cè)試結(jié)果，擬建的1號(hào)樓樁孔質(zhì)量抽檢結(jié)果滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求;根據(jù)靜載荷試驗(yàn)結(jié)果，擬建的1號(hào)樓鋼筋混凝土灌注樁單樁豎向抗壓極限承載力值判定為：Quk=5 500 kN，滿足設(shè)計(jì)要求;根據(jù)低應(yīng)變測(cè)試抽檢結(jié)果，擬建的1號(hào)樓鋼筋混凝土灌注樁抽檢基樁樁身均為完整樁或基本完整樁，滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

1)利用素土擠密樁預(yù)擠密處理后灌注樁基礎(chǔ)在大厚度濕陷性黃土地區(qū)上高層建筑是可行的，達(dá)到了消除地基濕陷性的目的，提高單樁承載力，并可減少樁長(zhǎng)，節(jié)約工程造價(jià)。2)對(duì)素土擠密地基和樁基應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行人工地基檢測(cè)工作。

［1］1#樓巖土工程勘察報(bào)告［R］．西安：西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，2009．

［2］1#樓素土擠密樁試驗(yàn)報(bào)告書［R］．西安：西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，2010．

［3］1#樓鋼筋混凝土灌注樁試驗(yàn)報(bào)告書［R］．西安：西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，2010．

［4］工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì)．工程地質(zhì)手冊(cè)［M］．第4版．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007．

The application of compaction pile pretreatment in high-rise buildings of collapsible loess area

HU Jian-bin

(Northwest Comprehensive Survey and Design Institute，Xi’an 710003，China)

Combining with specific project example，the paper discussed the application of usually soil compaction pile pre-compaction treatment post cast-in-place foundation in the high-rise buildings of big thickness collapsible loess area，discussed in detail from testing content，testing results and other aspects，gained the objective to eliminate foundation collapsibility，improved the bearing capacity of single pile．

foundation treatment，usually soil compaction pile，collapsible loess，detection

TU753．3

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.122

1009-6825(2013)10-0054-02

2013-01-08

呼建斌(1965-)，男，高級(jí)工程師