某沿海地區航站樓樁基設計實例

董 彬

(中國民航機場建設集團公司，北京 100101)

1 工程概況和地質條件

本項目擬建航站樓為大跨度、大荷載建筑，結構類型底部為框架結構，上部屋蓋為大跨度鋼結構，最大單柱荷載約為8000 kN。

本工程設計單柱荷載情況分為兩種，上部有支撐鋼柱的單柱荷載約5000～8000 kN，不支撐鋼柱的單柱荷載約為2000 kN。

根據勘察資料，建設場地埋深60.00 m 范圍內，地基土按成因年代可分為10 層，按力學性質可進一步劃分為17個亞層，根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007－2002)第5.2.3條及《巖土工程技術規范》(DB 29－20－2000)，按層位提供地基土承載力特征值fak如表1。

表1 地基土承載力特征值一覽表

2 樁基持力層的分析與選擇

第6 層及以上地層，均為強度低、含水量高、孔隙比大、壓縮性高的軟弱土層，且埋深較淺，均不宜作為樁基持力層。7～8 層土質稍好，但層厚較薄、部分位置仍有缺失，埋藏偏淺，當對單樁豎向承載力要求不高時，可作為樁基持力層。而本工程樁下荷載較大，如選擇該層為樁基持力層，樁數易偏多且不利于布樁，經濟性較差。故此，7～8 層也不宜選作本工程的樁基持力層。經綜合比較，9～11 層土質較好(表2)，強度較高，水平方向分布較穩定，可以作為樁基礎樁端持力層。

表2 地基土⑨～層土質

表2 地基土⑨～層土質

3 樁型的分析與選擇

3.1 預制樁可行性分析

預制樁須考慮沉樁擠土效應對周圍土的嚴重影響，樁端沉樁不到位，極可能達不到設計承載力，造成補樁、沉降不均等后果。而且由于單樁承載力較小，布樁平面系數較大，將會加大沉樁擠土效應，而且也會增加基礎費用。

3.2 鉆孔灌注樁可行性分析

鉆孔灌注樁可不考慮其擠土效應，對周圍環境的影響可減小到可控制的程度;樁身質量也可以得到較好的保證。另外，通過選擇適當的樁長，其單樁承載力也完全可以滿足本工程的要求。

經過對技術、質量、施工以及對周邊環境的保護等各方面因素的綜合分析比較，在工期允許的情況下，擬選擇鉆孔灌注樁。

4 單樁承載力的確定

根據《建筑樁基技術規范》(JG J94－2008)第5.3節有關規定，按層位提供鉆孔灌注樁極限側阻力標準值qsik、極限端阻力標準值qpk如表3。

表3 樁極限側阻力標準值qsik、極限端阻力標準值qpk

因單柱下荷載相差較大，擬選兩種樁型，根據考慮的樁端土層及樁型測算單樁豎向極限承載力標準值如表4。

經綜合評價，擬選用兩種樁型為

ZH－29－600:樁長29 m，樁徑600 mm，單樁極限承載力2200 kN;

ZH－35－800:樁長35 m，樁徑800 mm，單樁極限承載力4400 kN。

表4 單樁豎向極限承載力標準值Quk

為確保樁基礎設計的科學準確，設計提出進行單樁豎向抗壓靜載試驗，試驗結果:

ZH－29－600:2900 kN，

ZH－35－800:4900 kN，

滿足設計采用的單樁極限承載力取值，故樁基礎的選型和設計得到了確定。

5 結論

(1)根據工程地質條件及場地周圍環境，選擇技術可行、經濟合理的樁型和樁基持力層，是樁基設計的關鍵。

(2)對于重要工程項目，試樁是檢驗樁基設計的有效手段，可以驗證施工可行性、樁基承載力及樁身質量，同時對工程樁大面積標準化施工提供基礎資料，為工程樁的設計與施工打下了堅實的基礎。