建筑樁基巖土工程勘察要點探究

侯鐵軍

(鹽城市勘察測繪院，江蘇 鹽城 224002)

建筑樁基巖土工程勘察要點探究

侯鐵軍

(鹽城市勘察測繪院，江蘇 鹽城 224002)

目前巖土工程技術人員在進行建筑樁基勘察方案布設時,往往存在一些不合理不完善的地方,致使勘察工作布置不能滿足設計要求。作者根據多年工作經驗,結合工程實例,針對高層建筑或多層建筑的筏(箱)下樁基礎和柱下承臺樁基礎的勘察工作布置,從擬建物單樁(柱)荷載的預估、單樁承載力的估算到勘探孔深度的確定等幾方面深入系統地進行了闡述,值得同行借鑒。

建筑 樁基 勘察 工作布置

前言：

根據建筑結構不同,樁基礎有筏(箱)下樁基礎和柱下承臺樁基礎。筏(箱)下樁基礎如高層建筑的住宅樓和寫字樓,雖屬框架、框剪或剪力墻結構,但柱網間距都不很大,為加強基礎和上部結構的剛度,多采用筏板下滿堂布樁方案。柱下承臺樁

基礎如高層建筑底層(或下部數層)為大跨度的商場,或多層建筑的大型特大型商場、會展中心、劇院等,因柱網間距較大,采用筏板下的樁基礎顯然不經濟,也無必要,往往采用柱下承臺一柱一樁或一柱多樁型基礎,既實用又經濟。因此不同的建筑結構類型不同,樁基礎的勘察工作的布置是不同的。勘察工作之前詳細地了解擬建建筑物的工程概況、用途、基礎埋深、基礎底面壓力、柱網間距、單柱荷載,并結合地層條件,選擇合適的樁端持力層,預估樁徑、樁長、單樁承載力,對確定合理的勘察工作布置是非常必要的。現就上述建筑物的不同結構類型,提出不同的勘察工作布置方案,分別敘述如下。

1.筏(箱)下樁基礎勘察工作布置

1.1 勘探孔間距、數量的確定

采用筏(箱)下樁基礎的建筑一般為高層建筑，依據《高層建筑巖土工程勘察規程》,樁的類型不同勘探孔間距和數量則不同。摩擦型樁勘探孔間距為20～35m。對帶有裙房或外擴地下室的高層建筑,布設勘探點時應與主樓一同考慮,即主樓采用樁基礎時,裙房一般也宜選擇樁基礎,但樁長不一定同主樓一致。布孔間距要考慮到擬建建筑條件,如在主體建筑角點、荷載和建筑體形變異較大處應有勘探點進行控制,在框筒或筒中筒結構的中筒部分,由于荷載明顯偏大,鉆孔應密集一些。樁基工程勘探點的數量視工程規模大小而定,勘察等級為甲級的單幢高層建筑勘探點的數量不宜少于5個,乙級不宜少于4個,對于寬度大于35m的高層建筑,其中心應布置勘探點。控制性的勘探點應占勘探點總數的1 3～1 2。對于端承樁,勘探點應按柱列線布置,其間距應能控制樁端持力層層面和厚度的變化,宜為12～24m,對相鄰勘探點所揭露的樁端持力層層面坡度超過10%,且單向傾斜時鉆孔應適當加密;對荷載較大或復雜的一柱一樁工程或一柱多樁工程,應每柱設勘探點。控制性勘探點不應少于勘探點總數的1 3。

1.2 勘探孔深度的確定

勘察階段在尚未明確荷載條件下,可按建筑物的結構類型取常規荷載標準值進行估算,常規荷載主要為結構自重恒載,并適當考慮活載條件,當活載較大時,一般取高值,反之取低值或中值。不同結構類型建筑物的常規荷載標準值可參考表1使用。

在建筑物總荷載或每層單位荷載明確后,不同布樁方案有不同的單樁荷載。根據荷載與地質條件、施工條件等因素,樁基布樁一般有正方形和梅花形兩種,后者較前者更趨合理,主要是梅花形布樁其單樁負荷面積相對較小,這樣單樁負荷也小,布樁數相對多些,有利于提高總的樁側摩阻面積和樁單方混凝土承載力值,進而節省投資。布樁方案確定后,正方形和梅花形不同布樁方

案的單樁負荷面積即可按下式估算:F正=S2a或F梅=tan60°·S2a 2≈0.866S2a式中:Sa為樁間距(m),鉆孔灌注樁樁間距Sa可按3倍樁徑考慮,預制樁樁間距Sa可按3.5倍樁徑考慮。通過估算單樁負荷面積,再乘以筏(箱)基底單位平均荷載值即為單樁荷載。這一估算單樁荷載的方法比按建筑物總荷載除以基底面積的總布樁數要簡便快捷,其精度可滿足勘察工作評價要求。例如:某高層公寓,框剪結構,輕質填充墻,地面上28層,地下室兩層。擬采用 800mm鉆孔灌注樁,當按梅花形布樁時,樁距按3倍樁徑考慮,單樁負荷面積為5.0m2。建筑物豎向荷載按每層14kN m2,地下室每層為20kN m2,筏板厚按每增加一層其厚度增加0.07m,則筏板重=0.07×28× 25=49kN m2,則荷載效應標準組合下單樁的豎向力估算為:Qk= (14kN m2×28+20kN m2×2+49kN m2)×5.0m2=2405kN。

2.大跨度的框架結構柱下承臺樁基礎勘察工作布置

2.1 勘探孔間距的確定

勘探孔一般按柱列線布置,孔間距20～30m,根據地基復雜程度確定,對柱網間距較大、荷載較大且地基土條件復雜的場地,可一柱一個勘探孔。

2.2 勘探孔深度的確定

2.2.1 估算單柱荷載及單樁承載力

(1)單柱荷載可由設計單位提供,也可根據柱網尺寸和單位面積的荷載估算;

(2)根據地層條件選擇適宜的樁端持力層;

(3)設計樁徑、樁長,估算單樁承載力;

(4)依據單柱荷載和單樁承載力,計算柱下承臺樁數和承臺面積;

(5)依據地層條件,在確定合理的承臺面積的基礎上,再次選擇樁端持力層、樁徑和樁長。同一建筑物當基礎面積較大時,不同柱列線單柱荷載可

能差異較大,可選擇不同的樁徑和樁長,相應勘探孔深度也不同。

2.2.2 勘探孔深度的確定

依據估算的樁長,確定勘探孔的深度。一般孔深為樁端平面下2～3m或3～5m(直徑大者取大值,直徑小者取小值)。控制孔深為樁端平面下(2～3)b(b為承臺寬度)可滿足變形計算要求。也可同時用應力比法驗算孔深,最后確定孔深。

結束語：

建筑樁基巖土工程勘察工作布置前,必須明確建筑物結構特征、基礎形式和上部荷載情況,當無法滿足時可作常規估算,但應與設計單位溝通,以免弄巧成拙。在確定擬建建筑物是采用筏(箱)下樁基礎還是采用柱下承臺樁基礎的前提下,結合單樁承載力預估值,提出相應的勘察工作布置方案，同時在勘察過程中,遇到情況變化,還應及時調整方案,使之更加完善。否則,勘察成果達不到預期目的,勢必降低它應有的作用。

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TU75

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