夯擴(kuò)樁地基承載力影響因素分析

孫玉文

摘要：夯擴(kuò)樁對(duì)地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、持力層選擇范圍廣，施工機(jī)械輕便，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)；施工速度快，目前被廣泛使用，利用重錘對(duì)填充料進(jìn)行夯實(shí)擠密，擠密區(qū)土體受到很大夯擊能量后緩慢釋放，對(duì)側(cè)向周圍影響土體施加側(cè)向擠壓力進(jìn)行有效加固擠密，土體得到密實(shí)，變形模量得到提高，樁體本身與樁間土共同作用，所以較大幅度地提高地基承載力，本文對(duì)影響夯擴(kuò)樁承載力的影響因素進(jìn)行了分析，（一）樁間距（二）標(biāo)高控制（三）最終三擊貫入度（四）分層填料、夯擊（五）施工順序。夯擴(kuò)樁在施工過程中，如何控制各項(xiàng)施工參數(shù)，防止發(fā)生斷樁、提高地基承載力、加快施工速度是夯擴(kuò)樁施工的關(guān)鍵，本文介紹施工工藝、施工參數(shù)、樁基檢測(cè)，并進(jìn)行效益分析。該地基處理方式地基處理范圍廣、數(shù)量多，通過合理的施工部署、對(duì)施工參數(shù)的調(diào)整，不但按時(shí)完成施工計(jì)劃、地基承載力檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求，確保后續(xù)施工的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：夯擴(kuò)樁、承載力、分析

緒 論

夯擴(kuò)樁與其它樁型相比，該樁型具有進(jìn)度快，工期短，承載力高等特點(diǎn)，且該樁型的地層適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，質(zhì)量可控性強(qiáng)，并結(jié)合其在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境效益方面的優(yōu)勢(shì)，使得夯擴(kuò)樁技術(shù)迅速推廣。

夯擴(kuò)樁通過對(duì)土體擠密及樁體本身共同作用達(dá)到提高地基承載力的效果，由于地質(zhì)條件不同，施工的各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求承載力、勘查報(bào)告持力層深度、原狀土體的孔隙率、壓縮性等通過試樁調(diào)整每次調(diào)料量、夯填材質(zhì)、夯擊次數(shù)、樁身長(zhǎng)度等施工參數(shù)，達(dá)到加快施工速度、滿足建筑物對(duì)地基不同的承載力效果。

1、樁間距

樁間距在設(shè)計(jì)中可調(diào)性較大，在固定樁長(zhǎng)的情況下，可采用改變樁間距設(shè)計(jì)進(jìn)行沉降控制。減小樁間距能夠減小復(fù)合地基的沉降，但由樁體承擔(dān)的荷載過大，難以發(fā)揮出樁間土的承載力，而增大樁間距有可能不能滿足承載和變形要求且容易引起樁頂應(yīng)力過于集中，現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）提出 “摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍”。設(shè)計(jì)的樁距首先要滿足承載力和變形量的要求，從施工角度考慮，盡量選用較大的樁距，以防止新打樁對(duì)已打樁的不良影響，當(dāng)樁間距大于6倍時(shí)，就形成疏樁基礎(chǔ)，樁對(duì)土的加強(qiáng)作用并不明顯。

當(dāng)設(shè)計(jì)要求及試樁后確定樁間距較小時(shí)可采用跳打法減少新樁對(duì)已成樁的不利影響。

2、標(biāo)高控制

分層填料錘擊夯實(shí)對(duì)周圍土體的有效范圍為錘基面以下一定范圍，施工樁頂標(biāo)高如不高出設(shè)計(jì)標(biāo)高處理后的復(fù)合地基承載力很難滿足要求，《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012“每個(gè)樁孔應(yīng)夯填至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上至少 0.5m，其上部樁孔宜用原槽土夯封”，夯擴(kuò)樁終孔標(biāo)高以最終三擊貫入度作為依據(jù)，不以固定孔深的方法終孔， 因此孔口高程、孔深及施工樁頂標(biāo)高的準(zhǔn)確性直接影響地基處理效果，孔口高程的誤差主要由于地址勘察完畢后場(chǎng)地再次回填，計(jì)算孔口高程時(shí)疏忽引起的誤差，及施工現(xiàn)場(chǎng)在施工過程中廢渣的堆積，地面不斷升高，孔口高程發(fā)生變化造成誤差，

認(rèn)真校核原始水準(zhǔn)點(diǎn)及各孔口的絕對(duì)高程，每根樁成孔前復(fù)測(cè)一次樁位孔口高程，孔深測(cè)量應(yīng)采用丈量錘頭鋼絲繩，在鋼絲繩及樁機(jī)上做好標(biāo)記，不宜采用測(cè)繩測(cè)定孔深。

3、最終三擊貫入度

夯擴(kuò)樁的最終貫入度與其極限承載力有直接的關(guān)系。最終貫入度通常依據(jù)現(xiàn)有的打樁動(dòng)力公式結(jié)合當(dāng)?shù)爻晒?jīng)驗(yàn)確定。但夯擴(kuò)樁的貫入度與樁承載力的關(guān)系不能簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式確定，或者簡(jiǎn)單地套用當(dāng)?shù)爻晒?jīng)驗(yàn)，由于夯擴(kuò)樁機(jī)械本身護(hù)筒長(zhǎng)度為12m，對(duì)于地質(zhì)條件較好的地層處理長(zhǎng)度可達(dá)20m，對(duì)于雜填土、建筑垃圾等成孔深度超過護(hù)筒長(zhǎng)度時(shí)易造成塌孔、埋樁錘等現(xiàn)象致使無法滿足最后三擊貫入度，因此應(yīng)詳細(xì)的對(duì)地質(zhì)情況、工程施工場(chǎng)地條件的分析研究來確定樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)的合理性，對(duì)雜填土層當(dāng)超出護(hù)筒長(zhǎng)度為達(dá)到持力層，要優(yōu)先采用增大端頭擴(kuò)大頭來提高承載力。

4、分層填料、夯擊

夯擴(kuò)樁利用重錘作自由落體進(jìn)行沖擴(kuò)形成樁孔直至設(shè)計(jì)深度，向孔內(nèi)填充碎石、干硬性混凝土等加固材料，提升重錘對(duì)所填充的加固材料進(jìn)行夯擊，在等能量的作用下使土體得到加固擠密，最后一擊的變形滿足設(shè)計(jì)值，形成第一次擠密層，反復(fù)進(jìn)行填料、夯擊，形成自上而下疊置的多個(gè)擠密層，每一層均按照等能量等變形的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上500mm，從而在地基中形成擠密，夯擴(kuò)樁充分調(diào)動(dòng)了樁身材料與周圍土體的共同受力，對(duì)軟弱松散土層每層密實(shí)度進(jìn)行控制，使樁身材料與樁間土的密實(shí)度保持均勻，通過試樁調(diào)節(jié)填料、錘擊參數(shù)使被加固軟弱土層與原狀土緊密結(jié)合，共同受力提高承載力，減少不均勻沉降。

做到每一層均按照等能量等變形的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制在施工中應(yīng)準(zhǔn)確控制每次填充的加固材料的用量、夯擊次數(shù)、樁身垂直度及錘擊高度。

5、施工順序

夯擴(kuò)樁與其它樁型的最大區(qū)別在于它不是通過樁身形狀、樁徑、樁端面積的改變來提高承載能力，而是利用重錘對(duì)填充料進(jìn)行夯實(shí)擠密，擠密區(qū)土體受到很大夯擊能量后緩慢釋放，對(duì)側(cè)向周圍影響土體施加側(cè)向擠壓力進(jìn)行有效加固擠密，土體得到密實(shí)，變形模量提高很大，使樁體本身與樁間土共同作用提高地基承載力。按正確的打樁順序施工能防止樁身縮頸、斷樁、漏打和因擠土造成樁偏位和施工困難等問題。對(duì)于群樁施工應(yīng)從中間向四周施工，或從中間對(duì)稱向兩側(cè)進(jìn)行施工。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國建筑工業(yè)出版社、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）、第86頁、2011年。

[2] 中國建筑工業(yè)出版社、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）、第55頁、第76頁、2012年。