丹東地區基礎形式的應用現狀及發展趨勢

■張昆

（遼寧金海建筑設計研究院有限公司遼寧丹東118000）

丹東地區基礎形式的應用現狀及發展趨勢

■張昆

（遼寧金海建筑設計研究院有限公司遼寧丹東118000）

本文旨在先對丹東市區按宏觀地貌單元進行分類，再根據不同地貌單元組成特點、及其在建筑工程上使用的主流基礎形式，結合實際工程經驗，從宏觀上對基礎形式與適用地貌單元進行總結。從工程地質角度總結一下應用經驗，讓我們對丹東市區整體基礎形式應用現狀及發展趨勢，有一個大致的了解。

丹東 工程地質 地貌單元 基礎形式

丹東市城區位于遼寧省東南部鴨綠江下游右岸，背依長白山余脈低山丘陵，由于新構造運動的作用，鴨綠江大斷裂帶通過城區，決定了區內地形地貌基本特征，即：丘陵自北東向西南由高向低，由陡變緩，構成波狀起伏的地形，城區東北至東南，由珍珠山、元寶山、錦江山、北干石砬子山、回手摸山、西干石垃子山、三孤頂子山等，構成九道溝谷。山地溝谷已成為建成區一部分。同時受鴨綠江、叆 河、大沙河等河流的作用，經長期切割、剝蝕、侵蝕、堆積、沉積，演變成如今的多元地形地貌。

丹東市主城區地貌單元由南至北依次為鴨綠江河漫灘、一級階地、二級階地及坡洪積區。

1 鴨綠江河漫灘一級階地

鴨綠江河漫灘一級階地：分布在臨江岸邊，寬度視其地形形態而異，一般僅幾十米至百余米左右，為全新統中晚期沖積與淤積地層，由于丘陵高地徑流沖切，區內河谷沖溝非常發育，又是古河道幾經變遷的通過區，微地貌星羅棋布。因此，地層在垂直埋深及水平延展等空間變化較大，地層為多元結構，地層多為靜水沉積松軟的新近代粘性土、淤泥質土、伴有淤泥質粉砂及薄的互層，粉細砂、圓礫、卵石組成。堆積較厚。

淤泥質粉質粘土及粉細砂層埋深淺且厚，由于地下水埋深較淺，多呈飽和狀態，堆積面積較大。根據野外原位測試及室內試驗結果分析，粉細砂層大多輕微液化。淤泥質粉質粘土變形大，一般情況下不宜做天然地基，對于下臥圓礫卵石層是良好的地基持力層。

由于臨近鴨綠江邊，視野較好，丹東市區高檔高層住宅均臨江而建，沿江高層住宅林立。其建筑特點一般均下設一～二層地下室，地下室板底標高約在現自然地面以下5～8米，在此深度范圍內多為淤泥質粉質粘土或粉細砂層，因此在此區域內大多采用樁筏基礎，樁基礎形式以長螺旋泵壓混凝土灌注樁為主，間或少量工程采用錘擊預應力混凝土管樁。根據建筑物體量、結構形式不同，樁基持力層一般在呈密實狀態的圓礫卵石層或強風化巖之間選擇。

長螺旋泵壓混凝土灌注樁全稱為長螺旋鉆孔泵送超流態砼后置鋼筋籠灌注樁。其施工工藝是利用長螺旋鉆機鉆至設計深度后，在提鉆的同時通過鉆頭活門以一定壓力向孔內連續泵注超流態混凝土，至樁頂為止，再借助鋼筋籠自重及專用振動設備將鋼筋籠插入混凝土中至設計設計標高而形成的樁體。是2005年建設部推廣的十大技術之一。

其工法特點是1、超流態混凝土流動性好，摩擦系數低，石子能在混凝土中懸浮而不下沉，不會產生離析；2、防止了斷樁、縮頸、塌孔等施工通病，施工質量容易得到保證；3、穿硬土層能力強，尤其是中密～密實狀態圓礫卵石層，穿透能力很強；4、成孔成樁一機一次完成，操作簡便；5、施工時無空氣污染和噪音污染；6、不需要泥漿護壁不排污；7、施工不受地下水位影響、由于不是擠土樁、對環境影響小；8、對施工場地要求不高，場地超平即可，無需硬地施工，不需水；9、單樁承載力高，節省資源，施工速度快，效率高，施工成本與其他施工工法相比比較低廉，綜合效益高。

但在具體應用過程中還存在一些缺點，如1、樁端虛土難以全部清理干凈，2、在砂層較厚場區施工時，如施工不當，易產生鋼筋籠難以到達預定持力層深度的現象發生，對施工隊伍施工經驗要求較高。

目前在丹東地區，該樁型得到建設單位普遍認可。河漫灘一級階地區域樁徑為400mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達600kN；樁徑600mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達1400kN。由于對河漫灘區域呈中密～密實狀態穿透力較強，其樁端持力層大多選為密實圓礫卵石層底部或強風化巖層。

預應力混凝土管樁基礎是指采用離心成型的先張法預應力混凝土環形截面樁，由打入土層中的管樁和連接于樁頂的承臺共同組成的建（構）筑物基礎。目前我市房屋的工業與民用建筑的樁基礎常用的一般為先張法工藝制作的預應力高強混凝土管樁（即：PHC樁）。

管樁沉樁方法丹東市目前采用錘擊法和靜壓法。①靜壓預應力空心管樁基礎具有施工時無噪音，施工速度較快，樁身質量容易保證的優點。由于其樁機本身自重較大，對場地條件要求較高。如果樁頂標高接近地面，上部土層又較軟，樁機行走時易對周邊施工完的管樁造成側向擠壓，擠斷、擠裂。②錘擊預應力空心管樁是采用不小于6t的筒錘將預制空心管樁擊打到預定的持力層深度，按最后十擊貫入度來確定最終樁長。其優點和靜壓樁機相比，由于樁機自重相對較小，所以對場地條件要求不高。但該施工方式對周圍環境有一定的噪音及空氣污染。③由于樁端持力層的起伏，樁長不確定，使其在樁頭部位易存在接樁與截樁的現象。④為使樁頭能夠錨固進入承臺（筏板），在樁頭需要進行二次插鋼筋處理。⑤由于是擠土樁，該施工方法在施工中，對土層的擠、振密作用較明顯，在大面積的群樁施工中，有可能出現后續樁長變短，樁端無法進入預定持力層的現象。⑥丹東市區河漫灘及一級階地附近由于圓礫卵石層較厚，靜壓法施工穿越難度較大，在此范圍內大多采用錘擊法。其樁端持力層一般選為圓礫卵石層底部或強風化巖。

目前在丹東地區，該樁型僅在沿江河漫灘區域得到建設單位普遍認可。河漫灘區域樁徑為400mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達1000kN；樁徑500mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達1500kN。由于對河漫灘區域呈中密～密實狀態穿透力較弱，其樁端持力層大多選為密實圓礫卵石層底部或強風化巖層。

2 二級階地

二級階地場地成因單一，第四系層基本為二元結構，局部有小的沖溝堆積，地層固結條件好，地勢高且平坦。第四系地層為晚更新世沖積形成的黃褐色、可塑～硬塑狀態粉質粘土。其下為中密-密實狀態的圓礫卵石層，充填物多為中粗砂。強度高，是良好天然地基持力層。一般埋深5-6米，最深6-9米。

在此范圍內為丹東市主城區，人口密集，多層建筑和高層建筑密集。高層建筑一般下設一至二層地下室，地下室板底埋深約4-8m左右，因此，在此范圍內圓礫卵石層埋深較淺區域，基本采用天然地基。對于持力層埋深較深，圓礫卵石層呈中密～密實狀態的區域一般采用長螺旋泵壓混凝土灌注樁。

3 丘陵臺地及坡洪積區

丘陵臺地場地地基基地穩定，大多以天然地基為主。應特別注意斜坡的穩定及不均勻沉降的處理問題。坡積場地堆積物來源坡上，一般以粘性土含礫為主，并含有棱角狀粗巖屑，粒度自坡頂向坡腳由粗變細，無層理，分選性差，粒度混雜，厚度不均。帽盔山等坡地均堆積有大量漂石、滾石，坡積層多覆于基巖或殘積層上。

由于臨近山地丘陵，此范圍內多為老舊平房區，生活便利度較差，居住環境一般。隨著近年棚戶區改造推進，此范圍內多層及高層建筑逐漸增多。

在此范圍內多層及高層建筑一般在采用天然地基不經濟的前提下，大多數樁基礎形式選用人工挖孔樁基礎。

人工挖孔樁，是指用人力挖土、現場澆筑的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗，最細的也在800毫米以上，能夠承載壓力較大的結構主體，目前應用比較普遍。樁的上面設置承臺，再用承臺梁拉結、連系起來，使各個樁的受力均勻分布，用以支承整個建筑物。

人工挖孔樁基礎具有單樁承載力高，施工時無噪音，場地適應性強，施工質量較易控制的優點，適用于框架結構的工程，做到一柱一樁。挖孔樁要比混凝土打入樁抗震能力強，造價比較節省。從而在公路、民用建筑中得到廣泛應用。

其工法特點：1、人工挖孔樁施工方便、施工設備簡單，不需要大型機械設備；2、由于是人工作業，樁端進入持力層深度及擴底質量能夠保障，能有效控制施工質量；3、由于在此地貌單元范圍內，地勢較高，因此地下水位相對較低，可在樁孔口內直接降水，4、因第四系地層表層多為含礫粉質粘土層，施工過程中必須采取護壁措施。5、對此范圍內孤石可以采取爆破措施挖除，保證樁端進入持力層。，

但在施工過程中也存在1、施工進度較慢，因此對挖樁人員的責任心要求較高。2、井下作業條件差、環境惡劣、勞動強度大，因此在施工過程中安全和質量顯得尤為重要。在施工需要采取小范圍降水時，應注意對周圍地層及建筑物進行觀察，發現異常情況應及時采取補救措施。

綜上所述，丹東市區河漫灘一級階地樁基形式大部分以長螺旋泵壓混凝土為主，最大樁長可達25m，近幾年局部第四系地層密實度一般的場地逐漸采用預應力混凝土管樁，二級階地仍以長螺旋泵壓混凝土灌注樁為主，北部丘陵臺地附近樁基礎型式以人工挖孔灌注樁為主。近年來，丹東市陸續出現了載體樁、振沖碎石樁、CFG樁、旋挖樁等幾種新的樁基礎形式。隨著丹東市的發展，建筑的樁基形式會向著可靠度高，質量控制易于掌控，工程造價便宜的樁基形式發展。

[1]本文資料引自《丹東市城市抗震防災規劃》 （1993年版）

[2]本單位在丹東市區完成的巖土工程勘察報告。

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-26-2