天津濱海軟土地區(qū)單層倉庫地坪地基處理方案的應(yīng)用

徐建春 蔡佩宏

【摘要】項目位于天津空港經(jīng)濟區(qū)，建筑場地大范圍分布著軟厚弱土層，建筑地面下有埋深2.7～5.6米的人工填土以及埋深1.10～8.80米以上淤泥質(zhì)土，屬于軟土地基。倉庫為單層倉庫，建設(shè)方對地面荷載提出使用要求為50kN/㎡，此類欠固結(jié)土固結(jié)過程中產(chǎn)生很大的不均勻沉降會使建筑物地坪出現(xiàn)起鼓、塌陷、開裂等問題，難以達到設(shè)計要求。結(jié)合工程實例，與大家分享一下工業(yè)建筑地坪處理設(shè)計心得，其經(jīng)驗可供同類工程建設(shè)參考。

【關(guān)鍵詞】淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土;預(yù)應(yīng)力管樁;地坪樁;砂石褥墊層鋪

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

1、工程概況

本項目天津空港經(jīng)濟區(qū)，倉庫上部為單層輕鋼結(jié)構(gòu)，三跨74米，長160米，柱距10米，地坪使用載荷標(biāo)準(zhǔn)值為50kN/㎡。本項目在沿海地區(qū)，由于地基軟土層工程力學(xué)性質(zhì)差，地下淤泥及淤泥質(zhì)粘土層厚度較大，廠房地坪下地基土處理不好，難起到控制沉降的作用。同時，本工程施工周期短，工期緊張。綜合比較后，設(shè)計采用復(fù)合地基，地坪樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁，直徑500，壁厚65，呈正方形布置，樁長17米。

2、場地巖土工程性質(zhì)評價

擬建場地勘察區(qū)域?qū)俸７e沖積低平原地貌。場地內(nèi)勘探孔深度35m，地基土按成因年代可分為5層，按力學(xué)性質(zhì)可進一步劃分為7個亞層，分別如下：①人工填土層（地層編號1）;②淤泥質(zhì)粘土（地層編號6a）;③粉質(zhì)粘土（地層編號6b）;④粉質(zhì)粘土（地層編號8）;⑤粉砂（地層編號9a）;⑥粘土（地層編號9b）;⑦粉質(zhì)粘土（地層編號10）。土層中淤泥質(zhì)土層：厚度一般為1.10～8.80 m，呈灰色，流塑～軟塑狀態(tài)，有層理，含貝殼，屬高壓縮性土。

3、復(fù)合地基做法

該項目復(fù)合地基地坪樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁，直徑500，壁厚65，鋼筋采用6根7.1pcb鋼棒，樁間距2.5m，呈正方形布置，樁長17米，可以接樁處理。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過試驗確定，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。設(shè)計要求單樁抗壓承載力特征值不小于600kN，復(fù)合地基承載力特征值fspk=100kPa。

PC管樁頂設(shè)置300厚碎石褥墊層，褥墊層邊緣距邊樁邊緣應(yīng)不小于300mm。砂石褥墊層鋪設(shè)采用靜力壓實法，碎石分層回填壓實到室內(nèi)地坪灰土路基底，碎石最大粒徑不宜大于30mm，不應(yīng)采用卵石，碎石褥墊層的壓實系數(shù)不得小于0.95，夯填度不得大于0.9。PC管樁的制作應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB/T13476、《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁》JC888和《預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁》JG197的規(guī)定及《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》L10G409的要求。

4、錘擊法沉樁

如果施工現(xiàn)場地基較軟，應(yīng)考慮進行處理，以保證就位樁基的平穩(wěn)。樁頭送入樁帽內(nèi)后，樁體連同樁帽一起吊起。將樁尖對準(zhǔn)樁位插入，第一節(jié)樁起吊就位插入地面時垂直度偏差不得大于0.5%，必要時宜撥出重插。應(yīng)采用經(jīng)緯儀測量樁體的垂直度，當(dāng)樁身傾斜率大于1%時，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正。當(dāng)樁尖進入硬土層后，嚴(yán)禁用移動樁架等強行回扳的方法糾偏。應(yīng)確保樁錘、樁墊和樁身在同一軸線上，宜重錘輕擊;盡可能避免在接近設(shè)計深度或較硬土層中進行接樁。樁錘擊施工結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：最后三陣錘（每陣十擊）平均貫入度≤30mm;但不宜小于20mm/10擊。本工程送樁深度不應(yīng)大于2米。

5、基樁防腐處理

本工程中地勘報告提供的地下水腐蝕性評價如下：本場地淺層地下水對混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性（腐蝕介質(zhì)SO42-），本場地地下水在長期浸水情況下，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-），在干濕交替的情況下，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有中腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-）。地下水對鋼結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性（腐蝕介質(zhì)Cl-、SO42-）。由于場地地下水位較淺，土的腐蝕性可按水的腐蝕性采用。

本項目中度腐蝕環(huán)境，樁身鋼筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于40mm;樁尖采用閉口型，樁身混凝土需采用抗?jié)B混凝土，不小于P10。樁身須采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，并摻入礦物摻合料，按08J333第128頁編號14施工;所有外加劑的抗蝕性應(yīng)經(jīng)過復(fù)核，確認能滿足抗腐蝕性要求。

6、試樁和驗收

PC管樁復(fù)合地基施工前，應(yīng)先試樁，對樁進行單樁承載力試驗和復(fù)合地基載荷試驗，并宜在施工結(jié)束28d后進行，復(fù)合地基載荷試驗承壓面積必須與試樁承重的處理面積相等，保證實驗的置換率與設(shè)計的置換率相等。試樁數(shù)量各不小于3點，如果達不到要求應(yīng)通知設(shè)計單位調(diào)整基礎(chǔ)和樁基布置后方可施工工程樁。

復(fù)合地基驗收檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗，承載力檢驗應(yīng)在施工結(jié)束28d后進行，其樁身強度應(yīng)滿足試驗荷載條件。復(fù)合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗的樁數(shù)量不應(yīng)小于總樁數(shù)的1%，且每個單體工程復(fù)合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗的試驗數(shù)量各不小于3點，另抽總樁數(shù)的10%進行低應(yīng)變動力試驗，以檢測樁身完整性。復(fù)合地基的施工應(yīng)遵循《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》及《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》等國家規(guī)范相關(guān)內(nèi)容的要求。

結(jié)語：

軟土地區(qū)工業(yè)廠房地坪地基處理設(shè)計中，我們不但要兼顧安全、經(jīng)濟、合理、適用，尚應(yīng)考慮到因地制宜、就地取材、保護環(huán)境和節(jié)約資源。通過該工程地坪處理設(shè)計，我們積累了一些設(shè)計經(jīng)驗，希望能為其他相似場地上同類工程的地坪地基處理方案提供借鑒。

參考文獻：

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[6]《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50046-2018）

作者簡介：

徐建春（1990-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，工程師，注冊建造師，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。