复合载体夯扩桩在地基处理中的应用

第３４卷第１０期　２　０　０　８年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣｒＵＲＥ　Ｖ０Ｉ．３４　Ｎｏ．１０　Ａｐｒ．２００８　・１０３・　文章编号：１００９—６８２５（２００８）１０—０１０３—０２　复合载体夯扩桩在地基处理中的应用　耿再峰摘刘卫东　要：介绍了复合载体夯扩桩，通过工程实例，综合几种地基处理方法，结合工程造价、工期、环境条件、工程地质条件，　选用了复合载体夯扩桩方案，对地基处理参数进行了设计，并作了单桩地基载荷试验，结果表明处理后地基承载力满足　设计要求。　关键词：复合载体夯扩桩，地基处理，地基承载力　中图分类号：ＴＵ４７３．１　文献标识码：Ａ　复合载体夯扩桩是近几年新发展起来的一种新型地基处理　的社会效益。　方法，先采用细长锤夯击成孔，将护筒沉到设计标高后，细长锤击　１　工程概况　出护筒底一定深度，分批向孔内投入填充料和干硬性混凝土，再　某３号住宅楼，场地位于鹤壁市淇滨区黎阳路中段以北，高６　用细长锤反复夯击挤密，在桩端形成梨形体复合载体，复合体包　层，东西长５８．８　ｍ，南北宽１０．８　ｍ，基础埋深２．０　ｍ左右，上部为　括挤密、加固区，最后放置钢筋笼，灌注桩身混凝土而形成的桩。　砖混结构，原设计为混凝土条形基础，设计要求地基承载力特征　该桩型适用范围较广，只要在一定深度下存在一定厚度的软　值不小于１６０　ｋＰａ。根据岩土工程勘察报告，在勘探深度范围内，　塑～可塑状态的粘性土层、粉土、砂土、碎石土层等，都可以进行，　场地各土层自上而下分别为：①杂填土：主要由砖块、瓦片、煤渣、　特别是深部有高承载力、低压缩性岩土层，表层有较复杂填土的　混凝土块等建筑垃圾组成，砖块局部厚达２　ｒｌｌ，结构松散；层厚　而其他桩基设备难以穿透的场地，液化及湿陷性黄土地区，技术　６　ｍ～１０　ｒｌｌ。堆填时间不超过５年。②淤泥质粘土：灰黑色，软～　优势尤为明显。该桩型工艺简单，施工质量易控制，周期短，造价　流塑状，厚度约为１．５　ｒｌｌ～２．５　ｒｌｌ，土的性能很差。承载力仅为　低廉等特点，在多层及小高层建设中得到广泛应用，产生了巨大　８０　ｋＰａ。③卵砾石层：此层厚度大、密实，局部胶体为砾岩，地基承　剪力：　山。　经过计算：缀板采用４２０×２００×１４钢板，角钢采用１６０×１６，　焊缝８　ｍｍ满焊。格构柱长度为１８　ｒｌｌ，超过单根角钢长度，需要两　根角钢拼接，拼接用连接板，采用１　０００×１００×１４钢板（见图２）。　一由于工程桩的空桩长度为２０　ｒｌｌ左右，格构柱的上表面在孔　口５　ｒｌｌ以下，导管的下放过程中，对中的难度比较大，故必须加工　个辅助钢筋笼，辅助钢筋笼长度为５　ｒｎ，直径１　０００　１ＴＩＩＴＩ，直接焊　接在上节格构柱上，起到导正的作用，保证导管的顺利下放。　井口焊接格构柱时，将底节格构柱用横杠加以固定，上节用　吊车起吊，对准后进行人工焊接，焊接过程中，焊缝要饱满且均　４施工控制　４．１格构柱施工概述　匀，不夹渣、不咬伤，经总包和监理验收合格后再进行下道工序。　３格构柱施工过程中预防卡导管的措施　格构柱总长为１８　ｒｌｌ，伸入钢筋笼有效长度为３　ｒｌｌ，其余在空　４．桩内。　由于格构柱的缀板之间有一定间隙，进行混凝土浇筑的导管　４．２钢筋笼加工　直径为２６０　ｍｍ，环卡为３００　Ｉｎｌｎ。格构柱的内径尺寸为５６０　ｒｎｍ，　为确保格构柱的顺利安装和焊接，钢筋笼的加工分三节制　环卡和导管之间有一个台阶，导管在浇筑混凝土的过程中，导管　作，具体制作的尺寸为底节１８　ｒｌｌ，中节１８　ｍ，上节１１　ｒｌｌ，加工完成　的环卡会夹在缀板中间，造成拔不动导管，为此在格构柱四面两　ｎｍ的钢板，直通整个格构柱，格构柱上下做　后，再将６　ｒｌｌ长的格构柱用吊车平稳准确地安放在上节钢筋笼　缀板中间加焊宽５０　ｒ保证导管的提升方便（见图３）。　３　ｒｌｌ位置处。根据施工要求，格构柱的中心线和钢筋笼的中心线　喇叭口，　必须重合，误差在１０　ｒｎｍ范围内。为确保在一条直线上，钢筋笼　参考文献：３　０００　ｔ・ｉｎ塔吊基础设计［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（４）：　和格构柱设十字线进行复核检验，安装完成后经总包和监理验收　［１］李世雄．后方可进行施工。　ｌ１５一ｌ１６．　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｐｉｌｅ　ｔｏｗｅｒ　ｃｒａｎｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｈｏｔｅｌ　ＬＩＸｉａｏ－ｂｉｎ　ＣＡＯＰｉｌｌｇ　ＬＩＷｅｎ－ｙａｏ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｅｓｔｓ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｄｅｅｐ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｄｉｔｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｐｉｌｅ，ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｐｉｌｅ　ｔｏｗｅｒ　ｃｒａｎｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｈｏｔｅｌ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｐｉｌｅ　ｂａｓｉｓ，ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｓｕｐｐｌｉｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｔＯｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒ　Ｐｍｉｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｐｉｌｅ，ｂａｓｉｃ　ｄｅｓｉｎ，ｃｇｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｏｗｅｒ　ｃｒａｎｅ　收稿日期：２００７—１２—１０　作者简介：耿再峰（１９７０一），男，工程师，鹤壁市建筑设计院，河南鹤壁４５８０３０　刘卫东（１９６８一），男，工程师，鹤壁市建筑设计院，河南鹤壁４５８０３０　维普资讯 http://www.cqvip.com

・　１　０４　・　．　．　２第３　ｏ　４卷藿１ｏ　８　４年月　０　曹　山　西　建　筑算。但考虑建筑物范围内桩长差异较大，且杂填土成分复杂，对　载力特征值为３００　ｋＰａ，压缩性低。　可近似认为相对不可压　根据设计资料，商住楼开挖深度约２　ｍ，要求地基承载力不小　沉降进行了计算。由于持力层为卵砾石，于１６０　ｋＰａ。而基底持力层应为①层杂填土。该土层承载力仅为　缩层，通过理论计算其最终沉降量为１２．２６　１Ｙｔｎｑ，在建筑物允许范　８０　ｋＰａ，难以满足设计要求。因此，合理的地基处理方法选择正　围内。建筑物竣工后，沉降量值仅为６　１Ｙｔｎｑ，在地基不处理的情况　确与否是决定工程安全和造价的关键。　下，其地基沉降最大沉降量为１６９　１Ｙｔｎｑ。　２地基处理方案的选择　从本场地地层情况，环境条件（距南部住宅楼约２０　ｍ），上部　３．３地基施工　采用细长锤夯击成孔，锤重约４　ｔ，将护筒沉到设计标高（一　ｍ～２．０　ｍ）后，细长锤击出护筒底一定深度，向　结构对地基要求及工程造价的角度可考虑人工换土地基、碎石桩　般持力层上部１．０　孔内投入填充料（碎砖３００块～５００块）和干硬性混凝土（０．３　ｍ３～　和复合载体夯扩桩。　２．１人工换土地基方案　０．５　ｍ３），再用细长锤反复夯实、挤密，最后放置钢笼，浇灌混凝土　本工程中其地基承载力要求为１６０　ｋＰａ，而在基础埋深范围　（Ｃ３０．）。要求夯实后，三击置入度不超过１０　ＣＴＩ２。填充料碎砖含泥　内，难以有合适的地基持力层。由于填土层厚度、密实度及均匀　量不大于１０％，有机物含量不大于３％。对于个别桩，因存在混　性均变化较大，如将填土全部挖除，用级配砂石或灰土夯实回填，　凝土块，冲击成孔困难时，采用长螺旋配合施工，效果较好。　则工程造价较高及工期较长。此方案在１号楼中使用过，工程造　４质量检验　价约４０万，工期３５　ｄ，方案不合理。　本次施工其布桩１５６根，工程完工后，采用低层变反射波法　２．２碎石桩复合地基　检验桩身完整性，共抽检５０根桩，其中，Ｉ类桩４０根，占被检测　１）桩问土的挤密效果不明显且桩长较长时，对提高承载力效　桩数的８０％；Ⅱ类桩１０根，占２０％；没有发现Ⅲ类，Ⅳ类桩，桩身　果不大，由于杂填土成分复杂，成孔难度很大。２）碎石桩施工过程　质量满足设计要求。同时抽取４根桩，进行单桩地基静载试验，　噪声较大且泥浆污染严重，周围环境不允许。此方案也不合理。　最大加载量为１　８００　ｋＮ，试验结果表明，在最大加载量，其桩身沉　２．３复合载体夯扩桩　降量仅为５　ｒｒｔｍ，其单桩承载力特征值完全达到８５０　ｋＮ以上时，　根据地层状况并结合周围环境及结构特点，取消原条形基础　满足设计要求。　的设计方案。采用复合载体夯扩桩（桩基上部设置承台梁），此桩　５结语　型可充分发挥下部卵砾石承载力高、压缩性小的特点，将上部荷　１）复合载体夯扩桩很好地解决了复杂地质条件下，特别是建　载传至此层。工程造价约２０万元，工期１５　ｄ。　筑垃圾其他桩型较难穿透或成孔的弊病，充分利用下部卵石层强　综合建筑物各种处理方式的造价、工期及场地周围的环境条　度高、变形小的特点，对本地区有很大的推广价值。不仅节省了　件，决定采用复合载体夯扩桩。　工程造价，较其他处理方法节省约４０％，而且在工期上节约了大　３桩基设计　量时间。实践效果非常理想。　复合载体夯扩桩桩径４２０　ｎｌｉ－ｎ，桩长要求桩端落在③层卵砾　２）整个工程的关键有４个。ａ．确定持力层深度，由于持力层　石上，长度约６　ｍ～９　ｍ。桩间距１．８　ｍ～２．５　ｍ，共布置１５６根　坡度较大（超过１０。），详勘时孔间距较大（约２８　ｍ），在桩基施工　桩。桩体及承台梁均采用Ｃ３０。　前，针对持力层的坡度又进行了补勘（１０　ｍ左右），确保了工程质　３．１　单桩竖向承载力　量。ｂ．对三击贯入度进行了严格的控制，确保每根桩三击贯入度　单桩竖向承载力特征值可通过竖向载荷试验确定。初步设　的下沉量不超过１０　ｅｍ。Ｃ．控制施工速率，确保每根桩的施工时　计时，可由下式计算：　间不小于２　ｈ，确保桩与桩之间不发生相互影响，产生较大的挤土　Ｒ　：Ｕ　ｑ　ｚ　＋ｑ　。Ａ　。　效应，以致桩发生位移。最后检测，相邻桩的竖向位移值不超过　１０　ｍｍ。ｄ．当个别桩因建筑垃圾较硬，锤击较困难时，采用长螺　其中，ｑ　为桩周第ｉ层土的侧阻力特征值，ｋＰａ；ｚ　为第　层　旋钻孔配合施工，效果较为理想。　土厚度，ｍ；ｑｍ为复合载体下地基土径深度修正后的地基持力层；　参考文献：　为一等效桩端计算面积，ｍ２，根据计算结果并考虑安全系数，　［１］ＪＧＪ一２００２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］．　单桩承载力取８５０　ｋＮ。　［２］ＪＧＪ　９４—９４，建筑桩基技术规范［Ｓ］．　３．２　变形计算　［３］符德军．预制桩身复合载体夯扩桩施工及应用［Ｊ］．山西建筑，　根据规范４．４．１条规定对丙级建筑物桩基可不进行沉降验　２００７，３３（１３）：１２６—１２７．　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒａｍ－ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｐｉｌｅｓ　．　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｂａｓｅ　ｉｎ　ｇｒｏｕｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＧＥＮＧ　Ｚａｉ・ｆｅｎｇ　ＬＩＵ　Ｗｅｉ・ｄｏｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒａｍ－ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｐｉｌｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｂｅａｔｉｎｇ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎａｌｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗａｙｓ　ｏｆ　ｇｒｏｔｍｄ　ｔｒｅａｍｅｎｔ，ｔａｋｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ａｃｃｏｕｎｔ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｓｔ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ，ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｇｎ　ｇｅｏｌｏｇｉａｃｌ　ｏｃｎｄｉ—　ｔｉｏｎｓ　ｅｔｃ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｒａｒｌｌ—ｃｏｍｐｕｔｉｏｎ　ｐｉｌｓｅ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｂａｓｅ　ｉｓ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｎｄ　ｔｒｅａｍｅｎｔ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ，ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ—ｐｏｉｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗ　ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｔｒｅａｎｔ　ｃｏｕｌｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｅ—　ｓｉｎｇ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒａｍ—ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｐｉｌｓｅ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｂａｓｅ．ｇｒｏｕｎｄ　ｔｒｅａｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｇｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ