淺談素混凝土樁復合地基在高層建筑中的應用

1、淺談素混凝土樁復合地基在高層建筑中的應用摘要：結合工程實例，對下伏溶巖地基使用素混凝土復合地基的設計、承 載機理和特性、施工工藝以及開挖過程中的注意事項的介紹，體現了素混凝土復 合地基處理技術在高層建筑的良好作用，且具有較好的推廣前景。關鍵詞：索混凝土樁復合地基 高層建筑施工工藝0前言素混凝土樁復合地基在我國北方地區(qū)高層建筑應用已經成為一種成熟的 施工工藝，并h效果也得到驗證。而在我國南方沖擊平原地區(qū)，因人多無好的樁 間土及豐富的地下水的影響，使用較少。本文將結合具體的工程實例，采取對樁 間土處理及減少地下水影響的工藝，使素混凝土樁復合地基在某蘇南地區(qū)高層建 筑屮得到成功應用。解決了巖溶發(fā)育地

2、區(qū)較難使用嵌巖樁的問題。1工程概況江蘇宜興萬麗酒店工程位于宜興市丁蜀鎮(zhèn)陶都路與通蜀東路交叉口，擬 建酒店為五星級酒店，作為鎮(zhèn)政府的重點工程，在工期上要求較緊。酒店主樓 26層，地下一層，建筑面積59800m2o裙樓2層，建筑面積15000m2o上部結 構為框架剪力墻，主樓16層采用型鋼混凝土柱組合結構，增大了空間跨度。2工程地質條件經地質勘探，該擬建場區(qū)屬沖積平原地貌，土層分布較均勻，上部土質 一般，下部為中風化石灰?guī)r，巖溶發(fā)育。在鉆孔揭示深度范圍內共分為十個工程 地質層，自上而下為:層耕土，層厚0.5m1.20m°(2)層粉土，層厚0.6m1.60m。 層粉質粘土，層厚1.8m3.

3、30m。層粉質粘土夾粉土，層厚3.6m7.00m 層粉質粘土，層厚6.0m10.40m.其工程性質較好，厚度大，埋深叫穩(wěn)，可作 為裙樓的樁端持力層。層粉質粘土夾粉土，層厚1.0m6.20m。層粉質粘土, 層厚2.3m6.90m。層含碎石粉質粘土，層厚3.0m6.10m。層碎石土，層 厚7.9m12.70m。可作為主樓的樁端持力層。(10)層中風化石灰?guī)r，該層石灰?guī)r 內溶洞極為發(fā)育，其溶洞高度最小的為1.0m,最大的為10.50m,有的呈多層出 現，其洞頂頂板厚度最薄的為0.4m,最厚的為1.70m,穩(wěn)定性較差。溶洞未經處 理不宜進行木工程的建造。3地基方案選擇地勘單位根據鉆探結果，提供兩種基礎

4、方案：預應力管樁基礎、鉆孔灌 注樁，樁尖需進入8或9層持力層。并溶洞需處理。考慮預應力管樁無法穿透5層土，需引孔，施工難度較大。鉆孔灌注樁產生的泥漿對環(huán)境有影響。后建設 單位會同設計、勘察單位一起根據現場5層可碩塑粉質粘土層厚度較均勻，無 液化土層，建筑平面較規(guī)則等特點，并經過對造價、工期、以及可實施性進行比 選優(yōu)化后，最終確定采用素混凝土樁復合地基方案。由素混凝土、樁間土和褥墊 層一起形成復合地基，無論樁端落在一般十層還是堅硬土層，均可保證樁間土始 終參與工作。木工程充分利用4層土，在原較好的承載力基礎上再采取壓密注漿 處理后作為樁間土，該土層經處理后的載荷板實驗，地基承載力能達到180 2

5、50kpa。4索混凝土樁復合地基的加固原理1：4樁體的置換作用素混凝土的樁體置換了原來的土體，樁與樁間土組成復合地基，較原有地 基承載力有所提高。4.2褥墊層的作用素混凝土樁復合地基在豎向荷載作用下，樁體逐漸向褥墊層刺人,樁體上 部墊層材料便會向周圍發(fā)生流動，使得樁間土與基礎底面始終保持接觸，還可增人 樁間土的壓縮量，充分發(fā)揮樁間土的承載力，樁土共同作用得到保證。4.3擠密和加筋的作用。在成樁的過程中,混凝土在水化時會大量吸收周圍軟土中的水分，并發(fā)熱和膨 脹，對土體有很大的擠密作用。此外，素混凝土樁還起到加筋的作用,提高土體的抗 剪強度。同時本工程施工時采用長螺旋鉆孔管內泵壓混凝土施工工藝，具

6、冇施工 周期短，造價低廉，施工無泥漿和噪音污染，對四周管網無擠壓破壞等優(yōu)點。5索混凝土樁地基處理設計方案5地基土冇關物理力學性質指標（見表1）表1地基土有關物理力學性質指采用素混凝土樁復合地基，規(guī)范要求：在軟土地區(qū)采用素混凝土樁復合 地基方案吋，樁端一般應落在好的土層上。故以5層硬塑粉質粘土為持力層。樁 徑400mm。冇效樁長10.5m。樁距應根據設計要求的復合地基承載力、土性、施 工工藝確定。一般間距$= （35） do當樁距小于4d后，承載力的增長明顯下 降，一般以4d間距為宜。故間距選為1.2mo假設基礎埋深4.5m,典型地質剖面圖4-4,o 4層粉質粘土夾粉土地基承 載力130kpa。

7、復合地基承載力480kpa。壓縮層取至9層碎石土頂面，厚度25m。521承載力驗算單樁承載力特征值5式屮：up一樁截面周長（m）；n樁長范圍內所劃分的土層數；qsi一樁周第i層土的側阻力極限值（kpa）；qp樁端阻力極限值（kpa）；ap一樁體橫截而積（m2）；li第i層土的厚度；計算:正方形布樁，間距1.2mxl.2m,而積置換率復合地基承載力：fsk=130kpa, ap=0.1256m2,卩取 0.8樁體試塊抗壓強度fcn=3 =13.7mpa,樁身混凝土等級取c20,水泥采用普通 硅酸鹽水泥。褥墊層厚度：考慮到技術上可靠乂考慮到經濟上合理，褥墊層厚度取為 300mm,符合規(guī)范要求。5.

8、2.2沉降計算按復合模量法計算加固區(qū)和下臥層的變形:如圖示:其中基礎底面附加壓力po=285-3* 18=231 kpa,地基處理底層處a =0.240,壓縮層底附加應力系數a =0.1958壓縮模量取加權平均值7.3mpao壓縮模量提高系數為變形計算經驗系數屮=0.4計算結果：mm<200mm,符合規(guī)范要求。6施工工藝4本工程采用長螺旋泵壓混凝土施工工藝，該工法已被正式列入國家級新 工法。施工機械為液壓步履式鉆機，其機械化程度高，施工速度快，現已得到廣 泛應用。施工工藝流程圖：場地平整t測量放線t鉆機就位t混凝土拌和運輸- 鉆進成孔t灌注及拔管t成樁t鉆機移位6鉆機就位每根樁就位前應核

9、對圖紙與樁位，確保就位符合設計要求。鉆機鋪墊平 穩(wěn)，確保機身平整，鉆桿垂直穩(wěn)定牢同，鉆頭對準樁位。鉆尖與樁點偏移控制不 大于10mm。垂直度控制在1%以內。6.2混凝土拌和運輸本工程采用商品混凝土，罐車運輸，考慮泵送需要，混凝土拌和要均勻, 和易性好，坍落度控制在1618cmo6.3鉆進成孔:開鉆前仔細檢查鉆頭上的契形出料口是否閉合，嚴禁開口鉆進。鉆頭直 徑控制在40020mm,鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢，鉆進速度為1.01.5m/min 或根據電流大小進行調整。成孔過程屮，不得反轉和提升鉆桿，如需提升鉆桿或 反轉應將鉆桿提升至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調試、封口。進入軟硬層 交界時，應保證鉆桿垂直，緩慢進入，在含有磚塊、雜填土層或含水量較大的軟 塑性土層鉆進時，應盡量減少鉆桿晃動，以免孔徑變化異常，鉆進