沉管管樁貫入度的準確控制

1、沉管管樁貫入度的準確控制文章編號:1009 9441（2006）03 0039一 O2沉管管樁貫入度的準確控制口口周宏（深圳市道路工程公司,廣東深圳518024）摘要:結(jié)合工程實例,分析了影響沉管管樁貫入度的因素介紹了沉管管樁貫入度施工設計方法并與實際控制結(jié)果進行了比較.提出了提高貫入度控制準確性的實用方法.關鍵詞:管樁;貫入度 ;施工設計;準確性中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼:B引言某大型住宅小區(qū)由3幢34層的公寓及1幢3 層的會館組成, 均為磚混結(jié)構(gòu),最大單柱荷載約2000kN.該場地現(xiàn)狀為耕地或池塘，地形稍有起伏，測得各勘探點的孔口高程在 4.25 2.38m之間 ,屬山前沖積平

2、原地區(qū).各巖層巖性特征自上而下分述如下: l 一 1 層為雜填土,灰色,雜色,松軟,濕 ;含有植物根系,以粉質(zhì)黏土及建筑垃圾為主，局部分布，層厚0.003.40m;12層為耕植土，灰黃色，黃灰色,松軟，濕 ;含有植物根系,以粉質(zhì)黏土為主,局部分布,層厚0.001.60m;2層為粉質(zhì)黏土，灰黃色，灰色，青灰色,軟至軟可塑;含少量的鐵錳質(zhì)結(jié)核,局部粉粒含量較高;稍有光滑,無搖震反應,干強度中等,韌性中等;局部缺失，層厚0.003.10m;（層為淤泥，灰色,飽和,流塑;含有機質(zhì)及腐植質(zhì);稍有光滑至光滑 ,無搖震反應,干強度及韌性中等;僅 z37,z40見，層厚0.001.50m;（一2層為粉質(zhì)黏土，

3、灰黃色 ,青灰色,硬可塑,局部為硬塑;含少量鐵錳質(zhì)斑點 ;稍有光滑,無搖震反應,干強度高,韌性中等;全場地穩(wěn)定分布，層厚1.108.40m;43層為粉質(zhì)黏土 ,黃色,淡褐紅色,硬可塑至硬塑;含少量斑點 ;稍有光滑,無搖振反應,干強度中等,韌性中等;全場地穩(wěn)定分布，層厚2.7017.10m;（一 1層為全風化粉砂巖,深黃褐色,褐紅色,灰褐色,巖石風化成土狀 ,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造不清晰.已控制該層層厚7.40m;62層為強風化粉砂巖，深黃褐色，礦物多數(shù)變色,結(jié)構(gòu)構(gòu)造不清晰,礦物成分顯著變化,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯呈砂土狀,局部為碎塊狀.已控制該層層厚2.30m;7層為中等風化灰?guī)r，灰色，巖芯較完整,呈柱狀,

4、個別為碎塊狀;裂隙較發(fā)育,被方解石所充填;巖石較堅硬,巖芯采取率85%左右.已控制該層層厚3.30m.設計要求采用沉管管樁,樁端以中細砂層上部為持力層，樁徑為500mm，單樁承載力標準值取值為 600kN.1 沉管管樁貫入度的影響因素般認為,樁的貫人度與其極限承載力有直接的關系.貫人度通常是依據(jù)現(xiàn)有的打樁動力公式結(jié)合當?shù)氐某晒?jīng)驗來確定.但沉管管樁貫人度與樁承載力的關系是否可以簡單地用經(jīng)驗公式來確定,或是簡單地套用當?shù)氐某晒?jīng)驗,以及貫人度是否為一項控制性的設計指標,對于這些問題,筆者認為有必要作進一步的探討.1.1 荷載傳遞機理樁在荷載作用下,樁身上部首先受到壓縮,一部分荷載往下部樁身傳遞,

5、另一部分則在樁與樁周土之間形成摩阻力.當荷載分級逐步加到樁頂時,樁身上部受到壓縮而產(chǎn)生相對于土的向下位移,與此同時,樁周表面受到土的向上摩阻力,樁身荷載通過樁周摩阻力傳遞到樁周土層中去,致使樁身荷載和樁身壓縮變形隨深度遞減.隨著荷載的增加,樁身壓縮量和位移量增加,樁身下部的摩阻力隨之得以進一步發(fā)揮.當樁周摩阻力全部發(fā)揮達到極限狀態(tài)后 ,若繼續(xù)增加荷載,則荷載量將全部由樁端土承擔 .樁的這種傳遞理論,是符合靜壓試樁的實際的,且已為許多樁的荷載試驗所證實.1.2 單樁豎向極限承載力標準值單樁豎向極限承載力標準值按GB5o0072002(建筑地基基礎設計規(guī)范中的經(jīng)驗公式:R.=qpaAP+u

6、3; qcI(1)計算得到單樁豎向承載力特征值尺.如表l 所示 ,最終設計取值為600kN.建材技術與應用3/2006?39?表 l 單樁豎向承載力特征值樁孔號樁徑持力層進人深有效樁樁端標單樁豎向承載型度 /m 長 /m 高 /m 力特征值R/kN沉 Z505o。粉質(zhì)黏土 433.oo8.J 7.28648.74管Z435oo粉質(zhì)黏土 4-33.oo9.3 7.40698.38管樁 Z305o。粉質(zhì)黏土 435.08.66.53633.031)有效樁長自2 1 層頂面算起.實際單樁承載力應根據(jù)靜載荷試驗綜合確定.2 沉管管樁貫入度施工設計貫入度的設計一般依據(jù)現(xiàn)有的打樁動力公式,主要有格爾謝凡諾

7、夫公式,工程新聞修正公式,海利公式和當?shù)卮虺凉芄軜豆降?上述經(jīng)驗公式是根據(jù)功能原理和試驗推導出來的,適用對象為預制樁（包括鋼管樁）;而沉管管樁與預制樁在施工方法上有很大區(qū)別,如果套用上述經(jīng)驗公式來設計管樁的貫入度顯然是不恰當?shù)?在工程實踐中,這種方法往往偏于安全,結(jié)果使工程成本增加.2.1 格氏公式e=nAQH 麗 X 糟（2）X 麗）式中:e 打樁最后階段平均每錘的貫入度，cm;n樁及樁墊材料系數(shù)，無樁墊時n=0.5;8恢復系數(shù),無樁帽時8=0.25;Q錘重,kN;q樁，樁帽，樁錘的非沖擊部分重量，kN;H洛錘圖度，cm；A樁的橫截面積，cm;/12安全系數(shù),永久建筑為2;尺單樁承載力標準

8、值 ,kN.根據(jù)現(xiàn)場設備情況和設計要求,有關參數(shù)取值為:Q=30kN,q=26kN,A=1.810cm,H=100X0.8=80（cm）,R=600kN.將有關數(shù)據(jù)代入（2）式得:e=0.54（cm優(yōu)）2.2 當?shù)爻凉芄軜豆絹G x +（3）式中:e 打樁最后階段平均每錘的貫入度，cm;Q錘重,kN;月落錘高度 ,in;A參數(shù)，樁徑為500mm時A=9:曰參數(shù),樁徑為500mm 時 B=120;,v總錘數(shù)，此時取800錘；單樁承載力標準值,kN.將有關數(shù)據(jù)代入（3）式得:e=0.18（cm優(yōu)）3 沉管管樁貫入度實際施工控制情況由上述計算可知,當?shù)爻凉芄軜豆揭筝^之更加嚴格.該地的成功經(jīng)驗是:

9、對于樁徑500mm,設備錘重為30kN,設定錘落距為1.0in的情況，最后 3 陣錘擊 ,每陣 l0 錘 ,貫入度<6cm. 綜合考慮計算結(jié)果和當?shù)氐某晒?jīng)驗,設計規(guī)定最后3 陣錘擊，要求貫入度控制在6cm/10擊以下.但在實際施工中,樁管打至設計標高時,大部分樁的貫入度超過了設計要求,個別樁多達2250cm/10擊,距設計要求相差很大.為了減小貫入度 ,對于部分貫入度較大的樁采取了復打的方法.考慮到該小區(qū)樁基工程量大,為了工程安全和節(jié)省投資,并為后續(xù)的施工提供依據(jù),對貫入度較大的以及經(jīng)過復打的樁,選擇了6根樁進行了靜載測試.由于此次靜載測試的目的并不是進行樁的破壞試驗,因而最大

10、試驗荷載以滿足設計要求為限,至最大試驗荷載時未出現(xiàn)極限特征.從靜載試驗結(jié)果可以看出,該地區(qū)的管樁沉管貫入度實際值是設計值的28 倍 （至設計標高時 ）,這時即使不加長樁長或復打,樁的承載力也完全能夠達到設計要求,可見貫入度設計值偏小;對于貫入度特別大的樁,經(jīng)過復打,樁的承載力也能達到設計要求,且最大沉降量未超過極限值.4 沉管管樁貫入度的準確性分析從上述測試結(jié)果可見,若嚴格按設計控制貫入度則不甚合理.其原因有以下幾點:(1)由于構(gòu)造上的原因,沉管管樁的預制樁靴比樁管外徑大68cm,施工時土對樁管的擠壓力減小,致使樁管下沉的阻力減小,因而使沉管的貫入度增大;成樁后管樁的實際樁徑往往比管徑大 6%

11、7%,這是由于樁靴的直徑較大所致.由于實際樁徑擴大,使得樁的承載力相應地增加,所以,盡管施工時的貫入度相對較大,但靜載試驗加載至最大荷載時沉降量仍然較小.(2)沉管時由于連續(xù)震動,土體內(nèi)摩擦角變化很大.而在樁身灌注混凝土28d 后進行靜載試驗時 ,土體結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定,承載力有一定幅度的提高.(3)復打?qū)吨芡梁蜆抖送吝M行了擠密,使樁側(cè)摩阻力提高,樁端土的強度提高.(4)打樁公式適用于預制樁和鋼管樁估算其打樁阻力,將它用于沉管貫人度的計算只是權宜之計.?40?Research&ApplicationofBuildingMaterials文章編號:1009 9441(2006)03

12、0041 02校園排水工程設計與旋工口口樊源(江西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院,江西南昌330006)摘要:結(jié)合工程實例,探討了如何結(jié)合室外排水設計規(guī)范的規(guī)定,合理地進行排水工程的設計與施工.關鍵詞:排水工程;設計;施工中圖分類號-TU992.05;TU992.03 文獻標識碼:B引言江西省交通學校校區(qū)位于南昌市昌北經(jīng)濟開發(fā)區(qū) ,現(xiàn)占地面積約l2.13 公頃,計劃通過逐步擴建調(diào)整 ,形成集高職,中專 ,技校為一體的專業(yè)性院校.擴建完成后,學院規(guī)模將達到在校生6000人 ,校園總占地面積31.73公頃.該校區(qū)排水工程采用雨,污分流制的排水系統(tǒng).生活污水和雨水分別在兩個各自獨立的系統(tǒng)內(nèi)排放 .根據(jù)GB 兒

13、 4 87室外排水設計規(guī)范的要求設計時考慮校區(qū)的綜合徑流系數(shù)取0.8,設計重現(xiàn)期為 2 年 ,并特別將主干道上的排水管管徑加大.校區(qū)道路設計車速為20km/h,路寬為18m左右，道路總長為6km.在車行道上布置雨水口，其間距一股為40m,在平曲面，低點，路口等重要部位加設雨水口.現(xiàn)就該校區(qū)擴建中排水工程的設計與施工 ,談幾點體會.1 排水工程設計經(jīng)過對試驗結(jié)果及其成因的綜合分析,認為可以適當加大貫入度的設計值.為了安全起見,后續(xù)樁的貫入度宜控制在2 倍設計值范圍內(nèi);對于個別貫入度較大的樁,采用復打的方法將其控制在相同的范圍內(nèi).5 結(jié)語沉管管樁已成為住宅及商住,辦公樓等建設的首選樁型,但其自身也

14、存在著一些缺陷和在設計施工中難以把握的指標,管樁沉管貫入度的控制即是其中之一.因此,必須結(jié)合工程實際,綜合分析貫入度的設計值,現(xiàn)場施工記錄以及當?shù)氐某晒?jīng)驗,避1.1 排水管道斷面布置按照以往的設計經(jīng)驗，對于路寬在18m左右的校區(qū)道路,一般是將雨水主管設在道路中間,雨水主管兩側(cè)接雨水口;將污水主管設在道路一側(cè)人行道上 ,道路另一側(cè)采用接戶井接入污水管.現(xiàn)行的各種口徑下水道磚砌窨井收口均采用鋼筋混凝土或鑄鐵圓形蓋板,它與周邊路面混凝土結(jié)構(gòu)的剛度不一致.此外,窨井周圍的回填土與道路面層材料難以壓實,造成路面竣工通車后沿蓋板四周及四角出現(xiàn)方形的放射性裂紋.而且鑄鐵井蓋座的四周由于有肋的存在,將面層分隔成若干小塊,道路使用后出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象.每逢下雨,雨水就通過裂紋滲入路面結(jié)構(gòu)層中,在車輛的反復水平作用力和震動沖擊下,加速了路面面層的開裂,剝落.同時由于附加應力的增加,容易使鑄鐵井蓋座下強度較低的墊層材料被壓碎以及無固定措施的鑄鐵井蓋向車行方向滑移,存在著交通安全隱患.由于窨井四周的路面出現(xiàn)高低不平,車輛的反復沖擊作用下最終會造成害井的不均勻沉降.該校區(qū)所在地均是由沙土回填至設計標高,地基的不均勻沉降會使路面的破壞更嚴重.為了保持車行道的平整度和行車的舒適性,除了要求道路路基要達到