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摘 要： 本文以焦作某高層住宅項目為例，詳細分析了該項目設計中各種基礎方案選用的可能性，并對最終采用基礎的方案提出合理的施工要求。
【摘要】：本文以焦作某高層住宅項目為例，詳細分析了該項目設計中各種基礎方案選用的可能性，并對最終采用基礎的方案提出合理的施工要求。
【關鍵詞】：長螺旋鉆孔壓灌樁基礎、泥漿護壁鉆（沖孔）灌注樁基礎、CFG樁（或素混凝土樁）復合地基
Abstract: Illustrated by a project of high-rise building in Jiaozuo, the probabilities of various foundation design schemes are analyzed detailedly, and the reasonable construction requirements of the ultimately adopted scheme are put forward in this paper.
Key words: foundation with long bored pile; foundation with slurry protecting wall bored pile; composite foundation with CFG pile (or plain concrete pile)
中圖分類號： G267 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、工程概況：
本工程位于焦作市解放中路北側，西臨工字路，交通便利，地理位置優越。規劃紅線以內項目總用地面積約為90畝，工程共包括八棟高層建筑及其附屬商業。
二、設計條件：
根據地勘資料，本工程建筑場地的卵石層錯層分布，有的勘察孔卵石層達到4～5米深，一般粒徑2～10cm，最大粒徑大于20cm，局部膠結成塊狀，土層分布較為復雜，地基基礎的合理設計就成為該項目設計的重點與難點之一。本文擬就該項目中較具有代表性的6＃住宅樓為例，分析該項目的合理地基基礎方案，供類似工程參考。
本工程總高度96.0m，地上33層，地下一層地下室。結構形式采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，基礎埋深正負零下5.8米，室內外高差0.3m。
參照地勘資料，建場地地貌單元屬山前沖洪積平原后緣，分布的地基土主要為第四紀沖、洪積作用形成的粉質粘土及卵石等。
基礎持力層范圍內地基土分布：
（3）粉質粘土：淺黃褐色，可塑，具針蟲孔，蟲孔被土質蟲屎充填，具白色鈣鹽析出，具少量褐色浸染。層厚0.9～5.9m，層頂標高132.16～138.29m。
（3-1）卵石：青灰色、黃灰色，稍密～中密，巖性成份主要為灰巖，混少量姜石，卵石含量約為55%～65%，顆粒呈次圓狀～次棱角狀，一般粒徑2～8cm，最大13cm。充填物以圓礫、砂為主，局部以粘性土充填。級配不良，呈透鏡體狀分布，最大層厚4.5m。
（4）粉質粘土：淺黃褐色、微紅，可塑～硬塑，具針蟲孔，具白色鈣鹽析出，具少量褐色浸染，偶見小姜石，局部含卵礫石。層厚1.4～4.1m，層頂標高130.36～132.89m。
（5）粉質粘土：淺黃褐色、褐黃色，可塑，具針蟲孔，具較多白色鈣鹽析出，具褐色，含少量姜石，局部粉粒含量較高。層厚1.1～7.9m，層頂標高124.61～129.99m。
（5-1）卵石：青灰色，稍密～中密，巖性成份主要為灰巖，混少量姜石，卵石含量約為55%～65%，顆粒呈次圓狀～次棱角狀，一般粒徑2～8cm，最大13cm。充填物以圓礫、砂為主，局部以粘性土充填。級配不良，呈透鏡體狀分布，最大層厚3.2m。
（6）粉質粘土：微紅、淺棕紅色，可塑～硬塑，具針蟲孔，具白色鈣鹽析出，具褐色浸染，含姜石。層厚1.7～4.0m，層頂標高120.14～122.63m。
（7）粉質粘土：淺黃褐色、褐黃色，可塑，具針蟲孔，具白色鈣鹽析出，具褐色浸染，含姜石，直徑3～10cm。層厚2.2～5.2m，層頂標高117.04～120.64m。
（8）粉質粘土：褐黃色，局部淺棕紅色，可塑，局部硬塑，具針蟲孔，具白色鈣鹽析出，具褐色浸染，含姜石。層厚2.7～8.9m，層頂標高113.69～115.59m。
（8-1）卵石：青灰色，中密，巖性成份主要為灰巖，混少量姜石，卵石含量約為60%～70%，顆粒呈次圓狀～次棱角狀，一般粒徑2～10cm，最大大于20cm。充填物以圓礫、砂為主，局部以粘性土充填。局部具鈣質膠結成塊狀，級配不良，呈透鏡體狀分布，最大層厚1.5m。
（9）粉質粘土：微紅、淺棕紅色，可塑～硬塑，具針蟲孔，具白色鈣鹽析出，具褐色浸染，含姜石。層厚7～25.5m，層頂標高104.93～107.71m。
（9-1）卵石：青灰色，中密，巖性成份主要為灰巖，混少量姜石，卵石含量約為60%～70%，顆粒呈次圓狀～次棱角狀，一般粒徑2～8cm，最大大于13cm。充填物以圓礫、砂為主，局部以粘性土充填。局部具鈣質膠結成塊狀，級配不良，呈透鏡體狀分布，最大層厚19m。
（10）卵石：青灰色，密實，巖性成份主要為灰巖，卵石含量約為75%，顆粒呈次圓狀～次棱角狀，一般粒徑2～8cm，最大大于12cm。充填物以圓礫、砂為主，含少量泥質。局部具鈣質膠結成塊狀，級配不良，該層未揭穿，最大揭露層厚6.0m。
場地穩定水位埋深19.65～20.95m，地下水穩定水位標高在120.55～121.20m之間。歷史最高水位標高123.50m。
本工程場地地基土承載力特征值及變形參數見下表：
各地基土承載力特征值及變形參數
層號及巖土名稱承載力特征值fak(kPa)壓縮模量Es（1-2） (MPa)
（3）粉質粘土1407.9
（3-1）卵石40028
（4）粉質粘土1608.3
（5）粉質粘土1708.5
（5-1）卵石40033
（6）粉質粘土1708.3
（6-1）卵石45035
（7）粉質粘土1658.2
（8）粉質粘土1759.7
（8-1）卵石45035
（9）粉質粘土1809.4
（9-1）卵石46038
（10）卵石60052
三、地基基礎方案的分析及確定
經計算復核，本工程筏基基底壓力約為560～570kPa,結合工程地質剖面圖，基礎持力層為第（3）層粉質粘土，其承載力低，地基土均勻性差，天然地基上的淺基礎難以滿足設計要求，應采用地基處理或采用樁基礎設計，具體分析詳見下表：
長螺旋鉆孔壓灌樁基礎泥漿護壁鉆（沖孔）灌注樁基礎 CFG樁（或素混凝土樁）復合地基
工法施工準備-測量放線-鉆機對位-檢查樁管、混凝土輸送管-鉆進成孔-泵壓混凝土與提升鉆桿-鋼筋籠安裝就位-移機樁位測量-便橋平臺搭設-護筒制作、下沉－樁位復測－鉆進－檢查孔深－鉆至設計要求終孔－初次清空－鋼筋籠吊裝焊接－二次清孔－測定沉渣厚度－安放導管－灌注混凝土－拔護筒施工準備-工藝試驗-樁位測量、樁機就位-振動沉管至設計深度-拌料、投料-振動拔管-樁機封閉-開槽處理樁頭-鋪設土工格柵-鋪填砂礫
適應性有卵石層，要前期試樁進行試驗性施工以確定施工機械和工藝是否合適。 適應性強有卵石層，要前期試樁進行試驗性施工以確定施工機械和工藝是否合適。
檢測進行承載力和樁身質量檢驗進行承載力和樁身質量檢驗采用復合地基載荷試驗檢驗承載力，還應進行低應變動力試驗，檢測樁身完整性
設備長螺旋鉆機或其他專用設備沖孔鉆機或其他專用設備長螺旋鉆機或其他專用設備
環境 影響無泥漿護壁污染有較大的振動，可能影響臨近建構筑物，可以挖隔振溝消除 有泥漿護壁污染 無泥漿護壁污染
定額造價估算 （按處理深度4米考慮）138元/m2 （考慮開挖后再回填）30元/m280元/m
工期短長 長(超過30層的高層需經過省專家論證后才可采用復合地基)
施工技術水平要求高相對低 高
根據本工程的實際情況，天然地基上的筏板基礎不可行，單考慮提高地基承載力可采用CFG樁（或素混凝土樁)對地基土進行地基處理，但地基土中夾較多卵石透鏡體，分布極不穩定，厚度差異較大。上部地基土中卵石夾層厚度2.9～7.3m，卵石最大粒徑大于20cm，局部膠結成塊狀。有些地段含較多姜石，局部富集成層。采用CFG樁（或素混凝土樁)成樁難度大，并且無法有效調整地基的均勻性，地基處理方案難以實施。長螺旋鉆孔壓灌樁基礎一般情況下使用長螺旋鉆孔，在這種土層情況下，長螺旋鉆難以進入，施工難度較大。結合上述分析，本工程不采用這兩種處理形式。泥漿護壁沖孔灌注樁基礎采用沖孔技術，泥漿護壁沖孔灌注樁具有相對獨立性、在堅硬的巖層具有成孔速度快等特點，較適合本工程場地土層情況，施工難度也不大。因此本工程地基形式最終采用泥漿護壁沖孔灌注樁基礎。
考慮到本工程場地地質較為不均，設計中采用筏板基礎增加其整體剛度，提高了施工速度，節約了材料費和人工費，相比其他基礎形式，具有明顯的經濟效益。
四、泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工中應注意的事項：
1、由于本工程為大面積樁基施工，施工時應合理安排打樁順序和樁機行走路線。
2、基樁施工時應對樁頂和地面土體的豎向和水平位移進行系統觀測，若發現異常，及時調整沉樁速率等措施。
3、基樁施工時應對鄰近路面、建筑物及地下管線進行監測，確保鄰近路面、建筑物及地下管線的安全。
4、掌握樁基樁端持力層深入基巖的深度。
5、鋼筋籠制作嚴格按圖紙設計和規范要求加工，下放前，須加混凝土塊，確保鋼筋保護層。焊接應連續、飽滿、無夾渣、氣泡，應符合規范要求，同時做隱蔽工程驗收。
6、鋼筋籠在起吊、運輸和安裝中應采取措施，防止變形。安裝入孔時，應保持垂直狀態，對準孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁，下籠中若遇阻礙不得強行下放，應查明原因，酌情處理后再繼續下籠。
7、控制泥漿護壁沖孔灌注樁的樁頂超灌量。設計及施工規范均要求注意控制好最后一次灌入量。當鑿除樁頂浮漿層后, 應保證設計的樁頂標高及混凝土質量。如果控制不好, 會有高有低, 必然會造成大量的材料和勞力的浪費, 因此合理有效地控制超灌量是十分有意義的。
8、應用泥漿護壁沖孔灌注樁樁底后注漿技術。不管采用正循環還是反循環方式清孔, 樁底沉渣總會或多或少的存在, 會使樁的承載力受到影響。而應用樁底后注漿技術主要在于固化灌注樁的沉渣( 虛土) , 加固樁底樁側一定范圍的土體, 減少樁的變形, 在一定程度上提高樁的承載力。
五、結語
根據本工程場地的特殊性和泥漿護壁沖孔灌注樁所具備的優點，我們在該項目的地基基礎方案中采用了泥漿護壁沖孔灌注樁基礎。目前該項目正在順利施工中，相信必將能夠產生良好的經濟和社會效益。
