某工民建復合地基工程施工分析

郝銀平

摘 要：某工程由于天然地基基底承載力不能滿足上部荷載要求，采用人工挖孔置換樁復合地基對外框筏板地基土進行加固處理，對中筒范圍采取C15毛石混凝土換填處理，在保證安全生產過程中嚴格控制施工質量。

關鍵詞：復合地基；施工處理；質量保證；安全管理

1 工程概況

本工程為地下5層、地上37層的商場、辦公、餐飲性質的超高層建筑，總高度為162.75m，總建筑面積為139918m2，屬一類高層公共建筑，地基基礎設計等級為甲級。

由于擬建物塔樓荷載較大，根據《項目巖土工程勘察報告》，塔樓地段基底下分布砂層、全～強風化泥巖等相對軟弱夾層，不能滿足設計要求，故需對塔樓地段地基進行處理。中筒筏板要求處理后復合地基承載力特征值fak不小于1200kPa，地基的基床系KP=60000kN/m3；外框筏板要求處理后復合地基承載力特征值fak不小于800kPa，地基的基床系數KP=45000kN/m3。

經多種方案技術經濟比較，建議采用人工挖孔置換樁復合地基對外框筏板范圍內的地基土進行加固，樁端進入中等風化泥巖0.5m以上；對中筒范圍采取C15毛石混凝土換填處理。通過對建筑場地地質情況及建筑物結構、性質的分析，認為采用本方案進行加固處理技術上可行。

2 場地工程地質及水文地質條件

2.1 地形地貌

擬建場地地貌單元屬Ⅱ級階地。場地地形變化較大，孔口標高為498.89～503.16m，高差為4.27m。

2.2 地層結構

在擬建場地勘探深度范圍內的地層主要由第四系人工填土層（Q4ml）、第四系全新統沖洪積層（Q4al+p1）、第四系上更新統沖洪積層（Q3al+p1）和白堊系上統灌口組（K2g）泥巖組成，見表1。

2.3 地下水

本工程場地地下水類型為上層滯水、孔隙潛水和基巖裂隙水。上層滯水主要富存于場地上部的填土中，僅局部分布，靠大氣降水和管溝滲漏補給，埋藏較淺，無統一水面，水量較小，易于疏排；孔隙潛水主要富存于第四系砂卵石層中，受大氣降水和岷江水系地下水徑流補給，水量豐富。場地環境類別為Ⅱ類，強透水層。擬建場地地下水對混凝土結構和混凝土結構中的鋼筋不具腐蝕性，但對鋼結構具有腐蝕性。

場地基坑挖至設計墊層底標高以上300mm時，CFG樁開始施工。最大樁長約11.00m，樁長標高約為496.50m，故在CFG樁前施工前，基坑需進行降水。

3 復合地基處理

3.1 外框筏板人工挖孔置換樁復合地基處理

人工挖孔置換樁徑1200mm（不含150mm護圈），樁長6.0m左右，進入中風化泥巖0.5m，按正方形布樁。A區布樁置換率m=0.168，B區布樁置換率m=0.216，褥墊層厚度30cm，夯填度小于0.9。換填處理：采用C15毛石混凝土換填至中風化泥巖頂面。

（1）根據場地地質情況、地基承載力與地基基床率數值要求，結合成都地區類似工程經驗，本工程中筒部分采用換填處理，基余部分采用人工挖孔置換樁進行處理的方案是適宜的。

（2）復合地基設計參數選取恰當，計算模型正確，計算無誤，圖示清楚，設計方案合理，可作為施工依據。

（3）由于復合地基承載力高，無法進行靜載試驗，本方案采用實測中風化泥巖的樁端端阻力特征值及樁周側阻力特征值，再計算復合地基承載力的間接方法可行，可作為竣工驗收依據。

（4）根據工程類比經驗，復合地基基床系數按45000～50000kN/m3、換填地基基床系數按60000kN/m3取值恰當。

3.2 中筒筏板地基處理

中筒筏板要求處理后復合地基承載力特征值fak不于小1200kPa，根據成都地區類似工程處理經驗，處理后復合地基承載力特征值fak很難達到1000kPa以上。且根據地勘報告顯示：樁間土大部分地段為細砂，處理有一定難度，處理費用加上相應檢測費用，已和直接采用C15混凝土換填費用相近，且工期較長，故中筒筏板地基建議采用C15混凝土換填，換填濃度至中等風化泥巖頂面，平均深度約4.5m?；娱_挖按1∶0.1～1∶0.3放坡，換填總方量約3500m3。根據工程經驗類比，其地基基床系數可達60000kN/m3以上。為保證基坑東南側的護壁安全，要求換填施工時要求分塊分步換填，換填時分塊交接處須將泥土處理干凈（圖1）。

挖至中風化泥巖頂面后，進行3點載荷試驗，以準確確定中等風化泥巖的承載力特征值。

4 施工質量控制

（1）按《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）施工。

（2）樁端須進入中等風化泥巖內不少于0.5m。

（3）樁體質量控制標準：樁位允許偏差≤0.40D。樁垂直度偏差不超過1.0%，樁長允許偏差+100mm，樁徑允許偏差-20mm，現場進行抽樣檢查。護壁采用C20混凝土，樁芯采用C25混凝土，采用振動棒振實。

（4）水泥、砂、卵石應具備符合質量要求的材質試驗資料。

（5）認真作好施工記錄。

（6）每臺班取樣一組送試驗室作樁試塊28d強度試驗。

（7）施工全過程有專業技術人員負責質量自檢。

（8）對建筑物測量控制樁、軸線應專門保護。

（9）施工全過程配專業技術人員負責質量自檢。

（10）在施工過程中如發現異常情況，須進行施工勘察，以進一步確定處理深度及處理范圍。

（11）嚴格控制施工質量，確保樁端及換填深度進入中風化泥巖。

（12）施工結束后，嚴格按《建筑地基處理技術范圍》的有關要求進行復合地基檢測。檢測合格后方可進行下一步施工。

（13）經地基處理后的建筑應進行地基變形驗算，并按規定進行沉降觀測。

5 施工流程

為避免中筒換填施工對復合地基施工造成影響，故先進行換填施工，再進行復合地基處理施工。流程如下：基坑開挖至設計標高（基底墊層底標高以下200mm）→中筒開挖至設計深度→C15混凝土換填→人工挖孔至設計深度（進入中等風化泥巖0.5m以上）→樁底深井載荷試驗→填料（C25混凝土）振搗密實，直至設計樁頂標高→樁身完整性檢測→人工撿底并裁樁→鋪設并壓實。

6 結束語

人工挖孔置換樁處理地基的方式有著比單一樁處理地基無法比擬的優點，對于地質條件比較復雜的場地，采用該方法進行地基處理方式具有造價低，施工工期短，承載力較高，沉降量及差異沉降較小等優點，值得推廣。

參考文獻

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