勘察阶段桩基方案的选择与评价

发布日期:2019-09-06

《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第4.9.8条规定,桩基工程的岩土工程勘察报告应包括:1)提供可选的桩基类型和桩端持力层;提出桩长、桩径方案的建议;2)分析成桩的可能性,成桩和挤土效应的影响,并提出保护措施的建议。东营市位于山东北部黄河三角洲地区,地基土以河流冲积成因的粉土、粉质黏土为主,地基土承载力较低,桩基使用普遍。因此,勘察阶段进行合理的桩基方案选择与评价显得尤为重要。

      1、场地地基土的桩基承载力参数确定

     根据地基土的岩性特征、埋藏条件及物理力学性质指标,参照《建筑岩土工程勘察设计规范》DB37/5052)、《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ/T72)和《建筑桩基技术规范》JGJ94)等规范,并结合本地区的建筑经验,综合确定各土层的预制桩、灌注桩桩端土承载力特征值及桩周土摩阻力特征值。

  2、桩基方案的选择与评价

  1) 桩型、桩长的选择

  根据场地环境条件、地基土层分布和性质特点、地下水土腐蚀性,选择经济适用的桩型。本地区一般有灌注桩和预制桩两种桩型可供对比选择。(1)灌注桩:承载力大,桩径、桩长可灵活选择、抗拔性能较好;施工无震动,低噪音,桩基施工不会产生挤土效应。在地下水强腐蚀环境下不宜采用灌注桩;应特别注意东营港地区存在地下水中CL-离子≥20000mg/l的环境,采用灌注桩时其防护措施应专门研究。2)预制桩:桩身强度高,桩身质量由制造厂有保证;现场施工机械化程度高,无泥浆;施工工期短,沉桩质量易保证,整体造价相对较低。同时也应注意预制空心桩的桩身抗剪承载力较低的缺点。桩型的选择可按照《高层建筑岩土工程勘察规标准》JGJ/T72-2017第8.3.5条的规定原则进行。

 在确定桩型之后,根据勘探成果确定的桩端持力层位置,确定基桩长度,基桩长度应满足《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.2.2条要求,基桩长度过长导致钻孔深度不足时应调整勘察方案或缩短桩长。桩端持力层应满足《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.3.3条、《高层建筑岩土工程勘察规标准》JGJ/T72-2017第8.3.4条规定。

 桩长确定后,结合估算的单桩承载力和调查的建筑物荷载,进一步分析推荐的基桩方案的合理性。如一栋17层的住宅,调查的建筑荷载15kN/m2/层,推荐采用桩径500mm的预应力管桩,单桩承载力特征值700kN,估算3.5桩径*3.5倍桩径的基底面积范围内的荷载为3.5X0.5X3.5X0.5X15X17=780.9kN,经过估算推荐的单桩承载力过小,基桩方案不合理;同样,推荐的单桩承载力特征值远大于上部结构柱底荷载的基桩方案也不合理。

 2 )沉桩可行性分析

 预制桩的沉桩阻力主要为桩端阻力和桩侧阻力,应注意设计有效桩长范围内是否存在影响预制桩沉桩的土层,如杂填土、厚度较大的密室粉土及砂土等坚硬土层;同时也应注意厚度较大的淤泥质土层以及大量密集沉桩可能引起桩位偏差。存在时,应根据土层的实际情况,推荐合理的沉桩方式、沉桩顺序和处理措施,如静压施工改为锤击施工、引孔、挖出地下障碍物等措施。

 灌注桩的沉桩可行性主要分析各种施工方式的适用条件,结合地层条件按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第6.2.1条规定推荐施工方法。

   3、结束语:

   建筑物对地基的要求可概括为:可靠的整体稳定性、足够的地基承载力、在建筑物的荷载作用下地基变形的要求。因此,在岩土勘察阶段进行桩基方案的选择与评价,对于确保建筑工程的安全意义重大。本文着重从承载力方面探讨了桩基方案的评价内容及注意事项供广大同行探讨学习。