翟影

（重慶市設(shè)計院，重慶 400015）

當(dāng)建筑物場地上部的土層比較軟弱時，采用普通的擴大基礎(chǔ)，則地基的強度、穩(wěn)定性和變形都將不能滿足建筑物的要求，這時往往采用樁基礎(chǔ)。在地基中沉入多根樁，把上部的荷載傳入深層土中或傳入巖層，這個方法在我國得到廣泛應(yīng)用。人工挖孔灌注樁作為一種傳統(tǒng)的成樁施工工藝，具有造價低、所需施工設(shè)備簡單、成樁直徑大、成樁質(zhì)量容易保證等特點，在我國山地丘陵地區(qū)應(yīng)用較為普遍；同時也存在受地質(zhì)條件限制，工人勞動強度大、危險性高，容易對周邊建筑物造成影響等缺點，特別是井下作業(yè)環(huán)境惡劣，工人隨時有可能受到涌水、涌沙、塌方、毒氣、觸電、高處墜落、物體打擊等的安全威脅，已成為一種落后的施工工藝，在一些發(fā)達國家和地區(qū)早已禁止采用。自2003年以來，廣東、福建、云南、重慶等地建設(shè)廳（委員會）先后出臺了限制使用和逐步淘汰人工挖孔樁的通知、通告。重慶市建委有關(guān)通知規(guī)定，除因施工技術(shù)、現(xiàn)場條件限制不能采用機械成孔的項目，以及開挖孔徑大于1.2m（含1.2m）且深度不超過3m（含3m）的巖石地基的成孔項目以外，自2012年7月1日起，禁止用于建設(shè)工程領(lǐng)域。那么進入“后人工挖孔樁時代”，又有哪些其他樁型和成樁工藝可供重慶地區(qū)選擇呢？

1 樁型和成樁工藝選擇的基本原則

選擇樁型與工藝時，應(yīng)對建筑物的特征(建筑類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能，建筑物的安全等級等)，地形、工程地質(zhì)(穿越土層樁端持力層巖土特性)及水文地質(zhì)條件 (地下水類別、地下水位)，施工機械、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗，各種樁施工法的特征、制樁材料供應(yīng)條件，造價以及工期等進行綜合性研究，并進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較，最后選擇經(jīng)濟合理，安全適用的樁型和成樁工藝。

2 重慶地區(qū)可能采用的樁型和成樁工藝

重慶地區(qū)樁基礎(chǔ)多以中風(fēng)化泥巖、灰?guī)r或砂巖作為持力層，上部覆土多以素（雜）填土、粉質(zhì)粘土為主，局部地區(qū)有淤泥質(zhì)土、砂土、卵石、溶洞發(fā)育等。重慶地處四川盆地東南部，地貌以丘陵、山地為主，建筑場地大多高低不平。因此要求所選擇的機械成樁工藝能夠穿越中風(fēng)化巖層、且樁機自身移動較為靈活。近年來，重慶地區(qū)已經(jīng)使用的機械成樁工藝主要有機械旋挖成孔灌注樁、長螺桿鉆成孔灌注樁、高強預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制管樁等，應(yīng)該說樁型、成樁工藝和已經(jīng)實施的項目數(shù)量均比較有限，下文就各種可能適合重慶地區(qū)的樁型和成樁工藝逐一給出介紹。

2.1 機械鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁施工工藝過程繁多，在整個施工過程中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是鉆孔，鉆孔速度的快慢和成孔的質(zhì)量在整個樁基施工過程中居于主導(dǎo)地位，鉆孔機械就是灌注樁基礎(chǔ)施工的主導(dǎo)機械，因此對鉆孔機械的比選尤為重要。

2.1.1 沖擊鉆

沖擊鉆機是一種比較傳統(tǒng)的鉆進機具，依靠沖擊錘進行沖砸，掏渣筒掏渣，上下往復(fù)沖擊將土石劈裂、砸碎，部分被擠入孔壁之內(nèi)，普通泥漿護壁。適用于常見的所有填土層、粘土層、密實砂層、圓礫層及角礫復(fù)合夾層，但在大漂石、卵石層及微風(fēng)化地層中進尺緩慢，且沖擊錘容易損壞。而且，在松散且厚度較大的砂層中鉆進時容易塌孔，主要原因是沖擊鉆進時孔內(nèi)泥漿比重不均勻，上部小下部大，掏渣筒掏渣后孔內(nèi)水位降低產(chǎn)生水位差造成塌孔。

沖擊鉆具有地層適應(yīng)范圍廣、施工速度快、場地環(huán)境要求小、造價較低等特點。但同時沖擊鉆勞動強度大，泥漿循環(huán)要設(shè)立泥漿回流池占地大，產(chǎn)生的泥漿不易外運，施工震動噪音大，環(huán)境評價差。

沖擊成孔灌注樁屬于部分擠土樁范疇，重慶大部分地區(qū)均有使用的可能性。

2.1.2 回轉(zhuǎn)鉆機

回轉(zhuǎn)鉆機是一種在我國應(yīng)用時間最長、范圍最廣、市場保有量最大的成孔機具，該種鉆機除在卵、礫石層鉆進較為困難外，在其它各種常見地層均有良好的適用性?；剞D(zhuǎn)鉆機根據(jù)排渣方式的不同分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種，反循環(huán)又細分為泵吸、氣舉、孔底泵送(射流)三種。在素土層、粘土層及砂土層常采用正循環(huán)，在卵石層、砂卵石夾層、巖石層及孔底清渣常采用反循環(huán)。根據(jù)地層不同，鉆頭可采用不同形式，特別是在鉆進堅硬巖石層時需配置滾刀鉆頭或牙輪鉆頭，回轉(zhuǎn)鉆機的鉆孔直徑可達2～5m，深度可達100m。

正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機具有應(yīng)用范圍廣、護壁效果好、成孔質(zhì)量高，施工無震動、無噪音、機具操作方便、造價較低等特點。但同時其在復(fù)雜地層成孔效率較低，施工現(xiàn)場用水量大、泥漿排放量大，擴孔率較難控制，又很難在卵石、漂石、基巖上施工，特別是在堅硬地層中進度緩慢，施工成本直線上升。

回轉(zhuǎn)鉆機尤其是反循環(huán)鉆機，重慶大部分地區(qū)均有使用的可能性，更換擴底鉆頭后可擴底。

2.1.3 沖擊反循環(huán)鉆機

沖擊反循環(huán)鉆機是一種將傳統(tǒng)的沖擊鉆機與反循環(huán)排渣工藝相結(jié)合的新型大孔徑鉆機。即利用沖擊鉆頭對巖石進行較高頻率的沖擊，使巖石產(chǎn)生破碎，然后利用反循環(huán)排渣方式及時將破碎巖屑第一時間排出孔外，該種鉆法既保留了傳統(tǒng)沖擊式鉆機的施工成本低、清孔干凈、沉渣量少、適應(yīng)地層廣的優(yōu)點，又克服了其不能連續(xù)排渣、重復(fù)破碎多的不足，廣泛適用于各種復(fù)雜地層施工。

沖擊反循環(huán)鉆機與回轉(zhuǎn)鉆機各有各的優(yōu)點，一般在粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂層施工時，回轉(zhuǎn)鉆機要比沖擊反循環(huán)鉆機施工快1.1～1.3倍，且成本消耗較低。但在卵礫石層及基巖施工中，沖擊反循環(huán)鉆進明顯比回轉(zhuǎn)鉆進要快2～3倍，尤其在一些丘陵山區(qū)地帶，沖擊反循環(huán)在施工復(fù)雜地層即卵石層及卵礫夾石層時成孔速度優(yōu)越性更加顯著；在成本消耗方面在卵礫石層、漂石、基巖施工中，沖擊鉆進效率高，而回轉(zhuǎn)鉆機鉆進速度慢，成孔周期長，成本比沖擊鉆進大3倍以上；如遇大漂石、大塊石、硬度較高的花崗巖回轉(zhuǎn)鉆機很難鉆進，只能用沖擊反循環(huán)鉆機來完成。但同時沖擊反循環(huán)鉆進振動對周圍環(huán)境影響很大，特別是沖擊下部堅硬基礎(chǔ)巖面時，沖擊振動對周圍產(chǎn)生很大噪音，另外鉆機功率大、耗電量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、搬遷運輸成本也較高。

該種鉆機，在重慶大部分地區(qū)均有使用的可能性。

2.1.4 長螺旋鉆機

長螺旋鉆機成孔屬干作業(yè)、非擠土灌注樁范疇，是用長螺旋鉆孔機的螺旋鉆頭在樁位處就地切削土層，被切土塊鉆屑隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，沿帶有螺旋葉片的鉆桿上升，自動排出孔外的成孔方法。

長螺旋鉆機適用于各類填土、粘性土、粉土、粉質(zhì)砂土、碎石類土，具有震動小、噪聲低、不擾民、鉆進速度快、無泥漿污染、樁身質(zhì)量好、地層的適應(yīng)性強、造價低等特點，并且根據(jù)需要，調(diào)整壓力，樁徑范圍在0.3～1.2m之間可調(diào)，鉆孔深度一般為10～35m。但長螺旋鉆機不適宜大粒徑卵石、卵礫夾石層、漂石地層施工，樁底不能入巖，一般樁徑較小，單樁承載力低，并且機身龐大、自重大，運輸成本高。

因其不適用于中風(fēng)化基巖，重慶局部地區(qū)可能采用。

2.1.5 旋挖鉆機

旋挖鉆機是近年來發(fā)展最快的一種新型樁基成孔施工方法，它通過鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土，通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置護壁，反復(fù)循環(huán)而成孔。

旋挖鉆機適用于各類粘土、粉土、密實砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層，借鉆具自重和鉆機加壓力，耙齒切入土層，在回轉(zhuǎn)力矩的作用下鉆斗同時回轉(zhuǎn)配合不同鉆具，適應(yīng)于干式(螺旋)、濕式(回轉(zhuǎn)斗)的成孔作業(yè)。目前，旋挖鉆機的最大鉆孔直徑為3m，最大鉆孔深度達120m(主要集中在40m以內(nèi))，最大鉆孔扭矩620kNm。旋挖成孔的施工方法具有施工質(zhì)量可靠、成孔速度快、成孔效率高、適應(yīng)性強等特點，大大縮短了工期，廢漿少，低噪音，污染小保護了環(huán)境，克服了機械成孔時孔底沉淤土多、樁側(cè)摩阻力低、泥漿管理差的缺點，極大地提高了施工質(zhì)量。但其缺點是對于厚度較大的松散砂層在鉆進時易塌孔，在卵石含量較大的卵石層鉆進時速度慢，不太適用于堅硬巖石層入巖施工。旋挖鉆機一次投入費用較大，但成孔費用消耗等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)比其他方法成孔費用低，應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、工程量和施工進度綜合考慮，從目前看該工藝在我國有著相當(dāng)可觀的經(jīng)濟效益。

近幾年，隨著大功率旋挖鉆機在重慶地區(qū)的應(yīng)用，逐步解決了鉆挖堅硬巖層的困難，并憑借施工速度快、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強等諸多優(yōu)勢，逐漸被建設(shè)各方認可和接受。該鉆機更換擴底鉆頭后可在中風(fēng)化基巖中擴底嵌巖。

2.2 預(yù)制樁

預(yù)制樁，是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料、各種形式的樁（如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等），用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。中國建筑施工領(lǐng)域采用較多的預(yù)制樁主要是混凝土（預(yù)應(yīng)力）預(yù)制樁和鋼樁兩大類。重慶地區(qū)多以中風(fēng)化基巖作為持力層，可能采用的樁型主要是預(yù)應(yīng)力高強度混凝土（PHC）管樁和鋼樁。

2.2.1 PHC管樁

PHC管樁，即預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁，是采用先張預(yù)應(yīng)力離心成型工藝，并經(jīng)過10個大氣壓、180℃左右的蒸壓養(yǎng)護，制成一種空心圓筒型混疑土預(yù)制構(gòu)件，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長為10m ，標(biāo)準(zhǔn)直徑從300～800mm，混凝土強度等級≥C80。

一般采用工廠預(yù)制，運輸至現(xiàn)場利用專用機械沉樁的PHC管樁有著自身的諸多優(yōu)點。單樁承載力高，500直徑的PHC管樁的單樁承載力特征值可達2000kN，超過600直徑的灌注樁單樁承載力特征值。300～600mm直徑的管樁一般廠家均可生產(chǎn)，少數(shù)廠家可生產(chǎn)800～1000mm直徑的管樁，可滿足60層以下的高層建筑使用。樁身耐打，穿透力強，對持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強。預(yù)應(yīng)力管樁的單位承載力造價在諸多樁型中是較便宜的一種，相比鉆孔灌注樁減少1/3以上。運輸?shù)跹b方便，接樁快，成樁長度不受施工機械的限制。

但是，預(yù)制樁的擠土效應(yīng)在飽和粘性土中是負面的，會引發(fā)灌注樁斷樁、縮頸等質(zhì)量事故，對于擠土預(yù)制混凝土樁和鋼樁會導(dǎo)致樁體上浮，降低承載力，增大沉降；擠土效應(yīng)還會造成周邊房屋、市政設(shè)施受損；對松散土和非飽和填土，擠土效應(yīng)則是正面的，會起到加密、提高承載力的作用；錘擊樁施工時會產(chǎn)生油煙、噪音、振動和擠土等影響，尤其是噪音可高達130分貝以上，因此許多城市已限制在市區(qū)內(nèi)打樁，而靜壓法施工則可基本消除上述影響；對施工場地有一定的要求，施工現(xiàn)場地表承載力必須滿足樁機平穩(wěn)行走的要求，全液壓式壓樁機機型和重量都較大，目前我國最大的壓樁機重達800t，通過樁機下部的短船靴傳至地面的壓強高達160～180kPa（不過，重慶的一般的粉質(zhì)粘土承載力或經(jīng)過淺層強夯處理的填土均可滿足該要求），若打樁機下的地基土層太軟弱，則機身較易在打樁過程中發(fā)生傾斜，從而導(dǎo)致管樁傾斜，甚至形成偏心受力而將樁頭打碎。

近年來隨著港口、水利、橋梁等大型建設(shè)項目的需要，直徑在1000～1400mm范圍的大直徑PHC管樁在我國得到了長足發(fā)展。筆者設(shè)想，若能將其用于建筑工程領(lǐng)域，60層以上的超高層仍然可行。但其對沉樁機械的要求很高，一般只能采用大功率的柴油錘，其過大的打樁噪音限制了使用范圍，但在無噪音限制、滿足機械使用條件的地段仍不失為一種大承載力樁基的選擇。

該種樁型，在重慶大部分地區(qū)均有使用的可能性。

2.2.2 鋼樁

在我國沿海及內(nèi)陸沖積平原地區(qū)，土質(zhì)常為很厚 （深達50～60m）的軟土層，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大時，這類地基常不能直接作為持力層，而低壓縮性持力層又很深，采用一般樁基，沉樁時須采用沖擊力很大的樁錘，用常規(guī)鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土樁，將很難以適應(yīng)，為此多選用鋼管樁加固地基。因此，鋼管樁（或H型鋼）在國內(nèi)外都得到了較廣泛的應(yīng)用。

鋼管樁的特點是:（1）重量輕、剛性好，裝卸、運輸、堆放方便，不易損壞。（2）承載力高。由于鋼材強度高，能夠有效地打入堅硬土層，樁身不易損壞，并能獲得極大的單樁承載力。（3）樁長易于調(diào)節(jié)。可根據(jù)需要采用接長或切割的辦法調(diào)節(jié)樁長。（4）排土量小，對鄰近建筑物影響小。樁下端為開口，隨著樁打入，泥土擠入樁管內(nèi)與實樁相比擠土量大為減少，對周圍地基的擾動也較小，可避免土體隆起；對先打樁的垂直變位、樁頂水平變位，也可大大減少。（5）接頭連接簡單。采用電焊焊接，操作簡便，強度高，使用安全。（6）工程質(zhì)量可靠，施工速度快。但鋼管樁也存在鋼材用量大，工程造價較高；打樁機具設(shè)備較復(fù)雜，振動和噪聲較大；樁材保護不善、易腐蝕等問題，在選用時應(yīng)有充分的技術(shù)經(jīng)濟分析比較。

該種樁型，在重慶大部分地區(qū)均有使用的可能性，只是造價可能偏高。

2.3 人工挖孔灌注樁

人工挖孔樁能夠長期成為山地丘陵地區(qū)大直徑灌注樁的主要樁型，自身有著諸多優(yōu)點。受力性能好，由于挖孔樁直徑大，所以單樁承載力高，挖孔樁一般直徑為0.8～2.4m，可承幾千kN乃至幾萬kN的力，特別適用于上部傳來的荷載大而集中的結(jié)構(gòu)。由于其嵌入巖層一定深度，所以能承受較大的水平荷載，擴底挖孔樁還可抵抗很大的上拔力。其抗震性能好，沉降量小，能防止不均勻沉降。挖孔樁成孔大，相比機械成孔灌注樁，容易檢查樁底持力層情況及側(cè)面土質(zhì)情況，清理沉渣徹底。施工僅需輕型工具，不需大型施工機械，在人工費較低的地區(qū)造價低（隨著人力成本的提高，這個優(yōu)勢以后可能不會存在了）；各樁可分別同時施工，施工速度較快。在密實的砂層及卵石層或有孤石的地基中，打預(yù)制樁十分困難，而挖孔樁則易于施工。持力層有一定傾斜時，預(yù)制樁會長短不齊，大量截樁、接樁，挖孔樁則無上述問題。

雖然各地區(qū)已經(jīng)逐步限制其使用，但如前文所述，在特殊條件下也是允許使用的。當(dāng)選擇采用人工挖孔樁時，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)要求，比如廣東省建設(shè)廳給出了詳細的使用要求。

（1）有關(guān)建設(shè)各方的監(jiān)管方面

①由建設(shè)單位會同勘察設(shè)計單位向縣級以上建設(shè)行政主管部門提出書面申請和相關(guān)資料（含可行性報告）。

②施工單位向建設(shè)工程施工安全監(jiān)督機構(gòu)報監(jiān)時，須附上挖孔樁專項施工方案和緊急情況應(yīng)急處理措施，以及施工人員的意外傷害保險保單憑證，該方案由施工企業(yè)根據(jù)工程實際和現(xiàn)行相關(guān)施工規(guī)范、操作規(guī)程、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文等編制，詳細列明施工安全的各項措施、教育、檢查制度以及施工機具清單等。

③監(jiān)理單位必須編寫專項監(jiān)理方案，并嚴(yán)格實行旁站監(jiān)理。

④建設(shè)工程施工安全監(jiān)督機構(gòu)要嚴(yán)格按照專項監(jiān)督計劃加強監(jiān)督。

⑤ 建設(shè)、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理等有關(guān)責(zé)任單位（部門）必須承擔(dān)因挖孔樁施工對周邊環(huán)境影響而產(chǎn)生一切未能預(yù)見風(fēng)險的相應(yīng)責(zé)任。

（2）挖孔樁的設(shè)計和施工方面

① 護壁必須由設(shè)計單位設(shè)計，護壁厚度不得小于150mm；護壁混凝土強度等級不得低于C20。

②采用混凝土護壁時，每天掘進深度不得大于1m。

③護壁混凝土不得人工拌合，每節(jié)護壁均須由監(jiān)理單位驗收。

④孔內(nèi)作業(yè)時，上下井必須有可靠安全保障措施，嚴(yán)禁乘坐吊桶上下。須配備通訊設(shè)備（如對講機）保證上下通訊暢順。施工中應(yīng)有可靠通風(fēng)措施，同時應(yīng)配備有毒氣檢驗測儀器，定時進行氣體檢測。

⑤禁止孔內(nèi)邊抽水邊作業(yè)。

⑥孔口和孔壁附著物（包括不到孔底的鋼筋籠、串筒、鋼爬梯、水管風(fēng)管等）必須固定牢靠。

⑦ 對周圍建（構(gòu)）筑物、道路、管線等應(yīng)定期進行變形觀測，并作好記錄。發(fā)現(xiàn)異常情況，必須立即停止作業(yè)，并采取相應(yīng)的補救措施。

3 工程實例

3.1 實例一

3.1.1 工程概況

重慶地區(qū)某項目，31層剪力墻結(jié)構(gòu)商住樓，采用長螺旋鉆孔樁，施工完成時間2010年。

3.1.2 巖土分層情況及持力層選擇

①素（雜）填土:場地內(nèi)大部分區(qū)域均有該層分布，分布規(guī)律為場地西北側(cè)及東南側(cè)薄，中部厚，其中雜填土主要分布在場地中部，且分布深度較大，厚度0～15.8m。

② 粉質(zhì)粘土:為可塑狀中壓縮性土，fak=155kPa。場地內(nèi)均有分布，厚度0～15.0m。

③粉土:為軟塑狀高壓縮性土，fak=95kPa。場地內(nèi)大部分區(qū)域均有該層分布，厚度0～5.6m。

④砂卵石:fak=750kPa。該層在場地內(nèi)均有分布，厚度3.1～11.1m。

⑤砂質(zhì)泥巖:整個場地均有分布。

⑥泥質(zhì)砂巖:場地內(nèi)呈透鏡體、夾層狀分布。

⑦持力層選擇——砂卵石。

3.1.3 樁基礎(chǔ)參數(shù)

（1） C40混凝土樁身，500直徑。

（2）單樁承載力特征值1600kN（該值為通過載荷試驗最終確定的值，樁身強度控制的上部荷載設(shè)計值2785kN）。

3.2 實例二

3.2.1 工程概況

重慶地區(qū)某項目，26層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)酒店、33層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓、6層框架結(jié)構(gòu)商業(yè)，采用PHC管樁 （錘擊法沉樁），施工完成時間2012年。

3.2.2 巖土分層情況及持力層選擇

① 填土:地基承載力特征值（經(jīng)驗值）fak=120kPa，厚度0.35～13.1m。

② 粉質(zhì)粘土:地基承載力特征值（經(jīng)驗值）fak=160kPa，厚度1.1～14.7m，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值55kPa。

③ 淤泥質(zhì)土:地基承載力特征值（經(jīng)驗值）fak=80kPa，厚度1.1～7.5m。

④ 粉細砂夾礫卵石層（稍密）:地基承載力特征值（經(jīng)驗值）fak=300kPa，厚度0.4～6.4m，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值120kPa，樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值2500kPa。

⑤ 粉細砂夾礫卵石層（中密）:地基承載力特征值（經(jīng)驗值）fak=400kPa，厚度0.4～6.4m，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值140kPa，樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值3000kPa。

⑥中風(fēng)化砂巖:地基承載力特征值fak=4300kPa，厚度0.4～3.3m。

⑦中風(fēng)化泥巖:地基承載力特征值fak=1693kPa。

⑧持力層選擇——中風(fēng)化泥巖。

3.2.3 樁基礎(chǔ)參數(shù)

（1）C80混凝土樁身，PHC-AB500(100)

（2）單樁承載力特征值不低于1900kN（樁身強度控制的上部荷載設(shè)計值3833kN，實際單樁承載力載荷試驗值更高）

3.3 實例三

3.3.1 工程概況

重慶地區(qū)某項目，單層門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房，采用旋挖樁，施工完成時間2011年。

3.3.2 巖土分層情況及持力層選擇

①人工填土層厚度變化大，分布不均，為新近填土，壓縮性較大。

②粉質(zhì)黏土層厚度總體薄，分布不均。

③強風(fēng)化基巖較破碎，fak=450kPa，整個場地均有分布。

④中風(fēng)化泥巖:地基承載力特征值fak=2267.1kPa，整個場地均有分布。

⑤中風(fēng)化砂巖:整個場地均有分布。

⑥持力層選擇——中風(fēng)化泥巖。

3.3.3 樁基礎(chǔ)參數(shù)

（1） C30混凝土樁身，直徑900。

（2）單樁承載力特征值1920kN（樁身強度控制的上部荷載設(shè)計值7274kN）。

4 總結(jié)

綜上所述，“后人工挖孔樁時代”可供選擇的成樁工藝很多，成樁工藝的最終選擇需要綜合分析各項技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)。各種實際條件下的樁型和成樁工藝選擇:

（1）因施工技術(shù)(比如在重慶地區(qū)技術(shù)條件相對落后的區(qū)縣)、現(xiàn)場條件限制（比如位處山區(qū)、濱江等地形的坡地施工，大型機械確實無法到達）不能采用機械成孔的項目，以及開挖孔徑大于1.2m（含1.2m）且深度不超過3m（含3m）的巖石樁基，仍可以選擇人工挖孔樁 （同時應(yīng)按照前文所述要求對施工現(xiàn)場做好監(jiān)管、并對護壁做好設(shè)計）。

但遇到下列情況時，仍不得采用人工挖孔樁:地基土中分布有厚度超過2m的淤泥質(zhì)土；地下水位以下有層厚超過2m的松散、稍密的砂層或?qū)雍癯^3m的中密、密實砂層；溶巖地區(qū)；有涌水的地質(zhì)斷裂帶；地下水豐富，采取措施后仍無法避免邊抽水邊作業(yè)；高壓縮性人工雜填土厚度超過5m；工作面3m以下土層中有腐植質(zhì)有機物、煤層等可能存在有毒氣體的土層。

（2）一般多高層建筑工程、一般場地條件下，均可選擇旋挖鉆機（更換擴底鉆頭可擴底）、PHC管樁（對油煙、噪音要求高的市區(qū)施工時，可以選擇靜壓法沉樁）。

一般情況下，當(dāng)場地內(nèi)無厚度較大的松散砂層、無大塊卵石、漂石及其他可能造成大面積塌孔的不良地質(zhì)情況時，可優(yōu)先選擇旋挖鉆機；當(dāng)場地內(nèi)存在較厚砂土層、淤泥質(zhì)土、卵石層時，可優(yōu)先選擇PHC管樁。

（3）有條件做泥漿池、沉淀池，周邊居民稀少，對噪音泥污要求不太高的平整場地，可以考慮沖擊鉆沖孔反循環(huán)鉆機（特別是遇到砂巖、灰?guī)r等堅硬的基巖）、沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆機。

（4）當(dāng)不需要掘進中風(fēng)化基巖，且場地內(nèi)無大塊卵石、漂石時，也可以考慮長螺旋鉆機。

（5）場地覆土層很厚、地質(zhì)條件復(fù)雜、基巖埋深很深，且對單樁承載力要求高的超高層建筑工程，可以考慮預(yù)制鋼樁、甚至可考慮大直徑PHC樁（直徑1000mm以上）。

當(dāng)然，基巖以上的土體承載力滿足建筑物荷載變形使用要求時，做淺基礎(chǔ)也是一種不錯的選擇，而不一定非選擇承載力很大的中風(fēng)化基巖。比如重慶地區(qū)粉質(zhì)粘土地基承載力特征值的經(jīng)驗值約200～300kPa、強風(fēng)化泥巖地基承載力特征值的經(jīng)驗值約300kPa，強風(fēng)化砂巖地基承載力特征值的經(jīng)驗值約400～500kPa，按照一層10kPa的平均附加應(yīng)力，考慮采用筏板基礎(chǔ)40層以內(nèi)的建筑物均有可能不必采用深基礎(chǔ) （這在軟土地區(qū)來說已經(jīng)是很好的持力層了，當(dāng)然要控制好沉降）。而對于上部結(jié)構(gòu)對地基附加應(yīng)力有限的多層、小高層建筑物，一般來說柱下獨基等淺基礎(chǔ)均可滿足承載力和變形要求，必要時可采取強夯、CFG樁、水泥土攪拌樁等地基加固措施提高地基承載力，也可采取諸如協(xié)調(diào)變形能力、整體性更好的柱下條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)。具體情況可以結(jié)合工程實際、施工條件、綜合造價等做技術(shù)經(jīng)濟必選分析。

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