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      關(guān)于人工挖孔樁嵌巖深度的討論

      2017-04-24 09:08:21周勇成
      四川水泥 2017年1期
      關(guān)鍵詞:巖樁力層挖孔

      周勇成 馮 琪

      (成都四海巖土工程有限公司 四川成都 610000)

      關(guān)于人工挖孔樁嵌巖深度的討論

      周勇成 馮 琪

      (成都四海巖土工程有限公司 四川成都 610000)

      通過對重慶某人工挖孔樁基礎(chǔ)嵌巖深度的實(shí)施,進(jìn)行分析和討論嵌巖深度對樁基承載力的影響。

      人工挖孔樁;嵌巖深度;承載力

      一、概述

      嵌巖樁是指建筑基樁穿過覆蓋層嵌入可以作為直接受力的基巖中。由于基巖強(qiáng)度較高,壓縮性極小,能提供很高的承載力且具有較強(qiáng)的抗滑移能力,穩(wěn)定性方面優(yōu)于其他樁型,所以在地表下有巖石層的建筑中得到廣泛應(yīng)用。

      其中尤以人工挖孔灌注樁適用于任何巖質(zhì)土層,可形成任意樁徑及截面樁型。可為圓形樁,也可為方形狀、橢圓形樁;既可成實(shí)心樁,也可成空心樁;既可成入巖樁,也可成擴(kuò)孔樁,以滿足不同性能的要求。

      二、嵌巖要求

      高層建筑、重要工程的灌注樁,一般均支承在基巖上,設(shè)計時普通要求將樁端嵌入基巖一定深度。相關(guān)規(guī)范對嵌巖深度的要求:

      1、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)第8.5.3條第3點(diǎn)規(guī)定:樁底進(jìn)入持力層的深度,宜為樁身直徑的1倍~3倍。在確定樁底進(jìn)入持力層深度時,尚應(yīng)考慮特殊土、巖溶以及震陷液化等影響。嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化硬質(zhì)巖體的最小深度,不宜小于0.5m。

      2、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)第3.3.3條第6點(diǎn)規(guī)定:對于嵌巖樁,嵌巖深度應(yīng)綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定;對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m,傾斜度大于30%的中風(fēng)化巖,宜根據(jù)傾斜度及巖石完整性適當(dāng)加大嵌巖深度;對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于0.2d,且不應(yīng)小于0.2m。

      3、《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗(yàn)收規(guī)范》(重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn))(DBJ50-200-2014)第3.3.4條第2點(diǎn)、第3點(diǎn)規(guī)定:

      對于巖石地基,樁嵌入巖石最小深度宜符合下表規(guī)定:

      成樁工藝 極軟巖、軟巖 較硬巖、硬巖人工挖孔灌注樁 0.5 0.2機(jī)械成孔灌注樁 1d且不小于0.5 0.5

      嵌入傾斜巖面的樁基礎(chǔ),宜根據(jù)傾斜度和巖石的完整性適當(dāng)加大嵌巖深度,且不小于0.5m。

      三、嵌巖深度的設(shè)計與施工現(xiàn)狀

      我國現(xiàn)行的關(guān)于大直徑嵌巖樁承載力的計算模式大體有兩種∶一種是只計算樁端阻力,另一種是只計算嵌巖部分的側(cè)阻力和端阻力,對嵌巖樁荷載傳遞規(guī)律的認(rèn)識都不考慮覆蓋土層阻力的作用。有的無論樁的長徑比(L /d)大小,一律把嵌巖樁作為端承樁進(jìn)行設(shè)計,以致嵌巖深度過大,再則由于巖土工程勘察資料提供的基巖面標(biāo)高不準(zhǔn)確,造成嵌巖深度過大或過小。

      工程實(shí)例:重慶某項(xiàng)目人工挖孔樁基礎(chǔ),2#樓設(shè)計樁徑900mm~1100mm,樁數(shù)76根,深度為5m~8.6m。樁的類型為人工挖孔嵌巖樁,為端承樁。樁端持力層為中風(fēng)化巖層,樁基礎(chǔ)嵌巖為1m~2.4m。

      施工時采用人工挖孔樁成孔,實(shí)際平均嵌巖深度為3.26m,最小嵌巖深度為1.7m,最大嵌巖深度為4.9m,有超過一半的樁嵌巖深度超過2.4m。

      通過此工程可以看出大部分樁嵌巖深度較大,一般在2d以上,且實(shí)際嵌巖深度大于設(shè)計深度,都滿足規(guī)范要求。同時,嵌巖施工效率低,工期長,成本高,難度大。大部分偏長也反映出有些端承樁的設(shè)計深度不夠準(zhǔn)確,與地勘報告不吻合。

      四、實(shí)際施工時確定嵌巖深度的方法

      1、持力層的確定可通過“一比二看三分析”法判別。

      第一,對比勘察報告地質(zhì)剖面圖中的持力層標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高。

      ①符合設(shè)計標(biāo)高;②相差2m以上,一般為夾心硬層,應(yīng)全部挖除。③挖至設(shè)計標(biāo)高仍未見到持力層基巖,應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場會審,必要時采取補(bǔ)鉆,查明持力層基巖埋深,再確定方案。

      第二,察看巖石狀況,一般持力層為中、弱、微風(fēng)化基巖,用風(fēng)鎬打出的巖狀應(yīng)是板塊狀,層面凹凸不平;結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層理清晰,密實(shí);裂隙中填充少量風(fēng)化物;敲擊聲脆,且不易擊碎。

      第三,綜合分析地質(zhì)設(shè)計標(biāo)高,巖層分布走向、巖層性狀,勘察、設(shè)計、監(jiān)理,施工四方研究確定樁孔進(jìn)入持力層的具體標(biāo)高,以符合設(shè)計要求。

      2、樁嵌巖深度的確定必須滿足設(shè)計規(guī)范和圖紙的要求。在樁嵌巖深度的施工中,施工單位往往會以最早接觸的持力層基巖為起算深度點(diǎn),這在持力層基巖表面傾斜時,是不符合設(shè)計規(guī)范,不能滿足設(shè)計要求的。正確的嵌巖深度hr應(yīng)以坡下方的嵌巖深度為準(zhǔn)。

      五、嵌巖施工中的問題

      1、嵌巖終止標(biāo)準(zhǔn)

      嵌巖樁的終孔深度應(yīng)由施工單位會同設(shè)計、建設(shè)單位及質(zhì)檢(監(jiān))部門,根據(jù)設(shè)計入巖要求,參照實(shí)際地質(zhì)剖面上的預(yù)估深度和成孔時的鉆進(jìn)速度與難度以及嵌巖段的巖芯報告結(jié)果來綜合確定。設(shè)計圖紙指出:基槽、基坑開挖到達(dá)設(shè)計要求的巖層時,應(yīng)清除護(hù)壁上的泥土和孔底殘渣、積水,并請質(zhì)監(jiān)、地勘等部門驗(yàn)槽,驗(yàn)收合格后及時用100厚C30砼封底,不宜長期敞露?;讕r石應(yīng)取樣試壓,其值不得小于設(shè)計要求值。基礎(chǔ)開挖時,如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計不符時,請及時通知地勘單位和設(shè)計單位。

      在實(shí)際施工過程中,施工單位大都是按照設(shè)計深度終孔,即使是提前見到基巖,因現(xiàn)場監(jiān)理不同意提前終止,施工單位也只能不惜代價繼續(xù)成孔,費(fèi)時費(fèi)力。有的要求鉆到基巖持力層后,必須取出巖芯,經(jīng)試壓合格后才決定終止,然后再進(jìn)行擴(kuò)孔。這樣做是一種最直觀,最放心的方法,但也是一種高代價的方法,同時,這也是對我國鉆探事業(yè)技術(shù)發(fā)展的不認(rèn)可。

      還有另一種情況是施工者認(rèn)為已鉆到設(shè)計深度,而巖層較軟,尚未穿透到中風(fēng)化層。按照科學(xué)的態(tài)度應(yīng)堅持鉆下去,但施工單位也只有“依照圖紙施工”的責(zé)任,況且甲方不愿增加費(fèi)用,那也只好就此罷休了。但是這種做法由施工單位承擔(dān)了不應(yīng)承擔(dān)的工程風(fēng)險:加深工作量而費(fèi)用不增加,則施工單位承擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失;若不加深工作量,如果樁的沉降量要超標(biāo),施工單位又要承擔(dān)責(zé)任及經(jīng)濟(jì)損失。

      2、最佳嵌巖深度

      文獻(xiàn)[4]資料表明:“嵌巖段樁側(cè)阻力對樁身承載力的影響最大,上覆土層的側(cè)阻力對嵌巖樁承載力有著顯著影響,對一般嵌巖樁,在設(shè)計時不能忽略它的影響。”

      文獻(xiàn)[5]資料表明:“嵌巖樁荷載傳遞以樁側(cè)摩阻力為主的端承摩擦樁”?!坝操|(zhì)巖為持力層的嵌巖樁,其承載力受樁身砼強(qiáng)度控制,為使巖層摩阻力和端阻力充分發(fā)揮作用,嵌巖深度一般選用0. 5d~1. 0d,最大不超過1. 5m。”

      上述表明:當(dāng)上部荷載一定時,存在一個最佳嵌巖深度。確定適當(dāng)合理的嵌巖深度,既可充分利用基巖的承載力性能,從而提高單樁的承載力,又可減小施工難度,降低施工成本。

      [1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)

      [2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)

      [3]《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗(yàn)收規(guī)范》(重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn))(DBJ50-200-2014)

      [4]劉利民等.嵌巖樁承載性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析.西部探礦工程,1996. 3

      [5]王赫等.對加快泥漿護(hù)壁鉆孔樁施工進(jìn)度的若干建議.建筑技術(shù),1997. 5

      G322

      B

      1007-6344(2017)01-0299-01

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