最近在跟進(jìn)一個(gè)項(xiàng)目方案階段的配合 ，結(jié)合這次做樁基選型的經(jīng)驗(yàn)，決定像解一道一注樁基題目一樣，來破解該過程遇到的一些問題。

已知項(xiàng)目簡介：擬建項(xiàng)目位于浙東某市，建筑抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅲ類；項(xiàng)目地上為6棟7層辦公樓，層高4m，初定采用框架結(jié)構(gòu)體系,標(biāo)準(zhǔn)柱跨8.4x8.4m；地下為一層車庫，柱跨同8.4x8.4m，擬采用框架梁+大板體系。底板頂標(biāo)高為-5.400，±0.000絕對標(biāo)高為3.5塑料排水板廠家鋪設(shè)要求00。

初勘已知主要數(shù)據(jù)如下：建議使用持力層為10-3中分化凝灰?guī)r；建議設(shè)計(jì)水位取室外地坪標(biāo)高3.100m（絕對標(biāo)高）；地基等級為二級（中等復(fù)雜地基）；初步判定建筑樁基設(shè)計(jì)等級為乙級；場地為非地震液化場地，可不考慮軟土震陷的影響。

01

柱底力計(jì)算

1.塔樓柱底力估算

本文放棄直接按標(biāo)準(zhǔn)柱跨估算塔樓柱底力的簡單粗暴方式，借助便利的YJK軟件拉起了簡單的模型，標(biāo)準(zhǔn)板厚取130mm（疊合板）,面層及內(nèi)隔墻折算單層6.5KN/m2，外隔墻按pc提資26的容重取值。經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上柱底力標(biāo)準(zhǔn)組合下最大值約9600KN。

底板、底板面層及承臺折算荷載估算: (0.5x25+0.1x20+0.1x25+5)x8.4x8.4=1553KN

計(jì)算柱底力控制值N=9600+1553=11153KN，取11200KN。

2.地庫柱底力估算

在承壓模型下，地庫標(biāo)準(zhǔn)組合柱底力為3200KN;抗浮模型下，地庫標(biāo)準(zhǔn)組合柱底力為2300KN

底板、底板面層及承臺折算荷載估算: (0.4x25+0.1x20+0.1x25+4)x8.4x8.4=1337KN

水浮力荷載計(jì)算：

抗浮水頭為：(3.1-(3.5-5.4-0.5))=5.5m

單柱下水浮反力：(1.05x9.8x5.50.4x25)x8.4x8.4=3287KN

承壓工況柱底力控制值：3200+1337=4537取4600KN

抗拔工況下柱底力控制值：3287-2300=987取1000KN

02

樁型選擇

以下為場地的兩個(gè)典型地質(zhì)剖面圖：

剖面2-2

剖面3-3

根據(jù)地勘剖面及地勘文字報(bào)告可以得知：

1.場地內(nèi)存在不少持力層上凸部分，與樁頂（約-2.300）距離最近達(dá)5米以內(nèi)，且持力層巖性較好，不具備預(yù)制樁嵌入條件，且不滿足預(yù)制樁成樁的承載力及樁長的構(gòu)造條件；

2.場地持持力層之上有較厚淤泥質(zhì)黏土，對于預(yù)應(yīng)力樁樁長確定，及施工質(zhì)量把控存在較大困難。

3.加之?dāng)M建場地力層標(biāo)高起伏較大，且周邊市政管線眾多，分布復(fù)雜，不適用擠土效應(yīng)明顯的樁型；

4.擬建場地北側(cè)為住宅區(qū)，若預(yù)制樁采用動力貫入（錘擊法）沉樁，需考慮錘擊震動及噪音對周邊環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。

對于本項(xiàng)目，業(yè)主傾向于使用造價(jià)較低，施工周期較短的預(yù)應(yīng)力管樁；然而綜合以上原因，預(yù)應(yīng)力樁方案可能性基本排除，樁型初步選擇為灌注樁。

03

樁長推算

以下為地勘資料提供的地基物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)表：

根據(jù)《樁規(guī)》5.3.5，按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法，當(dāng)為非嵌巖樁時(shí)，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式估算：

根據(jù)《樁規(guī)》5.3.6，大直徑樁單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值，可按下式估算：

根據(jù)《樁規(guī)》5.3.9，對于嵌巖樁，根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度確認(rèn)單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可按下式計(jì)算,

因?yàn)榈乜蓖扑]10-3中分化凝灰?guī)r作為持力層，本文優(yōu)先考慮采用嵌巖樁，根據(jù)《樁規(guī)》5.3.9，巖石飽和抗壓強(qiáng)度大時(shí)可以較大程度提高嵌巖段極限阻力。不過采用式5.3.9的前提是持力層需為完整、較完整的基巖，根據(jù)跟地勘溝通：本工程持力層中風(fēng)化凝灰?guī)r強(qiáng)度較高，可達(dá)到100MPa，但上部巖體孔隙分布均勻，完整性難以保證，根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，不可按嵌巖樁計(jì)算豎向承載力。

此點(diǎn)通過與業(yè)主確認(rèn)后，決定仍然按《樁規(guī)》5.3.5及5.3.6條計(jì)算單樁承載力。

根據(jù)土質(zhì)參數(shù)表可以看出在圖層中占據(jù)主要厚度的淤泥質(zhì)黏土的側(cè)摩阻幾乎可以忽略，側(cè)阻力較大的風(fēng)化巖的土層厚度直接決定樁承載力的大小。因此入巖深度對于樁側(cè)阻力有著決定性影響，由此決定通過加大入巖深度而提高樁的單樁承載力，尤其是抗拔樁的抗拔承載力。然而此想法在經(jīng)過同地勘單位溝通請教后廢棄，根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，中分化凝灰?guī)r硬度較大，成樁時(shí)鉆孔進(jìn)入一定深度后，將很難再繼續(xù)鉆進(jìn)，且對于成樁工藝優(yōu)先建議使用沖孔灌注樁。由此考慮到工程進(jìn)度及施工便宜程度，且參考周邊項(xiàng)目做法，在比選階段將考慮樁基進(jìn)入持力層深度滿足樁規(guī)構(gòu)造要求，且不大于1m。

04

樁徑選擇

地基處理的方式有哪些

1.純地庫抗拔樁

根據(jù)《樁規(guī)》5.4.6

由公式可以推知，同等材料用量下，細(xì)長型樁抗拔更為有利，根據(jù)當(dāng)?shù)亟Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)則：鉆孔灌注樁直徑不應(yīng)小于600?？梢猿醵?00孔徑進(jìn)行試算，根據(jù)不同地勘孔點(diǎn)計(jì)算對比，Z11點(diǎn)位已知孔點(diǎn)中控制性孔點(diǎn)，該點(diǎn)處d600樁承載力計(jì)算如下：

由此可得方案1，地庫單柱下四樁承臺，抗拔工況控制

若減少為單柱下三樁，則需要增加進(jìn)入持力層深度至1.4米，此時(shí)為抗拔與承壓工況雙控，由此可得方案2；作為對比，將樁徑增加至800時(shí)，同樣可以減少為單柱三樁，此時(shí)為抗拔工況控制，即為方案3，三種方案對比結(jié)果如下表：

可見小直徑樁有明顯優(yōu)勢塑料排水板廠，其中方案二需要突破進(jìn)入進(jìn)入持力層深度這一難點(diǎn)，綜合考慮，方案一更為合適。

2.塔樓下承壓樁

根據(jù)土層物理力學(xué)參數(shù)表可以看到，持力層端阻力較大，由此估算大直徑樁做承壓樁時(shí)具有優(yōu)勢，由此初選900直徑樁，在控制孔點(diǎn)Z11處進(jìn)行試算，單樁承載力值如下：

由此可得方案1，4根900直徑樁；作為對比，在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)跨柱底力進(jìn)行復(fù)核得出另外三種方案：

2.單柱下3根1100mm直徑樁；

3.單柱下6根700mm直徑樁;

4.單柱下8根600mm直徑樁;

考慮到不同根數(shù)時(shí)承臺尺寸問題，本文根據(jù)常見承臺形式及構(gòu)造要求計(jì)算出承臺最小所需尺寸來一起進(jìn)行對比如下表：

根據(jù)對比可以知道，900，700，600直徑單柱下樁及承臺混凝土用量是接近的，其中700及600樁徑有微弱優(yōu)勢。考慮到小直徑多樁方案時(shí)會提高承載力利用率，且700樁徑時(shí)可以減少總樁數(shù)從而有利用施工進(jìn)度，對于塔樓下承壓樁，方案三更為合適。

以上即為本文得出的初步結(jié)論，總結(jié)下來樁基比選過程中比較重要的幾處在于：

1：嚴(yán)格遵守國家規(guī)范，且了解工程當(dāng)?shù)氐胤揭?guī)范中的特別之處；

2：熟讀地勘，提取出地勘中關(guān)鍵性參數(shù)，與地勘單位及時(shí)溝通，虛心請教當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)做法及工塑料排水板生產(chǎn)基地程經(jīng)驗(yàn)；

3：及時(shí)向業(yè)主反饋比選過程，了解不同方案對項(xiàng)目預(yù)算及后期施工進(jìn)度影響時(shí)業(yè)主方的可接受程度；

4：充分與建筑專業(yè)溝通確認(rèn)上部建筑的大致做法以及是否有對單柱下荷載確認(rèn)有重大影響的特殊做法。如是否做裝配式，屋面是否有大的消防水箱等。