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【摘 要】通过对拟建场地工程勘察资料的统计分析,结合工程实际论证了天然地基浅基础高压喷射注浆、水泥粉煤灰碎石桩、后注浆灌注桩等基础类型的适宜性,运用成本分析论证基础的选方案,向建设单位和建筑设计单位提供经济合理的设计方案建议。
【关键词】地基基础;天然地基浅基础;高压喷射注浆;水泥粉煤灰碎石桩;后注浆灌注桩。
Henan xin ground argument and cost analysis of the foundation project of the mansion foundation
Chen Huai-yu1,Yen Hong-fei2
(1,Henan provincecolor geology mineral bureau No.2 geology big brigade Zhengzhou Henan 450000;
2.Henan provincecolor geology mineral bureau No.2 geology big brigade Zhengzhou Henan 450000)
【Abstract】Pass to investigate statistics of data analysis towards drawing up to set up place engineering, combine engineering actual argument natural foundation shallow foundation high pressure jet note syrup, cement powder ash from stove crushed stones stake, empress note syrup to infuse feat of note an etc. foundation type, usage cost analysis argument foundation of choose a project, to construction unit and building design unit provide economy reasonable of design project suggestion.
【Key words】Foundation foundation;Natural foundation shallow foundation;The high pressure jet note syrup;The cement powder ash from stove crushed stones stake;Empress note syrup to infuse to note a stake.
河南鑫地大厦位于郑州市金水东路和黄河东路交叉口东北角,框剪-剪力墙结构,地下1层,地上22层,建筑面积约29000m2。由郑州大学综合设计研究院设计,河南省有色勘察工程有限公司对拟建场地进行了岩土工程详细勘察工作。本文依据勘察资料,结合工程实际对地基基础方案进行论证和成本分析,向建设单位和建筑设计单位提供经济合理的设计方案建议。
1. 场地工程地质条件
拟建场地地形较平坦,地貌单元属黄河冲洪积平原。根据野外钻探揭露,现场判别,结合原位测试和室内土工试验资料,将85.0m勘探深度范围内的地层划分为14个单元层和1个亚层,岩性主要为粉土、粉质粘土以及细砂层,1~13层岩土物理力学指标见表1。
2. 基底压力计算
大楼地上22层,地下一层,地下室基底埋深4.0m。地上3~22层住宅荷载按15KPa,1、2层商场和地下室荷载按40 KPa计算,基底压力为P=420KPa。
3. 天然地基浅基础
按开挖深度,基础底板在第②层稍中密的粉土层,第②层承载力特征值fak=165KPa,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.4条,修正后的地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=165+0.5×18.0×(6-3)+2×18.7×(4-0.5)
=322.9 KPa。
式中fa——修正后的地基承载力特征值,KPa;
fak——地基承载力特征值,KPa;
ηb——基础宽度的地基承载力修正系数,取ηb=0.5;
ηd——基础深度的地基承载力修正系数,取ηd=2.0;
γ——基础底面以下土的重度,kN/m3,取γ=18.0 kN/m3;
γm——基础底面以上土的加权平均重度,KN/m3,取γm =18.7 KN/m3;
b——基础底面宽度,m,取b=6m;
d——基础埋置深度,m,取d=5.0m。
由计算fa=322.9 KPa
4. 复合地基
4.1 复合地基方案论证。
根据国内外对复合地基处理的工艺方法,结合场地的地质条件建筑结构的自身特征,综合考虑采用高压喷射注浆工法和水泥粉煤灰碎石桩工法(CFG)工法,均是速度快、成本低、安全可靠的先进工法。
4.1.1 高压喷射注浆法(高压旋喷桩)
(1)预估成桩参数。
成桩直径0.60m,桩长13.0m,桩身水泥土无侧限抗压强度(fcu)7.0MPa,桩间距(Sa)1.4m,正三角形布桩。
(2)单桩竖向承载力特征值。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-1公式
Ra =ηfcuAp=0.33×7000×0.2827=653KN
式中fcu——水泥土抗压强度平均值,MPa;取fcu= 7.0MPa
η——桩身强度折减系数,取η=0.33。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-2公式
Ra =πdΣhiqsi+Apqp
=3.14×0.60×14×25+0.2827×230=677.6KN
式中Ra——单桩竖向承载力特征值,KN;
d——桩的平均直径,取d=0.60m;
hi——桩周第i层土的厚度,取h=14m;
qsi——桩周第i层土的摩擦力标准值,按钻孔灌注桩侧壁摩擦力标准值考虑,取qs=25KPa;
Ap——桩身平均截面积,取Ap=0.2827m2;
qp——桩端天然地基土承载力标准值,取qp=230KPa。
按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-1公式、第12.2.3-2公式计算结果,取小值,单桩竖向承载力特征值Ra = 653KN。
(3)面积置换率。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.5条
fspk=mRa/ Ap +β(1-m) fsk
m=[fspk-βfsk]/[(Ra/ Ap)-βfsk]
= [420-0.3×165]/ [(653/0.2827)-0.3×165]
=0.1639=16.39%
式中fspk——处理后复合地基承载力特征值,KPa,fspk=420 KPa;
β——桩间天然地基土承载力折减系数,取β=0. 30;
fsk——桩间土天然地基承载力标准值,取fsk=165 KPa。
(4)布桩方式与桩间距
采用正三角形布桩,m= 16.39%,桩间距Sa为
Sa=[ Ap/mcos30°]1/2=[0.2827/(0.1639×0.866)]1/2=1.41m。
为设计和布桩方便,取桩桩间距为1.40m,面积置换率m=16.66%,处理后复合地基承载力特征值fspk=435 KPa。
(5)总桩数
面积置换率m=16.65 %
总桩数n= m A/ Ap =0.1666×1104×1.1/0.2827=716根
式中n——总桩数,根;
A——基础底面积,m2;A=1104×1.1=1214.4 m2。
(6)推荐的桩基参数汇总。
水泥土抗压强度平均值7.0MPa,桩径0.60m ,桩长13.0m,正三角形布桩,桩间距为1.40m,面积置换率16.66%,桩数716根,桩端在第⑤层粉砂夹粉土,单桩竖向承载力特征值Ra =653KN,处理后复合地基承载力特征值435KPa。
表1 岩土物理力学指标
层号及名称层底埋深(m)平均厚度(m)重度(kN/m3)qc(MPa)fak(KPa)ES(0.1-0.2)(MPa)
①素填土1.20-3.302.2018.653.21409.7
②粉土3.10-5.202.0019.112.11309.0
③粉土8.00-10.505.0019.142.615510.5
④-1粉土9.40-11.701.2018.880.81006.5
④粉土11.50-14.602.5019.632.515010.1
⑤粉土13.10-14.901.8019.484.316510.5
⑥粉质粘土16.60-18.403.5019.371.31606.1
⑦粉土18.00-20.402.1019.775.018011.5
⑧细砂27.20-28.909.1025.1218.226026.0
⑨粉质粘土28.50-32.602.4020.18——2308.4
⑩细砂32.50-37.504.0026.38——27025.0
(11)粉质粘土41.00-43.507.5019.60——2508.8
(12)粉土与粉质粘土互层48.50-52.307.9019.83——26010.2
(13)粉质粘土66.00-67.0015.8019.65——27010.0
4.1.2 水泥粉煤灰碎石桩工法(CFG)
(1)成桩参数。
成桩直径0.40m,桩长16.0m,桩体试块抗压强度平均值(fcu)20.0MPa,桩间距(Sa)1.3m,正三角形布桩。
(2)单桩竖向承载力特征值。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.6公式
Ra=πdΣhiqsi+Apqp
=3.14×0.40×16×24+0.1256×250=514KN
式中Ra——单桩竖向承载力特征值,KN;
d——桩的平均直径,取d=0.40m;
hi——桩周第i层土的厚度,取h=16m;
qsi——桩周第i层土的摩擦力标准值,按地区经验,取qs=24KPa;
Ap——桩身平均截面积,取Ap=0.1256m2;
qp——桩端天然地基土承载力标准值,取qp=250KPa;
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ71-2002)第9.2.7公式
Ra ≤fcuAp/3=20000×0.1256/3=837.7KN
式中fcu——桩体试块抗压强度平均值,MPa;取fcu=20.0MPa
按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.6公式、第9.2.7公式计算结果,取单桩竖向承载力特征值Ra =514KN。
(3)复合地基承载力特征值fspk。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第3.0.4条规定,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0,设计基底压力P=420KPa,处理后复合地基承载力特征值为:
fspk=P-ηdγm(d-0.5)
=420-1.0×18.7×(4-0.5)=354.6 KPa
(4)面积置换率。按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.5公式
fspk=mRa/ Ap +β(1-m) fsk
m= [ fspk-βfsk]/[(Ra/ Ap)-βfsK]
=[354.6-0.75×165]/ [(514/0.1256)-0.75×165]
=0.0582=5.82%
式中fspk——处理后复合地基承载力特征值,KPa,fspk=354.6 KPa;
β——桩间天然地基土承载力折减系数,取β=0. 75;
fsk——桩间土天然地基承载力标准值,取fsk=165 KPa。
(5)布桩方式与桩间距。
采用正三角形布桩,m= 5.82%,桩间距Sa为
Sa=[Ap/mCos300]1/2=[0.12566/(0.0582×0.866)]1/2=1.58m。
为设计和布桩方便,取桩桩间距为1.55m,面积置换率m=6.04%,处理后复合地基承载力特征值fspk=363 KPa,经基础埋深修正后的复合地基承载力特征值为429 KPa。
(6)总桩数
面积置换率m=6.04 %
总桩数n= m A/ Ap =0.0604×1104×1.1/0.1256=584
式中n——总桩数;
A——基础底面积,m2;A=1104×1.1=1214.4 m2。
(7)推荐的桩基参数汇总。桩体试块抗压强度平均值20.0MPa,桩径0.40m ,桩长16.0m,正三角形布桩,桩间距为1.55m,面积置换率6.04%,桩数584根,桩端在第⑥层粉砂夹粉土,单桩竖向承载力特征值Ra =514KN,处理后复合地基承载力特征值363KPa,经深度修正后复合地基承载力特征值429KPa。
表2后注浆灌注桩桩基设计参数表
层 号①②③④-1④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(11)
qsik(KPa)204245364550466575908090
qpk(KPa)1200120013001500
以20号孔为例从90m标高算起1.82.01.24.01.84.7
后注浆侧阻力增强系数βsi1.41.51.61.51.72.01.72.01.8
后注浆端阻力增强系数βp2.82.32.82.5
表3 后注浆灌注桩桩基承载力验算表
桩基类型钻孔灌注桩钻孔灌注桩
桩间距3.0d3.0d
桩端持力层第⑧层第⑧层
布桩形式正方形正方形
桩径(m)0.60.8
桩入土深度(m)25.025.0
有效桩长(m)15.515.5
单桩竖向极限承载力标准值Quk36505301
单桩竖向承载力特征值Ra(KN)18252651
单个承台最大布桩数86
验算结果满足满足
表4 基础施工费用概算表
基础类型计价基数工程量工程费用
高压喷射注浆86元/米9308米800488.00元
水泥粉煤灰碎石桩80元/米9344米747520.00元
后注浆灌注桩(0.6m)850元/方1621米1377850.00元
后注浆灌注桩(0.8m)880元/方1635米1438800.00元
5. 后注浆灌注桩
5.1 桩端持力层的选择。
从场地土层结构来看,第⑧层密实细砂层及以下均为良好持力层,对后注浆钻孔灌注桩而言,可以第⑧层细砂作为持力层。
5.2 桩基设计参数。
依据《JGJ94-2008》规范中表5.3.5-1、2及表5.3.10确定后注浆灌注桩桩基设计参数见表2:
5.3 单桩承载力估算。
以桩径0.6m、0.8m的后压浆灌注桩为例进行计算,单桩承载力估算结果见表3。
5.4 总桩数。
根据上部荷载分布和经济指标,按正方形布置,桩深25.0m,桩径0.6m,共需布设370根;桩径0.8m共需布设210根。
6. 成本概算
按目前市场价,各基础类型施工费用见表4
由上表可知,高压喷射注浆、水泥粉煤灰碎石桩工程造价较低,宜优先采用。
7. 结论与建议
通过对勘察资料和工程实际情况综合分析,并利用岩土物理力学参数计算可得出如下结论:
(1)天然地基无法满足建筑物荷载要求;
(2)高压喷射注浆、水泥粉煤灰碎石桩、后注浆灌注桩基础均适合本场地,承载力符合设计要求;
(3)依据现场施工条件和经济技术指标,水泥粉煤灰碎石桩基础施工速度快、工期短、质量容易控制,工程造价低廉,非常适宜在本场地使用。建议采用水泥粉煤灰碎石桩进行基础处理。
参考文献
[1] 《河南鑫地大厦岩土工程勘察报告》,河南省有色工程勘察有限公司,2008
[2] 龚晓南等《地基处理新技术》,陕西科学技术出版社,1997
[3] 王奎华等《岩土工程勘察》,中国建筑出版社,2005
[4] 中华人民国和国国家标准:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)》
[5] 中华人民国和国行业标准:《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)》
[文章编号]1619-2737(2009)10-23-165
[作者简介]陈怀玉(1971- ),男,工程师,水文地质工程地质专业,从事岩土工程勘察、设计与施工及矿山水文地质、工程地质、地质灾害工作。 任鸿飞(1971- ),男,工程师,水文地质工程地质专业,从事岩土工程勘察、设计与施工及矿山水文地质、工程地质、地质灾害工作。
【关键词】地基基础;天然地基浅基础;高压喷射注浆;水泥粉煤灰碎石桩;后注浆灌注桩。
Henan xin ground argument and cost analysis of the foundation project of the mansion foundation
Chen Huai-yu1,Yen Hong-fei2
(1,Henan provincecolor geology mineral bureau No.2 geology big brigade Zhengzhou Henan 450000;
2.Henan provincecolor geology mineral bureau No.2 geology big brigade Zhengzhou Henan 450000)
【Abstract】Pass to investigate statistics of data analysis towards drawing up to set up place engineering, combine engineering actual argument natural foundation shallow foundation high pressure jet note syrup, cement powder ash from stove crushed stones stake, empress note syrup to infuse feat of note an etc. foundation type, usage cost analysis argument foundation of choose a project, to construction unit and building design unit provide economy reasonable of design project suggestion.
【Key words】Foundation foundation;Natural foundation shallow foundation;The high pressure jet note syrup;The cement powder ash from stove crushed stones stake;Empress note syrup to infuse to note a stake.
河南鑫地大厦位于郑州市金水东路和黄河东路交叉口东北角,框剪-剪力墙结构,地下1层,地上22层,建筑面积约29000m2。由郑州大学综合设计研究院设计,河南省有色勘察工程有限公司对拟建场地进行了岩土工程详细勘察工作。本文依据勘察资料,结合工程实际对地基基础方案进行论证和成本分析,向建设单位和建筑设计单位提供经济合理的设计方案建议。
1. 场地工程地质条件
拟建场地地形较平坦,地貌单元属黄河冲洪积平原。根据野外钻探揭露,现场判别,结合原位测试和室内土工试验资料,将85.0m勘探深度范围内的地层划分为14个单元层和1个亚层,岩性主要为粉土、粉质粘土以及细砂层,1~13层岩土物理力学指标见表1。
2. 基底压力计算
大楼地上22层,地下一层,地下室基底埋深4.0m。地上3~22层住宅荷载按15KPa,1、2层商场和地下室荷载按40 KPa计算,基底压力为P=420KPa。
3. 天然地基浅基础
按开挖深度,基础底板在第②层稍中密的粉土层,第②层承载力特征值fak=165KPa,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.4条,修正后的地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=165+0.5×18.0×(6-3)+2×18.7×(4-0.5)
=322.9 KPa。
式中fa——修正后的地基承载力特征值,KPa;
fak——地基承载力特征值,KPa;
ηb——基础宽度的地基承载力修正系数,取ηb=0.5;
ηd——基础深度的地基承载力修正系数,取ηd=2.0;
γ——基础底面以下土的重度,kN/m3,取γ=18.0 kN/m3;
γm——基础底面以上土的加权平均重度,KN/m3,取γm =18.7 KN/m3;
b——基础底面宽度,m,取b=6m;
d——基础埋置深度,m,取d=5.0m。
由计算fa=322.9 KPa
4. 复合地基
4.1 复合地基方案论证。
根据国内外对复合地基处理的工艺方法,结合场地的地质条件建筑结构的自身特征,综合考虑采用高压喷射注浆工法和水泥粉煤灰碎石桩工法(CFG)工法,均是速度快、成本低、安全可靠的先进工法。
4.1.1 高压喷射注浆法(高压旋喷桩)
(1)预估成桩参数。
成桩直径0.60m,桩长13.0m,桩身水泥土无侧限抗压强度(fcu)7.0MPa,桩间距(Sa)1.4m,正三角形布桩。
(2)单桩竖向承载力特征值。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-1公式
Ra =ηfcuAp=0.33×7000×0.2827=653KN
式中fcu——水泥土抗压强度平均值,MPa;取fcu= 7.0MPa
η——桩身强度折减系数,取η=0.33。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-2公式
Ra =πdΣhiqsi+Apqp
=3.14×0.60×14×25+0.2827×230=677.6KN
式中Ra——单桩竖向承载力特征值,KN;
d——桩的平均直径,取d=0.60m;
hi——桩周第i层土的厚度,取h=14m;
qsi——桩周第i层土的摩擦力标准值,按钻孔灌注桩侧壁摩擦力标准值考虑,取qs=25KPa;
Ap——桩身平均截面积,取Ap=0.2827m2;
qp——桩端天然地基土承载力标准值,取qp=230KPa。
按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第12.2.3-1公式、第12.2.3-2公式计算结果,取小值,单桩竖向承载力特征值Ra = 653KN。
(3)面积置换率。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.5条
fspk=mRa/ Ap +β(1-m) fsk
m=[fspk-βfsk]/[(Ra/ Ap)-βfsk]
= [420-0.3×165]/ [(653/0.2827)-0.3×165]
=0.1639=16.39%
式中fspk——处理后复合地基承载力特征值,KPa,fspk=420 KPa;
β——桩间天然地基土承载力折减系数,取β=0. 30;
fsk——桩间土天然地基承载力标准值,取fsk=165 KPa。
(4)布桩方式与桩间距
采用正三角形布桩,m= 16.39%,桩间距Sa为
Sa=[ Ap/mcos30°]1/2=[0.2827/(0.1639×0.866)]1/2=1.41m。
为设计和布桩方便,取桩桩间距为1.40m,面积置换率m=16.66%,处理后复合地基承载力特征值fspk=435 KPa。
(5)总桩数
面积置换率m=16.65 %
总桩数n= m A/ Ap =0.1666×1104×1.1/0.2827=716根
式中n——总桩数,根;
A——基础底面积,m2;A=1104×1.1=1214.4 m2。
(6)推荐的桩基参数汇总。
水泥土抗压强度平均值7.0MPa,桩径0.60m ,桩长13.0m,正三角形布桩,桩间距为1.40m,面积置换率16.66%,桩数716根,桩端在第⑤层粉砂夹粉土,单桩竖向承载力特征值Ra =653KN,处理后复合地基承载力特征值435KPa。
表1 岩土物理力学指标
层号及名称层底埋深(m)平均厚度(m)重度(kN/m3)qc(MPa)fak(KPa)ES(0.1-0.2)(MPa)
①素填土1.20-3.302.2018.653.21409.7
②粉土3.10-5.202.0019.112.11309.0
③粉土8.00-10.505.0019.142.615510.5
④-1粉土9.40-11.701.2018.880.81006.5
④粉土11.50-14.602.5019.632.515010.1
⑤粉土13.10-14.901.8019.484.316510.5
⑥粉质粘土16.60-18.403.5019.371.31606.1
⑦粉土18.00-20.402.1019.775.018011.5
⑧细砂27.20-28.909.1025.1218.226026.0
⑨粉质粘土28.50-32.602.4020.18——2308.4
⑩细砂32.50-37.504.0026.38——27025.0
(11)粉质粘土41.00-43.507.5019.60——2508.8
(12)粉土与粉质粘土互层48.50-52.307.9019.83——26010.2
(13)粉质粘土66.00-67.0015.8019.65——27010.0
4.1.2 水泥粉煤灰碎石桩工法(CFG)
(1)成桩参数。
成桩直径0.40m,桩长16.0m,桩体试块抗压强度平均值(fcu)20.0MPa,桩间距(Sa)1.3m,正三角形布桩。
(2)单桩竖向承载力特征值。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.6公式
Ra=πdΣhiqsi+Apqp
=3.14×0.40×16×24+0.1256×250=514KN
式中Ra——单桩竖向承载力特征值,KN;
d——桩的平均直径,取d=0.40m;
hi——桩周第i层土的厚度,取h=16m;
qsi——桩周第i层土的摩擦力标准值,按地区经验,取qs=24KPa;
Ap——桩身平均截面积,取Ap=0.1256m2;
qp——桩端天然地基土承载力标准值,取qp=250KPa;
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ71-2002)第9.2.7公式
Ra ≤fcuAp/3=20000×0.1256/3=837.7KN
式中fcu——桩体试块抗压强度平均值,MPa;取fcu=20.0MPa
按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.6公式、第9.2.7公式计算结果,取单桩竖向承载力特征值Ra =514KN。
(3)复合地基承载力特征值fspk。
据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第3.0.4条规定,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0,设计基底压力P=420KPa,处理后复合地基承载力特征值为:
fspk=P-ηdγm(d-0.5)
=420-1.0×18.7×(4-0.5)=354.6 KPa
(4)面积置换率。按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.2.5公式
fspk=mRa/ Ap +β(1-m) fsk
m= [ fspk-βfsk]/[(Ra/ Ap)-βfsK]
=[354.6-0.75×165]/ [(514/0.1256)-0.75×165]
=0.0582=5.82%
式中fspk——处理后复合地基承载力特征值,KPa,fspk=354.6 KPa;
β——桩间天然地基土承载力折减系数,取β=0. 75;
fsk——桩间土天然地基承载力标准值,取fsk=165 KPa。
(5)布桩方式与桩间距。
采用正三角形布桩,m= 5.82%,桩间距Sa为
Sa=[Ap/mCos300]1/2=[0.12566/(0.0582×0.866)]1/2=1.58m。
为设计和布桩方便,取桩桩间距为1.55m,面积置换率m=6.04%,处理后复合地基承载力特征值fspk=363 KPa,经基础埋深修正后的复合地基承载力特征值为429 KPa。
(6)总桩数
面积置换率m=6.04 %
总桩数n= m A/ Ap =0.0604×1104×1.1/0.1256=584
式中n——总桩数;
A——基础底面积,m2;A=1104×1.1=1214.4 m2。
(7)推荐的桩基参数汇总。桩体试块抗压强度平均值20.0MPa,桩径0.40m ,桩长16.0m,正三角形布桩,桩间距为1.55m,面积置换率6.04%,桩数584根,桩端在第⑥层粉砂夹粉土,单桩竖向承载力特征值Ra =514KN,处理后复合地基承载力特征值363KPa,经深度修正后复合地基承载力特征值429KPa。
表2后注浆灌注桩桩基设计参数表
层 号①②③④-1④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(11)
qsik(KPa)204245364550466575908090
qpk(KPa)1200120013001500
以20号孔为例从90m标高算起1.82.01.24.01.84.7
后注浆侧阻力增强系数βsi1.41.51.61.51.72.01.72.01.8
后注浆端阻力增强系数βp2.82.32.82.5
表3 后注浆灌注桩桩基承载力验算表
桩基类型钻孔灌注桩钻孔灌注桩
桩间距3.0d3.0d
桩端持力层第⑧层第⑧层
布桩形式正方形正方形
桩径(m)0.60.8
桩入土深度(m)25.025.0
有效桩长(m)15.515.5
单桩竖向极限承载力标准值Quk36505301
单桩竖向承载力特征值Ra(KN)18252651
单个承台最大布桩数86
验算结果满足满足
表4 基础施工费用概算表
基础类型计价基数工程量工程费用
高压喷射注浆86元/米9308米800488.00元
水泥粉煤灰碎石桩80元/米9344米747520.00元
后注浆灌注桩(0.6m)850元/方1621米1377850.00元
后注浆灌注桩(0.8m)880元/方1635米1438800.00元
5. 后注浆灌注桩
5.1 桩端持力层的选择。
从场地土层结构来看,第⑧层密实细砂层及以下均为良好持力层,对后注浆钻孔灌注桩而言,可以第⑧层细砂作为持力层。
5.2 桩基设计参数。
依据《JGJ94-2008》规范中表5.3.5-1、2及表5.3.10确定后注浆灌注桩桩基设计参数见表2:
5.3 单桩承载力估算。
以桩径0.6m、0.8m的后压浆灌注桩为例进行计算,单桩承载力估算结果见表3。
5.4 总桩数。
根据上部荷载分布和经济指标,按正方形布置,桩深25.0m,桩径0.6m,共需布设370根;桩径0.8m共需布设210根。
6. 成本概算
按目前市场价,各基础类型施工费用见表4
由上表可知,高压喷射注浆、水泥粉煤灰碎石桩工程造价较低,宜优先采用。
7. 结论与建议
通过对勘察资料和工程实际情况综合分析,并利用岩土物理力学参数计算可得出如下结论:
(1)天然地基无法满足建筑物荷载要求;
(2)高压喷射注浆、水泥粉煤灰碎石桩、后注浆灌注桩基础均适合本场地,承载力符合设计要求;
(3)依据现场施工条件和经济技术指标,水泥粉煤灰碎石桩基础施工速度快、工期短、质量容易控制,工程造价低廉,非常适宜在本场地使用。建议采用水泥粉煤灰碎石桩进行基础处理。
参考文献
[1] 《河南鑫地大厦岩土工程勘察报告》,河南省有色工程勘察有限公司,2008
[2] 龚晓南等《地基处理新技术》,陕西科学技术出版社,1997
[3] 王奎华等《岩土工程勘察》,中国建筑出版社,2005
[4] 中华人民国和国国家标准:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)》
[5] 中华人民国和国行业标准:《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)》
[文章编号]1619-2737(2009)10-23-165
[作者简介]陈怀玉(1971- ),男,工程师,水文地质工程地质专业,从事岩土工程勘察、设计与施工及矿山水文地质、工程地质、地质灾害工作。 任鸿飞(1971- ),男,工程师,水文地质工程地质专业,从事岩土工程勘察、设计与施工及矿山水文地质、工程地质、地质灾害工作。