淺談樁式托換技術(shù)的應(yīng)用研究（一）
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁(yè)
摘 要：本文結(jié)合連市第二十高中宿舍樓基礎(chǔ)樁式托換工程實(shí)例，闡述了既有建筑物基礎(chǔ)樁式托換技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工。
關(guān)鍵詞：樁式托換、既有建筑物
1、概述
既有建筑物不均勻沉降治理，是地基基礎(chǔ)工程中綜合性較強(qiáng)的技術(shù)課題，而對(duì)建筑物地基基礎(chǔ)進(jìn)行樁式托換處理是經(jīng)常采用的技術(shù)方法之一。本文通過(guò)結(jié)合連市第二十高中宿舍樓基礎(chǔ)樁式托換工程實(shí)例，簡(jiǎn)要介紹樁式托換技術(shù)的設(shè)計(jì)及施工。
2、基本規(guī)定
2.1既有建筑物加固前，應(yīng)先對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行鑒定，方可進(jìn)行加固設(shè)計(jì)和施工；
2.2應(yīng)先根據(jù)加固的目的，結(jié)合地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，并考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用，初步選擇加固方案；然后再分別從預(yù)期效果、施工難易程度、材料來(lái)源和運(yùn)輸條件、施工安全性、對(duì)領(lǐng)近建筑和環(huán)境的影響、機(jī)具條件、施工工期和造價(jià)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，選定最佳的加固方法。
2.3加固施工中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制，并進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)人員及相關(guān)部門(mén)分析原因，妥善解決。
2.4施工過(guò)程中應(yīng)有專門(mén)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)質(zhì)量監(jiān)理。施工結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行工程質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收。
2.5對(duì)地基基礎(chǔ)加固的建筑，應(yīng)在施工期間進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，對(duì)重要的或?qū)Τ两涤袊?yán)格限制的建筑，尚應(yīng)在加固后繼續(xù)進(jìn)行沉降加固，直到沉降穩(wěn)定為止。對(duì)鄰近建筑和地下管線應(yīng)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3、建筑物概況
該宿舍樓高五層，框架結(jié)構(gòu)，建筑面積近12000m2,基礎(chǔ)為天然地基上的淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承臺(tái)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，三層臺(tái)階式，每層臺(tái)階砼厚40cm。地表為新近回填的松散碎石及少量粘土。該樓于2000年7月份建成，建成后即產(chǎn)生不均勻沉降，墻體裂縫持續(xù)發(fā)展，最沉降速率1mm/d,而且在加固所用施工豎井開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)局部地梁已產(chǎn)生斜向裂縫。
4、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
該場(chǎng)地地貌單元屬于構(gòu)造剝蝕低丘，地形起伏變化較，經(jīng)過(guò)人工整平改造已失去原貌。場(chǎng)地地層由上而下依次為：
（1）素填土（Q4ml）：雜色，稍濕，松散，主要由石灰?guī)r碎石及少量紅粘土組成。厚度4.8-8.6米。
（2）紅粘土(Q3edl )：棕紅色，稍濕－濕，硬可塑－可塑，揭露厚度0.2-10米。
（3）中風(fēng)化灰?guī)r(Zwhn)：灰色，巖石堅(jiān)硬，頂面起伏較，層頂標(biāo)高6.2-18.2米。
5、建筑物不均勻沉降原因分析及加固方案確定
該樓為獨(dú)立柱基礎(chǔ)型式，基礎(chǔ)持力層為紅粘土，紅粘土在工程地質(zhì)上為特殊土，該土節(jié)理裂隙發(fā)育，在垂直方向上工程性質(zhì)有較差異。其顯著特性是遇水體積膨脹，地基承載力迅速降低，失水后體積減小，承載力有較提高。通過(guò)對(duì)沉降監(jiān)測(cè)資料分析，證實(shí)了紅粘土的反復(fù)吸水－失水及厚度不均是造成基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因。
根據(jù)以上分析，并考慮場(chǎng)地現(xiàn)狀（基礎(chǔ)埋深較，上覆地層松散），確定了樁（鋼管樁）式托換加固方案。該方案實(shí)施通過(guò)開(kāi)挖豎井，在基礎(chǔ)承臺(tái)上井內(nèi)作業(yè)，進(jìn)行成樁托換加固。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，較易施工，安全性高且不會(huì)加劇基礎(chǔ)沉降使樓體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步損害。
6、樁式托換設(shè)計(jì)
由于樁式托換設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容很多，本文僅重點(diǎn)介紹樁式托換設(shè)計(jì)的思路,其具體計(jì)算及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算等欠奉。
（1）、確定原基礎(chǔ)持力層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值
根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)充勘察資料、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)，最終確定場(chǎng)地持力層紅粘土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fk=120kpa。
（2）、確定單樁容許承載力值
首先根據(jù)基礎(chǔ)承臺(tái)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況等設(shè)定樁徑、樁長(zhǎng)及持力層等參數(shù)。然后依據(jù)樁基設(shè)計(jì)及施工規(guī)范，計(jì)算單樁容許承載力（Ra），也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓樁試驗(yàn)的方法確定Ra。通過(guò)計(jì)算方法求取Ra的公式如下：
Ra＝—側(cè)摩阻力安全系數(shù)
—樁側(cè)的最摩阻力（KN）
—樁端承載力安全系數(shù)
—樁端的容許承載力（KN）
經(jīng)計(jì)算，本工程單樁容許承載力Ra為300KN。
（巖土）
關(guān)鍵詞：樁式托換、既有建筑物
1、概述
既有建筑物不均勻沉降治理，是地基基礎(chǔ)工程中綜合性較強(qiáng)的技術(shù)課題，而對(duì)建筑物地基基礎(chǔ)進(jìn)行樁式托換處理是經(jīng)常采用的技術(shù)方法之一。本文通過(guò)結(jié)合連市第二十高中宿舍樓基礎(chǔ)樁式托換工程實(shí)例，簡(jiǎn)要介紹樁式托換技術(shù)的設(shè)計(jì)及施工。
2、基本規(guī)定
2.1既有建筑物加固前，應(yīng)先對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行鑒定，方可進(jìn)行加固設(shè)計(jì)和施工；
2.2應(yīng)先根據(jù)加固的目的，結(jié)合地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，并考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用，初步選擇加固方案；然后再分別從預(yù)期效果、施工難易程度、材料來(lái)源和運(yùn)輸條件、施工安全性、對(duì)領(lǐng)近建筑和環(huán)境的影響、機(jī)具條件、施工工期和造價(jià)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，選定最佳的加固方法。
2.3加固施工中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制，并進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)人員及相關(guān)部門(mén)分析原因，妥善解決。
2.4施工過(guò)程中應(yīng)有專門(mén)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)質(zhì)量監(jiān)理。施工結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行工程質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收。
2.5對(duì)地基基礎(chǔ)加固的建筑，應(yīng)在施工期間進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，對(duì)重要的或?qū)Τ两涤袊?yán)格限制的建筑，尚應(yīng)在加固后繼續(xù)進(jìn)行沉降加固，直到沉降穩(wěn)定為止。對(duì)鄰近建筑和地下管線應(yīng)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3、建筑物概況
該宿舍樓高五層，框架結(jié)構(gòu)，建筑面積近12000m2,基礎(chǔ)為天然地基上的淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承臺(tái)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，三層臺(tái)階式，每層臺(tái)階砼厚40cm。地表為新近回填的松散碎石及少量粘土。該樓于2000年7月份建成，建成后即產(chǎn)生不均勻沉降，墻體裂縫持續(xù)發(fā)展，最沉降速率1mm/d,而且在加固所用施工豎井開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)局部地梁已產(chǎn)生斜向裂縫。
4、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
該場(chǎng)地地貌單元屬于構(gòu)造剝蝕低丘，地形起伏變化較，經(jīng)過(guò)人工整平改造已失去原貌。場(chǎng)地地層由上而下依次為：
（1）素填土（Q4ml）：雜色，稍濕，松散，主要由石灰?guī)r碎石及少量紅粘土組成。厚度4.8-8.6米。
（2）紅粘土(Q3edl )：棕紅色，稍濕－濕，硬可塑－可塑，揭露厚度0.2-10米。
（3）中風(fēng)化灰?guī)r(Zwhn)：灰色，巖石堅(jiān)硬，頂面起伏較，層頂標(biāo)高6.2-18.2米。
5、建筑物不均勻沉降原因分析及加固方案確定
該樓為獨(dú)立柱基礎(chǔ)型式，基礎(chǔ)持力層為紅粘土，紅粘土在工程地質(zhì)上為特殊土，該土節(jié)理裂隙發(fā)育，在垂直方向上工程性質(zhì)有較差異。其顯著特性是遇水體積膨脹，地基承載力迅速降低，失水后體積減小，承載力有較提高。通過(guò)對(duì)沉降監(jiān)測(cè)資料分析，證實(shí)了紅粘土的反復(fù)吸水－失水及厚度不均是造成基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因。
根據(jù)以上分析，并考慮場(chǎng)地現(xiàn)狀（基礎(chǔ)埋深較，上覆地層松散），確定了樁（鋼管樁）式托換加固方案。該方案實(shí)施通過(guò)開(kāi)挖豎井，在基礎(chǔ)承臺(tái)上井內(nèi)作業(yè)，進(jìn)行成樁托換加固。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，較易施工，安全性高且不會(huì)加劇基礎(chǔ)沉降使樓體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步損害。
6、樁式托換設(shè)計(jì)
由于樁式托換設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容很多，本文僅重點(diǎn)介紹樁式托換設(shè)計(jì)的思路,其具體計(jì)算及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算等欠奉。
（1）、確定原基礎(chǔ)持力層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值
根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)充勘察資料、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)，最終確定場(chǎng)地持力層紅粘土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fk=120kpa。
（2）、確定單樁容許承載力值
首先根據(jù)基礎(chǔ)承臺(tái)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況等設(shè)定樁徑、樁長(zhǎng)及持力層等參數(shù)。然后依據(jù)樁基設(shè)計(jì)及施工規(guī)范，計(jì)算單樁容許承載力（Ra），也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓樁試驗(yàn)的方法確定Ra。通過(guò)計(jì)算方法求取Ra的公式如下：
Ra＝—側(cè)摩阻力安全系數(shù)
—樁側(cè)的最摩阻力（KN）
—樁端承載力安全系數(shù)
—樁端的容許承載力（KN）
經(jīng)計(jì)算，本工程單樁容許承載力Ra為300KN。
（巖土）
