摘要:桩基处理的地基中桩基承载力和桩长的计算方法在实际工作中各式各样,本文试 图凭借工程实践做些安全可靠经济合理的探讨。
关键词:桩基处理地基 土层不均匀 桩基承载力和有效桩长 设计土层厚度施工实际桩长 经济核算桩长
一、常见桩基处理的地质勘探要求及形式
在桩基处理的地基中,土层分布往往不均匀,厚度不一,到达端部持力层(多为硬土层或岩土层)的长度不一,故准确可靠地衡量桩基承载力和桩长是值得探讨的问题。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)4.1.14~4.1.17和工程勘察实际情况,地基复杂程度为二级的工程单体通常每侧选用三点,共六个详细勘察勘探点(如图一),大型车库等地下建筑勘探点会更稀疏些(如图二)。
(图一)
相对于复杂的建筑场地,此类做法虽能满足地基勘察方面的要求,但实际上在10米~15米这样大的区域上算是只能粗略反馈地质土层变化,作为设计人员只能依据勘探部门提供的相关图形数据文件做出相应处理,故设计时只能在保持勘探点实测数据精度和勘察数形数据趋向的基础上进行设计,进而指导施工。
二、桩基承载力和桩长的计算方法探讨
如何依据勘察报告进行桩的承载力和桩长?本人经过长期探索和实践以及与众多同行交流学习,摸索出如下方法和步骤供大家交流指正:1.根据上部结构类型、荷载数值和基础类型,通过多次估算和试算合理选定符合承载力和变形要求的桩基承载力。2.将土层各剖面
勘探孔点下土层界面深度标高折算为相应统一坐标系的数值(如可选
(图二)
为黄海高程),便于计算衡量。在地质报告的土层剖面图中,左侧通常为高程;顶部孔点处标注孔点编号/孔点高程;孔点下土层界面处通常标注相对于孔点表面向下的相对深度值(如图三),为便于求取不同界面间土层厚度值,应将该数值转换为相应统一坐标系下的数值(有些地质报告两种数值都提供,那样更方便)。3.计算确定满足承载和变形要求的合理桩基承载力和桩长,建议设计桩长按最小有效桩长和伸入稳定土层长度进行双控。通常建筑单体地基下各土层厚度不均起伏较大,但较硬土层中的桩基部分对承载力和变形起的作用是主要的,甚至起控制作用,故可以根据地质报告提供的土层各剖面厚度、深度和建筑物承载、变形要求的桩基承载力,经过多次估算和试算合理确定桩基承载力和有效桩长.基于以上分析判断,在确定桩基承载力和有效桩长时,可做以下三方面简化处理:(1)依据地质报告提供的土层各剖面,初步确定伸入桩端土层(通常为较好土层或岩石土层)前的最小有效桩长;(2)将有效桩长范围内各土层厚度进行等效简化,可以将各土层剖面进行综合对照比较,选取钝化后的等效土层或最不利土层厚度。意即勘察土层剖面中通常会出现不同土层相互交叉,同
(图三)
一种土层界面上下起伏,对此可将此界面据实际状况折中钝化或将重叠部分的较有利土层厚度划归为相交叉的较为不利土层而将土层设计界面等效取直。这样按处理后的设计土层厚度计算结果将会安全可靠的,同时也有利于设计人员准确把控;(3)按照选定的桩基承载力和伸入桩端土层前的最小有效桩长,依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008中5.3.3、5.3.4(预制桩)和5.3.5、5.3.6(灌注桩)以及其它相关条款通过解方程的方式(设定伸入桩端土层的长度为未知数)确定桩基承载力、桩身最小有效桩长和伸入桩端土层最小长度。当然对于地层更为复杂情况或土层一直为较软状态,可以不必局限于以上计算处理顺序;当建设区域很大,地质情况差别很大时,可以根据实况划为不同地块区域分别予以设计,总之通过多次计算调整,都可获得满意结果。
三、设计、施工和经济核算与其它
需要说明的是设计单位提供最小有效桩长和伸入稳定土层长度进行双控指导施工,施工实际桩长按最小有效桩长和伸入稳定土层长度进行双控决定桩基实际有效长度,若想施工前进行桩基长度预估可以依据地质报告土层剖面反应数据状况进行估算,经济核算时可以据地质报告预估,或直接按核准后的施工单位提供的实际数据预决算,这些是由地质报告精度和地层实际状况决定。
限于篇幅,具体计算过程不再展开,欢迎大家指正交流。以上桩基承载力和桩长的计算方法对普通预制桩、灌注桩以及其它复合地基中的刚性桩(如CFG桩)均可适用。多年来,本人借助该方法,在本地区大片区域上成功运用并确保相关工程的安全可靠和良好的经济效益,如涛雒镇滨海湾花园棚户区改造一二期、安东卫街道片区绣针河社区棚户区改造项目。
主要参考资料:
1.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)
2.《涛雒镇滨海湾花园棚户区改造二期十八号地块岩土工程勘察报告》(2017—RZ0220)
3.《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
论文作者:卢绪首,牟利洁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:土层论文; 桩基论文; 承载力论文; 剖面论文; 厚度论文; 地质论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第3期论文;