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1、靜壓預制混凝土小樁復合地基在鄭州東區高層建筑中的應用探討(王榮彥 鄭州 450053)摘要：針對鄭東新區某高層建筑特點并結合場地地質條件，經綜合分析采用靜壓預制混凝土小樁復合地基進行地基處理，取得較好的經濟和社會效益。這種地基處理方法對鄭東新區類似高層建筑的基礎處理有一定的借鑒和指導作用。關鍵詞：靜壓預制混凝土小樁復合地基 鄭東新區 高層建筑 應用1 工程概況及地質條件未來鄭東新區A63、A64、A65 3幢高層商住樓位于鄭東新區CBD內環中，由80m高的主樓和30m高的配樓組成，框架結構，設二層地下室，預基礎埋深10.0m,預估基底壓力420KPa。場地地貌單元屬黃河沖積平原，地形平坦。在場2、地80 m勘探深度范圍內共有二十個工程地質單元層，分布有三套地層：（1）0-28m為全新統沖積（ Q4al）形成的地層，其中0-18m以稍密粉土為主夾兩層可塑-軟塑粉質粘土，其承載力特征值fak=90-110KPa,壓縮模量為4.2-11.0Mpa,工程地質條件較差。18-28m有中密-密實粉細砂組成，為較好的短樁持力層。其承載力特征值fak一般在200-240 KPa，壓縮模量18-25Mpa。（2）28-60m為上更新統沖洪積（Q3al+pl）形成的棕黃色可塑-硬塑粉質粘土夾薄層密實細砂組成，局部鈣質膠結，該段工程地質條件較好，其承載力特征值fak=210-260KPa，壓縮模量在12-23、0 Mpa，屬中-低壓縮性。（3）60-80m為中更新統沖洪積（Q2al+pl）形成的褐紅色硬塑-堅硬粉質粘土，其承載力特征值fak=260-300 KPa，壓縮模量在12-15 Mpa。局部鈣質膠結，半成巖。場地地下水屬第四系孔隙潛水，地下水水位埋深2.5m，水位年變幅1.0m左右，主要接受大氣降雨補給。但本次勘察期間，受臨近場地深大基坑長期抽水影響，地下水位埋深9.3-9.6m，但不代表本場地的正常水位。據水質分析結果地下水對砼結構無腐蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性。液化判別結果表明，場地12m以上有液化層，場地屬于輕微液化場地，屬抗震不利地段，場地屬類建筑場地。針對該高層商住樓建筑特點及地質條4、件，采用的地基基礎形式應解決以下主要問題：（1）高層建筑基礎變形問題（2）高層建筑地基承載力不足問題（3）場地液化問題。2 鄭東新區類似高層建筑常采用的基礎型式鄭州東區近二十年的建筑經驗表明，對于二十層以上的高層建筑常采用的基礎型式有：鉆孔灌注樁基礎及其后壓漿技術；CFG樁復合地基，高壓旋噴樁復合地基等。（1）鉆孔灌注樁基礎在鄭州東區應用非常廣泛且歷史較長，工藝成熟，但工期較長、成本較高，存在泥漿大量排放、外運、污染場地等不利因素；（2）CFG復合地基在鄭州東區的應用也有6-7年的歷史，比較經濟。但CFG樁復合地基在鄭東新區類似高層中施工時，由于施工措施不當再加上上部空樁較多，曾造成CBD內環5、道路及臨近建筑物拉裂，經有關專家論證后建議審用，原則上不優先采用。（3）高壓旋噴樁復合地基在鄭東新區類似高層中有一定應用，但主要應用在鄭州東南部、西部，但地質條件要明顯好于鄭州東區地質條件，其處理后的復合地基承載力較高，如在花園路金元公寓（31層）達450KPa，在裕鴻花園（29層）達518KPa 。在鄭東新區尚未應用，原因是： 在鄭東新區約7-18m之間為灰色地層尤其在約12.5-16.5m分布有一層黑灰色有機質粉質粘土，其有機質含量在4.5%-7.5%,且含水量最大44%，孔隙比最大達1.40，含有腐植質。有關資料表明，該層土樁身強度不經過特殊處理一般在3.0-3.5Mpa左右，只有采取工6、程措施進行針對性處理該層才能提高樁身水泥土強度。 采用高壓旋噴樁復合地基能否消除或減輕鄭東新區12m以上輕微液化問題，尚有爭論。經過業主、設計、勘察單位及有關專家慎重論證，決定引入新工藝-靜壓預制砼小樁復合地基工藝。3 靜壓預制混凝土小樁復合地基方案所謂靜壓預制混凝土小樁復合地基指采用小斷面（樁徑一般200-300mm）靜壓預制小樁作為復合地基的豎向增強體，引用靜壓沉樁工藝將小斷面靜壓樁壓入基礎持力層，通過樁土共同作用大幅度提高地基承載力，使基礎變形在規范允許范圍內。本文擬以A63#樓主樓為例對該基礎形式進行討論。A63#主樓采用樁徑300300mm，樁長11m，樁間距1.5-1.8m，設計樁7、數516根，正方形布樁，要求處理后復合地基承載力特征值不小于420KPa，單樁承載力特征值不小于900KN。按設計要求施工后，采用靜載試驗確定復合地基承載力特征值及單樁承載力特征值；采用低應變反射波法檢測樁身結構完整性。檢測結果表明，采用低應變法檢測類樁占檢測總樁數99.6%,類樁占檢測總樁數0.4%；采用靜載試驗結果表明，其單樁極限承載力Quk1800KN，其單樁承載力特征值900KN，其復合地基承載力特征值422KPa，均滿足設計要求。目前該工程已運行一年多，沉降量55mm左右。 A63主樓單樁復合地基靜載荷試驗曲線圖4 結論與建議采用靜壓預制混凝土小樁復合地基方案在鄭東新區高層建筑中應用8、取得成功。該工程具有工期短（工期僅20天，比采用鉆孔灌注樁基礎縮短工期30天，施工質量易控，經濟（比采用鉆孔灌注樁基礎費用減少一半以上）、施工方便的特點。當上部軟土層不太厚（一般20m左右）其下有較好持力層（如中密-密實砂土或硬塑粘性土）時采用靜壓預制混凝土小樁復合地基可大幅度提高地基承載力（一般提高幅度可達2-4倍），其基礎變形量與剛性樁相當，在規范允許范圍內）。對今后高層建筑在類似地區類似地層中的應用有一定借鑒和指導作用。但應該看到：（1）在鄭州東區局部地段為中等液化場地，靜壓小樁復合地基畢竟屬于復合地基范疇，能否廣泛應用有待進一步探討。（2）目前尚沒有類似的規范、經驗，有關參數與計算只是探索性的，存在著理論明顯滯后的因素，有待進一步總結。參考文獻：1張永鈞等. 建筑地基處理技術規范（JGJ79-2002）北京 中國建筑工業出版社2002年12月2黃熙齡滕延京等.建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002) 北京 中國建筑工業出版社 2002年3月3劉金礪黃強等 建筑樁基規范（JGJ94-94） 北京 中國建筑工業出版社1995年9月4龔曉南 第七界地基處理學術討論會論文集 北京 中國水利水電出版社 知識產權出版社