關鍵詞:人工挖孔樁,樁基檢測,飽和單軸抗壓強度特性值,溶洞,微" />
所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-02 09:28 熱度:
摘要:由于本工程地質情況復雜,且屬于改造工程,上部建筑功能布局在原設計基礎上有調整,需對已施工的人工挖孔樁基承載力進行復核驗算。
關鍵詞:人工挖孔樁,樁基檢測,飽和單軸抗壓強度特性值,溶洞,微風化巖層,中風化巖層。
一.工程概況
宏達大廈項目系我院承擔的大型改造項目,位于深圳市龍崗區布吉南門敦深惠公路橋側,是一棟以商住,辦公,住宅為一體的綜合大樓。建設單位:深圳市天利安實業發展有限公司;設計單位:圣帝國際建筑工程有限公司;勘查單位:深圳市水利規劃設計院;施工單位:中鐵建工集團深圳分公司;監理單位:深龍港建設監理有限公司。本工程總樓層三十三層,地下二層,一至五層為商場及辦公用房,六層為轉換層,七至三十三層為住宅,總高度99.35米,建筑面積90093.65平米,框架剪力墻結構,人工挖孔樁基礎,一柱一樁,樁徑1.2米至3.8米,共95根,樁芯混凝土為C30,樁端入微風化巖層不小于0.5米,于2003年4月28日開工,10月13日灌注完畢。
我院介入此項目時,樁基及地下室已經施工完畢且已驗收,我院只設計地面以上部分,由于地上部分建筑功能布局較原設計有一定調整,經重新計算,樁頂軸力有一定變化,但全部控制在10%以內。
二.樁基檢測情況介紹:
該樁基檢測由建設單位委托深圳市龍崗區工程質量檢測中心進行檢測,龍崗區質檢站要求對樁基質量采用兩種檢測方式進行檢測,1.小應變,2.鉆芯,在鉆芯檢測時,發現部分樁下有不明孔洞,洞內被砂質土夾有少量碎石填充,下部為大理巖。由此推測地勘報告與場地實際情況相差較大,故建設單位又委托深圳市勘察研究院,要求查清建筑區內的不良地質問題,并提供有關的設計參數和問題的處理建議,勘察研究院受委托后,編制了檢驗方案,對52根樁端持力層進行檢驗(另外43根樁未檢驗),鉆孔深度進入樁底持力層5-8米,檢測后,認為建筑區內有一走向東北30度或西南210度的斷裂,傾角60度左右,為壓扭性斷裂,還可能存在東北向張扭性小斷裂。認為受檢樁的樁身混凝土完整性類別均為一類樁,樁底均無沉渣。檢驗發現這52根樁中未滿足設計要求的共22根,其中:1.以破碎巖為主,含有少量角礫巖的構造巖,共15根;2.以糜棱巖為主,含斷層泥和破裂巖等的構造,共5根;3.有大理巖及不明孔洞,洞內填充有粘土夾碎石塊,下部為有石炭系砂巖,共兩根。這些未滿足要求的22根樁已于2004年3月進行了處理,即區分情況,進行鉆孔清洗,壓力灌漿,并加以適當的錨固鋼筋。地勘部門認為,該處不明孔洞不是溶巖問題,而是構造破碎帶填充物,從巖芯照片判斷,上述三樁樁底為強風化砂巖,即強風化巖夾全風化土,從地質區域圖上判斷,該處可能有一斷層通過。
三.樁基復核緣由:
由于本工程地質情況復雜,且不能從已經檢測的52根樁底情況推測未檢測的樁底土質,特別是有無不明孔洞的情況,從工程安全角度等方面考慮,我院有必要對已施工的人工挖孔灌注樁基承載力進行全面系統地復核驗算,由于已經檢測了52根樁且對不符合要求的樁進行了處理,按最新荷載代入計算亦滿足設計要求,故本次只需核算此前沒有檢測的43根樁。
四.樁基復核思路:
一).參考各樁入巖深度,根據甲方提供的“樁豎向示意圖”和“挖孔樁成孔驗收記錄”獲取必要數據,參考規范《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)及《巖土工程勘查規范》等作為理論依據。
二).編制各樁編號,樁位圖;根據Satwe重新計算獲取最新柱底標準值。
三).核算步驟:
從地質情況分析,部分樁底不明孔洞底究竟為何物還不確定,我們先假定未檢測的43根樁底部是溶洞,即端承力為零,僅考慮巖土層側阻力作用。
1)采用地質專家建議的巖層單軸抗壓強度特征值frc(微風化frc為40Mpa,中風化frc為15Mpa),并考慮強風化巖側阻作用后(側阻力特征值取100KPa)經驗算有5根樁(Z34,Z35,Z74,Z87,Z89)如果底部是溶洞,則不符合設計要求,需要地質勘查部門提供樁端承載力。
2)考慮強風化巖側阻作用后(側阻力特征值取100KPa),如果中風化frc特征值能達到20Mpa,則只有Z89不符合設計要求,需要地質勘查部門提供樁端承載力。
3)如果中風化frc值能達到23.7Mpa,即使樁底有不明孔洞,全部樁亦滿足設計要求。
四).核算公式:(單根樁詳細計算過程未列出)
樁及承臺自重之和統一取2000KN,即y=2000KN
M=(G+y)/3.14*C*&*I
Qpk=fk*Ap
Qrk=u*&*frc*hr
G:樁頂內力標準值
M:當樁底為溶洞時所需中風化frc值
Qpk:巖層端阻力標準值
Qrk:中風化側阻力標準值
frc:巖石飽和單軸抗壓強度特征值
&:側阻修正系數中風化取0.05
hr:樁身嵌巖深度
u:樁身周長
強風化側阻力計算公式:Qsk=u*¢si*qsik*lsi
本工程側阻力特征值qsik取100kpa
五.樁基核算分析:
1)如果微風化frc特征值能達到40Mpa,中風化frc特征值能達到15Mpa,且Z34,Z35,Z74,Z87,Z89端承力特征值分別能達到1110KPa,1450KPa,1480KPa,1040KPa,1530KPa.則全部樁基符合設計要求。
2)如果微風化frc特征值能達到40Mpa,中風化frc特征值能達到20Mpa,且Z89端承力特征值能達到650KPa.則全部樁基符合設計要求。
3)如果微風化frc特征值能達到40Mpa,中風化frc特征值能達到23.7Mpa,則全部樁基符合設計要求。
六.結語:
以上三種情況均為可行結論,針對此種情況,我院協同甲方向勘查部門提出,需對必要的承載力數據有準確的認定,必要時可對基礎承載力數據進行重新全面的實測,地堪部門亦同意此看法并于07年11月經重新實測,提供了準確的數據,經實測,未經檢測的樁底微風化巖石飽和單軸抗壓強度frc特征值達到80Mpa,中風化巖石飽和單軸抗壓強度frc特征值達到40Mpa,符合核算分析第3)條要求,達到我院此次復核所需承載力數據,故可以判定,即使在樁底地質不明的情況下,未經檢測的42根樁側阻力亦可以抵抗上部荷載,全部符合設計要求!
參考文獻:
1.JGJ94-2008中華人民共和國行業標準,建筑樁基技術規范[s]
2. GB50021-2001中華人民共和國行業標準,巖土工程勘查規范[s]
3. JGJ3-2002中華人民共和國行業標準,高層建筑混凝土結構技術規范[s]
文章標題:宏達大廈人工挖孔樁承載力核算
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