淤泥质软土桩基选型探讨.doc

淤泥质软土桩基选型探讨1、工程概况：本工程为住宅小区，由3栋多层（7层）和3栋小高层（18层）组成，下部由地下车库将其连为整体。由建筑功能需要及设备工艺要求，该建筑结构体系采用大开间剪力墙结构体系，楼板采用厚板，外墙采用页岩模数砖，内墙分户墙采用加气混凝土砌块，其余户内墙体均采用轻质板材；地下室车库采用无梁楼盖。2、地质概况：该工程位于南京河西地区，属长江漫滩地貌，自上而下土层分布如下：土层编号土层名称性状含水量(%)重度(KN/M3)Es1-2 (Mpa-1)Ckk层厚填土灰褐色,松散,土质不均30.219.451淤泥质粉质粘土灰色,流塑,42.817.82.7512.413.62淤泥质粉质粘土灰色,流塑,42.217.72.9512.112.52淤泥质粉质粘土灰色,流塑,3818.13.8412.314.6粉砂灰色,饱和,中密,局部夹粉土28.818.912.16粉砂细砂灰色,饱和,密实27.418.712.69细砂灰色,饱和,密实20.919.715.61粗砂混卵砾石灰褐色,饱和,密实强风化泥岩棕色,层理不清晰,岩块手可折断中风化泥质粉砂岩棕色,层理清晰,块状结构3、基础选型：该工程地下室底板以下是很深的淤泥质粉质粘土，浅基础显然不合乎要求。故只能采用桩基。若不把桩基工程，支护工程，土方工程视为一个系统工程来考察；而仅考虑桩基本身的进度及成本。按照结构设计原则-“安全，经济”，静压预应力混凝土管桩理所当然作为该工程的首选。该桩型采用工厂化批量生产，桩身质量容易得到保证；同时价钱便宜。采用静压方式成桩，施工迅速，无噪音，而且承载力可通过油压值来控制。4、施工情况：该桩型在河西地区常规施工顺序是:a.地表土强化处理b静压机压桩c基坑支护d土方开挖e工程桩评定处理后续结构施工。该施工步骤说明及施工中存在的问题：步骤a地表土强化处理，由地勘资料可知，该地块上部为很厚的流塑状的淤泥质土，表层土为新近填筑，为满足自重450吨静力压桩机行走及压桩工艺要求，场地需强化处理，采用建筑垃圾，碎石等换填，分层碾压，视淤泥质土状况及地面标高不同，厚度约为1.52米左右。可见该步骤增加了很大的土方量，且仅为满足施工需要，施工完后还须挖去，由此增加的工程造价在100元以上。步骤b中由于持力层深度不同，桩顶实际标高也不同，而且相差23米。步骤d，由于各栋住宅开盘时间不一样，基坑被划分成三个区段，区段间分隔仅作简单支护，分块开挖。同时对流塑状淤泥质粉质粘土土层特性认识不足，土方开挖是造成工程桩大量倾斜。步骤e对实际桩位进行测量，发现大部分工程桩桩位偏移，有些超过了1米。采取以应变技术对桩身进行监测，出现了许多二类桩，而且有部分断桩。对二类桩进行压密注浆，对处理完的二类桩再次做桩身监测，对仍然不合格的二类桩及断桩作废桩处理，补钻孔灌注桩以满足承载力的要求。5、问题原因分析分析其原因有三：1、土方开挖时，挖土机移动，先后开挖形成的土体压差，造成土体蠕动，带动桩顶的偏移。其偏位的大小因土质差异。2、由于工程桩桩顶标高均高出设计标高，挖土时挖机在桩间陶土，两台挖土机传递土方，大大减慢了挖土速度，增加了土体蠕动，加大了桩位偏移；也有部分桩头直接与挖土机碰撞，成为桩身断裂的一个原因。3压桩时产生的挤土效应，挖土时发生应力释放，造成桩位偏移。虽然在施工中，设计、监理和施工方多次召开施工技术会议，但终难解决工程桩偏位问题。而对问题桩的处理要花费大量的时间，故从整体上打乱了施工流水节点，延误了工期，影响了甲方的销售节点，增加了己方的资金成本；对问题桩的处理也需相当的工程费用。6、问题探讨，本工程实例中，到问题桩处理结束所花的资金成本已远远超出了原选桩型时的估计值，整个费用也不再经济，最主要是其质量及进度变得不可控。显然，预应力混凝土静压管桩已不再是最佳选择。比其稍贵的钻孔灌注桩又怎样呢？钻孔灌注桩是一传统桩型，其采用的是机械钻孔后浇筑混凝土成桩，施工桩顶桩底标高容易满足设计要求，其施工机械较轻，不用对表层土进行硬化。我们再对其施工程序进行改进，新施工程序为：c基坑支护d土方开挖b钻孔灌注桩施工e工程桩评定处理后续结构施工。新施工程序的可行性：1、本工程基坑深度不深，基坑凉放时间稍长增加不了多少投资。2、挖土至底板板底下200，及时浇筑混凝土垫层。3、钻孔灌注桩为非挤土桩，不会对支护产生不良影响。4、钻孔灌注桩桩顶4米范围内采用振捣棒振捣。5、在基坑四周做道路运输混凝土，泵送至桩位。其优点为：1、土方施工顺利，土方开挖不再受工程桩影响，开挖速度由挖土机性能决定，挖土速度加快，效率提高。2、钻孔灌注桩不受挖土影响，桩身质量容易保证，也不会出现桩位偏移。3、因本施工程序最大限度的减少问题桩的出现，从而可以按照合理的施工组织流水施工4、整个工程工期、质量及成本均在受控状态而此施工程序预应力混凝土静压管桩是不合适的理由有四：1、混凝土管桩为挤土桩，其挤土效应对支护产生不良影响。2、必须对基底土改良，增加了开挖深度，大大增加了维护费用。3、静压机太重且为平板脚，无法将其移入基坑。4桩顶高出坑底10