地下水對人工挖孔灌注樁的影響及補(bǔ)強(qiáng)方案.doc

1、地下水對人工挖孔灌注樁的影響及補(bǔ)強(qiáng)方案地下水對人工挖孔灌注樁的影響及補(bǔ)強(qiáng)方案提要：本文針對樁基在施工中遇到地下水受影響之后，通過對樁基選型、設(shè) 計(jì)以及檢測、取芯結(jié)果綜合考慮樁基補(bǔ)強(qiáng)方案。關(guān)鍵詞：人工挖孔樁、地下水、注漿、錨桿凈壓樁。一、前言隨著樁基工程的廣泛應(yīng)用，在施工過程中，遇到大量的地下水以及雨季大量 地表水滲透，造成對樁身質(zhì)量以及非巖石持力層承載力下降的影響時(shí)有發(fā)生，其 破壞程度相當(dāng)嚴(yán)重。我們應(yīng)對這類事件原因進(jìn)行全面綜合分析，并吸取教訓(xùn)，才 能防患于未然。通過分析并進(jìn)行有效的處理，以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。二、工程概況該工程為福建XXX集團(tuán)有限公司XXX技改項(xiàng)目。該工程投資3.5億

2、元，總建 筑面積36000n2，為省十大工程項(xiàng)目之一，并作為國慶五十周年的獻(xiàn)禮，因此該 工程工期緊，任務(wù)重。該工程為1 3層框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，由于廠房內(nèi)設(shè)備重、 工藝要求跨度大，因此單柱承載力較高，經(jīng)計(jì)算得出框架中柱最大荷載為 7100KN 根據(jù)工程地質(zhì)勘探報(bào)告揭示，該場地地基土自上而下分為五層，詳見土層性狀表（表一）。土層性狀簡表（表一）土層編號土層名稱性狀簡述層厚（m1人工填土棕紅、黃色，軟塑一可塑。0.70 3.702沖洪積粘土棕紅、棕黃色，粘性強(qiáng)，呈可塑 偏硬狀態(tài)、濕3.30 9.203沖洪積卵石層上段稍密一中密，下段中密一密 實(shí)（含少量地下水）2.50 9.104坡殘積土灰黃、灰綠等

3、色，可塑一硬塑狀 態(tài)、濕一稍濕。0.70 19.85泥質(zhì)灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化巖灰黃、綠色為主，呈堅(jiān)硬狀態(tài)， 稍濕。未揭穿樁基的選型與設(shè)計(jì)由于該工程周圍有辦公室、住宅、學(xué)校、倉庫及擋墻，不宜進(jìn)行大面積的開 挖，從地質(zhì)報(bào)告上看，采用天然基礎(chǔ)顯然從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是不可取的。由于持 力層埋藏深度變化較大，此工程基礎(chǔ)必須采用樁基。而樁基的選型以及設(shè)計(jì)將直 接影響上部結(jié)構(gòu)的安全、工程造價(jià)以及工期。通過對各類樁基進(jìn)行分析比較（見表二）,認(rèn)為首選人工挖孔灌注樁（共135根），具體詳見表三。樁型分析比較表（表二）樁型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)人工挖孔樁1.設(shè)備簡單，質(zhì)量可靠；2.單樁承載力高；3.無噪音、無震動、對四鄰影 響?。?.工程造

4、價(jià)低；5.施工速度快、適應(yīng)性強(qiáng)。1.遇流砂難成孔；2.地下水富有時(shí)施工困難。夯擴(kuò)樁1.單樁承載力較高；2.樁長隨持力層面而變；3.工程造價(jià)低；4.施工速度快。1.噪音、震動大、對四鄰影響 大；2.遇中間硬夾層樁管難沉入。預(yù)制樁1.施工效率咼；2.樁身質(zhì)量易保證和檢查；3.易于水上施工；4 .樁的單位面積承載力高。1.噪音、震動大、對四鄰影響 大；2.造價(jià)高；3.不易穿透較厚的堅(jiān)硬土層。鉆孔樁1.單樁承載力高；2.樁長可隨持力層變化而變 化1.造價(jià)高；2.有噪音、震動；3.不易穿過卵石層；4.施工工藝要求咼。人工挖孔樁設(shè)計(jì)指標(biāo)（表三）樁號樁徑（mm）擴(kuò)大頭直徑（mm）設(shè)計(jì)單樁承載力（KN）持力層

5、樁長（m）ZJ180010001900密實(shí)卵石層8.6ZJ280012002600密實(shí)卵石層8.6ZJ380014003300密實(shí)卵石層8.6ZJ480016004200密實(shí)卵石層8.6ZJ580018005100密實(shí)卵石層8.6ZJ680020006100密實(shí)卵石層8.6ZJ790022007100密實(shí)卵石層8.6四、地下水在施工過程中對地基土及樁基的影響地面以下的水統(tǒng)稱地下水。地下水按埋藏條件可分為：上層滯水、潛水、承壓水、毛細(xì)水等（具體詳見表四）地下水一覽表（表四）地下水編號性質(zhì)影響程度上層滯水積聚在透水性小的局部粘性土隔水層 上。對工程影響不大。潛水埋臧在地表下第一個連續(xù)分布的穩(wěn)定隔

6、水層上。對基礎(chǔ)工程有密切的 影響。承壓水埋藏在兩個連續(xù)分布的隔水層之間，帶 有壓力。若打穿上一層會涌水 或噴出。毛細(xì)水潛水層以上為粘性土或粉土?xí)r，可使?jié)?水從粘土或粉土孔隙中升咼成為毛細(xì) 水。寒冷地帶引起地基十 凍脹。通過地質(zhì)報(bào)告分析，此地下水屬潛水。在此次樁基施工中，剛好遇連續(xù)六天 中到大雨，由于場地原就屬山坡地帶，地形變化較大，地表水通過孔口、其它地 帶向卵石層滲透，造成人工挖孔成孔的長時(shí)間浸泡，也給施工帶來無盡的煩惱。 再加上施工單位沒有及時(shí)有效處理地下水和違規(guī)澆筑砼，也沒有采用水下澆筑砼 工藝，造成承載力嚴(yán)重不足（詳見表五）。測試成果匯總表（表五）設(shè)計(jì)何載 及沉降要求最 大加載實(shí)際最大

7、 加載及沉降有效最大 加載及沉降試 樁 編 號樁號何載(KN)沉降(mm)何載(KN)何載(KN)沉降(mm)何載(KN)沉降(mm)單樁豎 向極限 承載力（KN）15X K420030.9867205376 60403227.434032215X H7100未測到113605680 40454433.4745443試驗(yàn)樁260016.9241605200 100332833.773328為了工程安全考慮，我們要求對孔樁進(jìn)行動測分析以及每個樁的抽芯取樣，結(jié)果均表明，有10個左右樁身有不同程度的離析現(xiàn)象，而樁基底部持力層強(qiáng)度偏 低，同時(shí)存在樁底砼離析現(xiàn)象，施工質(zhì)量較差，以上結(jié)果均通過對每個孔樁的

8、抽 芯取樣得到證實(shí)。五、分析原因綜合考慮樁基補(bǔ)強(qiáng)方案通過對樁基的檢測結(jié)果分析，認(rèn)為造成這次承載力降低的原因主要有四個方 面：其一，該工程由于工期緊，未及時(shí)做靜載試驗(yàn)，未詳細(xì)研究地質(zhì)報(bào)告，從抽 芯取樣上看，樁端持力層未放置在設(shè)計(jì)所要求的持力層上，即密實(shí)卵石層，而是 放在上部較差的中密卵石層上（這其中有地下水未能抽干造成判斷上的失誤），這本身就已經(jīng)給建筑物留下了質(zhì)量隱患，從而降低了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全儲備；其二， 由于在施工過程中，讓地下水長時(shí)間浸泡，導(dǎo)致持力層不少砂土流失嚴(yán)重，致使 樁承載力降低，而施工單位未及時(shí)采用水下砼澆筑方法，也同樣導(dǎo)致裝底部嚴(yán)重 離析；其三，由于急速抽水到場地外排放，而導(dǎo)致地

9、下水大量流失，造成地基本 身不均勻下陷以及局部塌孔現(xiàn)象；其四，由于地下水位的變化，使樁周土產(chǎn)生嚴(yán) 重壓縮沉降，引起樁側(cè)產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力，致使灌注樁承載力降低。通過以上 分析，結(jié)合工程工期緊，從經(jīng)濟(jì)上考慮，決定采用高壓注漿和錨桿靜壓樁雙方案 進(jìn)行全面補(bǔ)強(qiáng)。就如15X H這根樁，擴(kuò)大承臺，先行造孔后樁身補(bǔ)強(qiáng)，而后壓 8 根錨桿樁，最后進(jìn)行樁底壓漿。據(jù)省建筑科學(xué)研究院認(rèn)可，注漿后，樁底承載力 可提高不少于1000KN/ m2，而錨桿樁每根可達(dá)500 800KN這樣按規(guī)范設(shè)計(jì)錨 桿樁后，樁、承臺以及土體共同作用，15X H柱底承載力為：4544+1000X孔/ 4X 2.2 2 +8X 500=12344(KN),而15X H設(shè)計(jì)承載力為7100KN從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足設(shè)計(jì)要 求。從經(jīng)濟(jì)上考慮，按預(yù)算注漿及錨桿樁總造價(jià)為 100萬左右，占總土建造價(jià) 5% 左右，達(dá)到預(yù)期的目的。六、 結(jié)語通過這次補(bǔ)強(qiáng)方案落實(shí)，錨桿靜壓樁嚴(yán)格按閩95G108錨桿靜壓樁圖集實(shí)施，注漿也遵守建科院提出的施工方案和操作要求，主要通過注漿配料以及壓力 控制，地基承載力大大地提高了。通過這次補(bǔ)強(qiáng)措施，我們深有感觸，作為我們 工程技術(shù)人員應(yīng)充分認(rèn)識到地下水對工程設(shè)計(jì)方案、施工方案以及建筑物