混凝土桩复合地基在不均匀地基处理中的应用

摘要：通过对山区、丘陵地带不均匀地基进行混凝土桩复合地基处理，达到了预期的处理效果。本文指出了在进行此类工程的设计和施工中应注意的问题，以期为类似的工程提供参考。

关键词不均匀地基；混凝土桩；褥垫层

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：

中图分类号：TU472.99 文献标识码：B

作者简介：武换娥（1980年3月），女，工学硕士。

1引言

混凝土桩复合地基是指素混凝土经过灌注或泵送形成桩体，并与桩间土和褥垫层一起组成的地基。混凝土桩复合地基适用于粘性土、粉土、砂土和人工填土等地基。混凝土桩承受的荷载通过桩周土的摩阻力和桩端土的端阻力传到深层地基中，使其复合地基承载力大幅度提高，并且能够控制建筑物变形，减小不均匀沉降。因此，混凝土桩复合地基是处理山区、丘陵地带等不均匀地基的一种有效方法。

2 工程实例一

2.1 工程概况

某工程位于山脚下，为一栋地上6层，地下1层住宅楼，砖混结构，条形基础，基础埋深3.0m。基底主要土层为②层黄土状粉土，局部为①层素填土和②-1层碎石。设计要求地基承载力特征值为180kPa，由于地基承载力不能满足设计要求，且场地工程地质条件复杂，土层厚度变化大，在进行多种方案比较后，采用混凝土桩复合地基进行地基处理。

2.2 场地工程地质条件

本场地工程地质条件自上而下为：

①层素填土：黄褐色，稍湿，松散。主要由回填的黄土状粉土及少量粉质粘土等组成。层厚1.9m。有素填土的建筑地基为土岩组合地基，为减少地基不均匀沉降，将基岩挖除1.9m左右做换填垫层，作为褥垫层。

②层黄土状粉土：黄褐色，稍湿-湿，中密-密实。土质较均匀，见白色钙质条纹，含少量角砾，局部夹粉质粘土。无光泽反应，摇震反应中等，韧性低，干强度低。平均粘粒含量为11.6%，属中压缩性土，标准贯入试验锤击数平均值为11.20击。层厚2.8-6.1m。

②-1层碎石：杂色，中密，磨圆度差，碎石含量50%-60%，一般粒径30-50mm，呈强风化状，母岩成份为片麻岩，充填物以粉土、粉质粘土为主。重型动力触探击数平均值为11.50击。层厚1.5-3.3m。

④层强风化片麻岩：青灰色-深灰色，主要成分为长石、石英、云母、角闪石等。斑状结构，片麻状构造。岩样锤击声哑，手折宜断，风化裂隙发育。最大揭露厚度为5.5m。

⑤层中风化片麻岩：深灰色，主要成分为长石、石英、云母、角闪石等。斑状结构，片麻状构造。岩样锤击声较脆，沿节理面可见铁质次生矿物、风化裂隙发育。该层未被揭穿，最大揭露厚度为4.1m。

勘察深度内未发现地下水。

2.3 混凝土桩复合地基方案

素混凝土桩桩径600mm，桩端进入④层强风化片麻岩0.6m，保护桩长0.3m，混凝土强度等级C15。0.5-1.0cm碎石褥垫层铺设厚度为100mm，夯填度小于等于0.9。

2.4 混凝土桩复合地基施工

根据本工程场地情况，选用旋挖钻机成孔，钻孔至设计深度后灌注混凝土。灌注混凝土前，在孔口安放漏斗，灌注混凝土时，应保持混凝土垂直下落，桩顶4米范围内采用振捣棒振捣密实。成桩15天后，人工清理桩间土，采用无齿锯锯掉保护桩头，确保桩头及桩间土平整。检测合格后，铺设100mm 厚0.5-1.0cm碎石褥垫层，夯填度小于等于0.9。

2.5 混凝土桩复合地基检测

按规范及设计要求对混凝土桩复合地基检测，检测内容包括复合地基承载力检测、单桩竖向抗压承载力检测及桩身完整性检测。经检测，本工程复合地基承载力和单桩竖向抗压承载力均达到了设计要求，桩身完整性类别为Ⅰ类Ⅱ类桩。

3 工程实例二

3.1 工程概况

某工程位于丘陵地带，为一栋地上5.5层住宅楼，砖混结构，条形基础，基础埋深1.5m。基底主要土层为①层素填土和②层黄土状粉质粘土。设计要求地基承载力特征值为180kPa，由于地基承载力不能满足设计要求，且场地工程地质条件复杂，土层厚度变化大，在进行多种方案比较后，采用混凝土桩复合地基进行地基处理。

3.2 场地工程地质条件

本场地工程地质条件自上而下为：

①层素填土：褐黄色，以全风化粉砂岩、卵石为主，含粉质粘土、粗砂等。层厚0.3-4.3m。

②层黄土状粉质粘土：红褐色、棕褐色，坚硬，干强度及韧性较高，底部大多为残积土，含碎石、粗砂颗粒较多，结构密实。层厚0.3-5.6m。

②1层黄土状粉土：褐黄色，稍湿，密实，土质不均匀，含微量云母，无光泽，干强度及韧性较低，摇震反应中等。层厚0.9-6.1m。

③层全风化粉砂岩：主要为棕红色粉砂岩，呈粉砂状，主要成分为长石、石英，含云母，含少量粉粒及粘粒，稍湿，密实，可见斜向层理。最大见层厚7.6m，此层未穿透。勘察深度内未发现地下水。

3.3 混凝土桩复合地基方案

素混凝土桩桩径400mm，设计有效桩长不小于4.0m，且保证桩端进入③层全风化粉砂岩不小于0.5m，保护桩长0.3m，混凝土强度等级C15。0.5-1.0cm碎石褥垫层铺设厚度为100mm，夯填度小于等于0.9。

3.4 混凝土桩复合地基施工

根据本工程场地情况，选用长螺旋钻孔泵压混凝土成桩工艺，钻孔至设计深度后，先泵压混凝土再提钻，提钻速度与泵压混凝土的速度协调一致，始终保持钻杆内存有2.0m左右混凝土。成桩15天后，人工清理桩间土，采用无齿锯锯掉保护桩头，确保桩头及桩间土平整。检测合格后，铺设100mm 厚0.5-1.0cm碎石褥垫层，夯填度小于等于0.9。

3.5 混凝土桩复合地基检测

按规范及设计要求对混凝土桩复合地基检测，检测内容包括复合地基承载力检测、单桩竖向抗压承载力检测及桩身完整性检测。经检测，本工程复合地基承载力和单桩竖向抗压承载力均达到了设计要求，桩身完整性类别为Ⅰ类Ⅱ类桩。

4 结束语

(1) 处理处理山区、丘陵地带等不均匀地基的混凝土桩复合地基，一般桩端位于风化岩上，这就要求施工施工人员必须熟悉岩性，保证桩端进入按设计要求的岩层及深度，这也是处理此类地基的关键。

(2) 为使混凝土桩承担较高荷载，褥垫层铺设厚度取规范规定的低值，本文中取值为100mm厚碎石褥垫层。

(3) 根据现场场地工程地质条件，选用合适的成桩机械，达到技术经济效益最大化。

参 考 文 献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版

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[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ94-2008建筑桩基设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008

[3]河北省住房和城乡建设厅. DB13(J)/T123-2011长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程[S].石家庄:河

北省工程建设标准化管理办公室,2011

[4]中华人民共和国建设部. JGJ106-2003建筑基桩检测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2003

[5]周兰萍,闵志强. 素混凝土灌注桩在处理不均匀地基中的应用[J].铁道建筑,2007,(1):55-57

[6]张明义,申利剑. 风化岩持力层地基上的桩基础研究 [J].工程勘察,2002,(1):5-7