5.2.1抗浮桩
本工程抗拔桩承受永久上拔力,对单桩承载力及可靠性要求较高。在现行的抗拔桩型中,钻孔灌注桩是最常见的方式。由于本场地地质条件较为复杂,尤其是基岩面起伏较大,采用单一桩基型式和桩长(或持力层)方案,难以满足本工程的抗浮要求,建议不同的地段采用相应的抗浮工程措施。
1、钻孔灌注桩中风化基岩面埋深大于50m的地段,若采用超长桩作为抗浮桩,施工
难度较大,且可靠性较差。因此可以考虑以⑧2层粉质粘夹粉砂、1○
43层粉质粘土或○152层强风化粉砂岩作为桩端持力层,可根据设计荷载情况选择桩长。
2、钻孔灌注嵌岩锚杆桩第四第地层较薄的地段,无法满足抗拔力要求时,可考虑该方案。采用大直径钻孔灌注桩,由于其嵌岩深度受设备施工能力的限制,通常可考虑在灌注桩嵌岩面以下植入嵌岩锚杆的方式加以解决。锚杆的锚固深度通常为嵌岩后的岩面以下
5m。桩端持力层为○
153层中风化粉砂岩。 3、抗浮锚杆对于结构底面坐落于中风化基岩中或结构底板离中风化基岩面较近的地段,
通常可用抗浮锚杆作为抗浮措施。抗浮锚杆具有施工方便、操作简单、造价低廉的特点,可在基坑开挖到结构底板后进行锚固施工。
5.3单桩竖向极限承载力标准值估算
桩基承载力参数一览表表5.3.1
预应力管桩 钻孔灌注桩 预应力管桩 钻孔灌注桩 抗地层桩周土桩端土桩周土桩端土桩端土桩端土拔岩土名称 极限摩极限承极限摩极限承桩周土桩周土承载力承载力系编号 阻力标载力标阻力标载力标摩阻力摩阻力准值准值准值特征值特征值特征值特征值数 准值(kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) λ ②28 24 14 12 0.7 2 粘质粉土 ④18 15 9 8 0.7 2 淤泥质粘土 ⑥20 18 10 9 0.7 1 淤泥质粉质粘⑥18 15 9 8 0.7 2 淤泥质粘土 ⑧ 36 20 18 0.7 2 粉质粘土夹粉40 1○43 粉质粘土 50 45 1000 25 22 500 0.7 1○51 全风化粉砂岩 80 1500 40 750 0.7 1○52 强风化粉砂岩 120 2500 60 1250 0.7 1○53 中风化粉砂岩 7500 3750 0.7 根据本次勘察所取得的室内土工试验成果、原位测试指标,结合本地区经验,并结合土层的埋深等情况,参照《建筑桩基技术规范》JGJ94-94,综合确定各土层的桩周土极限摩阻力标准值qsk和桩周土摩阻力特征值qsa,桩端土极限承载力标准值qpk和桩端土承载力特征值qpa,详见表5.3.1。
依据表5.3.1中的桩基承载力参数,依据相关规范,进行单桩承载力估算,分别提供
不同规格与桩长的单桩竖向极限承载力及单桩坚向抗拔极限承载力估算值,分别见下表5.3.2,5.3.3,供设计参考。表中承载力未考虑群桩效应,嵌岩桩承载力未考虑上覆软土的侧摩阻力和桩身强度。
单桩竖向极限承载力标准值估算表表5.3.2
基坑开 桩端入 单桩竖向桩规格 有效桩长 极限承载桩型 孔号 持力层 挖深度 土深度 (mm) (m) 力标准值(m) (m) Rk(kN) 1○52 Φ850 14.3 41.4 27.1 4062 钻孔 Z1xszh-20 1○43 Φ850 14.3 39.3 25.0 2700 灌注桩 Z1xszh-补1○53 Φ600 14.3 21.8 7.5 7617 6 单桩竖向抗拔极限承载力标准值估算表表5.3.3
基坑开 桩端入 单桩竖向 桩规格 有效桩长 桩型 孔号 持力层 挖深度 土深度 极限抗拔 (mm×m) (m) (m) (m) 力标准值 Rk (kN) Z1xszh-20 1○43 Φ850 14.3 39.3 25.0 1524 钻孔 Z1xszh-补灌注桩 1○53 Φ600 14.3 21.8 7.5 2365 6 5.4桩基设计与施工应注意的问题
1、严格控制施工质量,避免坍孔、缩颈、扩孔和沉渣过厚等问题;对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施。
2、对于嵌岩抗拔桩或抗浮锚应严格按终孔条件终孔,施工过程发现与勘察报告有异时或岩性变化较大时,应勘察单位及时联系,必要时进行施工勘察;
3、本场地工程地质条件较为复杂,不同地段宜采取相应的施工措施,针对不同的地
层应有不同的施工方案和避免质量事故的手段;
4、抗浮锚杆应确保其抗拉强度,并采取适当的防腐措施;
5、抗拔桩的抗拔承载力很大程度上取决于桩身质量,应加强对施工单位的监管及施工单位的自监。
5、按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)规定,基桩的抗拔极限承载力标准值应通过现场单桩抗拔静载荷试验,同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1%,且不应小于3根。
6、抗浮锚杆的抗拔试验可按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)及《建筑边坡工程技术规范GB50330-2002》相关条文执行。
6、结论与建议
1、本次勘察严格按照《杭州地铁1号线湘湖站岩土工程详细勘察大纲》执行,满足现行相关规范和标准的要求,查明了拟建工程场地的工程地质条件,本报告可作为拟建杭州地铁1号线湘湖站地下站室基础施工图设计与施工的工程地质依据;
2、在拟建场地勘探深度范围内,场地地基土可共划分为7个工程地质层,10个工程地质亚层。各土层的物理力学性质指标参数一览表见表2.4.1.1和2.4.1.2;
3、根据国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的有关规定:本地区抗震设防烈度为6度,设计基本加速度为0.05g,设计地震分组第一组。拟建场地属软弱场地土,场地类别为Ⅲ类。根据勘察资料表明,在20m深度范围内②2层饱和粉(砂)质土,经采用标贯试验判别均为非液化土,因此本场地可不考虑地基土地震液化影响。
4、本场地属冲海相沉积的中软场地土类型,软土主要为④2层淤泥质粘土、⑥2层淤泥质粉质粘土,等效剪切波速分别为Vse=145~149m/s、Vse=156m/s,按地震设防烈度7度考虑,可不考虑震陷影响;《构筑物抗震设计规范》也规定7度区不考虑软土震陷。另据国内有关单位研究,当列车速度小于150km/h时,基本不考虑软土的震陷影响,由于地铁行驶速度≤100km/h,本场地可不考虑软土震陷的影响。
5、据本次勘探,场区的地下水,主要有浅部粉性土层(②2层)中的潜水,无承压水。,潜水埋深0.50~3.30m,相应高程(85年国家高程基准)3.80~5.40m,地下水位年变化幅度0.5~1.5m。潜水位随季节、气候等因素而有所变化。设计地下水位应按站室全浸没考虑。
根据本次勘探水质分析资料及邻近工程资料,本场地下潜水对混凝土无腐蚀性,对砼中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性或无腐蚀性。
6、勘探过程中未发现有如暗塘、古墓穴等不利工程建设的地下埋藏物,亦未发现重要的市政管线分布。本次勘探过程中未发现有害气体溢出,但施工时应予以注意。
7、钻孔灌注桩具有较好的刚度和水平承载力,有较好的可沉性,能够在各种地层条件中施工,且具有较大抗拔能力。钻孔灌注桩具有低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点,建议围护桩型和抗浮桩均采钻孔灌注桩。
8、本场地大部分地段30m以浅均为淤泥质土,为避免可能出现的较大变形,宜适当
加深嵌固深度。对基岩浅埋区,桩端嵌岩深度不宜小于1.0m,而且桩端应在结构底面以下。
9、由于本场地地质条件较为复杂,尤其是基岩面起伏较大,不同地段宜采用相应的桩基型式和桩长方案。中风化基岩面埋深大于50m的地段,因此可以考虑以⑧2层粉质
152层强风化粉砂岩作为桩端持力层,粘夹粉砂、143层粉质粘土或○可根据设计荷载情况选○
择桩长;第四第较薄的地段,可采用钻孔灌注嵌岩锚杆桩,锚杆的锚固深度通常为嵌岩后的岩面以下5m;对于结构底面坐落于中风化基岩中或结构底板离中风化基岩面较近的地段,
可用抗浮锚杆作为抗浮措施。
10、车站A区基岩埋藏较浅,其余地段埋深较大,应注意基床的不均匀沉降问题,必要时进行验算,做好相应的处理措施。
11、基础施工期间要求施工单位按有关要求加强验槽工作。
12、基坑开挖时应加强对基坑位移、周边建筑物及构筑物(如地下管线等)监测,以保证基坑的正常施工及对临近建(构)筑物不致产生过大的影响。在基坑的施工过程中应重视抗浮问题。