在實際工程中軟弱地基普遍存在,對于一些層數較低、荷載較輕的建筑物地基或遇局部暗塘的情況,大多是采用松木樁處理地基的。下面就110KV鹿山變電所主控樓的地基處理作一簡要介紹。
(1)工程的地質概況
該工程位于鹿山附近,建筑面積650㎡,兩層全框架結構。地質剖面自上而下由雜填土、淤質粘土、含淤質礫砂卵石、粉質粘土及粘土構成。
淤質粘土呈軟塑狀,下部的含淤質礫砂卵石呈中密狀,是較為理想的持力層。持力層的實際埋深約4米。當時曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理,經技術經濟比較確定了松木樁的處理方案。
(2)松木樁的設計計算
在設計中短木樁用作擠密樁時可按下式設計:
S=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)
n=A/AP
S――樁的間距(m)
d――樁徑(m)
e0――擠密前土的天然孔隙比
e1――擠密后作要求達到的孔隙比,可按地基所需的承載力設計值再根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》附錄五附表5-3或5-4確定
n――每㎡樁的根數
A――每㎡地基所需擠密樁面積,A=( e0- e1)/(1+ e0)
AP――單樁橫截面積(㎡)
在設計中,當樁端有硬殼層存在時,可作為端承樁,按下式計算:
Pa=Ψα[σ]A-(a)
Pa――單樁承載力
Ψ―――縱向彎曲系數,與樁間土質有關,一般可取1
α―――樁材料的應力折減系數,木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力,kPa
本實例中柱下獨立基礎附加應力及自重總值為950KN.選③層為樁端持力層,地基土的容許承載力經綜合分析后取值130kPa,基礎埋深1.5米,經計算基礎尺寸為2.6*2.9㎡.持力層埋藏較淺,因而采用端承樁設計。根據(a)式,當以松木為材料,樁直徑為15cm時,[σ]為2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需樁數為
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/㎡
實取5根/㎡
該工程的樁基底面積為210㎡,所需樁數:
210*5=1050根
樁的布置按梅花形:
全部打樁完畢后,在樁頂面鋪設20cm厚片石灌石子,加以夯實,然后再做基礎。
(3)經濟效果分析
根據建筑預算定額,φ15cm的松木樁2.5m長每根樁工料費為15元/根,總費用1050*15=1.575萬元。若用12cm*12cm混凝土預制短樁約需5.1萬元;若用換土墊層則需2.4萬元,并且因地下水位較高,換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工以來,通過使用和觀測證明,結構穩(wěn)定安全。
(1)工程的地質概況
該工程位于鹿山附近,建筑面積650㎡,兩層全框架結構。地質剖面自上而下由雜填土、淤質粘土、含淤質礫砂卵石、粉質粘土及粘土構成。
淤質粘土呈軟塑狀,下部的含淤質礫砂卵石呈中密狀,是較為理想的持力層。持力層的實際埋深約4米。當時曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理,經技術經濟比較確定了松木樁的處理方案。
(2)松木樁的設計計算
在設計中短木樁用作擠密樁時可按下式設計:
S=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)
n=A/AP
S――樁的間距(m)
d――樁徑(m)
e0――擠密前土的天然孔隙比
e1――擠密后作要求達到的孔隙比,可按地基所需的承載力設計值再根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》附錄五附表5-3或5-4確定
n――每㎡樁的根數
A――每㎡地基所需擠密樁面積,A=( e0- e1)/(1+ e0)
AP――單樁橫截面積(㎡)
在設計中,當樁端有硬殼層存在時,可作為端承樁,按下式計算:
Pa=Ψα[σ]A-(a)
Pa――單樁承載力
Ψ―――縱向彎曲系數,與樁間土質有關,一般可取1
α―――樁材料的應力折減系數,木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力,kPa
本實例中柱下獨立基礎附加應力及自重總值為950KN.選③層為樁端持力層,地基土的容許承載力經綜合分析后取值130kPa,基礎埋深1.5米,經計算基礎尺寸為2.6*2.9㎡.持力層埋藏較淺,因而采用端承樁設計。根據(a)式,當以松木為材料,樁直徑為15cm時,[σ]為2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需樁數為
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/㎡
實取5根/㎡
該工程的樁基底面積為210㎡,所需樁數:
210*5=1050根
樁的布置按梅花形:
全部打樁完畢后,在樁頂面鋪設20cm厚片石灌石子,加以夯實,然后再做基礎。
(3)經濟效果分析
根據建筑預算定額,φ15cm的松木樁2.5m長每根樁工料費為15元/根,總費用1050*15=1.575萬元。若用12cm*12cm混凝土預制短樁約需5.1萬元;若用換土墊層則需2.4萬元,并且因地下水位較高,換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工以來,通過使用和觀測證明,結構穩(wěn)定安全。

