在實(shí)際工程中軟弱地基普遍存在,對(duì)于一些層數(shù)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(jiǎn)要介紹。
(1)工程的地質(zhì)概況
該工程位于鹿山附近,建筑面積650㎡,兩層全框架結(jié)構(gòu)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構(gòu)成。
淤質(zhì)粘土呈軟塑狀,下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀,是較為理想的持力層。持力層的實(shí)際埋深約4米。當(dāng)時(shí)曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了松木樁的處理方案。
(2)松木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算
在設(shè)計(jì)中短木樁用作擠密樁時(shí)可按下式設(shè)計(jì):
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(dá)到的孔隙比,可按地基所需的承載力設(shè)計(jì)值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄五附表5-3或5-4確定
n――每㎡樁的根數(shù)
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(shè)計(jì)中,當(dāng)樁端有硬殼層存在時(shí),可作為端承樁,按下式計(jì)算:
Pa=Ψα[σ]A-(a)
Pa――單樁承載力
Ψ―――縱向彎曲系數(shù),與樁間土質(zhì)有關(guān),一般可取1
α―――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù),木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力,kPa
本實(shí)例中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)附加應(yīng)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(jīng)綜合分析后取值130kPa,基礎(chǔ)埋深1.5米,經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9㎡.持力層埋藏較淺,因而采用端承樁設(shè)計(jì)。根據(jù)(a)式,當(dāng)以松木為材料,樁直徑為15cm時(shí),[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(shù)為
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/㎡
實(shí)取5根/㎡
該工程的樁基底面積為210㎡,所需樁數(shù):
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(shè)20cm厚片石灌石子,加以夯實(shí),然后再做基礎(chǔ)。
(3)經(jīng)濟(jì)效果分析
根據(jù)建筑預(yù)算定額,φ15cm的松木樁2.5m長(zhǎng)每根樁工料費(fèi)為15元/根,總費(fèi)用1050*15=1.575萬(wàn)元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬(wàn)元;若用換土墊層則需2.4萬(wàn)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(lái),通過(guò)使用和觀測(cè)證明,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。
(1)工程的地質(zhì)概況
該工程位于鹿山附近,建筑面積650㎡,兩層全框架結(jié)構(gòu)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構(gòu)成。
淤質(zhì)粘土呈軟塑狀,下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀,是較為理想的持力層。持力層的實(shí)際埋深約4米。當(dāng)時(shí)曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了松木樁的處理方案。
(2)松木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算
在設(shè)計(jì)中短木樁用作擠密樁時(shí)可按下式設(shè)計(jì):
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(dá)到的孔隙比,可按地基所需的承載力設(shè)計(jì)值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄五附表5-3或5-4確定
n――每㎡樁的根數(shù)
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(shè)計(jì)中,當(dāng)樁端有硬殼層存在時(shí),可作為端承樁,按下式計(jì)算:
Pa=Ψα[σ]A-(a)
Pa――單樁承載力
Ψ―――縱向彎曲系數(shù),與樁間土質(zhì)有關(guān),一般可取1
α―――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù),木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力,kPa
本實(shí)例中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)附加應(yīng)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(jīng)綜合分析后取值130kPa,基礎(chǔ)埋深1.5米,經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9㎡.持力層埋藏較淺,因而采用端承樁設(shè)計(jì)。根據(jù)(a)式,當(dāng)以松木為材料,樁直徑為15cm時(shí),[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(shù)為
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/㎡
實(shí)取5根/㎡
該工程的樁基底面積為210㎡,所需樁數(shù):
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(shè)20cm厚片石灌石子,加以夯實(shí),然后再做基礎(chǔ)。
(3)經(jīng)濟(jì)效果分析
根據(jù)建筑預(yù)算定額,φ15cm的松木樁2.5m長(zhǎng)每根樁工料費(fèi)為15元/根,總費(fèi)用1050*15=1.575萬(wàn)元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬(wàn)元;若用換土墊層則需2.4萬(wàn)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(lái),通過(guò)使用和觀測(cè)證明,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。