载体桩在黄山市桃花岛度假区工程中的应用

曹 海，黄 龙 （黄山学院建筑工程学院，安徽 黄山245041）

邵忠心 （合肥工大地基工程有限公司，安徽 合肥230000）

1 工程及地质概况

拟建桃花岛度假区工程位于黄山市屯溪区新安江桃花岛上，微地貌为横江流域江心洲Ⅰ级阶地前缘。经人工开挖回填，勘察场地内最大落差3．19m。经钻探、对岩土层的野外鉴别、孔位原位测试，拟建场地勘探深度范围内岩土层自上而下分层如下：①杂填土层 （1～6．5m）；②砂质粉土层（0．4～1．7m）；③粉细砂层 （0．6～4．0m）；④圆砾层 （1．3～4．8m）；⑤强风化泥岩层 （0．9～1．5m）。地基土的物理力学指标如表1所示❶❶冶金工业部华东勘察基础工程总公司 ．黄山植物园·新安江桃花岛综合度假区K区岩土工程勘察报告．2011．。

表1 地基土的物理力学指标

2 桩基方案选择

由于场地杂填土承载力低、压缩性大河组成复杂，不能直接作为建筑物的地基使用，必须进行地基处理或采用桩基础。常用的地基处理方案有大开挖后回填级配砂石，由于该工程场地杂填土层较厚、回填量大、工期长和工程量费用高，桩基方案可考虑采用人工挖孔灌注桩和载体桩。根据土层情况，考虑上部杂填土的负摩阻力及底部无很好的桩端持力层，钻孔桩需要较长的桩长及较大的直径，并且人工挖孔施工会产生较多的泥浆污染环境、工期长、造价高。载体桩为端承桩，其具有如下优点：依靠底端扩大的复合载体来提供承载力，故可以减小桩径及桩长、降低工程造价；采用柱锤冲击成孔，可穿透建筑垃圾、砖块、混凝土块等杂填土；钢套管护壁，在冲击成孔的过程中，钢套管全程跟进护壁，确保成孔质量，保证桩身不缩径、不断桩；该桩基础具有沉降变形小、综合造价低廉［1－2］。经过综合分析对比，考虑成孔工艺的可行性、桩身质量的保证措施以及造价、工期等多种因素，最终决定采用载体桩方案。

3 载体桩的设计

3.1 参数确定

桩端持力层为层⑤，即强风化泥岩层，其地基承载力特征值fak＝300kPa，桩端距持力层不大于1.0m，有效桩长约为5.0m，桩端土的修正深度d＝1.0m （承台高度）＋5.0m （桩长）＝6.0m。

依据文献 ［3］，对地基承载力特征值修正如下：

式中，fa为修正后地基承载力特征值，kPa；ηd为基础埋深的地基承载力修正系数，取值1.8；γm为基础底面以上的加权平均重度，取值15.2kN／m3。

载体桩直径取430mm，桩身混凝土强度等级为C25，桩身采用6∅12通长纵筋，螺旋箍筋采用6＠100／200，混凝土保护层厚度40mm。桩身大样如图1所示。

图1 桩身剖面图

3.2 单桩竖向承载力特征值估算

依据文献 ［4］，对单桩竖向承载力特征值Ra估算如下：

式中，Ae未载体等效计算面积，m2。

载体桩施工三击贯入控制为15cm，依据文献 ［4］得Ae＝2.1m2，则：

从安全角度考虑，该工程实际单桩竖向承载力特征值取900kN。

3.3 桩身强度验算

根据文献 ［4］，桩身强度N应满足下列要求：

式中，N为相应于荷载效应基本组合时作用于载体桩单桩上竖向力设计值，kN；fc为混凝土轴心抗压强度设计值，取值11.9kPa；Ap为桩身截面面积，m2；φc为成桩工艺系数，取0.75。

实际设计时N取得最大设计值Nmax为：

所以该工程的载体桩桩身强度满足规程要求。

4 应用效果

载体桩施工完毕后，按相关规范进行单桩桩身完整性及竖向承载力检测［4］。采用低应变反射波法检测桩身完整性，以桃花岛度假区K区36＃别墅为例，所检测的21根桩全为Ⅰ类桩，满足设计和工程使用要求。采用高应变实测曲线拟合法检测竖向承载力，以桃花岛度假区K区36＃别墅为例，所检测的5根桩的竖向承载力均满足设计要求❶❶ 安徽省地质实验研究所 .黄山植物园·新安江桃花岛综合度假区K区36＃楼基桩质量检测报告.2011.。

［1］李玉朋，杨静东 .载体桩在北京憬都馨园的应用 ［J］.工程勘察，2009，36（1）：133－136.

［2］陈学秉 .载体桩在南湖花园住宅小区工程中的设计应用 ［J］.工程勘察，2012，39（11）：93－95.

［3］GB5007－2002，建筑地基基础设计规范 ［S］.

［4］GJG135－2007，载体桩设计规程 ［S］.