大面积回填区场地地基处理及桩基础设计初探

2019-02-14钮强

山西建筑 2019年12期

钮强

(山西机械化建设集团有限公司，山西太原 030009)

0 引言

在当前诸多建筑项目设计过程中，有部分项目纵向长度会超出1 km范围，比如建筑厂房施工，受到施工技术应用限制，正常情况下在1 km范围中要确保厂房±0.000标高保持一致。当前大多数建筑施工场地复杂性较高，在场地整平之后项目基础主要是集中在填方与挖方区域。回填范围较大、回填深度较深，场地回填土的处理以及对桩基础摩擦系数进行控制都是项目设计中需要重点分析的问题。

1 工程案例概述

某厂房项目在施工建设中是由长度为1 350 m、跨度为32 m的混凝土排架结构组成。建筑场地长度与宽度分别是1 500 m和500 m，西部位置高，东部位置较低，将项目场地整平之后将东侧设为填方区、西侧设为挖方区，其中回填土最深度是24.2 m。项目施工区域地势开阔，地貌属于山间冲洪积盆地。需要施工建设的项目处于相同地貌区域中，地层结构大体一致，在具体勘察中，地层分布稳定性与连续性较强，层差问题不大[1]。

2 大面积回填区场地地基处理

在工程项目建设过程中大面积回填区地基处理质量高低对项目建设整体质量影响较大，在后续设计过程中要对基础形式合理选取，要对综合方面问题进行分析。本项目施工面积较广，回填深度差异性较明显。对厂区地基采取预处理措施，施工技术人员合理应用强夯法对地基进行有效处理[2]。

在大面积回填区场地地基处理过程中合理应用强夯法进行处理，首先要确定强夯单击夯击能，项目技术人员要在施工现场采取针对性试验来判定单击夯击能。结合施工项目现场具体施工建设现状选取对应场地作为基本实验区域，进行施工实验，对试验区域面积进行控制。试验操作结束之后要分析工程试夯数据报告，分析不同回填区域要选用的单击夯击能。夯击成效进行整合，其中在回填土深度为0 m～5 m，5 m～10 m，大于10的场地，单击夯击能分别为4 000 kN·m，6 000 kN·m，8 000 kN·m，要对强夯法施用处理范围进行控制。强夯法施工夯点可以选取梅花桩布置形式，夯击次数设为三次，前两次采取点夯，最后一次夯击应用满夯。从施工勘查报告中能看出，在项目施工勘察过程中未发现有明显的地下水，所以本项目工程在施工中可以选取连续夯击。控制各个夯击点间距，在满夯操作过程中要确保锤印能够有效连接。在项目施工活动结束之后，施工管理部门要对回填土地基承载力特征进行分析，地基承载力特征值不能低于150 kPa[3]。

本项目大面积回填区场地地基处理结束之后需要对地基采取平板荷载试验以及动力触碰试验，从试验具体成果中能看出，在本项目工程场地地基处理过程中合理选取强夯法能进行有效加固，加固深度能达到10 m，在固定的加固深度范围中，通过规范化强夯处理之后的地基承载力特征值满足施工设计要求。从试验检测结果来看，合理选取强夯处理措施，能提升回填土应用性能，合理应用强夯法能全面加固施工稳定性，对施工深度合理调控，保障变形模量以及地基承载力能满足项目施工，所以结合施工现状选取合理的强夯法具有较强的适应性。但是在施工过程中技术人员要严格重视相关问题，由于强夯法对于场地整体回填区域预处理效果较低，需要在应用设备下层铺垫碎石层。回填土厚度高于强夯加固深度，将会降低施工效果，导致回填土沉陷问题加重，相关技术人员在优化设计阶段要对上层、下层回填土沉陷产生的不利影响进行分析，强化建筑基础稳定性[4]。

3 桩基础设计

3.1 桩基础设计等级与选型

本项目施工中强夯法应用中受到施工深度限制，难以满足建筑物地基要求，所以如果施工过程中持力层实际埋深深度超出了5 m，施工过程中可以选取桩基础。桩基础在设计应用之前要确定设计等级，对项目建设整体规模、项目应用功能、差异变形适应性、建筑大小、场地地基等要素进行分析，避免桩基问题导致建筑物应用性能受到较大影响，综合各项影响要素将本项目桩基设计设定为乙级。在本项目施工建设过程中根据桩周以及土层阻力参数情况能判定本项目工程桩基在承载能力极限状态中，桩端阻力与桩侧摩擦力承担桩顶竖向荷载，所以施工中可以选用端承摩擦桩。对工程项目施工应用设备、桩体应用功能、桩承载力等各项影响要素进行分析，可以设定桩径直径尺寸，在成桩施工操作中可以选取旋挖成孔灌注桩[5]。

3.2 单桩竖向承载力特征值与桩长合理设计

本项目建设中各个类型厂房数量较多，不同厂房施工中柱底荷载大小存在一定差异，所以当前可以选用不同承载力的桩型，这样能适应承载力基本要求，也能对项目施工建设成本要素进行控制。比如针对荷载效应标准组合轴心竖向力作用中，明确基桩整体竖向力，对桩长进行合理设计。在本项目施工建设过程中，大多数施工区域属于回填区域，施工过程中要对负摩阻力产生的影响进行分析。当施工区域回填土深度不大，未超出10 m范围，地基沉降量开始逐步降低，通过规范化公式对桩基承载力特征值进行计算。针对回填土实际深度超出10 m的区域，在施工中应用强夯法加固深度受限，回填土沉降较大，会产生下拉荷载[6]。桩长设计是桩基础设计重点环节，其设计复杂程度较高。相关技术人员要对探测的地质报告各项参数进行分析，整合钻孔参数。对施工孔位置进行精确化计算，拟定满足单桩竖向承载力特征值的桩长。对于端承摩擦桩，合理控制最小有效桩长以及桩体深入持力层的深度，能对桩长进行合理控制。