钢筋混凝土预制桩处理软弱地基的实例分析

舒 楠 吕 忍 琚泽伟 赵 敏

（1.宿迁市水务勘测设计研究有限公司 宿迁 223800 2.宿迁市水利工程质量检测中心宿迁 223800）

1 引言

钢筋混凝土预制桩因生产成本低，配筋率很小，节约钢材，长度和截面可在一定范围内根据现场实际需要选择直接在现场预制，同时预制方便，操作简单，质量能够得到有效控制，承载能力强，耐久性好，沉降量小且均匀，沉降速率缓慢。钢筋混凝土预制桩与其他地基处理方式相比，能够承受较大的竖向荷载和施工锤击能力，并且制作方便，能适应各种不同土层，因此得到广泛认同，被实践应用于大部分地基处理中。

2 工程实例

拟建悬臂墙底板坐落于第5 层粉质黏土，其承载力为80kPa，经计算地基承载力至少需要达到100 kPa才能满足悬臂墙稳定性，因此，本次需要对基础进行处理，使其满足稳定要求。

2.1 工程地质条件

根据钻探揭露地层及土工试验成果和原位测试数据分析，地基土自上而下可分为如下8 层：

1 层：素填土（Q4ml）。灰色，灰黄色，以粉土、粉质黏土及堤身填土为主，上部含植物根系。

2 层：粉土（Q4al）。灰黄色，湿，稍密，无光泽反应，摇振反应迅速，低干强度，低韧性。3 层：粉质黏土(Q4al）。灰黄色，灰褐色，可塑，稍有光泽反应，低干强度，低韧性，局部夹薄层稍密状粉土。

4 层：粉土（Q4al）。灰黄色，黄色，湿，稍密～中密，无光泽反应，摇振反应迅速，低干强度，低韧性,局部夹可塑状粉质黏土薄层。

5 层：粉质黏土（Q4al）。灰黄色，灰褐色，软塑，稍有光泽反应，低干强度，低韧性。

6 层：黏土（Q4al）。灰黄色，棕黄色，可塑，局部偏硬，有光泽反应，中等干强度，中等韧性，偶见少量砂姜。

7 层：粉土（Q3al）。灰黄色，黄色，湿～很湿，中密～密实，无光泽反应，摇振反应中等，低干强度，低韧性。

8 层：含砂姜黏土（Q3al）。黄褐色，高干强度，高韧性，含铁锰结核，含大量砂姜，局部为砂姜团，粒径2～6cm，坚硬，局部含薄层砂，分布不均匀，该层未穿透。

2.2 预制钢筋混凝土桩基本参数

根据上部荷载设计要求，处理后的复合地基承载力标准值100kPa 才能符合设计要求。取桩尺寸为0.3m×0.3m，桩长为5m，桩间距1.7m×1.7m，其桩基布置图如图1所示。

单桩承载力发挥系数λ=0.85，复合地基面积置换率m=0.031，桩间土承载力发挥系数β=0.9，处理后桩间土承载力特征值fsk=80kPa，桩径D=0.3m，桩周长Up=1.2m，桩截面面积AP=0.09m2，桩长L=5m，桩长范围内土层划分的层数n=2，桩端承载力特征值qp=80kPa，桩间第i 层摩阻力标准值分别为22kPa 及50kPa，第i 土厚分别为2.9m 及2.1m。混凝土轴心抗压强度设计值为14300kPa，工作条件下，预制桩Ψc=0.75。

表1 主要力学性质参数表

2.3 预制钢筋混凝土桩竖向承载力特征值（Ra）的确定

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）估算单桩竖向承载力特征值，相关参数结合当地的实际情况计算如下：

将上述参数代入Ra1=μp×∑qsia×li+α×A×qp；得Ra1=108.5kN；

Ra2=0.85×Ap×fc×ψc=820kPa；得Ra2=820.5kN

由Ra1，Ra2取小值得Ra=108.5kN

2.4 预制钢筋混凝土桩复合地基承载力计算

将上述参数代入Fspk=λm×Ra/Ap+β×（1-m）×fsk=101.7kPa

图1 桩基布置图

计算得知，为满足承载力要求，本工程设计桩径为0.3m×0.3m，采用纵横向布置，其间距为1.7m×1.7m，桩长为5m。打桩后复合地基承载力不小于100kPa。

3 结语

钢筋混凝土预制桩对软弱地基处理效果显著，能够提高地基承载力，是建筑工程的重要基础施工工程，因此利用合理的科学技术手段和方法综合应用，直接决定了建筑质量的高低。因此施工单位要结合实际施工情况和地质条件，合理地采用施工技术和施工方法。通过在施工的过程中对各道施工工序的严格管理控制，为日后地基的加固与处理奠定了良好基础■