某超高层住宅后注浆灌注桩基础设计

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1、某超高层住宅后注浆灌注桩基础设计摘要：超高层建筑基础对承载力要求较高，采用普通灌注桩基础不满足要求，通过桩侧及桩端复合后注浆，以提高承载力。关键词：超高层住宅灌注桩复合后注浆中图分类号：TU208文献标识码：A0工程概况：工程场地位于海口市，原始地貌属滨海滩涂湿地，后经过人工回填整平，因旧城区改造拆迁产生的建筑垃圾和周边工程开挖土方的堆放，地表稍有起伏，场地内杂草丛生，局部有小水坑，勘察时钻孔孔口地面标高3.20～5.14m，高差最大约1.94m。本项目总用地面积48059.84m2，总建筑面积339889.51m2，由3栋超高层住宅楼、

2、1栋超高层办公楼、3层21m的商业裙房和2层地下室组成。地下建筑面积76758.55m2，地上建筑面积274798.33m2。其中3#住宅楼地上38层，高度127米，为超B级高度的超高层建筑。5拟建场地位于琼北新生代断陷盆地，盆地内部受近东西向的马袅～铺前、北西向的海口～云龙和长流～仙沟断裂切割，三条断裂为海口市的主要基底断裂，属新生代以后形成的新构造。其中近东西向的断裂控制着盆地的形成与发展，北西向断裂控制着内部次级构造的形成与发展，马袅～铺前断裂为琼州海峡与岛屿地貌的分界，上述断裂与本工程场地距离已超出安全避让距离，其活动不会对本场地

3、造成影响。1桩基础计算经钻探查明，场地岩土层由杂填土（Qml）、第四系全新统海相沉积层（Q4m）、第四系下更新统海相沉积层（Q1m）和第三系上新统海相沉积层（N2m）构成，自上而下共划分为10个工程地质单元层，分别为：层杂填土，层厚1.50～7.00m；淤泥质粉质粘土，层厚2.00～11.20m；层细砂，厚0.70～7.50m；层中砂，层厚0.70～7.30m；粉质粘土，层厚0.80～19.90m；粘土质砂，层厚1.00～11.20m；中砂，层厚8.70～17.00m；粉质粘土，层厚12.00～28.70m；贝壳碎屑砂土，层厚0.60～7

4、.60m；表1钻(冲)孔灌注桩设计参数建议值5上部结构为超高层住宅，建筑荷载大，对承载力及变形要求高。基底下土层为砂层天然地基不满足承载力要求，考虑采用桩筏基础，住宅塔楼所涉及的剖面中砂均有揭露，中密～密实，层顶埋深为36.0～40.0m，厚度为9.9～17.0m，适宜采用冲(钻)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩，以中砂作为桩端持力层，进入深度不宜小于2d。综合土层情况采用钻孔灌注桩方案。以中砂层作为桩端持力层。下表为按某典型钻孔试算的单桩承载力[1][2]。表2单桩竖向极限承载力标准值估算表注：1、L为有效桩长（已扣除基坑深度10.0m），进入

5、桩端持力层5.0m考虑；2、桩基持力层：⑦层中砂。从表中看出，常规摩擦桩承载力较小，不能满足超高层建筑的承载力要求。为提高和改善成桩质量和桩的承载能力，引用后注（压）浆法增强桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少沉降。粉质粘土有揭露，层顶埋深为49.5～53.0m，如中砂不能满足上部荷载的设计要求，可采用粉质粘土作为桩端持力层，但需考虑以不同的地层作为桩端持力层而产生不均匀沉降。根据桩基规范，采用后注浆技术后，单桩竖极限承载力应通过静载试验确定，估算公式为[2]：EMBEDEquation.KSEE3*MERGEFORMATEMBED

6、Equation.KSEE3*MERGEFORMAT其中，EMBEDEquation.KSEE3*MERGEFORMAT为后注浆侧阻力增强系数，EMBEDEquation.KSEE3*MERGEFORMAT为后注浆端阻力增强系数5上式除了增加两个系数外与一般桩承载力计算公式相同。后注浆阻力增强系数的经验值，砂土1.4~2.0，端阻力增强系数2.1~2.4（均为折减后值）。采用3道桩侧注浆断面，分别进行桩端及桩侧注浆，注浆导管应和钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接牢固。浆液水灰比0.6~0.7，终止注浆压力4MPa，桩端注浆量2.1吨，桩侧一

7、个断面注浆量0.8吨，注浆数据可根据试桩情况及注浆试验确定。经计算并根据经验，注浆后整体增强系数约为2.0，取极限承载力20000kN，在施工图设计前进行试桩。从沉降曲线可以看出，1#桩在20000kN荷载的作用下，Q-S关系曲线发生明显陡降，达到终止加载条件，2#、3#桩曲线未出现陡降段，总沉降量均临近极限，考虑工程桩大面积施工不利因素，工程桩设计的承载力特征值取值均为9000kN。同时由可以看出后注浆灌注桩的极限承载力与工程实际条件和施工因素有很紧密联系，经验系数仅能作为估算，进行试验桩静载检测十分必要。结论工程桩采用大直径灌注桩，由

8、于超高层塔楼的荷载大，对单桩承载力要求较高，普通的摩擦桩很难达到设计要求，同时后期沉降会较大，因此采用后注浆提高单桩承载力，同时减小沉降以满足上部荷载的要求。采用后注浆的灌注桩，正式设计前应通