"如果你想说服别人,你应该诉诸利益,而不是诉诸理性 。"
本杰明富兰克林——
《穷理查年鉴》
文章插图
清水园实景
00 背景信息
2018年,熟悉的业主朋友上门找大白做结构顾问 。
本文源于整体咨询意见书中的塔楼基础分项 。
目前,该项目已接近完成 。考虑到近两年材料成本的巨大变化,有些成本数据是隐藏的 。
本工程为沿海多栋22 ~ 23层高层剪力墙房屋,地下室满层 。总建筑面积约10万,总建筑高度近80m 。
各岩土层的岩性及分布规律一般描述如下:
其他填充:
灰黄色,松散,填料主要由细砂、少量垃圾和耕土组成,回填时间约一个月,自重固结未完成,回填未被系统碾压,密实度差 。
均匀性差 。
②细砂:
灰黄色,湿,密实状(顶部2.0m左右为中密状),该层全场均有分布,厚度在7.70~15.30m,层顶埋深0.00~1.00(高程2.86~6.57m) 。
③粉质粘土:
灰色,稍湿、软~可塑状 。该层主要于场地内零星分布,层薄,厚度在0.90~3.10m,层顶埋深9.10~10.30m(高程-6.31~-3.35m) 。
④残积砂质粘性土:
褐黄色,可塑~硬塑状 。该层于场地内仅个别钻孔缺失,层厚一般在1.40~11.30m,层顶埋深8.10~15.30m(高程-10.14~-2.66m) 。
⑤全风化花岗岩:
褐黄色,中粗粒结构,散体状构造,岩体极破碎,岩体基本质量等级为V级 。该层全场均有分布,层厚在1.2~11.30m,层顶埋深12.0~21.20m(高程-16.88~-6.40m) 。
⑥土状强风化花岗岩:
褐黄色,中粗粒结构,散体状构造,该岩石为极软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级 。该层场区均有分布,层厚一般在0.60~20.00m,层顶埋深17.10~30.80m(高程-25.84~-10.55m) 。
⑦碎块状强风化花岗岩:
褐黄色,中粗粒结构,碎裂状构造,风化显著,但有一定的结构强度,该岩石为软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级 。该层场区均有分布,厚度为0.50~12.80m,层顶埋深19.90~40.70m(高程-35.68~-13.43m) 。
⑧中风化花岗岩:
褐黄色,中粗粒结构,该岩石为较硬岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ级 。该层高层钻孔基本揭露至该层,最大揭露厚度为7.0m,层顶埋深20.40~49.7m(高程-29.11~-45.38m) 。
场地地下水对砼结构具弱腐蚀性,对钢筋砼中钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性,在干湿交替条件下对具中腐蚀性,地下水对钢结构具中腐蚀性 。场地地下水位以上地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性 。
经与业主沟通,尊重当地工程习惯,仅对预制桩方案进行比选分析 。
同时,由于场地禁止锤击桩施工,考虑到细沙层密实度高且厚度较厚(约8~15m),静压沉桩可能存在困难,建议业主先行试桩PHC 500-125AB普通管桩,同时在意见书中考虑引孔工艺与费用 。
以下是意见书正文:
01 桩型对比
承载力计算根据以下计算公式,其中,单桩承载力特征值为Ra:
文章插图
土层参数根据地勘报告表取值,如下图所示:
▽ 桩基设计参数表
文章插图
根据地勘报告,②细沙层为中密~密实,承载力高且无液化情况,与地勘单位沟通后,取消了该层的负摩阻力系数 。
土层厚度根据桩端持力层及地勘剖面取值,计算剖面取28-28剖面的ZK81 。
文章插图
△ 工程地质剖面图
该孔点的岩土层分布、厚度及单桩承载力特征值取值见下表:
▽ 桩基方案对比表
文章插图
各方案的单桩承载力特征值计算过程如下:(桩顶标高暂按黄海标高1.0考虑)
方案一:
采用引孔+PHC500-125AB桩,引孔过9.4米厚的②细砂层,以⑥土状强风化层作为持力层,进入持力层不少于1米,此时桩长约为22米 。
求得单桩承载力极限值:
Quk=3.14×0.5×(5.4×70+2.4×48+5.3×90+9.0×100)+3.14×0.252×8000=4500kN
取单桩承载力特征值Ra=Quk/2=2250 kN。
方案二:
采用植桩+PHC800-130AB桩,植桩引孔深度27m,以⑦碎块状强风化花岗岩作为桩端持力层,进入持力层不少于1米,此时桩长约为23米 。
此时,PHC 800-130AB 单桩承载力特征值考虑以桩身承载力进行控制,取单桩承载力特征值Ra=6000 kN 。
方案三:
采用引孔+PHC(C105)600-130AB桩,引孔过9.4米厚的②细砂层,以⑦碎块状强风化花岗岩作为桩端持力层,进入持力层不少于1米,此时桩长约为23米 。
求得单桩承载力极限值:
Quk=3.14×0.6×(5.4×70+2.4×48+5.3×90+9.2×100+1×120)+3.14×0.3^2×12000(估算暂定,建议与地勘单位确定)=7400kN 。
考虑进入碎块状后,单桩承载力上升较快,按桩身强度反推的Ra=6087/1.2/1.3=3900kN 。
按本地区经验,市场上静压桩机的最大压桩力一般在7500kN以下较为常见 。
暂取单桩承载力特征值Ra=3700KN 。可满足单桩承载力特征值的2倍以上的压桩力需求,且C105桩身耐打性较高,更适用于本项目 。
方案四:
采用引孔+PHC800-130AB桩,引孔过9.4米厚的②细砂层,以⑥土状强风化层作为持力层,进入持力层不少于1米,此时桩长约为21米 。
求得单桩承载力特征值:
Quk=3.14×0.8×(5.4×70+2.4×48+5.3×90+7.8×100)+3.14×0.4^2×8000=8400kN 。
取单桩承载力特征值Ra=Quk/2=4200kN 。
考虑800直径桩较超高强600直径桩的承载力提高不多,每千牛承载能力并无优势,且同一墙下布桩相对困难,故建议不采用该方案 。
【项目质量分析法的分析思路 项目分析法】 02 基础方案比选
根据地勘报告,现对下列四种桩基方案做经济技术性对比:
方案一(原设计方案):
使用管桩PHC 500-125AB防腐管桩+引孔穿②砂层,以⑥土状强风化花岗岩作为桩端持力层 。
由于设计周期短,设计方先初步提供了塔楼基础平面布置,如下所示:
文章插图
△ 方案一:管桩PHC500-125AB+引孔法
方案二(可选方案):
考虑采用管桩PHC 800-130AB采用植桩法,以⑦碎块状强风化花岗岩作为桩端持力层 。
平面布置如下图所示:
文章插图
△ 方案二:管桩PHC800-130AB+植桩法
方案三(可选方案):
考虑采用超高强管桩PHC (C105) 600-130AB防腐管桩+引孔穿②砂层,以⑥土状强风化花岗岩作为桩端持力层 。
文章插图
△ 方案三:超高强管桩PHC(105)600-130AB+引孔法
03 经济性和工期对比
本工程桩基采用引孔部分,浅层砂层引孔可考虑使用长螺旋引孔,造价约为50元/m,大直径桩引孔费用按75元/米 。
植桩法部分,引孔费用取150元/米,持力层加上硬岩成孔增加费用500元/米 。
植桩费用为:150x22+500x1=3800元。
经济对比见下表:
▽ 经济性对比表
文章插图
04 结论与建议
综合考虑技术性、经济性与工期,建议如下:
原方案布桩密度大,布桩系数达到6.5%,挤土效应明显,可能导致后期沉桩困难,承台混凝土方量大,故综合造价较高 。
方案二单桩承载力较高,减少布桩数(较方案一减少60%),施工过程采用旋挖方案能大幅度减少挤土效应;承台混凝土方量也最小(较方案一减少50%以上) 。估算总造价可较方案一节约30.2万元 。
但是,为了发挥桩身承载力,该桩型对桩端土层(碎块状强风化花岗岩)的要求较高,土层深度变化对造价影响大 。建议若塔楼下碎块状土层较浅,亦可考虑采用该方案 。
方案三桩基础施工便利性,桩数较方案一减少40%以上,且工期最短 。每千牛承载力的造价最优,承台混凝土方量比方案一减少15% 。总造价较方案一节约21.6万元 。
实际布桩后,布桩系数仍有5.7%,较原方案有所缓解,但仍然存在挤土效应 。建议除引孔措施外,设计图纸中应明确建议减少挤土效应的其他施工措施 。
综合各种因素,初步建议采用方案三(引孔+超高强PHC(C105)600-130-AB)作为塔楼的基础方案,以⑥土状强风化层或⑦碎块状强风化花岗岩作为桩端持力层,可获得较好的经济效益 。
05 实施方案
后经业主调查发现,当地压桩机的最大压桩力难以满足超高强管桩的施工需要;且经后期现场试桩,普通管桩沉桩较为顺利 。因此,确定采用PHC-500-125AB桩进行施工 。
大白对方案一进行了优化调整,如下图所示:
文章插图
△ 优化方案:管桩PHC500-125AB
未注明承台厚度1200mm
设计方接纳了优化方案,结合上部优化成果,主楼基础实施方案如下图所示:
文章插图
△ 主楼基础施工图
大部分承台厚度1200mm,少量1300mm
估算相较于方案一,单塔楼共优化减少桩数28根,承台混凝土用量节约近34%,节约基础造价近40万元 。
基础设计参数建议(略)
地下室基础方案分析(略)
沿街商业基础方案分析(略)
成果汇总(略)
06 点评与鸣谢
一般情况下,就算预留了引孔等施工措施费,现场都会先直接沉桩,尽可能“节约”掉这块费用 。
根据以往经验,深厚砂层中静压普通管桩可能存在两个问题:
一是直接压桩的爆桩率升高;二是有较高概率无法穿透砂层 。
据了解,超高强管桩桩身强度高,有无引孔穿透6-7m厚粗砂层的实际案例,故试桩后存在节约引孔措施费的可能 。同时,在方案比选中预先计入引孔费用,会相对稳妥 。
这是意见书中推荐超高强管桩的部分逻辑 。
对于类似案例,建议按普通管桩——超高强管桩——普通管桩+引孔——超高强+引孔的顺序进行分阶段试桩,以合理确定基础方案 。
感谢业主的认可与全程协助,感谢设计方的密切配合,由于各方的共同目标是一致的,整个沟通过程非常愉快与顺利,取得了满意的效果;感谢郑小文总为本文提供了帮助,特此鸣谢 。
本文来源于构思结构,仅作分享学习交流,如有侵权,请联系小编删除!
- 适合小县城开的加盟店,目前创业最有前景的项目
- 水果创业项目的理由 长沙创业沙拉
- 创业基础创业项目计划书 咖啡店创业计划书范文
- 项目经理证书有用吗 项目经理资格证书编号
- 项目立项建议书范文 建筑项目建议书范文
- 适合农村的致富小项目 重庆小创业项目有哪些
- 新能源汽车创业项目计划书,网络创业项目计划书
- 揭阳2021年重点项目,揭阳创业孵化基地
- 30类行业项目可豁免环评手续,什么样的项目需要做环评
- 互联网创业有哪些机会 如何做电商创业项目j