1、某工程基础选型及基础质量事故的处理摘 要结合实际工程在地基条件比较复杂，施工过程中出现质量事故的情况下，解决问题的方法提供一些借鉴。 关键词天然地基和桩基 桩基加固 高压注浆 中图分类号：U449 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0161-02 一、工程概况： 本工程位于日照市市北经济开发区，主楼带大底盘地下车库，地上18 层住宅，地下 2 层储藏室，主楼为剪力墙结构，车库为框架结构，抗震设防烈度为 7 度 0.15g。基础形式主楼为平板式筏板基础，车库为柱下独立基础。 根据岩土勘察报告，建筑场地地层自上而下依次为素填土、粉质粘土、细砂、粉质粘土、淤泥质粘土、粗砂
2、、砂质粘土、强风化花岗岩片麻岩、中风化花岗岩片麻岩。本工程主要的横断地质剖面如图 1： 二、基础选型 按照储藏室埋置深度确定的基础底标高，基础一半位于第 4 层强风化花岗岩，一半位于第 2 层粉质粘土。考虑这 2 种土的力学性能相差较大，同时作为基础的持力层，会因为地基土的压缩不一致产生沉降差，使上部结构产生裂缝甚至破坏，初步决定位于粉质粘土区基础下挖，基础持力层均采用强风化花岗岩。基础采用平板式筏形基础兼做防水底板。现场基槽开挖后发现，场地地下水比较丰富，按照原设计要求，基槽开挖深度在 10 左右，粉质粘土层开挖护坡及降水较为困难，车库柱位于粉质粘土层区采用局部下挖按照基槽放坡要求，基本造成
3、车库为大开挖，同时原位于强风化区域基础，根据放坡要求再下挖进入中风化花岗岩需要爆破处理，施工难度较大。根据这种情况，根据地基基础设计规范GB50007-2010 第 6.5.1.5：当基岩面起伏较大，且都使用岩石地基时，同一建筑物可以使用多种基础形式。决定采用部分天然地基部分桩基，这样大大减少了开挖弃土、爆破及回填的工程量。基础布置如图2： 桩径采用 2 种，如表 1： 考虑荷载传递直接，均在剪力墙墙下布桩，同时整体筏板来保证基础的整体性及加大基础刚度。 三、桩基检测及事故分析 桩基施工完成 28 天后，按照建筑桩基技术规范JGJ94-2008 要求做桩基检验，抽检 3 根桩做单桩静载试验及所
4、有桩的低应变检测桩身完整性。检测结果发现：3 根桩静载承载力均不满足设计要求，极限承载力分别 2500KN、5700KN、5400KN，单桩承载力较设计荷载相差较大。低应变检测发现部分桩上部有严重质量隐患为 IV 类桩。对 IV 类桩，通过现场挖开发现桩头下 2 米左右出现扩孔（分析为桩头下 2 米为粉质粘土夹部分粉砂层，在钻孔过程中出现塌孔，灌注混凝土造成局部扩大头） ，检查施工记录发现桩混凝土用量较正常值高，结合高应变图，判定为局部桩扩孔，同时扩孔以下部位高应变曲线比较平滑，说明下部桩身质量合格，处理后可继续使用。对于桩基承载力不满足（因采用嵌岩端承桩，桩承载力余量较大，正常情况不会出现承
5、载力不满足） ，采用现场桩身钻芯检测，发现桩底沉渣过厚超过 300mm（设计要求不超过 50mm） ，在静载试验时沉渣层会有较大压缩。静载试验是按桩基沉降 70mm 时的荷载作为极限荷载，这样过厚的沉渣层就会使单桩承载力很难满足设计要求。分析沉渣过厚的原因，可能是因为场地的中风化花岗岩为破碎块状状态，带有很多细小风化裂隙，施工采用的为冲击成孔灌注桩，这样桩头的中风化岩在冲击钻作用下造成更多的碎屑，施工方按照经验清孔造成遗留沉渣过多造成的。在这种情况下，场地的所有冲击成孔灌注桩均存在沉渣过厚，承载力不满足设计要求的情况。 四、桩基处理方案及选择 承载力不满足的桩基必须处理，使之满足设计要求。桩基
6、处理的方案有很多种，常用的有 2 种处理方案，一种是增补桩，在不满足承载力的桩周边补桩，通过扩大承台共同满足上部荷载要求，这种方案因需要补的桩较多且周期较长，且部分桩间距较小，补桩施工时容易扰动原有桩产生额外问题甲方否决了这种方案；另一种是注浆加固，采用高压注浆加固桩端混凝土沉渣及周边松动的岩石碎片及裂隙，提高桩基承载力。一般的后注浆加固技术是指在混凝土成桩后通过桩体内预埋的注浆管，用一定的压力把水泥砂浆压入桩底、桩身或桩侧，并使水泥浆对沉渣（虚土） 、泥皮、桩底和桩侧一定范围的土层起到填充、置换、压密和固结的作用，增加了桩与土体的侧摩阻力和端阻力，从而改善桩身质量、提高桩的承载力的处理方案。
7、本次为成桩后，通过桩身钻孔把高压注浆压入桩底，采用这种方案目的比较明确，施工较为方便，同时对沉渣过厚这种情况的加固效果尤其明显。甲方及施工方对这种加固方案均表示认可。 五、桩基加固 在甲方组织下，施工、设计、勘察、监理单位四方共同研究，决定采用桩身钻芯高压注浆法加固。采用的加固方案如下：在每根桩顶中心位置布设一个钻芯孔，钻孔直径 110mm，垂直度保证1%，钻孔取芯至桩尖以下 1000mm，并保证到达坚硬岩层；待钻孔完成后首先采用高压水?孔，用导管深至孔底，用高压水把孔底的小颗粒沉渣及施工时遗留的泥浆冲至地面以上，?孔完成后再进行高压注浆施工；注浆材料采用强度等级 42.5 的优质普通硅酸盐水
8、泥和清水配制完成，水泥浆液水灰比为1.51.7；采用 35MPa 高压泵注浆，静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力，随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力，直至设计注浆量和注浆压力为止。一般的高压注浆在浆液终凝前需进行 23 次灌注。六、桩基处理检验 待高压注浆结束后，水泥浆 28d 强度后，再按照建筑桩基技术规范随机抽取 3 根桩做静载试验，试验表明桩基承载力均满足设计要求，同时对其余桩做高应变检测，所有桩基承载力均达到设计要求，说明高压注浆的处理效果很好，达到了桩基加固的目的。考虑到桩基加固后，桩基的沉降量仍有可能高于天然地基强中风化的沉降量（基础位于强风化部分，强风化层厚较薄，基础基
9、本没有沉降） ，甲方要求同时加固基础及上部结构，确保上部结构不会因基础的沉降不一致而产生裂缝，综合考虑后处理方案如下：适当加大桩基与天然地基连接处筏板厚度，并适当提高筏板水平向钢筋。 七、结果及结论 主楼施工过程中及主体完成后，通过沉降观测检验，主楼整体沉降比较均匀，主楼最大沉降量 15mm，主楼与周边车库的沉降量差在 58mm左右，均远小于建筑地基基础设计规范GB50007-2011 第 5.3.4 中对地基变形的要求，说明在设计及施工中采用的各项措施比较得当，满足了高层建筑地基变形要求。 在地质条件比较复杂的情况下，采用合理的基础方案。在出现桩基质量问题时，采用高压注浆处理桩底沉渣过厚等质量问题安全可靠，施工省时快捷，同时节省了工程造价，取得很好的经济效益和社会效益，值得大力推广。 参考资料 1 建筑桩基技术规范JGJ94-2008. 2 建筑地基基础设计规范GB50007-2011. 3 建筑基桩检测技术规范JGJ 1062003.
