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1、某多层车间,设计采用预应力管桩基础,施工时采用锤击施工工艺。桩 基施工验收过程中出现了一个奇怪的问题:做了 3个桩的静载荷试验,其中 一个桩没有承载力。结合项目地质情况对该问题分析如下。1、基本情况介绍场地土层分布情况(摘自地质报告),(1 )素填土 :褐色,松散状态,稍湿,厚25 mo(2 )粉土 :褐色,密实状态,湿。经综合分析,该层承载力特征值启=140 kPao(3)细砂:黄褐色,松散状态,稍湿。经综合分析,该层承载力特征值 =90 kPao(4)粉质粘土:褐色灰黑色,软塑可塑状态。经综合分析,该层承 载力特征值%=120 kPao(5)残积土:黄褐色暗褐色,原岩结构完全破坏,风化呈土
2、状,矿物 成分无法辨认。经综合分析,该层承载力特征值以=240 kPao(6)强风化大理岩:无溶蚀发育现象,灰绿青绿色,块状构造,岩芯 以碎块状为主,局部呈短柱状,岩体节理裂隙发育。岩石坚硬程度为极软岩, 岩石完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为V。经综合分析,该层承载力 特征值启=400 kPao典型地质剖面如图1所示。 卡 力l%(ais里g图1地质剖面示意桩的设计要求:设计采用400的PHC管桩,壁厚95 mm ,桩端位于第6层强风化大理岩设计桩长约为9 m左右桩顶设计标高为绝对高程6.100 , 设计单桩承载力特征值1 050 kNo2、问题分析桩基没有承载力常见原因如下。(1 )打桩
3、过程中出现挤土效应引起的上浮。本项目为多桩承台,每承台 下只有23根桩,因此,此原因可以排除。(2 )打桩过程中出现断桩。监理证实没有此种现象。(3 )其他原因。排除第(1 )和第(2 )的可能性,分析得出产生静载无 承载力的原因。没有承载力的桩实际沉桩有效桩长较短,约5 m,其桩身周围土层以填 土为主。设计要求桩基施工前对填土进行强夯再沉桩。但建设单位未进行强 夯,只对土层简单碾压。根据牛顿第三定律作用力大小相等,方向相反的原理,桩基施工时,在 锤击力作用下,因周围土层提供的摩阻力极小,因此,桩端很快就进入风化 岩层,绝大部分锤击力直接传给桩端岩石层,反过来,桩端岩石层对桩身会 有一个大小相等、方向相反的反弹力。因周围土层的摩阻力极小,这个反弹力就会造成桩身上涌和桩端脱离岩 石层而悬空。静载试验时分八级逐步加载,而不是从零开始逐步加载。单桩 设计特征值1 150 kN对应的加载极限值应为2 300 kNo第一级加载值为 288 kN ,当桩周边可提供的摩阻力小于288 kN时,自然就不会出现承载力 值。设计估算400直径5 m长的桩周松散土层可提供的摩阻力约为125 kN。3、小结综上所述,设计提出解决此问题的方法是当满足规范规定的收锤标准后 采用逐步减小锤击力的办法来收锤,让上涌的桩身再重新打回去。经后续沉 桩验收试验验证,此项措施有效。