一、工程概况
楼座名称 | 最大沉降(mm) | 最大倾斜(‰) | 倾斜方向 |
A栋 | 296 | 2.32 | 南侧 |
B栋 | 199 | 4.76 | 北侧 |
C1-C2栋 | 196 | 2.36 | 南侧 |
C3栋 | 133 | 1.66 | 南侧 |
C4栋 | 260 | 2.50 | 北侧 |
C5栋 | 176 | 2.83 | 南侧 |
本工程总用地面积约14622.8m2,总建筑面积42347.41m2,项目包括6栋建筑,平面布置如下图所示。各栋均为筏板基础,设1层半地下室,开挖深度约2.5~3.5m。其中A栋及B栋所在区域地下室和地下车库相连。其余各栋地下室被房心土覆盖。自2012年7月主体结构施工以来,截至2013年9月前,6栋楼均沉降过大,其中A栋和C4栋总沉降(超过20cm)、B楼倾斜(超过5‰)均超标,沉降无收敛趋势,根据建设方要求,亟需对地基基础进行加固。
工程地质条件及原地基处理方式
在钻探60m深度范围内,场地表层为素填土,下伏地层岩性为第四系全新统海相沉积土、第四系下更新统海相沉积土、第三系上新统海相沉积土。根据地层岩性特征和沉积新老关系从上而下划为5个岩土工程层。分述如下:
①层素填土;②层中砂;②1层细砂;③层淤泥质粉质粘土;④层砾砂;
基底土承载力特征值120~130kPa,设计要求地基处理后承载力达到250~300kPa。天然地基承载力及变形均不满足上部结构要求,地基处理采用水泥土搅拌桩复合地基。
水泥土搅拌桩复合地基设计参数如下:
单桩承载力特征值为300kN,复合地基承载力特征值为250~300kPa,桩长15~18m,桩端落在第四层砾砂层,桩间距1~1.2m,桩径500mm,桩身水泥土胶结体强度等级不小于5.1MPa,褥垫层厚度250mm。
原因分析
该项目各栋高层建筑的地基处理设计采用了不适宜拟建场地岩土情况的水泥土搅拌桩法。
场地第③层淤泥质粉质黏土为高压缩性土,水泥土搅拌桩未在该层土大部分深度范围内形成胶结体,且第③层土厚度相差较大。在基底附加压力作用下,此层土产生较大的不均匀压缩变形,导致地基基础整体沉降和不均匀沉降及结构主体整体倾斜变形。
根据对现场原状土、桩及桩间土补勘和取芯样品的鉴别,水泥土搅拌桩对③层土处理效果很差且不均匀,未达到设计预期。
复合地基和单桩静载荷试验为正式施工工程桩之前,在地表施打的试验桩,采用的桩长和桩间土,与工程实际工作状况不符,试验点选取不是随即抽取,不具备代表性,不能作为地基处理设计和验收依据。
加固方法
经过方案比选,采用减沉止倾复合桩基。
复合桩基设计参数:锚杆静压开口钢管桩,桩身灌注混凝土,桩径245、299mm两种,壁厚8mm。桩长14~18m,桩端落在第四层砾砂层,单桩承载力特征值为250、300kN。各栋在室内各柱、剪力墙等重点承重部位布桩,并且A栋南侧和B栋北侧在 室外外挑部位布桩。桩基托换上部总荷载约40%。
五、现场掠影
图1 钢管桩制作 图2 锚杆静压钢管桩