一、樁基的選擇原則

1.選擇樁型和工藝時,應(yīng)對建筑物的特征(建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、建筑物的安全等級等)、地形、工程地質(zhì)條件(穿越土層、樁端持力層巖土特性)、水文地質(zhì)條件(地下水類別、地下水位標高)、施工機械設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、各種樁施工法的特征、制樁材料供應(yīng)條件、造價以及工期等進行綜合性研究分析后,并進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較,最后選擇經(jīng)濟合理、安適宜的樁型和成樁工藝。

2.樁基選型應(yīng)當考慮以下因素

地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境、環(huán)境因素、造價因素、工期因素、安全因素。

二、按地質(zhì)條件確定樁型時

1.對于砂層或硬土層、巖層埋深較淺的地質(zhì)情況,可優(yōu)先選擇灌注樁。

2.淤泥質(zhì)土層較厚的地質(zhì)情況不適宜采用灌注樁,以免造成縮徑夾泥等現(xiàn)象,應(yīng)選擇能保證樁身質(zhì)量和成型的預制樁。

3. 在石灰?guī)r作持力層、“上軟下硬、軟硬突變”等地質(zhì)條件下,不宜采用預應(yīng)力管樁施工。

4. 土層及軟巖可適用于旋轉(zhuǎn)擠壓灌注樁。

5.沖孔灌注樁一般適用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、碎石土及風化巖層,能穿透舊基礎(chǔ),建筑垃圾及大孤石等障礙物。

6. 螺旋鉆機鉆孔:適用于一般粘土層、砂土及人工填土地基,不適于淤泥質(zhì)土,對于含建筑垃圾的雜填土層、大卵石層,成孔難度大。

7. 旋挖鉆機一般適用粘土、粉土、砂土、填土、部分卵石、碎石土及巖層。

8. 沉管灌注樁宜用于黏性土、粉土和砂土。

9. 持力層為巖基可選擇鉆孔灌注樁或人工挖孔樁(其它樁型很難進入巖層) 。

10.巖溶地區(qū)選擇樁型,首先考慮有無辦法避開復雜地質(zhì)環(huán)境,其次考慮能否分散載荷到溶巖上,最后才是選擇“一樁一柱”的樁型。

當上覆土層足夠深和能提供高樁側(cè)摩阻力的黏土層時,可選擇合適的單樁承載力和樁徑,采用摩擦樁,不觸及基巖,從而避開巖溶;

如基巖埋藏較淺或上覆土層無法提供有效的樁側(cè)阻力,只能按端承樁設(shè)計樁基時,就應(yīng)該考慮分散上部結(jié)構(gòu)的荷載減少溶洞塌的風險,采用低承載力的群樁加局部或整體筏板的做法;

在溶巖淺埋、地下水又不豐富時,可選擇挖孔樁,但應(yīng)做好超前鉆探,探明下臥溶洞的分布,承載力不能取大;

巖溶地區(qū)地下水較豐富,采用灌注樁較難保證樁身質(zhì)量時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用預制樁和預應(yīng)力管樁;

巖溶地區(qū)地質(zhì)復雜,巖面高低變化極大,且溶洞內(nèi)多有填充物,尚無可靠的物探辦法能充分探明地下巖溶的分布以規(guī)避樁底存在溶洞的風險,應(yīng)慎用一柱一樁。

三、按上部結(jié)構(gòu)類型確定樁型時

1.磚混、框架、框剪、框筒、全剪力墻、全筒、排架、剛架等結(jié)構(gòu)形式及其不同的長高比具有不同的剛度、整體性及其對地基變形的不同適應(yīng)能力。

2.不同的樁型成樁工藝、樁端持力層、樁的長徑比、排列與布置等,具有不同的豎向和水平承載力與變形性狀。

四、按荷載類型確定樁型時

荷載特征或作用特征是指荷載的動靜態(tài)、恒載與可變荷載的大小、偶然荷載的大小、豎向壓、拔荷載的大小,豎向荷載的偏心距、水平荷載的大小及其變化特征。

上述這些因素都將制約樁的豎向、水平承載力要求以及樁基的工作性狀。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑物荷載的不同,確定出合適的單樁承載力。

若單樁承載力過大,則會加大樁長、樁徑,造成施工困難,增加投資;反之單樁承載力過小,則會增加樁的數(shù)量,而且往往不能充分發(fā)揮地基潛力。

五、按施工條件確定樁型時

1.靜壓預制樁: 樁身質(zhì)量有保證,施工速度快,無噪音,適合在市區(qū)施工。但對于粉砂層埋藏較大或有較厚的夾層時,其樁端不易達到理想的持力層,施工設(shè)備占用空間大,對于邊樁要求樁外側(cè)有一定的寬度,所以成本較高。

2.打入式預制樁:主要有預制方樁和預應(yīng)力管樁。

預制方樁強度高,不易斷樁、離析,且施工速度快,適合于復雜土層的施工。但其鋼筋用量大,混凝土強度高,相應(yīng)成本也比較高。

預應(yīng)力管樁是一種高強度預應(yīng)力預制樁,它穿透力強,耐打性好,承載力高,施工速度快,造價較預制方樁便宜。

打入式預制樁的樁身質(zhì)量易控制,施工速度快,承載力高,但施工時振動大、噪音大,不適合在建筑密度較高的城區(qū)內(nèi)施工。

3.鉆孔灌注樁:

鉆孔灌注樁施工機械簡單,樁徑容易調(diào)節(jié),施工無振動、無噪音,適宜于城區(qū)采用,是工程設(shè)計人員較多選用的樁基形式之一;

缺點是在水下灌注混凝土時,對成孔、清孔、灌漿等工序技術(shù)要求較高,施工現(xiàn)場有泥漿污染現(xiàn)象,成樁過程中容易產(chǎn)生夾泥斷樁等質(zhì)量問題,而且成本也較高。

4.振動沉管灌注樁:

成本較低,樁身成型質(zhì)量較好,單樁承載力高;

施工時對鄰近建筑有影響,且噪音大,當樁長超過20m后,容易出現(xiàn)樁徑成型不良或拔管困難等情況。

5.夯擴樁:

樁身成型質(zhì)量較好,能夠充分發(fā)揮硬土層的承載潛力,施工設(shè)備簡單,施工速度快;

常用于多層住宅基礎(chǔ)。

6.人工挖孔樁:

樁徑大,承載力高,施工設(shè)備簡單,而且可以同步作業(yè)施工,速度快,適合于地下水位較低,硬土層埋藏較淺的地質(zhì)情況;

缺點是需要人工護壁和土方外運,工人的勞動強度較大。

六、樁型選擇還需考慮的因素

1.環(huán)境因素:成樁過程對環(huán)境的影響,例如泥漿護壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理,否則會造成對環(huán)境的不利影響。

2.造價因素:采用的樁型,其造價應(yīng) 比較低廉。

3.工期因素:當工期緊迫而環(huán)境又允許,可采用打入式預制樁,因其施工速度快;再如施工條件合適,也可采用人工挖孔樁,因該樁型施工作業(yè)面可增多,施工進程也較快。

4.安全因素。