張俊杰 王 強(qiáng)

（襄陽誠智電力設(shè)計(jì)有限公司）

0 引言

復(fù)合地基之中依照樁體所用材料特征的差異，可以區(qū)分為散體材料樁復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基以及剛性樁復(fù)合地基三種不同類型。剛性樁復(fù)合地基是通過摩擦型剛性樁成為豎向方向增強(qiáng)體的一種復(fù)合型地基。如今，小直徑預(yù)應(yīng)力管樁在工程中的應(yīng)用愈漸廣泛，而小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基具備技術(shù)方案適用范圍廣泛、承載能力優(yōu)秀、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)秀、工期較短以及沉降指標(biāo)容易滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需求等諸多優(yōu)勢，得以廣泛應(yīng)用在建筑工程、公路工程地基處理之中，且應(yīng)用愈漸頻繁。然而在淤泥質(zhì)、粉質(zhì)黏土等深厚軟土區(qū)域的變電站建設(shè)工程之中應(yīng)用并不廣泛，依舊采用散體材料樁復(fù)合地基方案為核心。故而，本文討論小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基在變電站地基處理之中的運(yùn)用價(jià)值。

1 工程概況

本次研究案例工作為某市110kV城市戶內(nèi)變電站，該變電站所有電氣設(shè)備均集中安設(shè)在配電裝置樓之中，配電裝置樓采用鋼框架結(jié)構(gòu)，地上層數(shù)為一層，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為乙級。

配電裝置樓基礎(chǔ)下地基土質(zhì)是以淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為主要的土層，其特點(diǎn)為軟土，土質(zhì)并不理想，土層厚度在2m至6m之間，開挖1.5m至3.5m時(shí)發(fā)現(xiàn)軟弱地基之中混合了眾多腐殖質(zhì)以及尚未經(jīng)過分解的苔草類型草本植物殘存的部分，局部巖石性質(zhì)與泥炭質(zhì)土較為相近，有機(jī)質(zhì)占比不低于5%，結(jié)合JGJ79—2012《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中7.3.2條相關(guān)規(guī)定明確表示，在該土質(zhì)環(huán)境下，工程并不適用水泥攪拌樁復(fù)合地基施工方案。對此，本文認(rèn)為該工程可以嘗試采用小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基，并論述其應(yīng)用價(jià)值。

經(jīng)調(diào)查顯示，該施工環(huán)境地勢相對平坦，地貌單元屬于三角洲平原，土層構(gòu)成部分具體包含第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)沖、粉質(zhì)黏土、湖積所致的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，表層一般以薄層耕植土為主。利用鉆探設(shè)備進(jìn)行鉆探，當(dāng)深度達(dá)到25m時(shí)，總計(jì)檢測四種不同的土層，其中0m至4.2m屬于人工填充的土層；3.5m至6.6m屬于粉質(zhì)黏土；6m至11.4m屬于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土；6.6m至25m則是粉質(zhì)黏土，其他場地土層關(guān)鍵的計(jì)算所用參數(shù)如表1所示。

表1 場地土層計(jì)算關(guān)鍵的參數(shù)值

（續(xù)）

2 小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基計(jì)算理論

（1）小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基承載力特征值（fspk）

小直徑預(yù)應(yīng)力管樁屬于剛性樁，所以小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基通常情況下在粉土、黏性土、素填土、黃土以及砂土等土層中應(yīng)用十分廣泛。對于淤泥質(zhì)土地基需依照現(xiàn)場試驗(yàn)明確其適用性。剛性樁復(fù)合地基之中的剛性樁建議采用摩擦型樁。

小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基承載力特征值的計(jì)算需要利用復(fù)合地基豎向抗壓載荷試驗(yàn)予以分析，也可利用綜合單樁豎向抗壓載荷實(shí)驗(yàn)以及管樁之間土地基豎向抗壓載荷試驗(yàn)予以計(jì)算。計(jì)算公式如下：

式中，fspk代表復(fù)合地基承載力的特征值，單位為kPa；βp代表樁體豎向抗壓承載力的修正系數(shù)，取值為1.00；m代表復(fù)合地基置換率；Ra代表單樁豎向抗壓承載力特征值；Ap代表單樁截面面積；β代表管樁之間土地基承載能力修正系數(shù)，取值空間在0.65至0.90之間；fsk代表管樁之間土地基承載力的特征值，kPa。

（2）單樁豎向抗壓承載力特征值

單樁豎向抗壓承載力特征值理應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)場載荷試驗(yàn)予以明確，如下：

式中，Up代表樁體的界面周長，m；qsi代表第i層土樁側(cè)摩阻力特點(diǎn)，kPa；li代表樁長度范圍之中第i層土的厚度，m；α代表樁端土地基承載能力折減系數(shù)，取值可選1；qp代表樁端土地基承載力特征數(shù)值，kPa。同時(shí)通過如下方式計(jì)算樁身承載能力：

Ra＝ηfcuAp

式中，η代表樁體強(qiáng)度折減系數(shù)，取值范圍在0.33至0.36之間；fcu代表樁體建材樣品抗壓強(qiáng)度平均數(shù)值。

3 小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)方案

（1）褥墊層設(shè)計(jì)

褥墊層代指為了確保樁身與管樁之間土地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的力學(xué)效果，為了進(jìn)一步改善復(fù)合地基的設(shè)計(jì)方案，可以嘗試在基礎(chǔ)之下安設(shè)褥墊層，如此可以保證復(fù)合地基的承載力學(xué)特征與其余普通樁基礎(chǔ)之間有顯著地差異，使得管樁之間土地共同擔(dān)負(fù)了載荷的效果，使得承載力性能得到更大程度的發(fā)揮。本次工程小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基和基礎(chǔ)之間鋪設(shè)了厚度達(dá)300mm的砂石材料褥墊層，其中分別采用了中砂以及級配砂石等多種材料，粒徑厚度最大不高于30mm。砂石褥墊層能夠最大程度降低管樁土荷載分擔(dān)的比值，同時(shí)最大限度減少樁體上端位置局部豎向應(yīng)力，同時(shí)增強(qiáng)水平方向應(yīng)力，造成該部分樁體的剪應(yīng)力大幅降低，使得樁體受力狀態(tài)也得到一定的優(yōu)化。

（2）小直徑預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝重點(diǎn)

“閱讀教學(xué)是學(xué)生、教師、教科書編者、文本之間的對話過程”，這是小學(xué)語文新課程標(biāo)準(zhǔn)對語文教學(xué)改革的基本要求。閱讀的形式是多種多樣的，有精讀、泛讀，有朗讀、默讀，有速讀、細(xì)讀……無論采用哪種形式，閱讀都要為教學(xué)目的服務(wù)，即通過閱讀，提升學(xué)生的語文素養(yǎng)，使學(xué)生傳遞情感，掌握語文精髓，體會(huì)祖國語言的精美?？梢姡喿x始終是小學(xué)語文教學(xué)的一條主線，作為教師，我們要善于靈活運(yùn)用閱讀的形式，豐富學(xué)生的閱讀技巧，使學(xué)生品味祖國語言的博大精深。

就本次案例工程而言，其小直徑預(yù)應(yīng)力管樁采用錘擊法施工工藝。具體流程如下：

第一，管樁施工期間，建議應(yīng)用重錘低擊的方法，科學(xué)管理錘擊數(shù)量，避免樁體自身受到損害。當(dāng)樁底部進(jìn)入堅(jiān)硬的土層之后，需要對其豎直度、位置進(jìn)行矯正，如果產(chǎn)生誤差嚴(yán)禁通過強(qiáng)制扳回的方法矯正。

第二，所有管樁必須保證一次性施工成功，同時(shí)確保砂層的密實(shí)度達(dá)到要求，且在臨近設(shè)計(jì)持力層的情況下完成接樁工作。

第三，管樁開展送樁以及復(fù)打過程中，必須時(shí)刻觀察管腔之中水位線的高度，如果水位線處于較高的位置，必須將水位線降低之后才能繼續(xù)進(jìn)行施工。

第四，小直徑預(yù)應(yīng)力管樁如果需要進(jìn)行截樁處理，施工人員需要采用行之有效的保護(hù)措施，確保樁體在接受截樁處理之后，質(zhì)量不會(huì)受到明顯的影響。截樁期間，嚴(yán)禁施工人員采用大錘施加橫線水平的力，或是通過強(qiáng)行扳回的方法處理，可以應(yīng)用鋸樁工具。截樁過程中，應(yīng)保存局部管樁之中的預(yù)應(yīng)力鋼筋。

第五，工程施工期間，針對相對密集的群體管樁施工流程，應(yīng)按照從中間向兩邊分散的流程開展施工。

第六，施工節(jié)本原則是遵照優(yōu)先密集、然后稀疏；優(yōu)先深、然后淺；優(yōu)先深樁、然后短樁的基本原則開展施工。

第七，樁基施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照科學(xué)的流向依次序開展施工，同時(shí)嚴(yán)格遵守休止時(shí)間、沉樁速度等技術(shù)方案，從而盡量降低擠土量，同時(shí)盡量避免樁基施工對附近環(huán)境所產(chǎn)生的不良反應(yīng)。

4 結(jié)束語

如今，小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基在變電站工程中的應(yīng)用并不廣泛，本文則嘗試討論將小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基應(yīng)用在變電站的可行性以及價(jià)值，為地基改善提供一定的思考。詳細(xì)介紹了小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基計(jì)算理論以及小直徑預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基的施工要點(diǎn)，為變電站工程地基改善工作提供相應(yīng)的參考與幫助。