静压桩施工场地回填方案.docx

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静压桩施工场地回填方案

静压桩施工场地回填方案

一、工程概况

1.1静压桩概述

静压桩是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机的自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩压人地基土层中而成桩。

静力压桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，行走方便，运转灵活，桩位定点精确，可提高基桩施工质量；施工无噪声、无振动、无污染，对周围环境影响较小；沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力打碎桩头，桩截面可减小，混凝土强度等级可降低1～2级，配筋比锤击法节省钢筋40%左右，降低了建设成本；施工速度快，比锤击法缩短工期约1/3；压桩力能自动记录，可预估和验证单桩承载力，施工安全可靠。

便于拆装、维修、运输等，因而已广泛应用于工程建设之中。

1.2静压桩施工条件

由于静力压桩机重量较大，机身加上配重，总重量往往都在几百吨以上，因而在施工中对场地要求较高；同时，桩机稳定对成桩质量影响很大，桩机不稳，极易出现桩身偏移、倾斜、裂桩等情况。

因此，静力压桩施工一般都在坚硬土层中进行。

1.3桩基工程概况

******工程位于福建省厦门市集美区灌口中路北侧，风景湖东侧。

1~5#、14~18#楼及部分中庭地下室桩基础采用预应力高强混凝土管桩，桩端以全风化花岗岩或砂土状强风化岩为静压预制桩的桩端为持力层。

采用PHC500-100-AB型管桩，合共约1680根，单桩竖向承载力特征值为2000kpa，单桩竖向抗压极限承载力4000kpa。

计划采用两台ZYJ800型液压式压桩机进行施工，终止加压之前复压5次。

1~5#、14~18#楼及部分中庭地下室原设计为天然地基基础，因平板荷载试验不合格后改为桩基础形式。

现场地土为残积性砂质黏土，其特性遇水即软化。

根据******地基土扰动程度检测报告（详附件）其表层土（②1残积砂质粘性土）承载力特征值仅为80kpa，承载力低，无法承受桩机重量，不宜作为桩基施工场地。

进行静压桩施工时，极易出现桩机机身倾斜、沉陷现象，造成桩位偏移、倾斜、裂桩等情况，严重时还会产生安全事故。

因而，静压桩施工前，必须采取回填措施。

1.4工程地质及水文情况

根据勘察报告显示，场地地层层序及野外特征描述如下：

1）、杂填土（Qml）：

褐灰、褐黄、深灰等杂色，稍密，稍湿，含砂头、碎砖、块石等硬杂质约20～40%，另含砂土及粘性土等，均匀性差，填土填龄大于2年，重型动力触探试验击数1～6击，平均2.72击，该层场地内局部缺失，揭示厚度0.50～6.70米，平均厚度为2.10米。

2）、砂质粘土（坡积）（Q4el）：

褐红、褐黄等色，湿～饱和，可塑，坡积成因。

光泽反应稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，中等干强度，含高岭土、氧化铁及细砂、中粗砂20%～30%，砾砂13%～19%。

标准贯入击数5～12击，平均9.4击。

本勘主要在场地西侧的1#、2#、4#、5#、6#、7#、12#、13#孔揭示，揭示厚度0.80～1.90米，平均厚度为1.26米。

2a、粉质粘土（Q4al）：

浅灰色，湿～饱和，可塑，冲积成因。

含高岭土、氧化铁，少量中细砂等，无摇震反应，光泽反应稍有光泽，韧性中等，中等干强度。

标准贯入击数3～5击，平均4击。

本勘仅45#、49#、50#孔揭示，揭示厚度1.10～1.40米，平均厚度为1.20米。

2-1、中粗砂（Q4al）：

浅灰色，饱和，松散～稍密，局部中密，冲积成因，成分以粗砂、中砂为主，含少量粉细砂等，细粒土含量约8%～43%，呈亚圆形～亚棱角形，可见长石、石英、云母等矿物，级配不良。

实测标准贯入击数9～16击，平均12.4击。

本勘仅45#、49#、52#、53#、58#、62#、63#、67#、73#、74#、79#、80#、82#、88#孔揭示，厚度0.60～2.80米，平均厚度为1.52米。

2-2、淤泥（质土）（Q4m）：

深灰色，饱和，流塑，为淤积成因，含腐植质、有机质、个别烂木等，味臭，局部夹有薄层粉细砂。

该层仅50#孔揭示，揭示厚度3.40米。

3）、残积砂质粘性土（Q1el）：

褐黄、褐灰、灰黄等色，湿～饱和，可塑～硬塑状态，为中粗粒花岗岩风化而成，原岩结构已不可辨，为残积砂（砾）质粘性土，含石英砾砂10～30％、粗砂17～34％、中砂4～17％及云母片等，手捻呈粉土～砂土状，无光泽反应，干强度高，韧性较低，浸水易软化，崩解。

该层实测标准贯入试验击数6～29击，平均18.4击，场地内均有揭示，厚度4.20～23.90米，平均厚度为14.05米。

4）、全风化花岗岩（γ53）：

褐黄、褐灰、灰黄等色，饱和，该层实测标贯击数在30～49击间，平均40击，含石英砾砂11%～22%，组织结构基本破坏，岩芯风化呈砂土状，手挤压即散开，无光泽反应，干强度高，韧性低，浸水易软化，崩解。

场地内均有揭示，厚度2.20～14.10米，平均厚度为7.00米。

局部地段（23#、37#、121#孔）该层中部分布有厚度不等的中风化核（孤石），岩性以花岗岩为主，岩芯呈短柱状～长柱状，岩性与（6）层类似。

5-1、砂土状强风化岩

（1）（γ53）：

为褐黄、褐灰、灰黄等色，饱和，该层标准贯入试验击数均大于50击（不修正），原岩结构已大部分破坏，长石已完全风化呈高岭土，岩芯风化呈砂（粉）土状，含石英砾砂15%～34%，手捻压即散开，浸水易软化，崩解，为软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

场地内均有揭示，揭示厚度1.40～15.30米。

局部地段（41#、42#、63#、64#、67#、68#、97#、124#孔）该层中部分布有厚度不等的中风化核（孤石），岩性以花岗岩为主，岩芯呈短柱状～长柱状，岩性与（6）层类似。

5-2、砂土状强风化岩

（2）（γ53）：

褐黄、褐灰、灰黄等色，饱和，该层标准贯入试验击数均大于50击（修正后），与强风化岩

（1）呈渐变过渡，原岩结构大部分破坏，长石已完全风化呈高岭土，岩芯风化呈砂（粉）土状，含石英砾砂16%～34%，手捻压即散开，中下部局部含有少量风化碎块，裂隙发育。

一般从上往下风化程度减弱，强度渐高，浸水易软化、崩解，为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

揭示厚度1.30～22.90米。

局部地段（1#、5#、8#、9#、36#、37#、38#、64#、67#、111#、114#、115#孔）该层中部分布有厚度不等的中风化核（孤石），岩性以花岗岩为主，岩芯呈短柱状～长柱状，岩性与（6）层类似。

5-3、碎块状强风化岩（γ53）：

浅灰色，为花岗岩风化而成，与砂土状强风化岩呈渐变过渡，原岩结构大部分破坏，长石大部分风化岩高岭土，裂隙发育，岩芯风化呈碎裂状、片块状、块状或短柱状，块状岩芯手用力可掰开，折断，锤击声哑，轻击即开，浸水易软化，为极软岩～软岩，下部局部强度较高，有些岩块强度接近中等风化岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

本勘仅2#、4#、7#、8#、35#、45#、49#、111#、115#、124#孔揭示，揭示厚度0.70～17.82米。

局部地段（7#、35#、49#、82#孔）该层中部分布有厚度不等的中风化核（孤石），岩性以花岗岩为主，岩芯呈短柱状～长柱状，岩性与（6）层类似。

中等风化花岗岩（γ53）：

浅灰、灰黄等色，致密，中粗粒花岗结构，块状构造，为较硬岩～坚硬岩，矿物成份以石英、长石、云母、角闪石为主，节理、裂隙较发育，岩芯较破碎～较完整，岩芯呈碎块或短柱状～长柱状，锤击声脆，不易击开。

合金钻头不易钻进。

岩芯采取率在75～95％间，岩石质量指标RQD=20～70，岩体基本质量等级Ⅱ～Ⅳ级。

揭示厚度0.07～13.70米。

为该场地的主要岩性，在场地大部分地段揭示。

地下水位情况：

本场地的地下水按埋藏条件及性质可分为土层中的上层滞水、潜水及岩层孔隙水和裂隙水。

上层滞水主要赋存和运移于

（1）杂（素）填土孔隙和空隙中，接受大气降水、地表排水的补给及地下水侧向径流补给，并通过蒸发及地下侧向径流等方式排泄，属弱透水性～中等透水性地层。

勘察期间通过钻孔量测的场地地下水初见水位埋深0.00～4.50米，稳定水位埋深为0.00～4.00米，水位标高约11.11～15.36米。

其含水量及水位主要受大气降水、地表排水（东面池塘）等的影响呈季节性升降，水位变化幅度约为1～2米。

潜水主要赋存和运移于（2-1）中粗砂、（3）残积砂质粘性土、（4）全风化花岗岩、（5）砂土状强风化岩的土体孔隙中，该几层含水层水力联系一般较好，中粗砂属于中等透水层，含水量较丰富，（3）残积砂质粘性土、（4）全风化花岗岩、（5）砂土状强风化岩属于弱透水性地层，富水性一般～贫乏。

对基坑开挖起主要影响的含水层为（3）残积砂质粘性土含水层。

勘察期间采用套管进行隔水，分层量测（3）残积砂质粘性土层的水头高度，观测结果显示，稳定水位埋深为1.25～5.65米，水位标高约9.46～13.74米。

其含水量及水位主要受大气降水、地表水的垂直渗透补给含水层的侧向径流补给，总体流向由东向西南排泄，其含水量及水位主要受大气降水、地表水、东侧池塘及西面风景湖公园湖水水位等的影响呈季节性升降，水位变化幅度约为1～2米。

二、回填情况分析及计算

2.1桩基施工场地回填原因分析：

本工程1~5#，14~18#楼及部分地下室（D-1轴~D-24轴）原设计图纸采用天然地基，因天然地基平板载荷试验不合格，现重新设计基础形式采用预制管桩，因前期1~5#，14~18#楼及部分地下室（D-1轴~D-24轴）区域土方已大部分开挖。

故需将部分已开挖基坑回填，以便桩基施工。

另根据******地基土扰动程度检测报告（详附件）其表层土承载力特征值仅为80kpa，承载力低，无法承受桩机重量，不宜作为基桩施工场地。

进行静压桩施工时，极易出现桩机机身倾斜、沉陷现象，造成桩位偏移、倾斜、裂桩等情况，严重时还会产生安全事故。

因而，静压桩施工时，须在现状土基础上采取回填砂头等措施，使土体承载力满足桩机施工要求。

2.2桩机施工回填承载力计算：

根据******地基土扰动程度检测报告（详附件）其表层土承载力特征值为80kpa，即土质承载力为8t/m2，进行计算。

ZYJ800静力压桩机机重560t，全部的支撑面积为：

长脚*2：

13.8m*1.9m*2=52.44m2

根据现场的施工情况，桩机在施工时实际使用支撑面积以60%计算，实际受力有效面积为：

52.44*60%=31.464m2。

按桩机的总重560t计算，每平方米的支撑受力为17.8t/m2。

根据建筑桩机技术规范（JGJ94-2008）要求，场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍计算，则桩机接地压强最小为21.36t/m2。

依据地基基础设计规范（GB50007-2011）,回填卸载时地基压力扩散角θ取30°。

地基回填承载力受力计算简图详见下图：

桩机接地压强=21.36t/m2；桩基实际受力有效面积=31.464m2；

场地现状土承载力=8t/m2；回填厚度为X

回填后地基压力扩散受力有效面积=（Xtan30°*13.8*2+52.44）*60%

根据：

桩机接地压强*桩基实际受力有效面积=场地现状土承载力*回填后地基压力扩散受力有效面积得：

21.36t/m2*31.464m2=8t/m2*（Xtan30°*13.8*2+52.44）*60%

解得X=1.446m；

根据受力计算，在场地现状土之上回填1.446m砂头，能满足桩机施工要求。

结合目前1#、2#楼现场实际情况，现状桩机施工采用回填1.5m砂头。

三、回填范围

1、根据桩基施工特点，现场规划施工道路，宽度10米；采用砖渣回填，回填厚度1.5米施工道路大样如下图所示（回填区域及施工道路布置图详附图一）：

施工道路大样

2、1~5#，14~18#楼及部分地下室（D-1轴~D-24轴）区域土方已开挖区域采用回填1.5米厚砂头，其中1#~5#楼基坑已开挖至设计标高，砖胎膜已砌筑，回填砂头厚度是（1.5m+筏板厚度），其中电梯井、集水坑区域回填砂头厚度再按坑深相应增加。

3、16#、17#、18#及部分地下室（D-1轴~D-24轴）区域在现有土面回填1.5米厚度砂头，回填砂头大样如下图所示：

四、降排水措施

排水系统的做法为：

在基坑底周边设置400×400mm截水明沟，基坑底周边设置400×400mm排水明沟，每隔50m左右设一个0.6×0.8×0.8m集水井，在基坑面相应位置设置2.5×1.5×1.4m分成二格的沉淀池。

排水沟、集水井均采用Mu7.5灰砂砖，M10水泥砂浆砌筑。

集水井内水泵抽口应包装过滤网，防止泥砂进入水泵。

在整个施工过程中，施工现场要配备足够的抽排水设备，在集水井处设置自吸式抽水机，随时将基坑内的积水抽排到基坑面的截水沟，所有污水排放均要经过沉淀池过滤后才排入市政管道。

详见大样图。

五、环保施工措施

1、保证现场内排水设施及现场污水排泄畅通。

安排专人管理工地现场进出车辆，土方车出口处设置洗车台和高压冲洗设施，派施工人员将车轮、槽厢上的浮土清扫干净，以防泥土带出场外，造成环境污染。

并设置专人负责施工现场及道路内的环境卫生工作。

2、严格执行政府有关部门对环保的各项有关规定及要求，并在施工开始前对全体参建人员作好环保施工教育。

3、应派专人对工地大门内外道路随时进行清扫、整理，配置雾炮，喷淋系统，简易洒水车，经常洒水，避免扬尘。