第4O卷第4期2009年4月
V o1.40No.10ADr.2009
建筑技术
ArchitectureTechnolo~~?321?
复杂土层下桩端持力层的选择
夏锦红，杨卫芳，畅君文2
(1.新乡学院,453003河南新乡;2.华东建筑设计研究院~200002上海)
摘要：对具有较厚软弱土层且下部土层起伏变化较大的桩基工程，采用统一长度的工程桩而又要进入同
一
持力层往往难顾其合理.而根据上部结构的需要选择适宜的桩端持力层往往是决定工程桩长度的主要设计原
则.本文结合实际工程，根据上部荷载，工程变形要求和土层特性，对采用不同工程桩进入不同持力层的设计与
施工进行综合分析和研究.
关键词：桩基础；复杂土层；持力层
中图分类号:TU473.1文献标识码:B文章编号:1000—4726(2009)04—0321—03 CHoICESoFPILE—ENDSBEARGSTRATUMSUNDERCOMPLICATEDSOILLAYERS
XIAJinhong',Y ANGWeifang',CHANGJunwen降温母粒
(1.XinxiangInstitute,453003,Xinxiang,He'nan,China;2.HuadongInstituteofArchitectur alDesign&Research,
200002,Shanghai,China)电脑视保屏
Abstract:Inthispaper,thedesignandconstructionarestudiedsyntheticallythatlength—differentpiles enterrespectivesoillayersinaccordancewiththeupperloads,projectsdeformationsandthes
oil'Sproperties onthebaseofexamplesinordertoavoidpracticaldifficultiesintheareaofboththickersoftand violently
changedsoillayers.
Keywords:pilefoundation;complicatedsoillayers;bearingstratum
位于上海闵行漕河泾开发区的某工程，外观地表面
地势较为平坦，地面绝对标高在3.6~4.6m之间.但根据
地质报告提供的资料，该工程地块基本处于古河道区,
要沉积第⑤1层灰粉质粘土，该层层底最深约41.0m,
造成第⑥层暗绿粉质粘土层局部分布，而第⑦层砂质
粉土层又局部被切割.仅在上海地区经常用作桩端持力
层的第⑦1层层面绝对标高在相距46.5m之间为一24.690ir油墨
m到一35.160m，变化坡度为22.5%.该块场地涉及单体工
程项目十余项，为节约篇幅，本文仅介绍其中一幢具有
8gggg代表性的厂房下土层情况及桩基设计.该建筑所在场地
勘察平面见图1，土层综合物理指标见表l.
1土层情况分析'
表1描述了该场地下各土层的压缩模量和承载力
特性，与上海其他地区土层无大差别.而从表2钻探孔
土层描述则可以看出，本工程下除④夹层灰粉砂缺
失外，第⑤4层灰绿粉质粘土和第⑥层暗绿粉质粘
土层也都缺失，且第⑦1层灰绿～草黄砂质粉土层也
收稿日期:2008—12—21
作者简介：夏锦~E(1966一)，女，河南新乡人，新乡学院建筑工程系，副教
授，河南新乡金穗大道东段,453003,e-mail:********************
表1土层承载力特性
地基承土层压比贯人阻预制桩
载力特缩模量力MPa端摩阻力层序
土层名称
全国身份证验证系统征值^EJMPa/kPa
/1(Pa
①1素填土0.915
②褐黄一灰黄粉质粘土4.90.7915
③灰淤泥质粉质粘土603.20.5725
③夹灰粘质粉土759.91.3430
④灰淤泥质粘土522.20.4422
④夹灰粉砂204.5655
⑤1a灰粉质粘土723.5O.9245850
⑤1b灰粉质粘土夹粘质粉土845.51.6155l200
⑤2灰粉砂229.528040o0
⑤3灰粉质粘土8071.5860l4o0
⑤4灰绿粉质粘土8.52.6670
⑥暗绿粉质粘土102.89752300
⑦1灰绿～草黄砂质粉土258.398552o0
⑦2灰绿～草黄粉砂40I1.86loo6O00
仅在3个钻探孔中出现.从表2各钻探孔土层厚度分布可以看出①⑤la土层厚度和起伏基本是均匀平坦的.
从⑤lb~层开始到⑦2层顶面，其厚度和坡度开始出现
较大的变化，特别在一些孔中出现了⑤2层灰粉砂.
从表1可知,⑤2层的物理指标与⑦1层相近，意味着在
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部分孔中出现了软硬相间的土层情况，且⑤2层的厚度从2.3m到5.1m，分布不均匀.尽管最适宜作为桩端持
力层的⑦l层在多数孔中缺失，但同样适宜作为桩端持力层的⑦2层顶面标高从一29.140m到一35.730m.如果从一些孔中的⑦1层顶面算起，则为一26.320m到
-
35.730m，落差达9.4m.显然，在这块场地要以同一桩
长进入同一土层或相同特性的土层中是不可能的.
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图l勘探布孔与轴网平面图
2桩端持力层的选择
一
般在满足上部荷载要求的前提下，桩端持力层
的选择原则有如下几个方面:(1)根据上部荷载确定所需桩长及相应的桩端持力层;(2)根据上部结构沉降稳定要求，选择适宜的桩端持力层;(3)在满足上部荷载
和沉降稳定的前提下，考虑施工工艺和施工方便选择适宜的桩端持力层.
根据上部荷载要求和单桩承载力计算，若仅考虑
上部荷载需要，本工程桩端持力层均可仅选择在⑤la
或⑤1b层,⑤1b土层层面起伏基本是均匀平坦的，可较易做到单一桩长和单一单桩承载力.但从表I可知,⑤lb 层承载力指标均较低，计算用桩量较大且计算中心沉降量也较大.以C67~L为例，算出在桩长26.5m时的单桩承载力设计值为748kN，柱下计算用桩量为9根，中心沉降量约为75.2mm；而当桩长度改为34.0m，桩端进入到第⑦2层时的单桩承载力设计值为1537kN，柱下计算用桩量为4根，中心沉降量约为45.4mm.显然，适
当增加桩长进入较硬土层既可提高承载力，减少沉降量，同时也节约了桩用混凝土量，并可减少移机次数.
需要说明的是，任何粘性土或砂土层在交界面处
的指标特性都不可能截然分明，从静力触探孔P~s曲线可以看到从一土层向另一土层转变时，其P~s值有一渐变过程.因此，要求桩端进入持力层的深度不小于1.5～3d是有道理的.为此考虑适当增加桩长，以提高单桩
承载力.但由于一些土层在某些孔位的缺失，从⑤lb层
底面开始，层面起伏变化较大，并出现不同的土层，即
⑤2层,⑤3层,O1层和⑦2层.也就是说，当桩端穿过⑤1b层后，将有4种力学指标相差很大的不同土层作为桩端持力层可供选择.仅考虑这4个土层中的1个土层做桩端持力层已不现实.例如各桩均以第⑦2层作为桩端持力层，将会出现一些孔位的桩难以穿透其间要穿过
的土层，如⑤2层.因此考虑以各孔位单桩承载力相近
为目标，并考虑施工穿透能力，确定可采用不同土层作
为桩端持力层的原则.当桩端进入第⑦1层或第⑦2层时，以少进为原则；当桩端进入第⑤3层时则以多进为
原则.由于⑤2层和⑦l层,⑦2层土性指标相近，可将
⑤2层作为桩端持力层考虑.但⑤2层下层为软弱下卧层⑤3层，因此当桩端进入第⑤2层并以⑤2层为桩端持力层时，一方面考虑施工穿透能力，另一方面考虑下卧
表2钻探孑L土层描述
钻探孔土层厚度/m
层序土层名称C37C65B23C66C67B22C68C38C69C39
①1素填土
②褐黄一灰黄粉质粘土7.58.17.O8-37.77.17.67.17.97.6
③灰淤泥质粉质粘土
③夹灰粘质粉土
④灰淤泥质粘土lO.18.6lO-39.210.010.09.610.39.69I4
④夹灰粉砂
⑤la灰粉质粘土6.77.66.4736_37.17.26.86.96.5
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