丹东地区基础形式的应用现状及发展趋势

■张昆

（辽宁金海建筑设计研究院有限公司辽宁丹东118000）

丹东地区基础形式的应用现状及发展趋势

■张昆

（辽宁金海建筑设计研究院有限公司辽宁丹东118000）

本文旨在先对丹东市区按宏观地貌单元进行分类，再根据不同地貌单元组成特点、及其在建筑工程上使用的主流基础形式，结合实际工程经验，从宏观上对基础形式与适用地貌单元进行总结。从工程地质角度总结一下应用经验，让我们对丹东市区整体基础形式应用现状及发展趋势，有一个大致的了解。

丹东 工程地质 地貌单元 基础形式

丹东市城区位于辽宁省东南部鸭绿江下游右岸，背依长白山余脉低山丘陵，由于新构造运动的作用，鸭绿江大断裂带通过城区，决定了区内地形地貌基本特征，即：丘陵自北东向西南由高向低，由陡变缓，构成波状起伏的地形，城区东北至东南，由珍珠山、元宝山、锦江山、北干石砬子山、回手摸山、西干石垃子山、三孤顶子山等，构成九道沟谷。山地沟谷已成为建成区一部分。同时受鸭绿江、叆 河、大沙河等河流的作用，经长期切割、剥蚀、侵蚀、堆积、沉积，演变成如今的多元地形地貌。

丹东市主城区地貌单元由南至北依次为鸭绿江河漫滩、一级阶地、二级阶地及坡洪积区。

1 鸭绿江河漫滩一级阶地

鸭绿江河漫滩一级阶地：分布在临江岸边，宽度视其地形形态而异，一般仅几十米至百余米左右，为全新统中晚期冲积与淤积地层，由于丘陵高地径流冲切，区内河谷冲沟非常发育，又是古河道几经变迁的通过区，微地貌星罗棋布。因此，地层在垂直埋深及水平延展等空间变化较大，地层为多元结构，地层多为静水沉积松软的新近代粘性土、淤泥质土、伴有淤泥质粉砂及薄的互层，粉细砂、圆砾、卵石组成。堆积较厚。

淤泥质粉质粘土及粉细砂层埋深浅且厚，由于地下水埋深较浅，多呈饱和状态，堆积面积较大。根据野外原位测试及室内试验结果分析，粉细砂层大多轻微液化。淤泥质粉质粘土变形大，一般情况下不宜做天然地基，对于下卧圆砾卵石层是良好的地基持力层。

由于临近鸭绿江边，视野较好，丹东市区高档高层住宅均临江而建，沿江高层住宅林立。其建筑特点一般均下设一～二层地下室，地下室板底标高约在现自然地面以下5～8米，在此深度范围内多为淤泥质粉质粘土或粉细砂层，因此在此区域内大多采用桩筏基础，桩基础形式以长螺旋泵压混凝土灌注桩为主，间或少量工程采用锤击预应力混凝土管桩。根据建筑物体量、结构形式不同，桩基持力层一般在呈密实状态的圆砾卵石层或强风化岩之间选择。

长螺旋泵压混凝土灌注桩全称为长螺旋钻孔泵送超流态砼后置钢筋笼灌注桩。其施工工艺是利用长螺旋钻机钻至设计深度后，在提钻的同时通过钻头活门以一定压力向孔内连续泵注超流态混凝土，至桩顶为止，再借助钢筋笼自重及专用振动设备将钢筋笼插入混凝土中至设计设计标高而形成的桩体。是2005年建设部推广的十大技术之一。

其工法特点是1、超流态混凝土流动性好，摩擦系数低，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析；2、防止了断桩、缩颈、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证；3、穿硬土层能力强，尤其是中密～密实状态圆砾卵石层，穿透能力很强；4、成孔成桩一机一次完成，操作简便；5、施工时无空气污染和噪音污染；6、不需要泥浆护壁不排污；7、施工不受地下水位影响、由于不是挤土桩、对环境影响小；8、对施工场地要求不高，场地超平即可，无需硬地施工，不需水；9、单桩承载力高，节省资源，施工速度快，效率高，施工成本与其他施工工法相比比较低廉，综合效益高。

但在具体应用过程中还存在一些缺点，如1、桩端虚土难以全部清理干净，2、在砂层较厚场区施工时，如施工不当，易产生钢筋笼难以到达预定持力层深度的现象发生，对施工队伍施工经验要求较高。

目前在丹东地区，该桩型得到建设单位普遍认可。河漫滩一级阶地区域桩径为400mm，其单桩竖向承载力特征值Ra可达600kN；桩径600mm，其单桩竖向承载力特征值Ra可达1400kN。由于对河漫滩区域呈中密～密实状态穿透力较强，其桩端持力层大多选为密实圆砾卵石层底部或强风化岩层。

预应力混凝土管桩基础是指采用离心成型的先张法预应力混凝土环形截面桩，由打入土层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的建（构）筑物基础。目前我市房屋的工业与民用建筑的桩基础常用的一般为先张法工艺制作的预应力高强混凝土管桩（即：PHC桩）。

管桩沉桩方法丹东市目前采用锤击法和静压法。①静压预应力空心管桩基础具有施工时无噪音，施工速度较快，桩身质量容易保证的优点。由于其桩机本身自重较大，对场地条件要求较高。如果桩顶标高接近地面，上部土层又较软，桩机行走时易对周边施工完的管桩造成侧向挤压，挤断、挤裂。②锤击预应力空心管桩是采用不小于6t的筒锤将预制空心管桩击打到预定的持力层深度，按最后十击贯入度来确定最终桩长。其优点和静压桩机相比，由于桩机自重相对较小，所以对场地条件要求不高。但该施工方式对周围环境有一定的噪音及空气污染。③由于桩端持力层的起伏，桩长不确定，使其在桩头部位易存在接桩与截桩的现象。④为使桩头能够锚固进入承台（筏板），在桩头需要进行二次插钢筋处理。⑤由于是挤土桩，该施工方法在施工中，对土层的挤、振密作用较明显，在大面积的群桩施工中，有可能出现后续桩长变短，桩端无法进入预定持力层的现象。⑥丹东市区河漫滩及一级阶地附近由于圆砾卵石层较厚，静压法施工穿越难度较大，在此范围内大多采用锤击法。其桩端持力层一般选为圆砾卵石层底部或强风化岩。

目前在丹东地区，该桩型仅在沿江河漫滩区域得到建设单位普遍认可。河漫滩区域桩径为400mm，其单桩竖向承载力特征值Ra可达1000kN；桩径500mm，其单桩竖向承载力特征值Ra可达1500kN。由于对河漫滩区域呈中密～密实状态穿透力较弱，其桩端持力层大多选为密实圆砾卵石层底部或强风化岩层。

2 二级阶地

二级阶地场地成因单一，第四系层基本为二元结构，局部有小的冲沟堆积，地层固结条件好，地势高且平坦。第四系地层为晚更新世冲积形成的黄褐色、可塑～硬塑状态粉质粘土。其下为中密-密实状态的圆砾卵石层，充填物多为中粗砂。强度高，是良好天然地基持力层。一般埋深5-6米，最深6-9米。

在此范围内为丹东市主城区，人口密集，多层建筑和高层建筑密集。高层建筑一般下设一至二层地下室，地下室板底埋深约4-8m左右，因此，在此范围内圆砾卵石层埋深较浅区域，基本采用天然地基。对于持力层埋深较深，圆砾卵石层呈中密～密实状态的区域一般采用长螺旋泵压混凝土灌注桩。

3 丘陵台地及坡洪积区

丘陵台地场地地基基地稳定，大多以天然地基为主。应特别注意斜坡的稳定及不均匀沉降的处理问题。坡积场地堆积物来源坡上，一般以粘性土含砾为主，并含有棱角状粗岩屑，粒度自坡顶向坡脚由粗变细，无层理，分选性差，粒度混杂，厚度不均。帽盔山等坡地均堆积有大量漂石、滚石，坡积层多覆于基岩或残积层上。

由于临近山地丘陵，此范围内多为老旧平房区，生活便利度较差，居住环境一般。随着近年棚户区改造推进，此范围内多层及高层建筑逐渐增多。

在此范围内多层及高层建筑一般在采用天然地基不经济的前提下，大多数桩基础形式选用人工挖孔桩基础。

人工挖孔桩，是指用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，能够承载压力较大的结构主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。

人工挖孔桩基础具有单桩承载力高，施工时无噪音，场地适应性强，施工质量较易控制的优点，适用于框架结构的工程，做到一柱一桩。挖孔桩要比混凝土打入桩抗震能力强，造价比较节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。

其工法特点：1、人工挖孔桩施工方便、施工设备简单，不需要大型机械设备；2、由于是人工作业，桩端进入持力层深度及扩底质量能够保障，能有效控制施工质量；3、由于在此地貌单元范围内，地势较高，因此地下水位相对较低，可在桩孔口内直接降水，4、因第四系地层表层多为含砾粉质粘土层，施工过程中必须采取护壁措施。5、对此范围内孤石可以采取爆破措施挖除，保证桩端进入持力层。，

但在施工过程中也存在1、施工进度较慢，因此对挖桩人员的责任心要求较高。2、井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，因此在施工过程中安全和质量显得尤为重要。在施工需要采取小范围降水时，应注意对周围地层及建筑物进行观察，发现异常情况应及时采取补救措施。

综上所述，丹东市区河漫滩一级阶地桩基形式大部分以长螺旋泵压混凝土为主，最大桩长可达25m，近几年局部第四系地层密实度一般的场地逐渐采用预应力混凝土管桩，二级阶地仍以长螺旋泵压混凝土灌注桩为主，北部丘陵台地附近桩基础型式以人工挖孔灌注桩为主。近年来，丹东市陆续出现了载体桩、振冲碎石桩、CFG桩、旋挖桩等几种新的桩基础形式。随着丹东市的发展，建筑的桩基形式会向着可靠度高，质量控制易于掌控，工程造价便宜的桩基形式发展。

[1]本文资料引自《丹东市城市抗震防灾规划》 （1993年版）

[2]本单位在丹东市区完成的岩土工程勘察报告。

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-5-26-2