花岗岩孤石区管桩复合地基应用及其处理
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２．２工程地质条件
场地岩土工程勘察报告揭示，本场地的地质构造处于闽粤东部沿海差异性明显的断块区内，对 区内影响较大的断裂带主要有北东向钱东．惠城断裂带、北西向的汕头．兴宁断裂带（榕江断裂）和马晏 山．河浦断裂带。本场地的基岩为侵入的花岗岩体及其风化岩和残积地层，岩体因受上述区域断裂的 影响出现北东向和北西向两组主要节理，节理切割后的岩块因风化程度不同形成大量花岗岩孤石群 体。
花岗岩孤石区管桩复合地基的应用及其处理
李政，林本海
（广州大学地下工程与地质灾害研究中心，广州５１０００６）
摘 要：粤东沿海地区普遍分布着花岗岩地貌，因长期的地质风化作用出现孤石群地层，随着该区域城市建
设的大力扩展，基础设计和施工困扰日益突出，给工程建设的发展造成一定障碍。本文结合粤东沿海区域地层结构 及工程建设的特点，通过工程实例，分析预应力管桩复合地基在该区域应用的特点，并给出相应的处理方法，为类 似地区工程建设的基础处理提供参考．
２５．１０ｌ
ＺＫ３８０．２主楼区 １４８０．５ｌ
１４００
０．０３ｌｏｏ
２７６．６０
２．５２
２．５０
２２．６６４ＺＫ３８２Fra bibliotek楼区 ２０７３．９７
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
３２．９５９
ＺＫ３８６主楼区 １９４５．２３
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
３０．９６０
ＢＺＫ２非主楼区 １０５１．２７
７８
桩号
１０６ １０５ １０４ １０３ ９５ ２０ ４８ ２ｌ ２０
桩入土深度 （ｍ）
１６ １６．６ １６．８ １７．８
１７ １４．５ ８．２ １０．４ １６．３
引孔深度 （ｍ）
１７．６ １７．７ １７．６ １７．９ １７．１ １７．５ １７．６ １７．７ １７．７
终压值 （ＫＮ）
设计特征 值（ＫＮｌ
孔预引孔再结合静压法成桩，管桩直径５００ｍｍ，主体结构部分单桩设计承载力为２１００ｋＮ，非 主体部分单桩设计承载力为１９００ｋＮ，设计要求桩端持力层为碎石状强风化黑云母花岗岩。根据一期 现场前期的施工资料，引孔总数２９９个，已施打管桩数６３根（摩擦桩）；其中管桩长度大于引孔深度 的桩数为５４根，桩长小于引孔深度的桩数有９根：引孔过程中遇到孤石的有２５６根（孔），无孤石的 ４３根（孔），部分桩孔遇到多层孤石，遇孤石概率达到８６％。管桩施工有效深度小于引孔深度的情况 如表２所示。
（５）引孔成孔与管桩施工的连续作业性较差，工艺不能相互跟进，造成部分引孔与成桩间隔时 间较长，形成塌孔；同时，长时间未能跟进成桩易造成孔段土层遇水软化而影响桩身承载力质量：
（６）因引孔直径小于管桩直径，造成管桩悬浮于孤石孔之上，对桩身质量无法保证。
４后期基础工程施工处理方案
４．１本场地的复合地基应用分析
表４ Ｂ区高强复合地基承载力、沉降量计算表（主楼区５００ｍｍ管桩，非主楼区４００ｍｍ管桩）
钻孔
单桩承载 单桩承载力取 刚性桩置换 复合地基承载
计算桩间距（ｍ） 布桩间距（ｍ） 沉降量（ｍｍ）
力（ＫＮ）
值（ＫＮ）
塞
力（Ⅺ田
ＢＺＫ２主楼区 １４７１．０９
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
ｌＯｏｏ
０．００９４２
１４６．７５
３．６５
３．５０
１５．７２９
ＺＫ３８０．２非主楼
１０５８．８ｌ 区
ＺＫ３８２非主楼
１５３３．５８ 区
ＺＫ３８６非主楼
１４３０．５８ 区
ｌＯｏｏ ｌＯｏｏ ｌＯｏｏ
０．００９４２ Ｏ．００９４２ ０．００９嶂２
１４６．７５
１４６．７５
１４６．７５
３．６５ ３．６５ ３．６５
场地一期b区岩十力学参数建议值表层标贯试验击桩极限侧阻桩极限端阻力地基承载压缩模号岩土层名称力标准值标准值力特征值变形模量edmpaqsakpaqpakpafakkpaesmpal素填上5201010080414152575018015砾质粘性土残332535850350354全风化花岗岩2l35753000500605强风化花岗岩3494loo40008001306中微风化花岗岩30080008000l0003前期基础工程施工状况分析31前期引孔管桩施工介绍由于本期的建筑为15层住宅楼结构荷载不大因此原设计采用高强预应力混凝土管桩基础形式针对场地孤石无规律分布的情况施工采用先机械潜孔预引孔再结合静压法成桩管桩直径500mm主体结构部分单桩设计承载力为2100kn非主体部分单桩设计承载力为1900kn设计要求桩端持力层为碎石状强风化黑云母花岗岩
计算得到主楼区上部结构对基础底面岩土体作用的附加荷载Ｐ０为２６２ｋＰａ，计算荷载取值 ２７０ｌ（Ｐａ：非主楼区上部结构对基础底面岩土体作用的附加荷载Ｐ０为７８ｌ（Ｐａ，计算荷载取１００ｋＰａ。 在计算时，仅仅考虑新施工的复合地基管桩的作用，已经施工管桩暂不作考虑（作地基土加强体考 虑）。按照最不利钻孔进行分析计算，依据广东省标准《建筑地基处理技术规范》（ＤＢＪｌ５．３８．２００５） 有关刚性桩复合地基计算公式得到的结果如表４所示。
根据区域地质背景，结合建设区的边坡和房建勘察资料，未发现有明湿的活动断层迹象，地质 构造总体稳定。但因周边为高边坡体，且各栋建筑的标高高差较大，属于建筑抗震不利地段。根据 总体规划，一期Ｂ区主要位于小区的东中部，场地标高为１４．ｏ￣２０．Ｏｍ。
７７
场地的地层结构及岩性：ａ）素填土：场地大部分地段分布，少数地段缺失，层厚０．２０－１４．７５ｍ。 黄褐色、干．湿状，大部分地段为新近填积，唯水库坝址地段为年代较长厚度较大的填土，填积物为
区内花岗岩的风化残积砾质粘性土，其压实程度不一，大部分地段呈松散～可塑状态；ｂ）含砂粉质 粘土、粗砂、砾砂层：场地仅部分地段分布，厚度为Ｏ．５０￣７．３０ｍ。该层以含砂粉质粘土为主，灰黄 －黄褐色，以可塑状态为主，本层下部见透镜体状流塑．软塑状的淤泥质土或灰色粘土；砂土呈松散．
稍密状，呈不均匀的透镜体出现。该层成因类型属山前洪积．冲积扇沉积物，组成物质较简单，碎屑 物搬运距离较近，分选性差，故其含砂量变化较大，部分地段可过渡为含粘土粗砂及砾砂，所含碎 屑物多呈棱角．次棱角形状：ｃ）砾质粘性土（残积）层：基本全区分布，厚度２．７０－２９．２０ｍ，杂色， 可塑．硬塑状态，以粗粒花岗岩风化残积物为主，穿插中、基性岩脉的风化残积物。原岩已风化成土 状，石英、斑晶保存较完好形成砂颗粒；长石类矿物则风化为粘粒；原岩结构及矿物组分仍能分辨。
复合地基是在充分发挥天然地基承载力的基础上，通过设置竖向加强桩体来提高整体持力层地 基的强度，减少地基的总体沉降和不均匀沉降，同时利用附加应力随深度变化逐渐减小的特点，调 整随深度设置的加强桩体的长度，以符合附加应力的随深度扩散的特点，减少桩长，加强桩深度范 围的复合地基作为整体承担上部结构的荷载。根据目前的勘察资料分析，本场地孤石基本残存于硬 塑和坚硬状的花岗岩残积土和全风化或强风化岩中，这些地层的天然地基承载力已经满足要求，因 此孤石体可作为地基的加强体参与工作，从而管桩可不必强行穿过孤石体，只需成桩时桩体稳定即 可终桩。同时，复合地基还需要在桩体的顶部设置褥垫层以充分发挥地基土体承载力，调整桩体与 土体的应力并协调变形，对承载力采用“缺多少，补多少”的原则进行布桩，在具有较强灵活性的 同时，也保证工程的经济性和工期性。而在垫层上面则按照筏板基础进行常规设计，利用筏板自身 较大的强度和刚度起到均衡应力和协调变形的作用。
表ｌ 场地一期Ｂ区岩十力学参数建议值表
层 岩土层名称
号
标贯试验击 数（Ｎ）
桩极限侧阻 力标准值 ｑｓａ（ｋＰａ）
桩极限端阻力 标准值 ｑｐａ（ｋＰａ）
地基承载 力特征值 ｆａｋ（ｋＰａ）
变形模量 ＥｄＭＰａ）
压缩模 量
Ｅｓ（ＭＰａ）
ｌ
素填上
５～２０
１０
１００
８０
４．１
２ 含砂粉质粘土
４～１５
２５
７５０
深度差 （ｍ）
４７８０
２１００
１．６
４８００
２１００
１．１
４７００
２１００
０．８
４７００
２１００
Ｏ．１
４８００
２１００
Ｏ．１
４８７０
２ｌＯＯ
３
４８７０
２１００
９．４
４８７０
２１００
７．３
４５３０
２ｌＯＯ
１．４
３．２基础方案分析
按照原设计要求，需对工程桩进行静载检测试验，试桩标准为：ａ）对于有效桩长入土深度小于 １５ｍ的桩，终压值大于４８００ｋＮ；ｂ）有效桩长入土深度为１５～２０ｍ，终压值大于４５００ｋＮ；ｃ）有效桩 长入土深度大于２０ｍ，终压值大于４３００ｋＮ。试桩终压值基本大于设计承载力的２倍。静载试桩检验 结果如表３所示。
２工程概述
２．１工程规模
拟建工程位于粤东沿海的汕头地区，小区规划建筑面积达７０万平方米，包括别墅群、高层建筑 群、多层建筑群、商场和学校等；场区北、南、西三面环山，东侧面临国路。其中一期Ｂ区３栋建 筑（５鼽７｝｝）所在地段原为水库坝址，拟为１５层的高层住宅楼群，设置相连大底盘２层地下室，基础 设计原拟采用预引孔法静压管桩基础。
中常见中、微风化球状体（孤石）；ｆ）中（微）风化黑云母花岗岩：浅灰斑色，灰绿色，块状构造； 岩体较破碎．较完整，岩体裂隙面多铁质充填，岩石组成矿物以石英、长石及其斑晶、黑云母为主； 岩体节理、裂隙及细脉较发育。
综上所述，结合详勘报告，场地一期Ｂ区的岩土力学参数建议值如表ｌ所示。
勘察期间测定综合水位标高１１．００－１６．７８ｍ（黄海高程系），水位埋深０．９０－３．３０ｍ（孑＇ＬＥｌ以下）。
由于原岩受节理切割不等和风化程度的差异，故该层中普遍遇到风化程度浅的中风化岩球状体（孤石） 及强风化岩；ｄ）全风化黑云母花岗岩带：场地内局部分布，大部分缺失，厚度０．７０－１２．７０ｍ。杂色， 湿，硬，呈土状。原岩为粗粒结构花岗岩，黑云母花岗结构及矿物组合可辨。层中夹中风化岩球状 体（孤石）或强风化岩；ｅ）强风化黑云母花岗岩带：全区分布，钻入厚度０．５０－２１．５５ｍ。黄褐色， 灰绿、灰白色，坚硬状态，为斑状粗粒黑云母花岗岩，部分地段穿插中、基性辉绿岩脉；强风化岩
引孔深度
桩入土 极限承载 静载最大
（ｍ）
深度（ｍ） 力（ｋＮ） 沉降（ｍｍ）
１３
１１．６
４８４０
３７．３９
残余沉降
（栅）
２０．３２
１７．５
１４
３０８０
７１．３０
５７．０７
１６．５ １７．８
１４．７ １９．２
４８４０ ４８４０
２８．９８ ２４．４５
１５．ＯＯ ７．０６
１７．５
２１．２
４８４０
３３．５４
从上表的试验结果可见，部分桩体静载试桩沉降量较大，结合施工过程，管桩不宜作为一期工 程基础选型的方案。其原因分析如下：
（１）实际地质条件更为复杂，前期勘察资料还不够完善，现有钻孔资料难以反映真实的地质情 况，应补充超前钻等勘察孔；
序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６
表３ 设计静载试桩（直径５００ｒａｍ）情况６根
５．１７
１７．１
１７
４８４０
２５．４２
７．５５
（２）花岗岩球状风化体孤石沿地层分布离散性大，规律性不强，呈明显的各向异性，球状孤石 大小不一、倾角大，有时呈串珠状分布，实际成孔可预见性差，难度大：
（３）成孔引孔钻进工艺单一，长螺旋钻杆刚度不足，垂直度控制难度大，容易发生斜孔偏孔， 引孔风险性大；
（４）成孔引孔施工对地层的扰动作用大，造成桩周土体的工程性状远不如管桩施工前的原土层 性状，造成桩身承载力下降：
对于高层建筑的地基处理，复合地基已经是成熟的方法，而对于本建设场地和建筑结构特点应 该是理想的地基处理方案。
４．２管桩复合地基的应用
根据管桩复合地基的布置原则，结合一期Ｂ区场地建筑结构的特点，由于３栋建筑（５＃－－－７＃）结构 设计形式相似，因此在区内选取５撑楼作为本区设计计算分析案例。场地区域，设计管桩采用Ｃ８０ 高强预应力管桩，呈正方形布置，桩径为５００ｍｍ和４００ｍｍ，主楼区桩距２．５ｍ，非主楼区（主建筑外 侧地下室）桩距３．５ｍ，设计桩长不小于１３ｍ，管桩进入花岗岩强风化持力层ｌｍ。
３．５０ ３．５０ ３．５０
关键词：花ｔｌｔ岩孤石区；引孔桩；管桩复合地基；地基承载力；现场检验
１ 前言
粤东沿海花岗岩分布区属差异性明显的断块构造活动区，受区域断裂地质构造、矿物成分差异 和湿热气候的影响，花岗岩风化不均而形成的球状风化体（孤石）非常发育。花岗岩孤石大小不一、 埋深不一、缺乏规律性，这些地质问题给工程建设的基础设计和施工带来极为突出的困难。
坚硬隐伏的孤石易被误判为基岩，并造成桩基工程成桩困难，或给工程增加安全隐患。针对如 此复杂的地质条件，如何做到安全可靠、经济合理、施工方便、工期可控地选择符合工程结构荷载 特点的基础形式，已成为工程建设中基础选型和优化的决策性步骤。本文结合汕头某工程实例，对 比分析该工程原设计采用预应力管桩基础，经检测出现安全风险后修改调整为预应力管桩复合地基 的基础形式，介绍预应力管桩复合地基在花岗岩孤石地区应用和处理的方法，希望对类似地区工程 建设的基础设计和施工提供参考。
１８０
１５
砾质粘性土（残
３
３～２５
３５
积）
８５０
３５０
３５
４ 全风化花岗岩
２ｌ～３５
７５
３０００
５００
６０
５ 强风化花岗岩
３４～９４
ｌｏｏ
４０００
８００
１３０
６ 中微风化花岗岩
３００
８０００
８０００
ｌ０００
３前期基础工程施工状况分析
３．１前期引孔管桩施工介绍
由于本期的建筑为１５层住宅楼，结构荷载不大，因此原设计采用高强预应力混凝土管桩基础形 式，针对场地孤石无规律分布的情况，施工采用先机械潜
场地岩土工程勘察报告揭示，本场地的地质构造处于闽粤东部沿海差异性明显的断块区内，对 区内影响较大的断裂带主要有北东向钱东．惠城断裂带、北西向的汕头．兴宁断裂带（榕江断裂）和马晏 山．河浦断裂带。本场地的基岩为侵入的花岗岩体及其风化岩和残积地层，岩体因受上述区域断裂的 影响出现北东向和北西向两组主要节理，节理切割后的岩块因风化程度不同形成大量花岗岩孤石群 体。
花岗岩孤石区管桩复合地基的应用及其处理
李政，林本海
（广州大学地下工程与地质灾害研究中心，广州５１０００６）
摘 要：粤东沿海地区普遍分布着花岗岩地貌，因长期的地质风化作用出现孤石群地层，随着该区域城市建
设的大力扩展，基础设计和施工困扰日益突出，给工程建设的发展造成一定障碍。本文结合粤东沿海区域地层结构 及工程建设的特点，通过工程实例，分析预应力管桩复合地基在该区域应用的特点，并给出相应的处理方法，为类 似地区工程建设的基础处理提供参考．
２５．１０ｌ
ＺＫ３８０．２主楼区 １４８０．５ｌ
１４００
０．０３ｌｏｏ
２７６．６０
２．５２
２．５０
２２．６６４ＺＫ３８２Fra bibliotek楼区 ２０７３．９７
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
３２．９５９
ＺＫ３８６主楼区 １９４５．２３
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
３０．９６０
ＢＺＫ２非主楼区 １０５１．２７
７８
桩号
１０６ １０５ １０４ １０３ ９５ ２０ ４８ ２ｌ ２０
桩入土深度 （ｍ）
１６ １６．６ １６．８ １７．８
１７ １４．５ ８．２ １０．４ １６．３
引孔深度 （ｍ）
１７．６ １７．７ １７．６ １７．９ １７．１ １７．５ １７．６ １７．７ １７．７
终压值 （ＫＮ）
设计特征 值（ＫＮｌ
孔预引孔再结合静压法成桩，管桩直径５００ｍｍ，主体结构部分单桩设计承载力为２１００ｋＮ，非 主体部分单桩设计承载力为１９００ｋＮ，设计要求桩端持力层为碎石状强风化黑云母花岗岩。根据一期 现场前期的施工资料，引孔总数２９９个，已施打管桩数６３根（摩擦桩）；其中管桩长度大于引孔深度 的桩数为５４根，桩长小于引孔深度的桩数有９根：引孔过程中遇到孤石的有２５６根（孔），无孤石的 ４３根（孔），部分桩孔遇到多层孤石，遇孤石概率达到８６％。管桩施工有效深度小于引孔深度的情况 如表２所示。
（５）引孔成孔与管桩施工的连续作业性较差，工艺不能相互跟进，造成部分引孔与成桩间隔时 间较长，形成塌孔；同时，长时间未能跟进成桩易造成孔段土层遇水软化而影响桩身承载力质量：
（６）因引孔直径小于管桩直径，造成管桩悬浮于孤石孔之上，对桩身质量无法保证。
４后期基础工程施工处理方案
４．１本场地的复合地基应用分析
表４ Ｂ区高强复合地基承载力、沉降量计算表（主楼区５００ｍｍ管桩，非主楼区４００ｍｍ管桩）
钻孔
单桩承载 单桩承载力取 刚性桩置换 复合地基承载
计算桩间距（ｍ） 布桩间距（ｍ） 沉降量（ｍｍ）
力（ＫＮ）
值（ＫＮ）
塞
力（Ⅺ田
ＢＺＫ２主楼区 １４７１．０９
１４００
Ｏ．０３１００
２７６．６０
２．５２
２．５０
ｌＯｏｏ
０．００９４２
１４６．７５
３．６５
３．５０
１５．７２９
ＺＫ３８０．２非主楼
１０５８．８ｌ 区
ＺＫ３８２非主楼
１５３３．５８ 区
ＺＫ３８６非主楼
１４３０．５８ 区
ｌＯｏｏ ｌＯｏｏ ｌＯｏｏ
０．００９４２ Ｏ．００９４２ ０．００９嶂２
１４６．７５
１４６．７５
１４６．７５
３．６５ ３．６５ ３．６５
场地一期b区岩十力学参数建议值表层标贯试验击桩极限侧阻桩极限端阻力地基承载压缩模号岩土层名称力标准值标准值力特征值变形模量edmpaqsakpaqpakpafakkpaesmpal素填上5201010080414152575018015砾质粘性土残332535850350354全风化花岗岩2l35753000500605强风化花岗岩3494loo40008001306中微风化花岗岩30080008000l0003前期基础工程施工状况分析31前期引孔管桩施工介绍由于本期的建筑为15层住宅楼结构荷载不大因此原设计采用高强预应力混凝土管桩基础形式针对场地孤石无规律分布的情况施工采用先机械潜孔预引孔再结合静压法成桩管桩直径500mm主体结构部分单桩设计承载力为2100kn非主体部分单桩设计承载力为1900kn设计要求桩端持力层为碎石状强风化黑云母花岗岩
计算得到主楼区上部结构对基础底面岩土体作用的附加荷载Ｐ０为２６２ｋＰａ，计算荷载取值 ２７０ｌ（Ｐａ：非主楼区上部结构对基础底面岩土体作用的附加荷载Ｐ０为７８ｌ（Ｐａ，计算荷载取１００ｋＰａ。 在计算时，仅仅考虑新施工的复合地基管桩的作用，已经施工管桩暂不作考虑（作地基土加强体考 虑）。按照最不利钻孔进行分析计算，依据广东省标准《建筑地基处理技术规范》（ＤＢＪｌ５．３８．２００５） 有关刚性桩复合地基计算公式得到的结果如表４所示。
根据区域地质背景，结合建设区的边坡和房建勘察资料，未发现有明湿的活动断层迹象，地质 构造总体稳定。但因周边为高边坡体，且各栋建筑的标高高差较大，属于建筑抗震不利地段。根据 总体规划，一期Ｂ区主要位于小区的东中部，场地标高为１４．ｏ￣２０．Ｏｍ。
７７
场地的地层结构及岩性：ａ）素填土：场地大部分地段分布，少数地段缺失，层厚０．２０－１４．７５ｍ。 黄褐色、干．湿状，大部分地段为新近填积，唯水库坝址地段为年代较长厚度较大的填土，填积物为
区内花岗岩的风化残积砾质粘性土，其压实程度不一，大部分地段呈松散～可塑状态；ｂ）含砂粉质 粘土、粗砂、砾砂层：场地仅部分地段分布，厚度为Ｏ．５０￣７．３０ｍ。该层以含砂粉质粘土为主，灰黄 －黄褐色，以可塑状态为主，本层下部见透镜体状流塑．软塑状的淤泥质土或灰色粘土；砂土呈松散．
稍密状，呈不均匀的透镜体出现。该层成因类型属山前洪积．冲积扇沉积物，组成物质较简单，碎屑 物搬运距离较近，分选性差，故其含砂量变化较大，部分地段可过渡为含粘土粗砂及砾砂，所含碎 屑物多呈棱角．次棱角形状：ｃ）砾质粘性土（残积）层：基本全区分布，厚度２．７０－２９．２０ｍ，杂色， 可塑．硬塑状态，以粗粒花岗岩风化残积物为主，穿插中、基性岩脉的风化残积物。原岩已风化成土 状，石英、斑晶保存较完好形成砂颗粒；长石类矿物则风化为粘粒；原岩结构及矿物组分仍能分辨。
复合地基是在充分发挥天然地基承载力的基础上，通过设置竖向加强桩体来提高整体持力层地 基的强度，减少地基的总体沉降和不均匀沉降，同时利用附加应力随深度变化逐渐减小的特点，调 整随深度设置的加强桩体的长度，以符合附加应力的随深度扩散的特点，减少桩长，加强桩深度范 围的复合地基作为整体承担上部结构的荷载。根据目前的勘察资料分析，本场地孤石基本残存于硬 塑和坚硬状的花岗岩残积土和全风化或强风化岩中，这些地层的天然地基承载力已经满足要求，因 此孤石体可作为地基的加强体参与工作，从而管桩可不必强行穿过孤石体，只需成桩时桩体稳定即 可终桩。同时，复合地基还需要在桩体的顶部设置褥垫层以充分发挥地基土体承载力，调整桩体与 土体的应力并协调变形，对承载力采用“缺多少，补多少”的原则进行布桩，在具有较强灵活性的 同时，也保证工程的经济性和工期性。而在垫层上面则按照筏板基础进行常规设计，利用筏板自身 较大的强度和刚度起到均衡应力和协调变形的作用。
表ｌ 场地一期Ｂ区岩十力学参数建议值表
层 岩土层名称
号
标贯试验击 数（Ｎ）
桩极限侧阻 力标准值 ｑｓａ（ｋＰａ）
桩极限端阻力 标准值 ｑｐａ（ｋＰａ）
地基承载 力特征值 ｆａｋ（ｋＰａ）
变形模量 ＥｄＭＰａ）
压缩模 量
Ｅｓ（ＭＰａ）
ｌ
素填上
５～２０
１０
１００
８０
４．１
２ 含砂粉质粘土
４～１５
２５
７５０
深度差 （ｍ）
４７８０
２１００
１．６
４８００
２１００
１．１
４７００
２１００
０．８
４７００
２１００
Ｏ．１
４８００
２１００
Ｏ．１
４８７０
２ｌＯＯ
３
４８７０
２１００
９．４
４８７０
２１００
７．３
４５３０
２ｌＯＯ
１．４
３．２基础方案分析
按照原设计要求，需对工程桩进行静载检测试验，试桩标准为：ａ）对于有效桩长入土深度小于 １５ｍ的桩，终压值大于４８００ｋＮ；ｂ）有效桩长入土深度为１５～２０ｍ，终压值大于４５００ｋＮ；ｃ）有效桩 长入土深度大于２０ｍ，终压值大于４３００ｋＮ。试桩终压值基本大于设计承载力的２倍。静载试桩检验 结果如表３所示。
２工程概述
２．１工程规模
拟建工程位于粤东沿海的汕头地区，小区规划建筑面积达７０万平方米，包括别墅群、高层建筑 群、多层建筑群、商场和学校等；场区北、南、西三面环山，东侧面临国路。其中一期Ｂ区３栋建 筑（５鼽７｝｝）所在地段原为水库坝址，拟为１５层的高层住宅楼群，设置相连大底盘２层地下室，基础 设计原拟采用预引孔法静压管桩基础。
中常见中、微风化球状体（孤石）；ｆ）中（微）风化黑云母花岗岩：浅灰斑色，灰绿色，块状构造； 岩体较破碎．较完整，岩体裂隙面多铁质充填，岩石组成矿物以石英、长石及其斑晶、黑云母为主； 岩体节理、裂隙及细脉较发育。
综上所述，结合详勘报告，场地一期Ｂ区的岩土力学参数建议值如表ｌ所示。
勘察期间测定综合水位标高１１．００－１６．７８ｍ（黄海高程系），水位埋深０．９０－３．３０ｍ（孑＇ＬＥｌ以下）。
由于原岩受节理切割不等和风化程度的差异，故该层中普遍遇到风化程度浅的中风化岩球状体（孤石） 及强风化岩；ｄ）全风化黑云母花岗岩带：场地内局部分布，大部分缺失，厚度０．７０－１２．７０ｍ。杂色， 湿，硬，呈土状。原岩为粗粒结构花岗岩，黑云母花岗结构及矿物组合可辨。层中夹中风化岩球状 体（孤石）或强风化岩；ｅ）强风化黑云母花岗岩带：全区分布，钻入厚度０．５０－２１．５５ｍ。黄褐色， 灰绿、灰白色，坚硬状态，为斑状粗粒黑云母花岗岩，部分地段穿插中、基性辉绿岩脉；强风化岩
引孔深度
桩入土 极限承载 静载最大
（ｍ）
深度（ｍ） 力（ｋＮ） 沉降（ｍｍ）
１３
１１．６
４８４０
３７．３９
残余沉降
（栅）
２０．３２
１７．５
１４
３０８０
７１．３０
５７．０７
１６．５ １７．８
１４．７ １９．２
４８４０ ４８４０
２８．９８ ２４．４５
１５．ＯＯ ７．０６
１７．５
２１．２
４８４０
３３．５４
从上表的试验结果可见，部分桩体静载试桩沉降量较大，结合施工过程，管桩不宜作为一期工 程基础选型的方案。其原因分析如下：
（１）实际地质条件更为复杂，前期勘察资料还不够完善，现有钻孔资料难以反映真实的地质情 况，应补充超前钻等勘察孔；
序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６
表３ 设计静载试桩（直径５００ｒａｍ）情况６根
５．１７
１７．１
１７
４８４０
２５．４２
７．５５
（２）花岗岩球状风化体孤石沿地层分布离散性大，规律性不强，呈明显的各向异性，球状孤石 大小不一、倾角大，有时呈串珠状分布，实际成孔可预见性差，难度大：
（３）成孔引孔钻进工艺单一，长螺旋钻杆刚度不足，垂直度控制难度大，容易发生斜孔偏孔， 引孔风险性大；
（４）成孔引孔施工对地层的扰动作用大，造成桩周土体的工程性状远不如管桩施工前的原土层 性状，造成桩身承载力下降：
对于高层建筑的地基处理，复合地基已经是成熟的方法，而对于本建设场地和建筑结构特点应 该是理想的地基处理方案。
４．２管桩复合地基的应用
根据管桩复合地基的布置原则，结合一期Ｂ区场地建筑结构的特点，由于３栋建筑（５＃－－－７＃）结构 设计形式相似，因此在区内选取５撑楼作为本区设计计算分析案例。场地区域，设计管桩采用Ｃ８０ 高强预应力管桩，呈正方形布置，桩径为５００ｍｍ和４００ｍｍ，主楼区桩距２．５ｍ，非主楼区（主建筑外 侧地下室）桩距３．５ｍ，设计桩长不小于１３ｍ，管桩进入花岗岩强风化持力层ｌｍ。
３．５０ ３．５０ ３．５０
关键词：花ｔｌｔ岩孤石区；引孔桩；管桩复合地基；地基承载力；现场检验
１ 前言
粤东沿海花岗岩分布区属差异性明显的断块构造活动区，受区域断裂地质构造、矿物成分差异 和湿热气候的影响，花岗岩风化不均而形成的球状风化体（孤石）非常发育。花岗岩孤石大小不一、 埋深不一、缺乏规律性，这些地质问题给工程建设的基础设计和施工带来极为突出的困难。
坚硬隐伏的孤石易被误判为基岩，并造成桩基工程成桩困难，或给工程增加安全隐患。针对如 此复杂的地质条件，如何做到安全可靠、经济合理、施工方便、工期可控地选择符合工程结构荷载 特点的基础形式，已成为工程建设中基础选型和优化的决策性步骤。本文结合汕头某工程实例，对 比分析该工程原设计采用预应力管桩基础，经检测出现安全风险后修改调整为预应力管桩复合地基 的基础形式，介绍预应力管桩复合地基在花岗岩孤石地区应用和处理的方法，希望对类似地区工程 建设的基础设计和施工提供参考。
１８０
１５
砾质粘性土（残
３
３～２５
３５
积）
８５０
３５０
３５
４ 全风化花岗岩
２ｌ～３５
７５
３０００
５００
６０
５ 强风化花岗岩
３４～９４
ｌｏｏ
４０００
８００
１３０
６ 中微风化花岗岩
３００
８０００
８０００
ｌ０００
３前期基础工程施工状况分析
３．１前期引孔管桩施工介绍
由于本期的建筑为１５层住宅楼，结构荷载不大，因此原设计采用高强预应力混凝土管桩基础形 式，针对场地孤石无规律分布的情况，施工采用先机械潜