成潔 劉曉光 張文星 張玉文
【摘 要】通過工程建筑實例,結(jié)合場地實際情況分析,提出多種基礎(chǔ)選擇方案,并提出各方案的設(shè)計方法,同時結(jié)合工程施工,指出了基礎(chǔ)形式中的注意事項,為設(shè)計人員后續(xù)基礎(chǔ)設(shè)計提供科學(xué)、可行的參考。
【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)方案;灰土墊層;CFG樁;樁基礎(chǔ)
1 工程概況
府谷縣新府山限價房位于陜西省榆林市府谷縣新府山小區(qū)保障性住房項目之一。場地內(nèi)由五棟24層限價房(18#、19#、20#、21#、22#)和二棟18層限價房(23#、24#)組成,各樓房有2層地下室,樓房間為1層地下車庫。
18#~19#高度為70.05m,基礎(chǔ)埋深為-9.5~-10.0m;23#~24#高度為52.95m,基礎(chǔ)埋深為-8.0~-10.0m。樓均采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),地下車庫為框架結(jié)構(gòu),工程重要性等級、場地和地基的復(fù)雜程度等級均為二級,巖土工程勘察等級屬乙級[2,6]??拐鹪O(shè)防烈度為6度,建筑物場地類別為Ⅱ類,設(shè)計地震分組屬第三組,設(shè)計基本地震加速度值為0.05g,場地特征周期為Tg=0.45s[4]。
2 場地工程地質(zhì)概況
項目場地為挖山填溝造地工程,地貌單元屬黃土梁峁區(qū)。
由勘探資料得知,場地地層由挖填素填土,第四紀晚更新世風(fēng)積黃土,第四紀中更新世風(fēng)積和殘積黃土、沖積卵礫石,以及下伏侏羅紀砂質(zhì)泥巖組成。具體如下:
①-素填土(Q4ml):淺黃-黃褐色,為本次挖山填溝堆積土,堆積時間短,未經(jīng)壓實處理,土質(zhì)均勻性差,主要成分為粉質(zhì)黃土,混雜有少量的卵礫石、磚瓦碎屑、塊石、植物樹枝等,松密不一,為欠固結(jié)土,自重固結(jié)沉降過程未完成,后期會產(chǎn)生不同程度的沉降和差異沉降。具輕微-中等濕陷性,堅硬-硬塑。
②-黃土(Q3eol):淺黃-褐黃色,主要成分為粉土,土質(zhì)較均勻,孔隙較發(fā)育,含根孔及蟲孔、鈣質(zhì)結(jié)核和條紋、氧化鐵等。堅硬-硬塑,具輕微-中等濕陷性,屬中壓縮性土。
③-黃土(Q1-2eol+el):黃褐色-棕紅色,主要成分為粉土和粉質(zhì)粘土,土質(zhì)較均勻,具針狀孔隙,多鈣質(zhì)結(jié)核和氧化鐵等,含有古土壤條帶層,局部夾薄層砂土和卵石層。堅硬-硬塑,不具濕陷性,屬中壓縮性土。
③-1卵礫石(Q1-2al):雜色混黃褐色,母巖成分為砂質(zhì)泥巖和砂巖。分選性較好,磨圓度良好,一般粒徑2~6cm,最大粒徑10cm,均勻性一般,充填砂土和粘性土。稍密,稍濕。
④-1全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J):棕紅色,主要成分為粘土礦物,可見白云母片,已風(fēng)化呈土狀,硬塑或中密,原巖結(jié)構(gòu)已破壞,巖芯不能直接提取。④-2強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J):屬軟質(zhì)巖,棕紅色,主要成分為粘土礦物,可見白云母片,層狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,泥質(zhì)膠結(jié),節(jié)理裂隙發(fā)育,中密-密實。巖芯呈碎塊狀,巖芯采取率65-75%。
⑤-中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J):屬軟質(zhì)巖,棕紅色,主要成分為粘土礦物,可見白云母片,層狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,泥質(zhì)膠結(jié),節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯呈短柱狀或長柱狀,巖芯采取率75-85%。為極軟巖,巖石較完整,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。
場地內(nèi)在③-黃土和其下基巖中發(fā)現(xiàn)有地下水,但富水性弱,無穩(wěn)定水位。
3 基礎(chǔ)方案
勘察報告推薦7棟高層地基基礎(chǔ)方案在素混凝土樁復(fù)合地基方案(CFG樁)和樁基方案之間選擇[3,7]。地下車庫建議地下車庫地基采用灰土墊層、復(fù)合地基方案或樁基方案。
鑒于基底地基持力層局部分布③-1卵礫石層,下伏④-1全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖和④-2強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,且基巖埋深及起伏變化大,一般長螺旋成孔難度大,采用素混凝土樁復(fù)合地基方案時,應(yīng)選擇合適的成孔設(shè)備,如大噸位打入式沉管灌注樁或液壓步履式CFG樁機械,以保證施工順利進行。
采用樁基方案時場地內(nèi)分布的⑤-中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖樁端承載力較高,巖體穩(wěn)定,壓縮性小,且埋置深度不大,是理想的樁端持力層。擬建住宅樓且應(yīng)優(yōu)先選取人工挖孔樁或鉆孔方案,若采用人工挖孔樁,樁基全面施工前應(yīng)對樁端持力層基巖進行深層巖基載荷試驗,以確定實際單樁承載力。
4 結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平不斷提高,城市建設(shè)也在快速進步,高層建筑也越來越多[9]。作為勘察人員,要收集好現(xiàn)場的第一手資料,給出準確而經(jīng)濟的基礎(chǔ)方案意見,為后續(xù)的設(shè)計服務(wù)。結(jié)合本工程特點,應(yīng)注意一下幾點:
1)樁基礎(chǔ)選型設(shè)計時結(jié)合本地區(qū)的施工經(jīng)驗在鉆孔灌注樁和人工挖孔樁選擇最優(yōu)方案,并在大面積施工前進行試樁,以確定單樁豎向極限承載力標準值,調(diào)整初步設(shè)計參數(shù)。
2)樁基礎(chǔ)設(shè)計平面布設(shè)時,宜優(yōu)先考慮采用墻下或柱下布樁方案,以便荷載的傳遞盡可能直接,更加合理,同時與滿堂布樁相比可減小底板厚度。
3)高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計不是單一方案,而是一個多方面多方案的比對過程,這需要設(shè)計人后續(xù)做更進一步的細化工作,經(jīng)過對比分析,找到最適合本工程的基礎(chǔ)形式。
【參考文獻】
[1]府谷縣新府山保障性住房項目18#~24#限價房及地下車庫巖土工程勘察報告(詳勘).西北綜合勘察設(shè)計研究院,2012.
[2]國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)2009年版.
[3]國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002).
[4]國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010).
[5]國家標準《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999).
[6]國家標準《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025-2004).
[7]國家行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008).
[8]國家行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002).
[9]吳培亮.長治市久曦園住宅小區(qū)超高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計[J].山西建筑,2012,38(19):76-77.
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