梁冠宇 胡俊杰

摘 ? 要：如實(shí)弄清擬建場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，提供準(zhǔn)確的地基土壓縮性指標(biāo)是巖土工程勘察的核心環(huán)節(jié)之一，其中壓縮模量是判斷土的壓縮性和計(jì)算地基壓縮變形量的重要指標(biāo);樁基沉降估算是對(duì)地基土壓縮性的重要應(yīng)用。本文通過工程實(shí)例論證，加強(qiáng)地基土壓縮性研究工作，提供準(zhǔn)確全面的壓縮性指標(biāo)的重要性。

關(guān)鍵詞：地基土 ?壓縮性 ?壓縮模量 ?沉降

中圖分類號(hào)：TU195 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（a）-0056-04

Abstract： It is one of the core links of geotechnical engineering investigation to accurately understand the hydrogeological and engineering geological conditions of the proposed site and provide accurate compressibility index of foundation soil. Among them， compression modulus is an important index to judge the compressibility of soil and calculate the compression deformation of foundation. Pile foundation settlement estimation is an important application to soil compressibility of foundation. This paper demonstrates the importance of strengthening the study of foundation soil compressibility and providing accurate and comprehensive compressibility indexes through engineering examples.

Key Words： Foundation soil; Compressibility; Compression modulus; Settlement

1 ?工程實(shí)例

工程項(xiàng)目為浙江廣播電視集團(tuán)建造的影視后期制作中心，位于杭州市蕭山區(qū)寧圍鎮(zhèn)，錢塘江南岸。建筑物概況如下表1。

2 ?場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)

勘察區(qū)位于杭州市蕭山區(qū)寧圍鎮(zhèn)高教園區(qū)，擬建場(chǎng)地地貌屬于錢塘江沖海積平原區(qū)。地形開闊平坦，地勢(shì)相對(duì)較低，場(chǎng)地為荒地，現(xiàn)狀黃海高程為5.80～7.36m。

①-1雜填土（meQ4）

雜色，濕，松散-稍密狀態(tài)。主要為碎石、磚塊及砼等建筑垃圾，局部為素填土。局部分布，主要分布在場(chǎng)地的南側(cè)，層厚0.40～2.30m。

①-2素填土（meQ4）

褐灰色，濕，松散狀態(tài)。含較多植物根系、少量小碎石。局部分布，層厚0.20～1.00m。

②-1粘質(zhì)粉土（al-mQ42）

灰黃～黃灰色，濕～很濕，稍密。切面粗糙，含云母碎屑，搖震反應(yīng)較快，韌性和干強(qiáng)度較差。屬中壓縮性土。孔隙比=0.924，qc=2.18MPa，fs=21.7kPa，N=7.7。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高4.59～6.81m，層厚0.90～3.30m。

②-2砂質(zhì)粉土（al-mQ42）

黃灰色，濕～很濕，稍密。切面粗糙，含云母及貝殼碎屑，搖震反應(yīng)較快，韌性和干強(qiáng)度較差。局部為粘質(zhì)粉土。屬中壓縮性土。孔隙比=0.884，qc=3.67MPa，fs=39.9kPa，N=8.3。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高1.92～4.99m，層厚2.30～8.90m。

②-3砂質(zhì)粉土（al-mQ42）

黃灰～灰色，濕～很濕，稍密。切面粗糙，含云母碎屑，搖震反應(yīng)迅速，韌性和干強(qiáng)度較差。局部為粘質(zhì)粉土或粉砂。屬中壓縮性土。孔隙比=0.852，qc=2.88 MPa，fs=44.8kPa，N=10.1。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高1.28～3.90m，層厚1.10～3.90m。

②-4粉砂（al-mQ42）

青灰色，濕～很濕，稍密-中密。切面粗糙，含少量貝殼碎屑，搖震反應(yīng)迅速，韌性和干強(qiáng)度較差。局部夾有粉土。屬中壓縮性土?？紫侗?0.780，qc=7.68MPa，fs=91kPa，N=19.1。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高-4.50～0.69m，層厚1.90～7.00m。

③-1粘質(zhì)粉土（mQ41）

灰色，很濕，稍密。切面粗糙，夾薄層狀粉砂，含云母碎屑，搖震反應(yīng)較快，韌性和干強(qiáng)度較差。局部為粉質(zhì)粘土。屬中壓縮性土。本層為過度層?？紫侗?0.964，液性指數(shù)=1.06，塑性指數(shù)=10，qc=1.77MPa，fs=32.7kPa，N=5.8。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高-13.48～-10.04m，層厚0.40～3.80m。

③-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（mQ41）

灰色，流塑～軟塑。切面較光滑，夾薄層狀粉砂，含少量有機(jī)腐殖質(zhì)及貝殼碎屑，有臭味，無搖振反應(yīng)，韌性及干強(qiáng)度中等。局部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或粉土。屬高壓縮性土?？紫侗?1.193，液性指數(shù)=1.073，塑性指數(shù)=17.1，qc=0.96MPa，fs=14kPa，N=1.3。全場(chǎng)分布，層頂標(biāo)高-16.48～-11.70m，層厚8.00～20.20m。

式中 S——樁基最終沉降量（mm）;

ψ——樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，主要根據(jù)沉降計(jì)算范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值確定，此處鉆孔灌注樁取0.32，鋼管樁取0.40;

ψe——樁基等效沉降系數(shù)，根據(jù)群樁距徑比、長(zhǎng)徑比以及基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比確定;

S——采用Boussinesq解，按實(shí)體深基礎(chǔ)分層總和法計(jì)算出的樁基最終沉降量（mm）。

方法3：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ/T 72-2017）[4]：

式中 S——樁基最終沉降量（mm）;

η——樁端入土深度修正系數(shù)，按η=1-0.5pcz/po計(jì)算;

pcz——樁端處土的有效自重壓力（kPa）;

po——對(duì)應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)的樁端處的有效附加壓力（kPa）;

ψs1——樁側(cè)土性修正系數(shù)，這里取0.7;

ψs2——樁端土性修正系數(shù)，這里取0.8;

Spc——采用Boussinesq解，考慮土體應(yīng)力歷史的分層沉降量（mm）。

5 ?影視后期制作綜合大樓差異沉降分析與控制

本工程底板尺寸大（面積約1908㎡），且上部結(jié)構(gòu)荷載大，如采用統(tǒng)一樁長(zhǎng)，主樓底板將不可避免產(chǎn)生一定的差異沉降，根據(jù)大量高層建筑物的實(shí)測(cè)沉降結(jié)果表明，基礎(chǔ)的平均沉降越大，基礎(chǔ)的差異沉降越大，因此，控制好總沉降量是減少差異沉降的關(guān)鍵，本工程應(yīng)合理調(diào)整核心區(qū)主樓與擴(kuò)展區(qū)裙樓樁長(zhǎng)，并使兩者之間的差異沉降控制在合理范圍。方案一對(duì)沉降量和沉降差控制最理想，但樁端入土較深，樁基施工困難;方案二，沉降差偏大，不宜考慮;方案三雖沉降量稍大，但對(duì)沉降差控制理想，且樁端入土深度小;方案比選后，建議采用方案三。

6 ?結(jié)語(yǔ)

地基土承載力參數(shù)及其他設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，考慮到本工程體量大，主樓與裙樓高差大等特殊性，為了保證設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性與全面性，我院綜合分析土工試驗(yàn)、原位測(cè)試及靜力觸探相關(guān)成果，提供多種壓縮模量參考值。最后結(jié)合周邊類似工程經(jīng)驗(yàn)綜合確定壓縮模量。

針對(duì)綜合大樓跨度大，基底荷載大，主樓與裙房荷載差異大等特點(diǎn)，從樁基沉降估算與差異沉降等多個(gè)方面詳細(xì)進(jìn)行了樁基礎(chǔ)分析與評(píng)價(jià)。重點(diǎn)針對(duì)目前因觀測(cè)資料較少，超高層建筑的理論計(jì)算與實(shí)測(cè)沉降經(jīng)常出現(xiàn)較大差別的現(xiàn)狀，采用多種沉降計(jì)算的方法對(duì)樁基進(jìn)行沉降量估算。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，如采用統(tǒng)一樁長(zhǎng)，綜合大樓底板將不可避免產(chǎn)生一定的差異沉降，因此建議工程基礎(chǔ)采用變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)，主樓以⑥-2圓礫為樁基礎(chǔ)持力層，裙房以⑥-1圓礫為樁基礎(chǔ)持力層，既可減小兩者之間的差異沉降，又可節(jié)約工程造價(jià)。樁基分析全面，方案建議合理、經(jīng)濟(jì)可行。

參考文獻(xiàn)

[1] 化建新.工程地質(zhì)手冊(cè)[M].5版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版，2018.

[2] （DB33/T1136-2017）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.

[3] （JGJ94-2008）建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2018.

[4] （JGJ/T 72-2017）高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.