摘要:中国地大物博,地形走势也千变万化,有平原、高原、丘陵、山地、盆地为主的五种独立地形单元,不同的地形区之又以山脉和河流分为界限。地形之复杂,再加之不同地方不同的场地土层分布不同,场地工程地质、水文地质条件不同等等因素,使得在结构设计时对基础的选型变得尤为重要,如何针对不同的地勘条件,不同地方的规范,选择既适合当地地勘情况的基础,又满足受力条件的基础形式显得尤为重要。
关键词:地勘情况;基础选型;基础做法
0 概述
不同地勘情况下,基础的选型是不同的。每个单体不拘泥于一种基础形式,应根据地勘情况选择合适的基础。同一单体可以同时选择几种不同的基础形式,同时满足地勘实际状况、受力要求以及经济性要求。
1 不同的地勘情况下基础选型及做法
项目1:拟建场地位于建瓯市高铁新区A区8-1#、9#地块,抗震设防烈度为6度,根据表C.13福建省城镇Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度值为0.05g,设计分组为第一组,拟建建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类),应按6度设防。
拟建场地土类型为软弱场地土,场地类别为Ⅱ~Ⅲ类(各拟建建筑场地类别划分见表7)。Ⅱ类场地特征周期为0.35s,设计基本地震加速度值为0.05g,Ⅲ类场地特征周期为0.45s,设计基本地震加速度值为0.065g。
场地地貌单元属于丘陵斜坡地貌(局部为山间谷地),场地原始地形为山地,总体北高南低,现场地经初步开挖堆填整平,现有地坪标高约为116.3~139.5m,根据设计室外整平标高,场地内大部分地段未回填至整平标高。现状呈缓坡状,场地现为空坪。
拟建场地8-1#地块位于9#地块北侧,8-1#地块与9#地块中间为规划道路,现状为空坪;场地北侧为规划道路,现状为空坪;场地东侧为规划道路,现为空坪,道路以东为合福高铁,红线与高铁道路红线边线距离约15m;8-1#地块场地东北角为变电站,厂站边线与8-1#地块红线距离约9~30m;场地西侧为已建道路,道路边线距离拟建建筑约5m;场地南侧为已建北坪路,道路边线距离拟建建筑约6m。
根据现场钻探结果,本场地上部土层主要为第四系人工堆填(Qml)的①素填土,淤积的①-1淤泥质粉质黏土,坡积形成的②粉质黏土,中部为砂岩风化残积形成的砂岩残积黏性土,下部基岩为砂岩及其风化层。
(1)以21#楼为例,地下一层,地上15层,二类场地,由于土层严重不均匀,基础做桩筏不现实。左侧有很深(大于6m)的填土,结合地勘与当地习惯做法,考虑采用灌注桩,单桩竖向抗压承载力特征值为2500kN;右侧填土较浅,可以直接做筏板基础,板厚500mm,未到持力层未到标高处需C15混凝土浇平到持力层,天然基础承载力特征值1000KPa;。同一栋楼考虑基础持力层一致,因此都将持力层位于7号土(中风化砂岩层),土层分布不均,导致桩长的渐变,桩长 6~11m(东到西渐长)。对于左侧采用桩基础的部分,由于部分墙下布桩的不规则性,对于无法布置规则桩基承台的部分,采用局部桩基筏板布置,考虑到承台受力的合理性与安全性,南侧两桩承台与北侧条形承台、局部异型筏板之间采用相应基础梁拉接,保证桩承台合理受力。
(2)以12#为例,地上15层,二类场地,左侧带商业,与地库脱开,地下层高3m;由于主楼与道路标高高差相差较多,考虑基础一定的埋深,地下做两层,地下一层层高3米,地下二层层高2米,结合地勘报告,主楼部分做筏板基础,天然基础持力层为 5 号土(砂土状强风化砂岩),未到持力层未到标高处需C15混凝土浇平到持力层,天然基础承载力特征值350KPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆北面前室核心筒根据建筑标高局部落低处理,筏板板厚600,局部冲切不足之处考虑筏板加厚处理。考虑筏板的偏心,南侧筏板板边挑出加大。商业部分考虑做柱下独基与局部墙下条基,持力层同主楼持力层。考虑地质情况的不均匀性,第6层(强风化砂岩)与第7层(中风化砂岩)混用,因此筏板基础100厚砼垫层底需再增设褥垫层,褥垫层厚度300mm,材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,最大粒径不宜大于20mm。
(3)以8#楼为例,地上15层,地下两层,三类场地,地下二层为人防车库范围;地下一层层高4.720,地下二层层高3.650;嵌固在基础顶面;根据地勘报告,由于土层不均匀,持力层所在标高不一致,因此无法采用桩筏基础。综合考虑地勘,8#可采用钻孔灌注桩,桩端持力层为7号土(中风化砂岩层);施工完成后的工程桩应进行桩身完整性检验和竖向承载力检验;竖向承载力检验采用堆载法试桩,加载采用慢速维持荷载法;桩身质量检测按总桩数的30%抽检进行小应变实验,且每个承台不小于1根(试桩在试桩前后均做小应变),其中宜抽取10%桩进行超声波检测;桩身检测合格后方可进行下一步施工。考虑部分桩桩顶承受较大的偏心弯矩及墙底弯矩,因此墙底都加设基础梁,满足受力要求。
项目2:本项目位于福省潮州市某开发区,主车间为主体一层,局部二层厂房,另有办公宿舍、冷冻机房、锅炉房等辅助用房。设防烈度为8度设防,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.2g。生产车间主体一层、局部两层,厂房柱距为9m,冷库及生产车间采用混凝土框架结构,抗震等级二级;包装区采用门式钢架钢结构厂房,屋面板为压型钢板,钢结构柱脚一侧铰接于冷库框架柱上,抗震等级为三级。
项目所在区域地质情况为低山丘陵及山间冲击小盆地,每个柱下土层分布都不相同,地势起伏,岩土层分布不均,局部有很深填土。1#厂房土层分布不均匀,有的直接是岩石层,有的有很深的填土层,根据地勘报告土层剖面,一部分区域采用天然地基,一部分区域采用桩基(至全风化花岗岩)。1#厂房分三个区域进行计算(A区、B区、C区),其中A区为钢结构门式钢架(最右侧一跨为钢框架结构),B区、C区为混凝土框架结构。
A区根据地勘报告,1、2轴钢柱柱脚铰接于混凝土柱,柱下采用直径600的钻(冲)孔灌注桩,桩长为10~17米。单桩承台两个方向采用地梁DLL拉接,两桩承台短向采地梁DLL拉接;3~13轴区域采用独立基础,除注明外,独立基础范围外的填充墙可直接砌于块状强风化花岗岩(或者中风化花岗岩)上,注意有填土处需挖除填土,并用素混凝土垫层整平后方可砌墙。
B区根据地勘报告,1、2轴及3、4轴局部区域采用直径600的钻(冲)孔灌注桩,桩长为11~18米;其余区域采用独立基础。由于北侧Q轴柱子偏心,因此采用地梁DLL拉接,抵抗一部分偏心弯矩。
C区根据地勘报告,由于北侧有悬挑楼梯的影响,4轴处局部采用直径600的钻(冲)孔灌注桩,桩长为12米;其余采用独立基础,但由于土层分布的不均匀,独立基础所在持力层不同,位于全风化花岗岩的独立基础范围外的填充墙可直接砌于全风化花岗岩上,注意有填土处需挖除填土,并用素混凝土垫层整平后方可砌墙;位于砂质粘性土的独立基础范围外的填充墙需设置地梁DLL拉接。
2 结论
不同的地勘情况采用适合的基础形式,单体不拘泥于一种基础形式,可根据地质报告采用混合基础形式,也可以置于不同的持力层,以满足实际的地质情况、实际受力要求及经济性要求。
参考文献:
[1]高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ3-2010.北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]混凝土结构设计规范:GB 50010-2010.北京:中国建筑工业出版设,2010.
[3]建筑抗震设计规范:GB 50011-2010.北京:中国建筑工业出版设,2010.
论文作者:张娟娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/26
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