摘要：桩基础设计的方案选型应根据具体地质条件，在各种的施工工艺特点和各种基础方案进行详细的分析和论证的基础上，再结合场地周边环境、工期要求、经济指标等多方面的特征及要求展开论述。为此，本文以深圳龙岗区某住宅项目为例，分析该工程的桩基础设计要点。
关键词：住宅项目；桩基础；设计方案
一、工程概况
该项目是位于深圳市龙岗区的某住宅项目：该大楼地上30层，地下两层，总长65.4米，总高度99.650米。结构型式为框架式剪力墙结构，转换层位于五层结构中，下五层为商业裙楼，上二十五层为公寓式住宅。总建筑面积58010.18平方米，其中地下建筑面积8781.93平方米，建筑面积49228.25平方米。地下室为停车库（外部尺寸81.4×56米），地下二层为6级人防，地下室底面相对标高—9.900米。±0.000相当于绝对标高38.300米。原来的地形是龙岗盆地的泛滥平原，地盘是地平面比较平坦的旧楼拆迁区。
二、场地工程地质条件
1、不良地质现象
该地点位于可溶性石灰石分布区。大多数溶洞都是完全填满的，填充物是流软的塑料卵石粉质粘土，个别溶洞没有填充物或半填充松散砾石。溶洞之间的岩石破碎，基岩表面普遍泄漏。这个项目的初步调查结果发现现场有溶洞存在。详细调查了102个总钻孔，其中60个钻孔发现一个或多个溶洞总数为122个，钻孔率高达60％。基础选择和基础建设很难。
2、水文地质简况
地下水主要为第四系孔隙水，裂隙岩溶水和上部水滞留。地下水主要由大气降雨补给，高度约为31.76~36.79米，地下水位均高约34.58米。抗浮设计水位为35.000米。场地内的地下水对混凝土没有腐蚀性。
3、自然条件
现场设防强度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震组为第一组，地震设防级为丙类，场地类别为第Ⅱ类。基本风压ω0=0.75 kN/m2（50年重现期），ω0=0.90kN/m2（100年重现期），地面粗糙度为B级，风载体系数为1.4，结构重要系数为1.0。
三、基础结构方案比较
本工程为30层100m高建筑，对地基的承载力和变形要求高。主楼柱底轴力设计值在40986kN~19887kN之间，裙楼柱底轴力设计值在11135kN~2108kN之间。由于粉质粘土在自然地面以下10米处，承载力仅只有160 kPa，如果使用浅基础，则不能符合承载力的要求，为此，结合本工程的实际情况，选择采用桩基础方案。为使基础方案在技术上可靠，经济上合理，且满足当地施工条件和施工进度的要求，根据地质条件，对下面几种桩基础方案进行比较。
1、人工挖孔桩具有单桩承载力高，施工质量易控制，施工速度快，沉降小，施工成本低等优点。而对于本项目而言，地下水较为丰富，在施工前期的调查显示稳定水深1.70m〜6.80m。如果使用人工挖孔桩，则必须要考虑降水的问题。如果做止水帷幕，深度不宜控制。这个项目的地下有很多溶洞。地下水和溶洞的存在对施工不仅给施工造成的一定的困难，还存在有一定的安全隐患，因此不宜使用。
2、桩筏复合地基，预应力管桩提高基础承载力，桩，筏和基础共同承担上部荷载。充分利用桩基的承载力，控制建筑物的沉降，并利用桩间土壤分担部分荷载。能够适用于深度大的基础工程施工。本工程中的基岩起伏较大，埋深（天然地基计算）为9.000m〜34.450m。同时，为了有效地传递上部负载，需要较厚的筏板，成本较高，因此不宜采用。如果将预应力管桩更换为CFG桩，则同样的成本太高，不推荐使用。
3、钻孔灌注桩，是一种承载力好，适应性强，经济，安全可靠，噪音低，对邻近建筑物影响小，施工安全等诸多优点。缺点是质量控制不佳，施工过程复杂。并且由于水下混凝土施工要求严格，容易发生井底堆积泥浆，夹渣，缩颈，露筋，离析，浮浆等质量问题，但施工控制的好依然可行。然而，本项目的基础是起伏的，并且有溶洞，因此买这种施工方法不适应于本工程。
4、冲孔灌注桩与钻孔灌注桩一样的优缺点，但冲孔桩可适用于各种地形，同时，对于该项目的地质条件，可以钻穿洞穴以获得稳定的承载层，这适用于该项目。
通过以上比较，穿孔桩能够有效穿透各种土层，对孔洞具有较强的适应性，实现稳定的支护层。经过甲方单位，地质勘探单位，施工单位和设计单位的共同协商，得到了广泛的认可。同时，冲孔灌注桩近年来在该地区得到广泛应用，并积累了许多施工经验，适合本项目。
四、桩基础设计
本工程结构类型为框支剪力墙结构，底部裙房柱距较大，柱底轴力设计值在40986kN~19887kN之间，使得桩基础直径大，大直径桩由于缺少精确检测手段，单桩承载力一般仅考虑桩端承载力，即为端承桩，摩擦力为安全储备，微风化桩端阻力特征值7500kPa。由于水下灌注混凝土，桩身质量不易保证，桩身承载力折减系数取0.7，桩身混凝土等级取C30。
单柱最大轴力（标准组合）：ND+L=33622kN，NW=33933kN，NE=33622kN，
2400桩端阻力特征值Ra=2.4×2.4×3.14/4×7500=33912kN
桩身承载力特征值Ra=2400×2400×3.14/4×14.3/1.25×0.7/1000=36209kN
2400桩承载力特征值为：33900 kN，通过计算同时对比柱下内力，初步选用了800mm、1200mm、1400mm、2000mm、2200mm、2400mm等直径桩。桩承载力特征值如下表：
五、施工配合及设计调整
本工程场地基岩破碎、溶洞分布分散，稳定基岩高差变化大，在施工过程中，造成较大直径桩桩端一半基岩、一半溶洞，此时不能作为终孔条件，继续冲孔要添加大量碎石，它造成了巨大的浪费，同时，在冲压过程中，桩更加严重。造成入岩进度慢、成孔时间较长、造价得不到控制，经过施工，施工，勘探，设计等单位的共同协商，采用多桩（小直径）形式。上层建筑由多个承台提起。这样就保证了孔的施工，冲孔进度快，施工费用易于控制，实践证明安全可靠，保证了工程的顺利进行，为工程建设创造了必要条件。
结束语：通过以上分析：桩基础设计的要点应从对比各种桩型的技术经济性指标及施工难点，作出合理选择。对类似溶洞多发地区的桩基础设计优先选择冲孔灌注桩桩基，冲孔桩是较经济合理的基础结构形式，对于保证施工进度及质量，可以采用小直径桩、多桩大承台的形式。由于现场条件和施工设备的限制，为保证施工进度和质量，桩身直径不得超过1500mm。另外，由于柱底部的内力大于单个桩的承载力，所以可以设置多个桩，并且可以使用承台转换的结构形式，以更好的符合工程的建设需求。
参考文献：
[1]陈一鸣.建筑结构中的桩基础设计探讨[J].江西建材.2017.
[2]赵国荣，王妍.桩基础设计工程实例[J].山西建筑.2018.
论文作者:朱贤鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：承载力论文; 冲孔论文; 溶洞论文; 基岩论文; 桩基础论文; 工程论文; 基础论文; 《基层建设》2018年第24期论文;