深圳和华国际工程与设计有限公司 广东深圳 518000
摘要：深圳龙岗坂田荣兴工业园更新项目为新建高层住宅小区，抗震设防为6度区。根据勘察报告等因素确定地下室层高、楼盖形式和基础形式等；仔细研读、正确使用岩土勘察报告；应根据工程场地的实际情况，对于地质情况不同的区域，因地制宜，布置不同的基础形式，降低施工难度，加快基础施工进度，从而节省项目成本。
关键词：地下室层高；楼盖形式；桩基础；墩基础；筏板基础
1、工程概况
本工程位于深圳龙岗坂田片区，项目由7栋26~40层住宅楼组成，结构高度为100m～120m，局部塔楼带2~3层的商业裙房，建设用地面积约1.9万m2，总建筑面积约15万m2。设3层地下室，地下一、二层及半地下室为车库和设备用房，半地下室局部为商业，底板面标高为-14.9m。其建筑总平面图见图1。地下室南北剖面图见图2，周边城市道路南高北低，高差约4m。
本工程建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为甲级，抗震设防烈度为6度（0.05g），设计地震分组为第一组，基本风压为0.75kN/m2。
2、场地工程地质概况
根据勘察单位提供的勘察报告[1]，拟建场地原始地貌单元为残丘、坡地地貌，后经人工堆填整平，周边市政道路南高北低。钻孔孔口地面标高介于88.75～92.08m之间，最大相对高差约为3m。其中强风化粗粒花岗岩：岩石风化强烈而解体，原岩结构大部分被破坏，风化裂隙极发育；中风化粗粒花岗岩：主要由石英、长石、云母等矿物组成，裂隙极发育；微风化粗粒花岗岩：岩石矿物新鲜、坚硬，中粗粒结构，微裂隙发育。场地受地质构造及风化差异性影响，基岩面起伏较大，最大高差将近30m。局部存在不同程度的风化夹层。根据各岩土层岩性特征，结合野外标准贯入试验及室内土工试验结果，依据广东省地基基础规范[2]及国家标准地基基础规范[3]的有关规定以及地区经验，场地内各土层的岩土参数初步建议采用表1、表2采用。勘察南北剖面图详图3示。
注：⑴ 对于钻（冲）孔桩上表中C1、C2数值乘以0.80；
⑵ 桩端扩大头时，扩大头斜面部分取C2=0；
⑶ 当桩端嵌入基岩深度hr<0.5m时，取C2=0。
本场地主要含水层为赋存于强、中等风化粗粒花岗岩中的基岩裂隙水，具微承压性，其含水性及透水性一般；其它地层含水性、透水性较弱，属相对隔水层。勘察期间正值丰水季节，测得稳定水位埋深3.30～4.40m，标高为84.94～87.11m。地下水位年变化幅度为2～4m。抗浮设计水位绝对标高为地面以下1m，建筑±0.00相对于95.50。
3、地下室楼盖形式及地下室层高的确定
为了满足建筑停车配比要求确定必须设置三层地下室。方案阶段就根据勘察报告南北剖面示意图，南面大部分区域岩层已为中或微风化岩，确定在保证使用净高要求的前提下应尽量地减小地下车库的层高，以减少开挖深度，从而降低深基坑支护和爆破开挖成本。地下室各层的层高和楼盖形式确定如下：地下室底板采用部分独立基础+防水板、部分桩承台+防水板；地下一层楼盖采用无梁楼盖体系，地下二层层高取为3.5m；半地下室作为上部的嵌固端，采用梁板结构体系，地下一层层高取为3.7m；地下室顶板楼盖采用框架梁+加腋大板，半地下室层高由南北高差及商业层高决定取为5.1m。
图4 基础平面布置图
4、基础形式的确定
本工程因岩面起伏较大，按现场岩层标高实际情况，基础类型有旋挖成孔灌注桩，墩基础，扩展基础及筏板基础。其中4栋A座、B座、C座及其附近地下室基础采用旋挖成孔灌注桩，由于中风化岩层较薄，甚至局部不存在中风化岩，以微风化粗粒花岗岩为持力层；3栋采用旋挖成孔灌注桩和人工挖孔墩基础混合并用，持力层以中风化或微风化粗粒花岗岩；1栋和2栋A座、B座基础形式为筏板基础，塔楼附近地下室基础采用扩展基础，均以中风化粗粒花岗岩为持力层。地下室抗浮措施采用抗拔桩和抗拔锚杆，施工阶段应采取施工排水措施，确定不存在抗浮问题。抗浮设计时，按总平面图南北向平均分成三部分，取各部分高点地面以下1.0m水头进行计算，达到更合理更经济的效果。基础平面布置如下图4示。
4.1 旋挖成孔灌注桩基础
根据勘察单位提供的基桩设计参数和按广东省地基基础规范[2]第10.2.4条提供的公式计算，以微风化粗粒花岗岩为持力层，桩端阻力特征值计算结果为11200kPa，抗压桩不考虑桩侧阻力，经计算可得单桩抗压承载力特征值和抗拔承载力特征值，桩端入持力层深度大于等于500mm。另外抗压桩还需要进行桩身承载力计算，抗拔桩还要进行轴心正截面受拉承载力及裂缝计算。其典型抗压桩和抗拔桩承载力特征值如下表3。
4.2 墩基础
本工程3栋底部中风化岩层起伏变化较大，部分采用墩基础设计，以解决施工困难和施工工期长问题。根据深圳地基勘察规范[4]第10.2.1条桩径大于0.8m、有效桩长小于6.0m时，宜按墩基础设计。本工程凡长度在3.0～6.0m均按墩基础进行设计。单墩承载力特征值或墩底面积计算时不考虑墩身侧摩阻力，墩底端阻力特征值按勘察提供的设计参数取值。岩石持力层承载力特征值不进行深宽修正。墩身砼强度验算同桩身砼强度验算，因墩径一般比较大，墩身砼强度计算的单墩承载力基本大于墩底面积计算的承载力。墩底压力的计算、墩底软弱下卧层验算及沉降验算按地基基础规范有关规定计算，本工程不存在软弱下卧层。
4.3 筏板基础
本工程筏板基础采用PKPM系列软件JCCAD[5]进行筏板有限元进行计算。以中或微风化粗粒花岗岩为持力层，其地基承载力特征值应大于850kPa，筏板厚度经试算取1800mm，配筋按计算结果拉通设置后局部增加附加短筋。对于本工程上部是高层剪力墙结构，筏板计算时应考虑上部结构的影响，在主体计算控制参数中应点取“生成传给基础的刚度”。考虑基础与上部结构工作的原理是把上部结构的刚度叠加到基础筏板上，使其基础平面外刚度大大增加，从而大大增加抵抗上部结构传来的不均匀荷载的能力，减少变形差，减少内力与配筋，达到设计的经济合理性，详PKPM系列软件用户手册JCCAD[5]。计算过程中，有限元网格控制边长应根据总体筏板的跨度合理选取，异形板块应增加辅助网格线进行人工调整，调整内力和配筋异常的位置。
5、结束语
通过本项目基础设计，总结经验如下：
（1）项目方案确定后尽快进行岩土勘察，并根据勘察报告等因素确定地下室层高、楼盖形式和基础形式等，再进行基坑支护设计，以节省成本和缩短施工工期。
（2）仔细研读、正确使用岩土勘察报告，是结构工程师应该具备的基本素质。
（3）应根据工程场地的实际情况，对于地质情况不同的区域，因地制宜，布置不同的基础形式，降低施工难度，加快基础施工进度，从而节省项目成本。
（4）地下室抗浮措施采用抗拔桩和抗拔锚杆，施工阶段应采取施工排水措施，确保不存在抗浮问题。
参考文献：
[1]荣兴工业园更新改造项目岩土工程勘察报告，2013.
[2]DBJ 15-31-2003 建筑地基基础设计规范（广东省标准）[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3]GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4]DB SJG 01-2010 地基基础勘察设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[5]中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部.PKPM建筑结构设计软件2010.
论文作者:林碧懂
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/12
标签：基础论文; 地下室论文; 承载力论文; 楼盖论文; 特征值论文; 层高论文; 花岗岩论文; 《基层建设》2016年4期论文;