中铁十四局集团房地产开发有限公司 山东济南 250014
摘要 桩基工程的型式在多地震区以及煤炭开挖严重的太原市是影响房地产品质一大重要影响因素,本文以太原某房建工程为例,对比分析该项目所处区域的地质条件、区域位置、建筑结构形式以及桩型特点综合考虑对比分析,选用符合本项目特点的桩基组合形式,也为后续项目桩基工程的使用以及的方案设定提供参考依据。
关键词 桩基型式 方案选型 对比分析
一 工程概况
太原某工程拟建建筑物包括6栋住宅楼,3栋33层住宅楼、1栋25层住宅楼、1栋15层住宅楼、1栋9层住宅楼以及配套公建2栋2层商业、1栋体育中心、1栋换热站及地下车库,主楼为剪力墙结构体系。其基本概况见表1。
二 基础方案分析
2.1桩基形式对比分析
常见的桩基型式为静压管桩、灌注桩、CFG桩复合地基处理:
1、作用机理:钻孔灌注桩相比预应力管桩具有无振动、无挤土影响、对周围建筑物影响小等特点,但桩身混凝土强度较低,单桩承载力较低,沉降量较大。
2、建设使用条件:钻孔灌注桩相比预应力管桩具有施工设备简单、操作方便、不受场地狭小限制等特点,但施工工期较长,施工质量不如预应力管桩稳定。
2.2地质条件分析
1、地形地貌
拟建场地所处地貌单元为黄土丘陵前缘,场地范围内地形平坦,地面标高介于810.58m~812.83m。
2、地基土构成及岩性特征
(1)根据本次勘察揭露的地层情况,结合区域地质资料综合分析,本次勘察深度范围内地基土沉积时代及成因类型自上而下依次为:第四系全新统新近人工堆积层(Q42ml),上更新统风积层(Q3eol),上更新统冲洪积层(Q3al+pl)。根据野外勘探、原位测试及室内试验结果,本次勘察深度范围内场地地基土自上而下依岩性将其划分为十二层,岩性以杂填土、湿陷性粉土、粉土、粉质黏土、卵石为主。
(2)勘察深度范围内揭露的首层地下水为潜水,地下水赋存于第④、⑤、⑥层粉土中,靠降水入渗及侧向径流进行补给,以向下游的侧向径流为主要排泄方式;第⑦层粉质黏土以下为承压水,以第⑧层粉土和第⑩层卵石为主要含水层,靠侧向径流进行补给,以向下游的侧向径流及人工开采为主要排泄方式。场地潜水水位与承压水水头基本相当,勘察期间为平水期,场地全部钻孔终孔后测得稳定水位埋深11.7~13.0m、标高798.88~800.31m,地下水位年内季节性变化幅度约1m。
(3)场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组。拟建场地建筑场地类别为Ⅲ类。需考虑第①层杂填土的震陷问题。拟建场地为非液化场地,属于对建筑抗震一般地段。
(4)在干湿交替条件下,场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性;在长期浸水条件下,场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。场地地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
根据场地岩土工程条件及建筑物特点,结合地区建筑经验考虑地基承载力要求,本工程1#、3#、4#、5#住宅楼建议采用钻孔灌注桩基础,并可考虑使用后注浆工艺。场地第⑦、⑧、⑨、⑩层层位稳定、厚度较大,亦无软弱下卧层,均可做为桩端持力层。2#、4#住宅楼可考虑采用CFG桩复合地基或预应力管桩。
三 基础方案设计对比分析
3.1 桩基的承载力测算
以本项目的高层建筑4#楼为例进行三种桩基型式承载力计算分析,4#住宅楼为剪力墙结构体系,地下三层,地上三十三层。
1、混凝土灌注桩(后压浆)+防水板
桩径700mm,有效桩长约34.5m,根据地勘报告,计算时按照最不利的钻孔土层分布计算。灌注桩承载力计算
1 工程桩竖向承载力特征值R
(1)
2、预应力混凝土管桩+筏板
PHC-AB500(100)-27型预应力高强混凝土管桩,有效桩长27m。管桩承载力计算
通过对本项目高层住宅4#住宅楼的承载力测算,混凝土灌注桩(后压浆)+防水板、预应力混凝土管桩+筏板两种桩基型式均能满足高层的承载要求,需综合考虑项目多层、小高层以及高层建筑形式合理桩基型式搭配保证项目的经济性。
3.2 桩基的经济性对比
根据承载力测算, 2#、6#住宅楼可考虑采用CFG桩复合地基、预应力管桩。本项目选取2#住宅楼为例进行CFG桩复合地基、预应力管桩两种基础形式的成本对比分析见表2。
根据以上计算 综合考虑CFG桩复合地基在2#6#住宅楼9层~15层建筑形式下成本低于预应力管桩,且考虑建筑处于闹市区预应力管桩施工时机械设备振动大,噪音大不适合在建筑密度较高的城区施工。另从市场角度,太原市场管桩生产厂家少,且由于环保原因,市场上供不应求,即便再支付预付款的情况下,都无法正常保障。
四 结论
本项目根据自身多层、小高层以及高层的建筑形式布局和地质特点出发,综合考虑从桩基型式的施工工艺特点、建造成本,在保证质量安全的前提下为项目选定了高层采用混凝土灌注桩+防水板,小高层采用CFG桩复合地基+筏板的基础形式,使得项目兼顾成本节约和施工计划安排。桩基型式的选定对整个项目工程安全起着至关重要的作用,作为房地产公司需综合考虑桩基施工的工期成本、建造成本等因素为项目的建设制定最合理切实可行的选择方案,特别是房建工程项目多种建筑形式的组合更需要综合考虑桩基的多种组合方案。
五 参考文献
1、《桩基工程手册》 中国建筑工业出版社,1995.
2、吴文超,建筑物桩基础选型设计[J],建设科技,2013.
论文作者:田冬
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/11
标签:桩基论文; 住宅楼论文; 场地论文; 预应力论文; 承载力论文; 地基论文; 型式论文; 《城镇建设》2019年第04期论文;