一、工程概况
1.1工程概况
某市拟建高层建筑为2栋33层商住楼,2栋26层商住楼,共4栋,首层架空。北侧33层商住楼楼高97.8m;东西两侧26层商住楼,楼高77.5m,总用地面积约46,967.19m2,总建筑面积40,100m2,均为框架-剪力墙结构。
1.2土层性质
场地位处长江三角洲冲积平原,属河口三角洲冲积地貌,其土层性质介绍和岩土参数建议值如下:
(1)填土:填成时间超过5年,由杂填土和砂性素填土及粘性素填土组成,局部区域孔位处为砼地面或砼路面,现分述如下:
①-1杂填土:灰色,局部为灰白色,由于该土层位于地层表面,该区降水比较严重,使得土质松散,含水量大,约为35%大小一般约1~6cm,最大超过30cm,含少量粘性土及砂土。
②-2粘性素填土:灰黄色,局部灰色,松散,稍湿~湿,含少量砂土及大小约1~15cm的砼块、碎石。
(2)冲积土:冲积土主要是因为本场地处于长江三角洲地区,由于河水的冲刷,造成该场地淤泥和砂层比较深厚,同时该地区邻近海边,因此土层的含水量比较大,按照土体的性质和粘聚力和内摩擦角的不同,可以将冲积土分为以下
4个土层。
①-1淤泥:黑色,流塑,饱和,干强度低,高压缩性,低韧性,含腐殖质和有机质。
②-2粉砂:灰色,稍密,粉砂中含有小量的淤泥,污手,土质不均匀,局部为细砂、中砂或夹较多淤泥质土,其中ZK150孔见淤泥质土夹层,厚约2.7m。
③-3淤泥:深灰色,流塑,具臭味,含少量腐殖质,局部为淤泥质土、粉土或粉质粘土,其中ZK28孔见软塑粉质粘土夹层,厚1.4m;ZK30孔见稍密粉土夹层,厚约5.2m。
④-4粉土:灰色为主,较上述粉砂层,该层土质较好,土层的粘性更好,层厚为3.8~5.3m,可以作为搅拌桩的持力土层。
根据对场地各阶段的岩土工程勘察成果,结合区域地质资料,场地所揭露的岩土地层特性、土工试验指标、原位试验的标贯击数、类似工程场地的工程经验等分别确定各岩土地层的天然地基承载力特征值、变形计算的相应参数。
二、软土地基处理措施
随着经济的不断发展,我国房建项目的规模日益扩大,很多项目建筑高度都达到百米以上,难度增加,这也对软土地基处理提出了更高的要求。高层建筑在软土地基上的施工,如果不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的不均匀沉降或沉降等病害。软土地基处理不好,会出现地基的滑移,开裂,基础出现不均匀沉降,基础整体下沉等质量通病,给建筑物带来不同程度的危害,有时由于上述问题,使得项目出现安全问题,以致项目无法经常施工。地基施工时要对软土地基进行处理,保证基础的稳定性。
拟建项目不存在地下岩溶、地面塌陷、活动断裂等不良地质作用,场地地形地貌简单,邻近无山体、边坡。场地存在较厚高压缩性软土并有砂土液化的可能性,在考虑地质条件的同时,应考虑施工场地的地震作用,并考虑施工现场应采取的有效措施。
综合分析场地、地基条件及周边环境、各桩型特点、拟建建筑荷载大小等因素,对拟建高层办公楼、酒店及地下室建议优先考虑采用复合地基进行处理。
采用增大系数法来计算复合地基加固区的桩体与土体承载变形的复合模量,体现复合地基加固后的模量变化以反映桩体与土体的相互作用,垫层变形则单独计算,刚性桩体的持力层为中风化或微风化岩层,不再计算下卧层的变形。
桩顶的褥垫层作为复合地基的一部分,较为密实,变形模量较大(一般为200~300MPa),此处对垫层沉降单独计算,垫层模量取200MPa,荷载取470kPa。
1#、2#楼褥垫层设置厚度250mm,荷载取390kPa。3#、4#楼褥垫层设置厚度300mm,荷载取470kPa。采用S=Phc/Ec计算垫层沉降。裙楼商铺的褥垫层设置厚度200mm,荷载取200kPa。
由于桩体的荷载大部分由桩侧摩擦阻力承担,传递至软弱下卧层顶面的荷载为桩体的桩端承载力,下部为微风化岩层,认为软弱下卧层可忽略不计。
三、地基与基础的抗水平承载力验算
经查阅,本区域的抗震设防烈度为“6度”区域,但考虑到本建筑群为超高层建筑,在进行抗震安全性验算时按“高7度”烈度进行复核即地震加速度为0.15g,对于地震作用的抗水平作用力来说,最大水平作用力为:
按国家《建筑抗震设计规范》第5.1.4条确定a为0.12g。而本场地采用筏板基础,筏板在上部结构荷载作用下与筏板底垫层及土体具有摩擦作用,此摩擦作用力按照计算为:
其中:—筏板底面与垫层及土体的摩擦效应系数,本场地按照保守取值为0.25。在不考虑筏板四边侧面、地下室侧壁与周围土体的摩擦作用下,抗水平地震作用力的抗滑系数为:
因此经验算,地基与基础的水平承载力满足抗震作用要求。
四、结论
软土地基具有极大的危害性,软土地基的处理情况直接关系到上部建筑能否顺利的进行,因此,我们需要在分析软土对地基沉降变形的不利影响的情况下,因地制宜的采取合适的软土地基处理方法,对其进行处理。我国地域辽阔,软土性质各有不同,需要我们这些岩土工作者不断总结实际工程经验,敢于创新,勇于探索,力求用最经济的方法解决实际问题。
参考文献:
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[4]王晶,经绯,邵俐.海相软土地基上高速公路沉降变形规律[J].路基工程,2007,04:32-34.
论文作者:刘盈君
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年01期
论文发表时间:2019/6/18
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