淺談建筑地基方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)算

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摘要：隨著我國建筑工程設(shè)施的大力發(fā)展，人們對建筑工程質(zhì)量的要求越來越高，而地基處理是影響建筑工程壽命的主要因素之一，相關(guān)人員必須進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和承載力驗(yàn)算。基于此，文章通過實(shí)際的工程案例，對擬建建筑物地基處理進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，及地基承載力驗(yàn)算，結(jié)果表明采用CFG樁復(fù)合地基處理后，地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：建筑工程；地基處理；方案設(shè)計(jì)；承載力驗(yàn)算

地基是建筑物的基礎(chǔ)，是保證建筑物穩(wěn)定性的前提。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑物地基處理的方式越來越多，CFG樁是一種介于剛性樁與柔性樁之間的樁型，通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基，故可根據(jù)復(fù)合地基性狀進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。

1工程概況

某擬建建筑物組團(tuán)，分別為教學(xué)樓、報(bào)告廳、行政辦公樓，均為4層，基礎(chǔ)埋深1.5m，采用框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)野外勘探揭露、靜力觸探原位測試及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，并結(jié)合附近場地的工程經(jīng)驗(yàn)，綜合確定本場地土主要由雜填土、粉土、粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂組成。常年水位在地面以下7.30～8.30m，水位標(biāo)高81.08～82.28m（絕對標(biāo)高）左右，屬于潛水。正常年份地下水年變幅1.5～2.0m，近3～5年最高水位5.3～6.3m。歷史最高水位2.0m，標(biāo)高87.5m（絕對標(biāo)高）左右。

2擬建建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)工程概況，部分基底標(biāo)高高于現(xiàn)狀自然地面，設(shè)計(jì)將第1層雜填土全部挖除，再采用二八灰土分層夯實(shí)回填至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高。要求灰土墊層的壓實(shí)系數(shù)不得＜0.95，處理后整個(gè)墊層的承載力特征值不應(yīng)＜120kPa，具體由載荷試驗(yàn)確定，回填質(zhì)量應(yīng)滿足《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）的要求，并按相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行現(xiàn)場質(zhì)量檢測。初步設(shè)計(jì)時(shí)承載力特征值可按120kPa考慮。擬建教學(xué)樓，單柱最大荷載為3600kN，最大柱網(wǎng)間距約為8.8m×8.7m，獨(dú)立基礎(chǔ)面積≥30.0m2，獨(dú)立基礎(chǔ)面積過大。擬建行政辦公樓，單柱最大荷載為4500kN，最大柱網(wǎng)間距約為8.8m×8.7m，獨(dú)立基礎(chǔ)面積≥37.5m2，獨(dú)立基礎(chǔ)面積過大。擬建報(bào)告廳，單柱最大荷載為5000kN，最大柱網(wǎng)間距約為9.0m×9.0m，獨(dú)立基礎(chǔ)面積≥38m2，滿足柱網(wǎng)間距要求。地基處理后，可采用天然地基獨(dú)立基礎(chǔ)方案。地基處理后可采用筏板基礎(chǔ)方案或CFG樁復(fù)合地基方案。

3CFG樁復(fù)合地基處理措施

3.1CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)場地巖土工程條件，持力層為粉砂及細(xì)砂層，確定CFG樁復(fù)合地基參數(shù)，參數(shù)如表1所示。

3.2CFG樁復(fù)合地基承載力驗(yàn)算

根據(jù)場地巖土工程條件和擬建筑的上部結(jié)構(gòu)荷載情況，擬建建筑采用CFG樁復(fù)合地基時(shí)，以第7層為樁端持力層，計(jì)算CFG樁復(fù)合地基承載力，計(jì)算結(jié)果如表2所示。按上表驗(yàn)算結(jié)果，采用CFG樁復(fù)合地基時(shí)，根據(jù)上述布樁方案能夠滿足要求。以上建筑計(jì)算均為估算，若采用復(fù)合地基，還需對每棟建筑進(jìn)行CFG復(fù)合地基變形驗(yàn)算，并進(jìn)行樁身強(qiáng)度驗(yàn)算。每棟建筑實(shí)際復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)由現(xiàn)場載荷試驗(yàn)確定。

3.3CFG樁沉降驗(yàn)算

根據(jù)有關(guān)規(guī)范，進(jìn)行復(fù)合地基變形驗(yàn)算，復(fù)合土層的壓縮模量及最終變形如表3所示。通過對擬建建筑物進(jìn)行復(fù)合地基變形驗(yàn)算可以得出，復(fù)合地基的變形不大，都在200mm范圍內(nèi)，滿足現(xiàn)行規(guī)范允許的變形量。

3.4CFG樁成樁注意事項(xiàng)

該場地地層主要由粉土、粉質(zhì)黏土、粉砂和細(xì)砂組成，CFG復(fù)合地基處理深度內(nèi)無膠結(jié)。根據(jù)鄰近場地CFG樁施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合該工程地層情況，CFG樁在該工程可以使用。在地面施工會(huì)造成空樁太長，土體易產(chǎn)生位移，建議先開挖基坑、支護(hù)，然后在基坑內(nèi)再進(jìn)行CFG樁施工，CFG樁施工時(shí)必須嚴(yán)格保證提鉆的同時(shí)立即開始澆灌混凝土，且保持一定的灌注壓力；CFG樁施工時(shí)，應(yīng)注意對周圍環(huán)境可能造成不良影響。CFG樁施工時(shí)要采用無害建筑材料，避免對地下水及土體造成污染。

4結(jié)束語

通過對擬建建筑物地基處理的方案設(shè)計(jì)，確定CFG樁在該工程可以使用。按照CFG樁復(fù)合地基處理的承載力驗(yàn)算及變形驗(yàn)算，得出了該方案能夠滿足設(shè)計(jì)要求。建議根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行CFG樁復(fù)合地基施工。

作者：周春雷 單位：鄭州市建筑設(shè)計(jì)院