復(fù)雜地址條件下的基礎(chǔ)設(shè)計

司國娟

摘 要：在復(fù)雜地基上進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計，往往會遇到許多復(fù)雜的問題。文章結(jié)合位于基巖面坡度總體起伏較大，且局部有基巖出露的地基基礎(chǔ)設(shè)計，重點介紹了工業(yè)廠房的山地基礎(chǔ)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：場地；基巖；單樁承載力

三聯(lián)乳業(yè)乳品加工廠工程，為三聯(lián)乳業(yè)投資興建，擬建場地位于貴陽清鎮(zhèn)市石板村，貴陽至清鎮(zhèn)公路旁，是貴陽市2011年重點項目。鍋爐房及水處理間是新建廠區(qū)的動力中心，為全廠提供提供蒸汽、生產(chǎn)用水和消防用水。

1 車間概況

本車間長86m寬22.5m最大跨度19.5m，建筑物高度為12.8m，鍋爐房設(shè)計選擇二臺30t/h組裝式燃煤水管鍋爐，設(shè)有上煤除渣系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)。水處理能力為40t/h。生產(chǎn)輔助用房部分包括辦公室、化驗室、更衣室、休息室、淋浴間及衛(wèi)生間等。結(jié)構(gòu)型式：鍋爐間及水處理間為排架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土柱，屋面為輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面；生產(chǎn)輔助用房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓板。

2 地形地貌及工程環(huán)境條件

地形地貌：擬建場區(qū)所處地貌單元為貴陽巖溶盆地風(fēng)化溶蝕中低山地貌，經(jīng)過初期場地平整，現(xiàn)在擬建場地內(nèi)相對較平整，場地標(biāo)高1278.23～1288.02m之間，相對高差9.19m。

工程環(huán)境條件：場地工程環(huán)境簡單，四周空曠。現(xiàn)場地已平場，開挖形成的邊坡最高3.90m，為切向巖石邊坡，自然狀態(tài)下穩(wěn)定。

3 基巖土層分布及構(gòu)造

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，出露地層為三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）中厚層白云巖。實測產(chǎn)狀為傾向60°～68°，傾角28°～34°，巖體呈現(xiàn)單斜產(chǎn)出。場區(qū)及臨近地段無斷層通過，地質(zhì)構(gòu)造較簡單，區(qū)域穩(wěn)定性較好。

3.1 素填土：為新近填土，主要成分由粘土、碎石、塊石等構(gòu)成，以粘土為主，約占90%，碎石、塊石約占10%?；靥顣r間為1個月，未分層碾壓，結(jié)構(gòu)松散。場地內(nèi)厚度變化較大0～16.00m，平均厚度為3.34m。

紅粘土：呈似層狀產(chǎn)出。黃色，土質(zhì)均勻、細(xì)膩，塊狀結(jié)構(gòu)，偶見鐵錳質(zhì)結(jié)核，其厚度受場平時開挖和下伏基巖面起伏控制變化大。按塑性狀態(tài)的不同可分為：硬塑紅粘土和可塑狀紅粘土。

3.2 硬塑紅粘土：似層狀產(chǎn)出，厚度不均，部分地段受場平影響缺失。厚度0.80～7.60m，平均厚度2.910m。承載力特征值fak=200kPa。

3.3 可塑紅粘土：透鏡狀分布，厚度不均，于硬塑紅粘土和素填土之下，上覆于基巖之上，厚度0～9.70m，平均厚度3.98m。承載力特征值fak=170kPa。

3.4 基巖：中厚層白云巖，層狀單斜產(chǎn)出，灰色-灰白色，中厚層，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀、柱狀，巖芯采取率65%～85%，根據(jù)巖塊飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk=31.30MPa，綜合場地鉆探取芯情況，評價該場地巖體為較破碎，較硬巖巖體，巖體基本質(zhì)量級別為Ⅳ級。承載力特征值fak=3000kPa。局部基巖出露。

4 基礎(chǔ)型式的確定

根據(jù)地基和基礎(chǔ)設(shè)計要求：同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上。根據(jù)場地土質(zhì)分布極不均勻，且情況復(fù)雜，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗和地質(zhì)報告建議，我們綜合考慮決定采用人工挖孔大直徑擴(kuò)底灌注樁（以下簡稱人工挖孔樁）或柱下獨立基礎(chǔ)，樁身長度≥3米；以基巖-中風(fēng)化白云巖為持力層，保證基礎(chǔ)沉降及沉降差控制在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

5 基礎(chǔ)設(shè)計

本工程共有48根柱，最大軸力設(shè)計值為1215KN。根據(jù)地質(zhì)報告反映的情況確定，有46根柱下的基巖在室外地面標(biāo)高以下3米以上，采用的是人工挖孔樁，另外2根柱下的局部基巖在室外地面標(biāo)高以下3米以上采用獨立基礎(chǔ)。

人工挖孔樁基礎(chǔ)是一柱一樁，每根樁的長度由現(xiàn)場確定，樁直徑為1000mm，不擴(kuò)底。單樁承載力特征值為2300KN，樁底進(jìn)入基巖800。采用人工成孔，鋼筋混凝土護(hù)壁。獨立基礎(chǔ)底面積由上部荷載確定。

設(shè)計要求相鄰基礎(chǔ)的底面高差不得大于其水平凈距，要求采用相關(guān)規(guī)范所規(guī)定的方法逐樁檢測，以確保樁基質(zhì)量。如果施工中發(fā)現(xiàn)與地質(zhì)報告及設(shè)計不符地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)及時通知勘察、設(shè)計單位，共同協(xié)商解決，隨時變更設(shè)計，進(jìn)行地基處理。

6 靜載試驗基樁檢測

為確保單樁實際豎向承載力達(dá)到設(shè)計要求，承臺施工前先進(jìn)行靜載試驗，采用慢速維持荷載法，分十級進(jìn)行加載，試驗最終加載4700kN。測試結(jié)果顯示，均能滿足設(shè)計要求。整個工程共有46根樁，樁長3.5～15.8米，樁身質(zhì)量及完整性檢測由采用樁基低應(yīng)變動力檢測-反射波法檢測樁身質(zhì)量，所測46根基樁中有45根樁樁身完整性屬A類樁，有1根樁樁身存在輕度缺陷，屬B類樁，工程上仍可使用。

7 結(jié)束語

由于地質(zhì)情況復(fù)雜，基巖層變化較大，這樣在基礎(chǔ)設(shè)計過程中就存在較多不確定因素，如樁長、基礎(chǔ)型式是深基礎(chǔ)還是淺基礎(chǔ)等等，這些問題給設(shè)計工作帶來很大困難。設(shè)計過程中和設(shè)計完成后我們分別與勘察單位貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司，審圖單位貴陽市工程設(shè)計質(zhì)量監(jiān)督站進(jìn)行過溝通，兩個單位都對基礎(chǔ)設(shè)計給予了肯定。同時我們也了解到，這種在一個建筑單體里同時使用人工挖孔樁與柱下獨立基礎(chǔ)在貴州省也是比較多見的，是處理基巖層變化較大的地基的常用的方法，雖然工挖孔樁是深基礎(chǔ)爾柱下獨立基礎(chǔ)是淺基礎(chǔ)，但是因為都以中風(fēng)化白云巖為持力層，基礎(chǔ)沉降及沉降差都能控制在國家規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。做到了經(jīng)濟(jì)合理，滿足業(yè)主及施工單位等方面的要求。

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