填方區(qū)建筑物地基方案選擇

1、<p>　　填方區(qū)建筑物地基方案選擇</p><p>　　[摘 要]本文結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，介紹了在填方區(qū)建筑物地基處理方式的選擇方法。同時(shí)通過(guò)對(duì)填方區(qū)灰?guī)斓鼗幚矸绞郊夹g(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出結(jié)論：通過(guò)調(diào)整基礎(chǔ)埋深和選擇合理的基礎(chǔ)形式，在滿(mǎn)足承載力和變形要求的情況下，宜優(yōu)先選擇天然地基。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]填方區(qū) 地基處理形式 承載力 </p><p>

2、;　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）25-0172-01 </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　選擇建筑填方區(qū)的地基處理形式有多種，常用的方法有：振沖加固、灰土擠密樁法、強(qiáng)夯法、樁基礎(chǔ)等，眾所周知，每一種地基處理方法都有其適用范圍和局限性，不管采用什么地基處理方法，處理后的地基承載力都是備受

3、重視的一個(gè)主要問(wèn)題，其地基處理的經(jīng)濟(jì)性也在考慮范圍中。 </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　國(guó)電建投內(nèi)蒙古有限公司布連電廠一期工程擬建3座相同的干灰?guī)?，并排布置，每座灰?guī)斓膬?nèi)徑為12m，庫(kù)頂高26m，存灰段高度14m，有效容量1500m3，每個(gè)灰?guī)斓幕抑?2000KN，另加排灰設(shè)備、除灰管道、風(fēng)選設(shè)備、氣化設(shè)備、氣化板等約600K

4、N。因全廠的±0.000標(biāo)高相對(duì)于廠區(qū)絕對(duì)標(biāo)高1355.30，灰?guī)旖ㄖ^(qū)整平標(biāo)高為1348.25～1347.84，高差達(dá)7.050m～7.460m，屬填方區(qū)。下面就如何選擇該區(qū)域地基方案進(jìn)行論證。 </p><p>　　2 干灰?guī)靺^(qū)域地質(zhì)情況 </p><p>　　根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，本場(chǎng)地除上層場(chǎng)地平整填方層以下各層土地層巖性以第四系風(fēng)成粉細(xì)砂、細(xì)砂、粘性土和碎石土為主，按巖性及

5、物理力學(xué)性質(zhì)自上而下分為五層. </p><p>　　3 建筑場(chǎng)地類(lèi)別及場(chǎng)地地震效應(yīng) </p><p>　　本擴(kuò)建場(chǎng)地的場(chǎng)地土類(lèi)型為中硬土、建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。 </p><p>　　建筑場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度0.084g，地震基本烈度為6度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s。本場(chǎng)地的飽和砂土不存在地震液化問(wèn)題。 </p><p>　　4 地下水

6、及水、土腐蝕性評(píng)價(jià) </p><p>　　廠區(qū)內(nèi)淺層地下水為上層滯水，主要接受大氣降水的補(bǔ)給，水量較少，水位恢復(fù)較慢。年變幅在兩米?；?guī)靺^(qū)域地下水位埋深為2.90m～3.60m，水位標(biāo)高為1344.94～1344.65m。 </p><p>　　該場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性。場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無(wú)腐蝕性。 </p><p&

7、gt;<b>　　5 凍土深度 </b></p><p>　　廠區(qū)最大凍土深度：2.10m。 </p><p><b>　　6 地基方案選擇 </b></p><p>　　6.1 擬采用的兩種可行的地基方案 </p><p>　　方案一：采用天然地基。 </p><p>　　

8、由于上層厚度7m左右填土不能用做天然地基持力層，①層粉細(xì)砂屬風(fēng)積而成，呈松散狀態(tài)，強(qiáng)度較低，亦不能作為天然地基持力層。所以基礎(chǔ)埋深須做到-10m，利用②層土作為天然基礎(chǔ)持力層。： </p><p>　　方案二：采用振沖碎石樁復(fù)合地基方案。此方案適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基?；A(chǔ)埋深按-6.5m考慮，以①層粉細(xì)砂為復(fù)合土層。 </p><p>　　6.2兩種地基方案承

9、載力計(jì)算如下： </p><p>　　方案一：采用天然地基，基礎(chǔ)持力層座在第②層細(xì)砂土層上，地基承載力特征值240kPa，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》）所給出的公式進(jìn)行深度修正后承載力375kPa </p><p>　　灰?guī)旎A(chǔ)埋深-10m，采用筏板基礎(chǔ)，底板面積：560m2，經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力為354.30kPa。小于深度修正后的地基承載力fa=375kPa，地基承載力滿(mǎn)足要求。 <

10、/p><p>　　方案二：采用振沖碎石樁復(fù)合地基方案?；A(chǔ)埋深-6.500m，采用筏板基礎(chǔ)，底板面積：560m2。經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力為319.9kPa。 </p><p>　　振沖碎石樁加固地基的機(jī)理是振沖施工時(shí)，一方面通過(guò)振沖器借助自重、水平激振力和高壓水沖使泥漿排出孔外，形成大于振沖器直徑的樁孔，再向孔內(nèi)灌入砂石料，在振沖器的作用下，形成大直徑高密度樁體，另一方面由于水沖振動(dòng)使砂土處于飽和

11、狀態(tài)，在振沖器強(qiáng)烈的振動(dòng)下產(chǎn)生液化并重新排列羅致，在樁孔中加入粗骨料后，被振沖器擠入周?chē)翆又?，使砂土的密度增加，空隙率降低，土的?nèi)摩擦角和干密度增大，同時(shí)，振沖碎石樁是良好的排水減壓通道，有效地消散超孔隙水壓力，消除砂土液化，從面提高了地基土的承載力。通過(guò)樁體與樁間土體的共同作用，使復(fù)合地基承載力大幅提高。 </p><p>　　結(jié)合本工程地層情況，按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）第7.2.8

12、條，根據(jù)公式：fspk=mfpk+（1-m）fsk m=d2/de2 </p><p>　　式中：fspk―振沖樁復(fù)合地基承載力特征值（KPa） </p><p>　　fpk―樁體承載力特征值，宜通過(guò)單樁載荷試驗(yàn)確定； </p><p>　　fsk―處理后樁間土承載力特征值（KPa） </p><p>　　宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取，如無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然

13、地基承載力特征值。 </p><p>　　m―樁土面積置換率 </p><p><b>　　d―樁身平均直徑 </b></p><p>　　de―一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑。 </p><p>　　等邊三角形布樁de=1.05SS為樁間距 </p><p><b>　　計(jì)算如下

14、： </b></p><p>　　經(jīng)振沖后樁間土承載力特征值fsk=120kPa， </p><p>　　樁體承載力特征值fpk=400KPa（同廠區(qū)脫硫建筑載荷實(shí)驗(yàn)值） </p><p>　　要求處理后的復(fù)合地基承載力特征值fspk≥250KPa </p><p>　　振沖碎石樁樁體到達(dá)下臥基巖，按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JG

15、J79-2002）第7.2.8條，此時(shí)需要的樁體面積置換率為： </p><p>　　m=（fspk-fsk）/（fpk-fsk）=（250-120）/（400-120）=0.464 </p><p>　　選用55KW振沖器振沖形成的樁體直徑可達(dá)600～1000mm，樁徑按900mm設(shè)計(jì)計(jì)算，樁體截面積Ap=3.14d2/4=0.636m2，一根樁承擔(dān)的處理面積為： 　　A=AP/m=0

16、.636/0.464=1.37（m2） </p><p>　　A=3.14de2/4 de=1.32m </p><p>　　等邊三角形布樁：S=de/1.05=1.258m </p><p>　　選用等邊三角形布置樁，計(jì)算為s=1.258m，實(shí)際取樁間距s=1.300m，，則實(shí)際面積置換慮為m=0.465。 </p><p>　　復(fù)合地基承

17、載力特征值fspk驗(yàn)算： </p><p>　　fspk=mfpk+（1-m）fsk=250.2kPa>250kPa， </p><p>　　按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）所給出的公式進(jìn)行深度修正： </p><p>　　fa=fak+ηdγm（d-0.5）=250.2+1x18x6=358.2（kPa） </p><

18、p>　　計(jì)算結(jié)論：Fk=319.9kPa<fa=358.2kPa，地基承載力滿(mǎn)足要求。地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范執(zhí)行。 </p><p>　　振沖處理深度的確定：制樁時(shí)樁端應(yīng)到達(dá)細(xì)砂、粉質(zhì)粘土含砂礫④-1、圓礫④-2、泥質(zhì)砂巖⑤層。根據(jù)現(xiàn)行地基處理規(guī)范，樁長(zhǎng)不宜小于4.0m，根據(jù)灰?guī)靺^(qū)域地質(zhì)剖面確定本區(qū)域樁長(zhǎng)取6.0m。振沖碎石樁處理范圍根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件確定。設(shè)計(jì)碎石樁滿(mǎn)堂布置，

19、基礎(chǔ)外邊緣擴(kuò)大一排樁。 </p><p>　　褥墊層：振沖施工完成后，根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定，清除表面泥漿，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，然后鋪設(shè)一層厚度約50cm的砂卵石墊層，采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行夯實(shí)。 </p><p>　　6.3 兩種地基方案技術(shù)比較結(jié)論： </p><p>　　采用天然地基方案：優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量宜保證。缺點(diǎn)是基礎(chǔ)埋深較深-10.000m，基坑需開(kāi)挖約10.0

20、00m到持力層②層土，基坑開(kāi)挖工程量較大，且上層砂土層自然放坡比較困難，需采取一定措施保證基坑穩(wěn)定?；A(chǔ)澆筑完后回填土較深約7.300m，回填質(zhì)量不易保證，基礎(chǔ)混凝土用量加大。 </p><p>　　采用振沖碎石樁符合地基方案：優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)埋深較淺-6.500m，沉降小，基坑開(kāi)挖工程量小，基礎(chǔ)澆筑完后回填土量小，回填深度約4.200m.缺點(diǎn)：因①層土為粉細(xì)砂層，成孔效果不容易保證，基坑開(kāi)挖后再施工碎石樁，施工周期較

21、長(zhǎng)，當(dāng)?shù)厥┕び盟幸欢ɡщy，其施工對(duì)周?chē)呀?jīng)施工的建筑物基礎(chǔ)（如煙囪基礎(chǔ)等）有影響。 </p><p>　　6.4 兩種地基方案經(jīng)濟(jì)比較（表1） </p><p>　　從以上兩種方案比較看：振沖碎石樁雖然也能滿(mǎn)足使用要求，基坑開(kāi)挖量相對(duì)較小，但造價(jià)較高，同時(shí)施工周期較長(zhǎng)，施工用水量較大；天然地基方案，雖然基礎(chǔ)沉降量比復(fù)合地基方案較大，但經(jīng)計(jì)算能夠滿(mǎn)足規(guī)范要求。天然地基開(kāi)挖相對(duì)較深，但施工周