某高层建筑地基设计实践.pdf

城市建筑地基?基础 URBANISM AND ARCHITECTURE SUBGRADE- -OUNDATION
某高层建筑地基设计实践
A Foundation Design Practice in High-rise Building
陈佳 Chen Jia
摘要]本文针对某高层剪力墙结构地下土层复杂、地基三、原夯扩桩设计方案
(3)褥垫层设置的范围。砂石褥垫层和素混凝
承载力要求高等特点,阐述了采用夯扩柱做刚性桩的复合
住宅原设计方案采用柱身直径500mm,扩大土垫层设置范围比基础外边大200m。在垫层与
地基的设计思路和计算过程,结果表明这种地基处理方案头直径为900m的分扩桩,承台下均匀布桩,平均基础间铺设C10素混微十垫层,厚100mm
有效解决了该岩溶地区地基承载力小和沉降大的问题
柱间距2000mm。栟长均为15m。桩端持力层为地质六、设计计算
资料中③2、③3编号的粉质黏土层或石灰岩面,当
1.天然地基承载力特征值计算
关键词]高层建筑剪力墙结构地基设计
持力広为黏十.広时,要求端嵌入该十ム大于1.5m。
勘察告中提供的淤泥质十承载力特征值的经
柱身混凝土强度等数均为C25.単栟承裁力特征值为验值?alk为60kPa,基础底面土的加权平均重度
Ahstract] A high-rise shear wall has the characteristics of1100kN。总桩数为662根。但是在栟基础施工阶段
Ym-6kN/m2,地下室的抗浮水位的高稈按地勘报告
omplex underground and the high capacity of Foundation时,从已施工的耕情況发现实际地质条件与勘察报为±0.00m,基础埋深d为5.8m。对18层且有层地
caring. T his paper expounds the dcsign and calculation pr.告差异较大,为了食明棊柱持力下若性、场地不下室的住宅塔楼,经深宽修正后的承載力特征值为
uscs ranming-rcancd pilc as rigid pile in co
地质现象特别是地下溶洞的分布和发育規律,决91kPa
posite foundation. Thc rcsults show that this kind of fo.定对木工程补充施工勘探。施工勘探原则上采取
2.复合地基竖向承裁力特征值计算
undation treatment can cffcctivcly solvc the problem of small
桩一孔(钻探孔布置丁桩中心),并要求钻入完整
根括广厦软件计算结果,建筑物每层结构白重
beradc capacity and large foundation scttlcmcnt In karsts稳定微风化若层不小于5m,完整稳定中风化若层不加活載按9ka(考底板)计算,主楼地上18层
地下室1层共19层,则基底附加压力Po-19X1916
表1各十层主要物理力学指标
×5.8-268kPa。则复合地基竖向水载力特征值f
Keywords] high-rise building, structures of shear wall, design s# alan
「sは直「征4
应不小于268kPa
Mr11{n)10.a2(1")1-42(
of foundation
3.栟间距的定
复合地基竖向承载力特征值公式如下:
工作原理
=m1-+(1-m
刚性杜复合地基主要通过挤密(反峡在植十应
1R27B人之
力比上)和置換(反映在置换率上)两种途径来大
雷化石惠量
(2)
幅度地提高复合地基水载力。在外荷载作用下,复四、刚性桩复合地基设计方案
合地棊中桩与土是在等变形条件下工作的。由丁桩
x式中:fspk一复合地棊承载力特征値(kPa)
土刚度差异较大,桩身压缩变形量小丁柱间土的压岩溶发育,钻探见洞率高,が日场地的基片変化起"一桩土面积置换率:d一桩身外直径(m)
缩受形量,两者的着距需由桩与土的相对位移来完伏大。为避免基础沉降大和地基承载力小的问题,
根栟分担的处理地基面积的等效圆直径(m),
成。由于刚性栟桩土应力及乐缩模量都较大,特别根据复合地基的欣载机理,決定对塔楼部分采用刚
按等边三角形布柱时,de可按1.05s取值;Ra-一単
是栟端有好土时,将难于向下刺人满足变形协调。
栟竖同承载力特征值(kN):一包括栟芯土在
性桩复合地基的设计方案。
因此,刚性栟复合地基设计计算中褥垫层的设置成
选夯扩植徹为刚性桩是因为其在桩端形成扩大
内的桩横截面全面积(m2);B一桩间土承载力
为关健。有资料表明,调节褥垫层的厚度能明显改头,提高了栟端支承面积,同时夯挤密了桩端土,
折减系数;fskー修正后间土承裁力特征値
变刚性桩复合地基的承载力与变形。刚性植复合地増大了柱端阻力,最终使得桩承载力得到提尚。采
(kPa);s一桩距。
基在加荷初期,是与基础直接接触的垫层受到垂
橦身直径500m,扩大头直径为900mm的分扩植
由已知复合地基竖向水裁力特征值,单桩竖向
直荷载的作用而压縮,随着进一步的加荷,荷载将等边三角形布桩,柱中心距为1.75m,栟端持力层
水载力特征偵和淤泥质十水载力特征偵可由公式
均匀地传递到植顶及杜间十,由丁由积置换率小,为地质资料中③2、③3编号的粉质黏土层或石灰岩
(1)求出桩十前积置换率m;再由(2)公式即可确
在加荷不大时桩十应力比接近于1,这时绝大部分荷面,桩身混凝土强度等级均为(:25。由夯扩桩单桩
定柱间距则可初步确定桩间距为1.75m,此时复合
载由桩间土承担。随着荷载増加,桩间土压缩沉降向承载力特征值公式R-ェdエLixq、+n/4 XD,x f xgm
地基承载力特征值为270kIPa
加大,桩土应力比随之逐渐増大,上部荷载逐渐向根据钻孔资料计算出R范围在736kN~1183lN,取
表2复合地基軽向承载力特征侑计算表
栟转移,通过褥垫层对荷载的调整作用,而使栟间所有钻孔承载力计算的平均值为1000kN。但因为基
,R.4
1「4,研间
土的承载力得以充分发择?而大于栟间土承載能カ在溶洞发育地区,所以对欧取调整系数0.6,则最 D 19%025 Gow o0 0.85_ eox 002:0s 1. L77
的荷裁出栟承担,从而实现栟土共同作用。因此,后单桩竖向承载力特征值为600kN。
4.桩身张度确定
刚性桩复合地基可通过增大耕径、缩小桩间距来提五、褥垫层设置
由桩身强度验算公式Ra≤中,A,。(式中ゅ.为工
高置换率;也可通过增加桩长,将桩打到硬土层来
复合地基中褥垫层具有保证栟土共同承担荷载
作条件系数取O.7)可得げ≥1000(0.7×0.19625)
提高单桩承裁力,大大提高桩土应力比从而增大复的作用,设计垫层应注意以下几点
7.28N/mm,查《混凝士规范》选用C:25
合地基水载力
(1)祷垫层材料的选用:在杜顶和基础间应满1.9N/imn,满足要求。
二、工程实况
铺300厚褥整层,褥垫层材料可采用中粗砂(含泥量
5.沉降计算
某工程为地上16~-18层塔梭、一层地下室的住不得大于5%)、碎石或级配砂石,最大粒径不大于
复合地基的沉降