導(dǎo)語(yǔ)：樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1工程概況

自沙花園1#樓，地上主樓十四層，裙樓四層，地下室二層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。2002年五月開(kāi)始設(shè)計(jì)。擬建場(chǎng)地從上至下分別人工填土、粉質(zhì)粘土或含礫質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質(zhì)粘土、強(qiáng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖。粉細(xì)砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中風(fēng)化巖位于基底約25m。由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，故需進(jìn)行綜合考慮地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，滿(mǎn)足既安全又經(jīng)濟(jì)的要求。

2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

初步設(shè)計(jì)時(shí)擬采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，然而在基坑護(hù)壁樁開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)位于地面下11m左右的粉細(xì)砂極不穩(wěn)定，在土體自重壓力作用下，粉細(xì)砂自然上涌，10h最大上涌達(dá)2m。護(hù)壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細(xì)砂上涌，但代價(jià)太高。建設(shè)方要求基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用其它方案，經(jīng)研究擬采用筏板基礎(chǔ)。然而該工程位于山坡上，勘察方及建設(shè)方擔(dān)心過(guò)大的基底壓應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致粉細(xì)砂從地勢(shì)較低處涌出，要求作用在粉細(xì)砂土層上的最大壓應(yīng)力不能超過(guò)200kPa，該應(yīng)力值與土體的自重應(yīng)力基本相當(dāng)。通過(guò)對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，主樓部分由于層數(shù)多且抗震墻基本布置在主樓部分，導(dǎo)致基底壓應(yīng)力遠(yuǎn)超過(guò)允許值(除非筏板向四周擴(kuò)展得很大)。而裙樓部分對(duì)地基產(chǎn)生的壓應(yīng)力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應(yīng)力的及場(chǎng)地范圍影響，必須采用樁筏。

3補(bǔ)償平衡法

作為本工程設(shè)計(jì)的注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，本人查閱了國(guó)外類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，決定采用文獻(xiàn)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法-補(bǔ)償平衡法。經(jīng)過(guò)計(jì)算，結(jié)構(gòu)下部六層荷載由地基土承擔(dān)，六層以上的荷載由樁基承擔(dān)。這種方法參考了樁土共同作用，利用天然地基的承載力，使樁基與天然地基互補(bǔ)，采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補(bǔ)承擔(dān)，使樁的數(shù)量及筏板的厚度得以減少，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4布樁方式

在建筑工程中采用樁筏基礎(chǔ)，是為了確保建筑物不產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降和不超過(guò)允許范圍的傾斜。在傳統(tǒng)的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，主要采用等樁徑等樁長(zhǎng)等樁距布置，然而對(duì)本工程而言，由于上部荷載的不均勻性及受場(chǎng)地限制，若采用均勻布樁將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心距離遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)《層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6-99)的要求。同時(shí)使有些樁未能充分發(fā)揮作用，有時(shí)筏板的不均勻沉降也比較大?？紤]到主樓和裙樓的荷載差異性，且當(dāng)前建筑工程中主要采用灌注樁，便于調(diào)整樁的樁徑和長(zhǎng)度，本工程決定采用不均勻的布樁方式，其布置方式大體有如下幾種：圖1(a)為等樁徑等樁長(zhǎng)不等樁距；圖1(b)為不等樁徑等樁長(zhǎng)等樁距；圖1(c)為不等樁徑等樁長(zhǎng)不等樁距：圖1(d)為樁徑樁長(zhǎng)樁距均不等。本工程的設(shè)計(jì)中通過(guò)不斷調(diào)整樁距及樁的承載力，以達(dá)到筏板形心與上部結(jié)構(gòu)的基本重合。

5樁土復(fù)合地基設(shè)計(jì)

5．1樁土復(fù)合地基的優(yōu)點(diǎn)

5．1．1增強(qiáng)樁身上部樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以提高樁的承載力，改善樁的變形特性，減少地基沉降。

5．1．2通過(guò)對(duì)樁的施工，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁間土的擠密加固，充分發(fā)揮和利用地基土的承載力，有效地解決軟土地基承載力不足的問(wèn)題。

5．2樁土復(fù)合地基承載力計(jì)算

按照《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)52條之規(guī)定，對(duì)于樁數(shù)超過(guò)3根非端承樁復(fù)合地基，當(dāng)根據(jù)靜載試驗(yàn)確定當(dāng)樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，其復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺(tái)底1/2寬深度范圍內(nèi)(不超過(guò)5m)內(nèi)地基土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。由于該范圍內(nèi)土層為粉細(xì)砂，所以地基土不管擠密與否，地基土承力允許設(shè)計(jì)值均控制為200kPa，其極限承載力近似取400kPa。

5．3樁土復(fù)合地基及基礎(chǔ)沉降設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到若以中風(fēng)化巖為樁端持力層，雖然可提高每根樁的設(shè)計(jì)承載力，但樁在設(shè)計(jì)荷載作用下的沉降量極小，有可能導(dǎo)致地基土尚未開(kāi)始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁，以粗砂層為樁端持力層。通過(guò)計(jì)算及靜載試驗(yàn)確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定，通過(guò)平衡荷載法初步確定的總樁數(shù)就可以求得每根基樁的設(shè)計(jì)承載力。當(dāng)基樁的承載力確定后，根據(jù)每根柱或每片剪力墻的荷載進(jìn)行初步布樁。由于為不均勻布樁，所以樁數(shù)不能完全由承載力控制，還應(yīng)通過(guò)地基的沉降來(lái)調(diào)整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時(shí)測(cè)得的位移為35mm，在壓力為500kN時(shí)的穩(wěn)定位移為15mm，而無(wú)樁部分基礎(chǔ)的理論計(jì)算位移為22mm。顯然在樁土共同作用下，基礎(chǔ)位移肯定會(huì)大于樁或土任一種情況下產(chǎn)生的位移，甚至?xí)_(dá)到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)顯然不妥。因而樁土共同作用下的基礎(chǔ)沉降設(shè)計(jì)成為本工程的一個(gè)難點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)樁距一般在3.75～5.5D間，樁對(duì)土有較大的擠密作用。擠密系數(shù)f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距，D為樁徑)，擠密后的平均壓縮系數(shù)近似=原系數(shù)／f。再根據(jù)同一土層中的壓壓縮系數(shù)與壓縮模量的相對(duì)關(guān)系，近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復(fù)合地基的基礎(chǔ)沉降量近似=擠密后土產(chǎn)生的沉降+樁在設(shè)計(jì)荷載作用下產(chǎn)生的沉降。通過(guò)不斷的調(diào)整樁距及樁的承載力，達(dá)到樁土復(fù)合地基與無(wú)樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實(shí)際的一致，要求勘察單位在樁施工完后，重新鉆探取樣，測(cè)頂樁底以上土的壓縮模量。通過(guò)比較，兩者差距完全在允許范圍內(nèi)。

6實(shí)際沉降的分析與研究

該工程從投入使用到現(xiàn)在已超過(guò)四年，通過(guò)對(duì)施工及使用階段的沉降測(cè)量，主體竣工時(shí)最大沉降量為18mm，最小沉降量為10mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工一年后最大沉降量為24mm，最小沉降量為14mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工三年后最大沉降量為25mm，最小沉降量為15mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm，說(shuō)明沉降已基本穩(wěn)定。此沉降量稍大于理論計(jì)算值，但遠(yuǎn)小于規(guī)范允許值。該工程的沉降規(guī)律也與附近的一棟純筏板基礎(chǔ)的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

7結(jié)論

通過(guò)本工程可以看出，當(dāng)上部豎向荷載不均時(shí)完全可以采用不等距布樁的筏板基礎(chǔ)，從而減少筏板的內(nèi)力及不均勻沉降；摩擦型樁筏基礎(chǔ)的沉降規(guī)律與純筏板基礎(chǔ)基本一致。

摘要：在上部豎向荷載對(duì)地基產(chǎn)生的應(yīng)力分布很不規(guī)則導(dǎo)致筏板基礎(chǔ)形心與結(jié)構(gòu)重心距離很大，通過(guò)不均勻布置摩擦樁，采用樁土共同作用的復(fù)合基礎(chǔ)調(diào)整基礎(chǔ)荷載重心，從而使筏板形心與上部結(jié)構(gòu)重心基本重合，本文介紹了一種設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，旨在為類(lèi)似工程提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：樁筏基礎(chǔ)；不均勻布樁；補(bǔ)償平衡法；樁土相互作用