某工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析與經(jīng)濟(jì)比較

某工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析與經(jīng)濟(jì)比較 摘要 本文通過具體工程實(shí)例 介紹了在硬土 層埋置較深的情況下 淺基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)和地基處理三 種基礎(chǔ)方案的 分別闡述了各方案的優(yōu)缺點(diǎn) 并對(duì)地 基處理提出兩種樁長(zhǎng)的方案 通過綜合對(duì)比分析 優(yōu) 化方案設(shè)計(jì) 選擇了既經(jīng)濟(jì) 又滿足工程總體要求的 基礎(chǔ)方案進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 樁基礎(chǔ) 地基處理 水泥攪拌樁 沉降 量 經(jīng)濟(jì)比較 中圖分類號(hào) S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 設(shè)計(jì)概況 本工程位于福建省內(nèi) 為汽車試驗(yàn)跑道 跑道呈 啞鈴形 擬建道路寬 7m 總長(zhǎng)約 2100m 其中曲面 部分轉(zhuǎn)彎半徑約 66 75m 長(zhǎng)約 682m 曲面跑道相對(duì) 標(biāo)高約為 0 80m 3 0m 場(chǎng)地自然地面絕對(duì)標(biāo)高約為 6 00m 建筑用途為汽車測(cè)試試驗(yàn)跑道 按城市 級(jí) 次干道建設(shè) 路面類型為混凝土路面 路基曲面通過 堆土形成 本工程重要性等級(jí)為三級(jí) 擬建場(chǎng)地抗震 設(shè)防烈度為 7 度 設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0 10g 設(shè)計(jì)地震分組為第二組 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)丙級(jí) 中 軟場(chǎng)地土 類場(chǎng)地類別 場(chǎng)地為抗震一般地段 無 液化土層 設(shè)計(jì)依據(jù) 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ 79 2002 建 筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范 JGJ106 2003 建筑變形測(cè) 量規(guī)范 JGJ8 2007 工程地質(zhì)條件 場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造 擬建場(chǎng)地自上而下各土層的工程地質(zhì)特征見下表 表 1 1 各巖土層主要設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) 地下水 勘探結(jié)束部分鉆孔地下水穩(wěn)定水位埋深 1 30 1 50m 場(chǎng)地地下水和場(chǎng)地土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 中的鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)均具微腐蝕性 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案分析 1 擬建場(chǎng)地淺部地層中 素填土為欠固結(jié)土 結(jié)構(gòu)松散 力學(xué)強(qiáng)度低 均勻性差 分布不連續(xù) 厚 度薄 粘土強(qiáng)度較低 厚度較薄 其下分布有厚度 較大的高壓縮性軟弱土層 淤泥 該層受荷后變形較 大 地面沉降不符合要求 故 層淺基工程地質(zhì) 性能差 故舍棄淺基礎(chǔ)方案 2 如果采用樁基礎(chǔ) 首先需要分析持力層位 置 擬建場(chǎng)地中部土層 粉質(zhì)粘土力學(xué)強(qiáng)度中等 厚 度普遍較薄 且分布不連續(xù) 埋深淺 故 層工程地 質(zhì)性能一般 強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r雖具較高的力學(xué)強(qiáng)度 但該層遇水易崩解和軟化 擾動(dòng)后會(huì)降低其工程性能 層面坡度局部大于 10 為非均勻性地基 并且從 經(jīng)濟(jì)角度來看 本工程面積巨大 但對(duì)所需單樁承載 力較小 如果采用樁基礎(chǔ)不經(jīng)濟(jì) 故舍棄樁基礎(chǔ)方案 3 綜合考慮沿線路段路基土的特征 道路路 面設(shè)計(jì)標(biāo)高以及經(jīng)濟(jì)性等因素 可選經(jīng)分層壓實(shí) 機(jī) 械碾壓后的回填土 素填土及經(jīng)處理后的 淤泥共 同作為路基 最終選擇本工程地基處理方式采用水泥 土攪拌樁 攪拌樁直徑 500mm 樁間距 1 5mX1 2m 樁頂標(biāo)高均為 0 900m 5 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)比較 樁長(zhǎng)的確定 首先要考慮滿足復(fù)合地基承載力和 地面變形要求 其次再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)角度的比較 根據(jù)地 質(zhì)勘查情況 按樁端是否進(jìn)入 層粉質(zhì)粘土分為兩種 樁長(zhǎng)方案 方案一樁長(zhǎng) 8m 樁端未進(jìn)入 層粉質(zhì)粘 土 方案二樁長(zhǎng) 14m 樁端進(jìn)入 層粉質(zhì)粘土 首先分析方案一 承載力驗(yàn)算和地面變形的計(jì)算 參見 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ 79 2002 1 5 1 承載力驗(yàn)算 5 1 1 復(fù)合地基承載力特征值 代入計(jì)算得 5 1 2 復(fù)合地基頂面以上覆蓋弧形切面回填土及 跑道 最高處 3m 以及試驗(yàn)車重量 則復(fù)合地基頂 面附加壓力為 故復(fù)合地基滿足承載力要求 5 1 3 復(fù)合地基底面下臥層承載力驗(yàn)算 樁長(zhǎng) 8m 時(shí) 復(fù)合地基底面下臥層為淤泥 由 地勘報(bào)告 該層土的承載力特征值為 埋置深度大 于 0 5m 則修正后的復(fù)合地基底面下臥層承載力特 征值為 將以上各參數(shù)代入得 5 1 4 復(fù)合地基底面壓力 其中 A 加固地基的底面積 取單位長(zhǎng)度范 圍來計(jì)算 G 假想實(shí)體基礎(chǔ)的自重 f 作用在假想實(shí)體 基礎(chǔ)側(cè)壁上的容許摩阻力 取 AS 假想實(shí)體基礎(chǔ) 側(cè)表面積 pa 135 4kpa fa 故復(fù)合地基下臥層 承載力滿足要求 5 2 復(fù)合地基的變形 5 2 1 攪拌樁復(fù)合土層的壓縮變形 代入?yún)?shù) s1 0 0178m 5 2 2 樁端下未加固土層的壓縮變形 代入得 樁長(zhǎng) 14m 時(shí) 按上述計(jì)算過程 復(fù)合地基的變 形 s 0 0597m 13 9 綜上分析 方案二與方案一相比較 工程量增加 75 但地面沉降僅減少 13 9 即使考慮施工后的 附加沉降 方案一在經(jīng)濟(jì)角度依然具有較大優(yōu)勢(shì) 故 最終選擇方案一作為本工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案 6 小結(jié) 本文綜合對(duì)比分析 在硬土層埋置較深的情況下 優(yōu)化方案設(shè)計(jì) 選擇了既經(jīng)濟(jì) 又滿足工程總體要求