地基基礎(chǔ)方案的選擇

1、的檢驗(yàn)及辦公樓地基基礎(chǔ)方案的選擇貴土木六班1工程概況擬建的檢驗(yàn)及辦公樓為四層磚混結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高470. 1,荷 載 300kN/mo2場(chǎng)地環(huán)境與工程地質(zhì)條件2.1自然地理及氣象擬建物場(chǎng)地原為拆遷空地和耕地。場(chǎng)地經(jīng)平整，場(chǎng)地開(kāi)闊、地形 有一定的起伏。場(chǎng)地標(biāo)髙（以鉆孔孔口標(biāo)高為準(zhǔn)）468. 36472.28ni, 相對(duì)高差3. 92mo場(chǎng)地屬亞熱帶季風(fēng)型氣候，其主要特點(diǎn)是：四季分明、氣候溫和、 雨量充沛、夏無(wú)酷署、冬少冰雪。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹NE向，常年平均風(fēng)速 為1.2米/秒，年平均風(fēng)壓140Pa,最大風(fēng)壓約250Pa,年平均降雨量 為9001000mm,七、八月份雨量集中，易形成暴雨。2.2場(chǎng)地

2、環(huán)境1、在擬建物場(chǎng)地圍未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程安全造成影響的不良地質(zhì)作用 和地質(zhì)災(zāi)害。2、勘察期間，場(chǎng)地屬于空地，勘察過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)埋藏的河道、 浜溝、墓穴、防空洞等對(duì)工程不利的埋藏物。3、從場(chǎng)地及場(chǎng)地附近的環(huán)境地質(zhì)條件分析，未發(fā)現(xiàn)有對(duì)地基土 和地下水的污染源。2.3場(chǎng)地工程地質(zhì)條件經(jīng)勘察查明，場(chǎng)地土層由第四系全新統(tǒng)素填土（QJ）,第四 系中下更新統(tǒng)冰水沉積層（Qi/1）的粘土和含粘土卵石組成?，F(xiàn) 分述如下：1、第四系全新統(tǒng)人工填土層（QJ）（1）素填土：黃灰色；由近期場(chǎng)地整平回填粘土組成。松散, 屬于欠固結(jié)土層。據(jù)調(diào)查，回填時(shí)僅經(jīng)過(guò)運(yùn)土的重車(chē)碾壓過(guò)，未進(jìn) 行專(zhuān)項(xiàng)分層碾壓或夯實(shí)處理，結(jié)構(gòu)紊亂，均勻性差，承載

3、力低，未 經(jīng)處理不能選作擬建物的基礎(chǔ)持力層，最大回填厚度達(dá)4. 50mo（2）素填土：黃灰、灰色；由粘土混少量磚、瓦碎塊及植 物根系等組成。分布較連續(xù)，結(jié)構(gòu)紊亂，均勻性差，承載力低，未 經(jīng)處理不能選作擬建物的基礎(chǔ)持力層。局部地段分布，最大達(dá)2. 0mo 場(chǎng)地人工填土層分布較連續(xù)，最大厚度5.0m。2、第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層粘土（Q】+2叩）（1）粘土：灰黃、黃褐、棕紅色。硬塑，局部堅(jiān)硬。含鐵猛 質(zhì)氧化物斑痕及其結(jié)核；緩傾裂隙較發(fā)育，隙間充填灰白色粘土 礦物。分布不連續(xù)，厚度變化大，為中等壓縮性土。粘土具較髙承載 力，是場(chǎng)地良好的天然地基土。場(chǎng)地大部分地段分布，該層最大厚 度 5. 4mo（

4、2）含粘土卵石：灰黃色。主要由卵石組成，卵石成分系巖 漿巖及變質(zhì)巖類(lèi)巖石組成，多呈圓形亞圓形，一般粒徑510cn）, 部分粒徑大于15cm,可見(jiàn)最大粒徑達(dá)20cm,混少量漂石,中等 強(qiáng)風(fēng)化，部分強(qiáng)風(fēng)化呈砂粒狀。充填物為粘土，含量約2540%, 粘土含鐵猛質(zhì)氧化物斑痕及其結(jié)核。分布連續(xù)，壓縮性中等，具一 定承載力，是場(chǎng)地良好的基礎(chǔ)持力層和下臥層，埋深0. 007. 00mo3場(chǎng)地水文地質(zhì)條件3. 1地下水類(lèi)型及埋藏條件場(chǎng)地地下水屬上層滯水，略帶承壓型。地下水主要接收大氣降水補(bǔ)給，以地 下徑流方式向低洼地帶排泄，場(chǎng)地素填土結(jié)構(gòu)松散，為強(qiáng)透水層；粘土層 具阻水作用，為隔水層。由于場(chǎng)區(qū)填土厚度較大，大

5、氣降雨易在填土 中匯聚，形成上層滯水，建議施工時(shí)，做好抽排水處理措施。3.2地下水位勘察期間為豐水期，地下水穩(wěn)定水位埋深為1.52. 7m左右，地 下水年變化幅度11.5mo4場(chǎng)地地震效應(yīng)根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)(GB 50011-2010)，該場(chǎng)地的抗震設(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)地震分組屬第 三組，設(shè)計(jì)特征周期為0. 45so根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、場(chǎng)地土的名稱(chēng)、 性狀、場(chǎng)地中的地基土埋深情況，估算場(chǎng)地土層的等效剪切波速為 230. Om/so覆蓋層厚度大于5. 00m,建筑場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)。為可進(jìn)行 建設(shè)的一般場(chǎng)地。場(chǎng)地?zé)o液化土層分布。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī) (GB5001

6、1-2010)第4. 1. 1條規(guī)定判定：該場(chǎng)地為可進(jìn)行建設(shè)的一 般場(chǎng)地。5地基基礎(chǔ)方案根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)情況、水文地質(zhì)條件和場(chǎng)地地震效應(yīng)，可以 選擇的地基基礎(chǔ)方案很多。5.1天然地基上的基礎(chǔ)方案5. 1. 1采用剛性基礎(chǔ)擬建建筑物場(chǎng)地圍，土質(zhì)情況復(fù)雜，表層素填土由近期場(chǎng)地整平 回填粘土組成，松散，屬于欠固結(jié)土層，結(jié)構(gòu)紊亂，均勻性差，承 載力低，未經(jīng)處理不能選作擬建物的基礎(chǔ)持力層，其厚度在擬建建筑 場(chǎng)地圍最厚能達(dá)到3. 5m （以設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為準(zhǔn)），而其下層的硬塑性 粘土層，分布不連續(xù)，厚度變化大，為中等壓縮性土，具較髙承載力， 承載力特征值可達(dá)240kPa,是場(chǎng)地良好的天然地基土。地下水穩(wěn)定

7、 水位埋深為1.52. 7m左右，地下水年變化幅度11.5m。擬建的檢驗(yàn)及辦公樓為四層磚混結(jié)構(gòu)，上部荷載300kN/m,可以選用 剛性基礎(chǔ)，基礎(chǔ)材料選用磚和水泥砂漿。但要保證基礎(chǔ)地面位于素填 土以下，初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深3.6m。磚強(qiáng)度應(yīng)該不低于MU10,砂漿的 強(qiáng)度不低于M5,同時(shí)要注意剛性基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比和剛性擴(kuò)散角，查 相應(yīng)規(guī)可得。剛性基礎(chǔ)能承受較大的荷載，穩(wěn)定性好，施工簡(jiǎn)便，但是自重大, 由于基礎(chǔ)埋深較大，土方開(kāi)挖量和運(yùn)輸量大，并且基礎(chǔ)地面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 地下水位，施工中需要進(jìn)行降排水。5. 1.2采用墻下鋼筋混凝土混凝土條形基礎(chǔ)擬建建筑物場(chǎng)地圍，土質(zhì)情況復(fù)雜，表層素填土由近期場(chǎng)地整平 回填粘土組

8、成，松散，屬于欠固結(jié)土層，結(jié)構(gòu)紊亂，均勻性差，承 載力低，未經(jīng)處理不能選作擬建物的基礎(chǔ)持力層，其厚度在擬建建筑 場(chǎng)地圍最厚能達(dá)到3. 5m （以設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為準(zhǔn)），而其下層的硬塑性粘土層，分布不連續(xù)，厚度變化大，為中等壓縮性土，具較髙承載力， 承載力特征值可達(dá)240kPa,是場(chǎng)地良好的天然地基土。擬建建筑物 為四層磚混結(jié)構(gòu)，承重方式可采用縱橫墻混合承重，荷載為300kN/m, 抗震設(shè)防烈度為7度，所以可選擇墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，但要保 證基礎(chǔ)地面位于素填土以下，初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深3. 6mo條形基礎(chǔ)的初步設(shè)計(jì)為：基礎(chǔ)寬度為1.5n）,基礎(chǔ)高度他二%7/；，取400m,混凝土強(qiáng)度等 級(jí)為C25,

9、條形基礎(chǔ)下的墊層厚度初步設(shè)為lOOnun,墊層混凝土強(qiáng)度 等級(jí)為C20,基礎(chǔ)底板受力鋼筋的直徑初步選擇1加m,間距選擇 150mm,混凝土保護(hù)層厚度為35mmo可以通過(guò)以下公式對(duì)荷載作用進(jìn)行計(jì)算并確定受力鋼筋的面積:F/?0 0MFVmax = （嘰+卩川，“皿號(hào)= Q嘰十Pj片，A- =M0.9。如果選擇天然地基上的墻下條形基礎(chǔ)，鋼筋混凝土用量大，施工技術(shù)要求髙，基礎(chǔ)底面位于地下水位以下，施工中需要進(jìn)行降排水, 基礎(chǔ)埋深相對(duì)較大（大于3. 5m），土方量大，土方運(yùn)輸和開(kāi)挖費(fèi)用大。5. 1. 3采用樁基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)組合基礎(chǔ)擬建物場(chǎng)地圍表層，土質(zhì)情況復(fù)雜，表層由近期場(chǎng)地整平回填粘土組成，松散，屬

10、于欠固結(jié)土層，結(jié)構(gòu)紊亂，均勻性差，承載力低，未經(jīng)處理不能選作擬建物的基礎(chǔ)持力層。而埋深6m左右的含粘土卵石層，具有較髙的承載力，樁的端阻力特征值高達(dá)lOOOkPa,是良好的持力層，可把建筑物的荷載傳遞到含粘土卵 石層，選用摩擦端承樁，各承臺(tái)間用鋼筋混凝土梁連接，保證梁 具有足夠抗彎剛度，這樣梁可以承受上部墻體傳來(lái)的荷載，并把 荷載傳給承臺(tái)，故梁可以作為條形基礎(chǔ)（如圖1）。樁長(zhǎng)初步設(shè)計(jì) 6m,以保證樁尖能深入粘土卵石層，保證良好的承載力?？刂瞥?臺(tái)的埋深，保證梁位于豐水期地下水位以上。選用樁基和條基組合基礎(chǔ)，能使基礎(chǔ)具有較高的承載力和穩(wěn) 定性，減小地基不均勻沉降帶來(lái)的影響，采用灌注樁，不需進(jìn)行

11、排水，施工周期短，但鋼筋混凝土用量大，費(fèi)用高。 - 梁（條影基 礎(chǔ)）栓基承臺(tái)圖1樁基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)組合基礎(chǔ)示意圖5.2地基處理后的基礎(chǔ)方案5.2.1地基處理技術(shù)的選擇由于需要處理的素填土厚度不厚，不到4n）,選擇淺層地基處理 方法。常用的淺層地基處理方法有重錘夯實(shí)法、碾壓法和換土墊層法。重錘夯實(shí)法的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作比較容易，夯錘可在現(xiàn)場(chǎng)制作, 另外配備一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)和三腳架就可進(jìn)行。適宜處理地下水位低于地表 0. 8m以上的非飽和粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填筑 的素填土地基。有效夯實(shí)深度一般為5左右，但在其影響深度圍， 不宜存在飽和軟土層，否則可能出現(xiàn)因軟土排水不暢而出現(xiàn)“橡皮土” 現(xiàn)

12、象，達(dá)不到處理的目的。碾壓法采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾、振動(dòng)碾或其他壓實(shí)機(jī)械壓 實(shí)松散的土層施工方法。該法多用于含水量較低的大面積填土的壓實(shí) 和雜填土地基的處理。換土墊層法是一種常用的地基處理方法，當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持 力層比較軟弱，不能滿(mǎn)足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換土 墊層法來(lái)處理。施工時(shí)先將基礎(chǔ)以下一定深度、寬度圍的軟土層 挖去，然后回填強(qiáng)度較大的砂、石或灰土等，并夯至密實(shí)。適用 于各種地基，造價(jià)低而且施工簡(jiǎn)單。在擬建建筑物場(chǎng)地圍，表層素填土厚度還不到4m,地基處理圍沒(méi) 有軟土層，豐水期地下水位埋深為1. 52. 7m,地下水年變化幅度1 1.5m,擬建場(chǎng)地面積稍大于30m X 16m

13、,場(chǎng)地周?chē)h(huán)境簡(jiǎn)單，地基處理 過(guò)程對(duì)周?chē)绊懖淮?，綜上考慮選用換土墊層法，為了減少排水量， 墊層采用砂石墊層。5.2.2換土墊層地基處理后的基礎(chǔ)方案的選擇1、換土墊層地基處理后的剛性基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)換土墊層地基處理后，使基礎(chǔ)持力層滿(mǎn)足一定的強(qiáng)度要求 后就可以使用剛性基礎(chǔ)，基礎(chǔ)材料選用磚和水泥砂漿，磚強(qiáng)度應(yīng)該 不低于MU10,水泥砂漿的強(qiáng)度不低于M5。并且經(jīng)過(guò)換土墊層地基 處理后，基礎(chǔ)埋深可以大大減小，可以控制在2m圍，初步設(shè)計(jì)1.8m, 根據(jù)相應(yīng)的要求確定剛性角和基礎(chǔ)構(gòu)造高度。與不進(jìn)行地基處理選擇的剛性基礎(chǔ)相比，地基處理后的剛性 基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深大大減小，節(jié)約了磚的用量，由于基礎(chǔ)埋深的減少, 降水要求也降

14、低。但是地基處理也要花費(fèi)不少。2、換土墊層地基處理后的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)換土墊層地基處理之后，使基礎(chǔ)持力層具有滿(mǎn)足要求的 強(qiáng)度，比如經(jīng)過(guò)地基處理后，假設(shè)能使持力層土的承載力特征值 達(dá)到210kPa,這時(shí)就可以選用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，且基礎(chǔ) 底面不用再必須位于粘土層中。經(jīng)過(guò)地基處理后選用條形基礎(chǔ) 時(shí)，基礎(chǔ)埋深可選擇2m以，初步設(shè)計(jì)為1.8m。相對(duì)于地基不經(jīng)過(guò)處理選用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，可以大大 節(jié)約鋼筋混凝土的用量，降水要求也降低。但是地基處理也需要 花費(fèi)不少資金。2、換土墊層地基處理后的筏板基礎(chǔ)由于表層素填土存在圍大且不能直接作為持力層，對(duì)地基進(jìn) 行一定程度的處理后，釆用換土墊層法，使

15、淺層土達(dá)到一定的承 載力，比如承載力特征值達(dá)到150kPa,這是就可以采用筏板基礎(chǔ)。 使用筏板基礎(chǔ)可以大大減少基礎(chǔ)埋深，有利于減少地基沉降，并 且能保證基礎(chǔ)位于豐水期地下水位以上，這樣不需要做太多的基 礎(chǔ)防潮措施。筏板基礎(chǔ)能夠提高地基承載力，減少地基的不均勻沉降，但是筏板基礎(chǔ)的鋼筋和混凝土的用量很大，土方的開(kāi)挖量和運(yùn)輸量大。6地基基礎(chǔ)方案的選擇 6.1幾種方案的比較地基基礎(chǔ)方案基礎(chǔ)材料費(fèi)用降排水情況土方開(kāi)量地基處理費(fèi)用施工難度施工工期基礎(chǔ)造價(jià)天然地基上的剛性基礎(chǔ)使用磚和水泥砂漿，費(fèi)用少需要進(jìn)行大量降排水土方量大容易較短較低天然地基上的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)鋼筋混凝土用量較大，費(fèi)用較高需要進(jìn)行大量降排水土方量大較容易較短高天然地基上的樁基和條基組合基礎(chǔ)鋼筋混凝土費(fèi)用大，費(fèi)用高無(wú)需進(jìn)行降