珠海橫琴總部大廈一期樁基設(shè)計(jì)計(jì)算方案

珠海橫琴總部大廈（一期）樁基設(shè)計(jì)計(jì)算方案中冶交通工程技術(shù)有限公司2012年9月10日PAGE5/25支盤樁設(shè)計(jì)擠擴(kuò)支盤樁是一種新型支盤承載結(jié)構(gòu)，它順應(yīng)了軟土地質(zhì)的工程特性，針對(duì)地基中支盤發(fā)揮作用小、土變形大的問題，提出了增力增壓科技、巨臂科技、多級(jí)科技等更適應(yīng)軟地質(zhì)條件下的支盤承載方式。在近兩年的應(yīng)用效果是：高層建筑工后沉降減小40%-50%，基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定期1年內(nèi)，使建筑物的基礎(chǔ)工程安全使用年限由50-70年可增至100年；由于提高了支盤的承載性能和剛度，特別是巨臂支盤的阻尼（減震器）作用，將有效減小地震力對(duì)建筑物的破壞；在采用支盤地工第二代科技基礎(chǔ)上，承載力支盤安全系數(shù)提高到2.4，已達(dá)歐洲標(biāo)準(zhǔn)；2、巨臂支盤樁技術(shù)在提高工程安全性能同時(shí)，也改善了工程效率。（1）提高了材料利用效率，基礎(chǔ)工程（基樁、承臺(tái)、筏板）材料節(jié)省，工程造價(jià)節(jié)省15%-20%；（2）實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，節(jié)約了水泥、鋼材的冶煉能耗，節(jié)約了施工電耗，節(jié)約了大量材料運(yùn)輸?shù)挠秃模粶p少了泥漿排放污染，減少了各種運(yùn)輸?shù)膹U氣排放；實(shí)現(xiàn)了原材料中資源開采的節(jié)??；（3）由于節(jié)省大量的工程量而提高了工期效率；縮短工期20%。3、提高了工程建設(shè)的科技含量，降低了工程風(fēng)險(xiǎn)：（1）第二代支盤地工科技針對(duì)復(fù)雜的軟土地質(zhì)條件實(shí)現(xiàn)了勘察、設(shè)計(jì)、施工一體化系統(tǒng)科技集成，實(shí)現(xiàn)了每一根工程樁的承載力可以檢驗(yàn)、可以判斷、可以調(diào)控；（2）由于每一根樁的地質(zhì)情況可實(shí)現(xiàn)再勘察檢驗(yàn)，每根樁的承載力可以判斷調(diào)控，大量的有效信息可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工程的信息化管理；（3）集成的支盤地工科技使復(fù)雜多變的軟土地質(zhì)工程風(fēng)險(xiǎn)降低到最低；造價(jià)和工期成為可控的工程條件。工程的安全和質(zhì)量在動(dòng)態(tài)管理過程中不斷被調(diào)整和保障，通過科技實(shí)現(xiàn)了放心的陽(yáng)光工程。4、樁基設(shè)計(jì)圖1受力機(jī)理分析示意圖a—普通直樁受力機(jī)理；b—支盤樁受力機(jī)理PPqpqsqpqsqp1qpiqpn(a)(b)5、方案普通灌注樁：樁型J1：樁直徑900mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；樁型J2：樁直徑1200mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；樁型J3：樁直徑900mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；樁型J4：樁直徑1200mm，有效樁長(zhǎng)約51m，樁端進(jìn)入8層0.51m；樁型KB1：樁直徑800mm,有效樁長(zhǎng)越58m，樁端進(jìn)入8層11.32m；寬臂擠擴(kuò)支盤樁：ZJ1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑1.6m；ZJ2型樁：樁直徑900mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.0m；ZJ3型樁：樁直徑1200mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.2m(1根代替J3樁型2根）；ZJ4型樁：樁直徑900mm，樁長(zhǎng)28m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.0m；ZKB1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)20m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑1.5m；PAGE25/25根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，施工時(shí)除達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、標(biāo)高外，還應(yīng)通過擠擴(kuò)支盤機(jī)（專利設(shè)備）擠擴(kuò)旁壓值檢驗(yàn)地質(zhì)，如土質(zhì)變化較大，可增設(shè)支或盤調(diào)控承載力。見下圖圖.擠擴(kuò)支盤成形機(jī)整機(jī)受力圖.擠擴(kuò)支盤成形機(jī)整機(jī)受力（a）擠擴(kuò)初始狀況（b）擠擴(kuò)終了狀況GTP=1\*GB1⒈吊車鋼絲繩=2\*GB1⒉接長(zhǎng)管=3\*GB1⒊液壓缸=4\*GB1⒋主機(jī)頭T0GP0P04321P6、施工工法：本工程采用支盤地工-旋挖工法（專利/專有技術(shù)）。以上工法特點(diǎn)為盤腔不存留殘?jiān)鞅P端土通過靜力擠壓，盤端土承載力有所提高。7、施工設(shè)備：本工程采用08型巨臂型擠擴(kuò)支盤機(jī)：YZJ(A)800C-2008巨臂型和YZJ(A)600-2010型（專利/專有設(shè)備）。針對(duì)珠海市橫琴島地區(qū)地質(zhì)條件,寬臂型支盤機(jī)，可保證按一定角度和一定搭接寬度連續(xù)擠擴(kuò)成盤，保證了盤腔成型規(guī)則和穩(wěn)定性。由于施工區(qū)域?yàn)樯百|(zhì)土，根據(jù)工程需要,采用YZJ(A)800C-2008巨臂型和YZJ(A)600-2010型全液壓擠擴(kuò)支盤機(jī).YZJ(A)800C-2008巨臂型和YZJ(A)600-2010型雙級(jí)大臂設(shè)備，盤徑大，盤腔成形質(zhì)量有保障。8、樁身設(shè)計(jì)：樁身采用C40混凝土，塌落度180～22cm，和易性強(qiáng)。本工程樁身截面鋼筋含量可等同一般灌注樁。9、質(zhì)量檢驗(yàn)：樁孔、盤腔應(yīng)采用井徑數(shù)字掃描儀檢測(cè)，準(zhǔn)確檢驗(yàn)盤腔幾何尺寸及盤腔是否存留沉渣，可提供單樁驗(yàn)收幾何圖形資料。應(yīng)嚴(yán)格控制樁孔清孔及泥漿質(zhì)量。如進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)監(jiān)理咨詢，可由支盤地工派專業(yè)工程師現(xiàn)場(chǎng)咨詢服務(wù)。支盤樁孔徑支盤樁孔徑、盤腔數(shù)字三維掃描檢測(cè)設(shè)備及圖形二、設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)果1、樁基設(shè)計(jì)要求樁型樁徑(mm)盤徑(mm)盤數(shù)（個(gè)）樁長(zhǎng)(m)樁端持力層支盤樁ZJ1Φ8001600251全風(fēng)化花崗巖ZJ2Φ9002000251全風(fēng)化花崗巖ZJ3Φ12002200251全風(fēng)化花崗巖ZJ4Φ9002000228礫砂ZKB1Φ8001500228礫砂普通灌注樁J1Φ900//63強(qiáng)風(fēng)化花崗巖J2Φ1200//63強(qiáng)風(fēng)化花崗巖J3900//63強(qiáng)風(fēng)化花崗巖J41200//51全風(fēng)化花崗巖KB1Φ800//58全風(fēng)化花崗巖2、樁設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)果根據(jù)勘探孔10號(hào)位置土層參數(shù)。1、抗壓:單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Qu,按中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)-擠擴(kuò)支盤樁灌注技術(shù)規(guī)程<CECS192:2005>計(jì)算。Qu=uqsiLi+ηqpjApj+ηqpAp式中：Qu───單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)u───主樁樁干周長(zhǎng)（m）Li───當(dāng)?shù)趇層土設(shè)置承力盤時(shí)，樁穿越第i層土折減盤高的有效厚度，按表1的計(jì)算方法確定；qsik───樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，可按勘測(cè)報(bào)告提供的值采取，也可參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定取值；詳見表3η───盤底土層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)；水下作業(yè)時(shí)可按下表2的規(guī)定取值；Ap───單樁底盤投影面積（m2）Apj───第j盤扣除樁身截面積的盤投影面積(m2）qp───底盤所在土層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa），詳見表3qpj───第j個(gè)盤處在土層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa)，詳見表3表1：土層名稱公式粘性土、粉土Li=Hi-1..2h砂土Li=Hi-（11.5~1..8）h碎石類土Li=Hi-1..8h其他Li=Hi-（11.1~1..2）h注：1、其中，Hi為第i層土的厚度；2、未設(shè)置承力盤時(shí)i=0.表2：承力盤位置盤徑900mm1400mm1900mm上盤1.30.950.9中盤1.20.850.8下盤1.10.750.7注：1、當(dāng)盤底部持力層厚度小于4d時(shí)，表中取值宜適當(dāng)折減；2、表中，上、下盤以外的所有盤均稱“中盤”表3：巖土名稱標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值N’(擊)地基土（巖）承載載力特征值ffak(kPa)鉆（沖）孔灌注樁樁樁周土摩擦擦力特征值qsa(kPa)鉆（沖）孔灌注樁樁樁端阻力特特征值qpa(kPa)沖填土①4.0908.0淤泥=2\*GB3②0.5504.0粉質(zhì)粘土③7.915026.0淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土④④5.0609.0粉質(zhì)粘土⑤10.218033.0淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土⑤⑤15.27010.0中砂⑤216.518025.0礫砂⑥27.825050.01600粉質(zhì)粘土⑥19.81608.0礫質(zhì)粘性土⑦26.723035.0全風(fēng)化花崗巖⑧39.633065.0700強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑨68.9650100.01400中風(fēng)化花崗巖⑩30004000微風(fēng)化花崗巖⑾450060002、抗拔：?jiǎn)螛敦Q向抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Uu,按中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)-擠擴(kuò)支盤樁灌注技術(shù)規(guī)程<CECS192:2005>計(jì)算,（計(jì)算式中的參數(shù)是根據(jù)此工程的試樁工程靜載實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)結(jié)果推算及天津地區(qū)土層參數(shù)確定）。Uu=uλiqsiLi+ηqpjApj式中：Uu───單樁豎向抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)u───主樁樁干周長(zhǎng)（m）λi───樁周第i層土的側(cè)阻力折減數(shù)，按上表1的規(guī)定取值Li───當(dāng)?shù)趇層土設(shè)置承力盤時(shí)，樁穿越第i層土折減盤高的有效厚度，按表2的計(jì)算方法確定；qsi───樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，可按勘測(cè)報(bào)告提供的值采取，也可參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定取值；η───盤底土層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)；水下作業(yè)時(shí)可按上表2的規(guī)定取值；Apj───第j盤扣除樁身截面積的盤投影面積(m2）qpj───第j個(gè)盤處在土層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa)表3：土層名稱λ值砂土0.50~0.770粘性土、粉土0.70~0.880普通灌注樁：樁型J1：樁直徑900mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；Qu=uqsiLi+ηqpApuqsiLi=0.9*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+10.8*50+20.6*35+8.3*65+4.21*100)=7086KNηqpAp=0.9*0.9*3.14*1400/4=890KNQu=7086+890=7976KN樁型J2：樁直徑1200mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；Qu=uqsiLi+ηqpApuqsiLi=1.2*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+10.8*50+20.6*35+8.3*65+4.21*100)=9447KNηqpAp=1.2*1.2*3.14*1400/4=1583KNQu=9447+1583=11030KN樁型J3：樁直徑900mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；Qu=uqsiLi+ηqpApuqsiLi=0.9*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+10.8*50+20.6*35+8.3*65+4.21*100)=7086KNηqpAp=0.9*0.9*3.14*1400/4=890KNQu=7086+890=7976KN樁型J4：樁直徑1200mm，有效樁長(zhǎng)約51m，樁端進(jìn)入8層0.51m；Qu=uqsiLi+ηqpApuqsiLi=1.2*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+10.8*50+20.6*35+0.51*65)=5953KNηqpAp=1.2*1.2*3.14*700/4=791KNQu=5953+791=6744KN樁型KB1：樁直徑800mm,有效樁長(zhǎng)越58m，樁端進(jìn)入8層11.32m；Qu=uqsiLi+ηqpApuqsiLi=0.8*3.14*(2.78*9+4*33+25.4*50+14.5*35+11.32*65)=6711KNηqpAp=0.8*0.8*3.14*700/4=351KNQu=6711+351=7062KNUu=uλiqsiLi=0.8*3.14*0.7*(2.78*9+4*33+25.4*50+14.5*35+11.32*65)=4696KN寬臂擠擴(kuò)支盤樁：ZJ1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑1.6m；Qu=uqsiLi+ηqpjApj+ηqpApuqsiLi=0.8*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+(10.8-1.2*0.7*2)*50+20.6*35+0.51*65)=3606KNηqpjApj=(1.6*1.6-0.8*0.8）*3.14*（0.75++0.95）*16000/4=41102KNNηqpAp=0.8*0.88*3.144*700//4=3522KNQu=3606++4102++352==86066KNZJ2型樁：樁直直徑900mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.0m；Qu=uqssiLi+ηqpjAppj+ηqpApuqsiLi=0..9*3.114*(122.09*99+1.6**33+1..9*50++3.5*88+(10..8-1.22*1*2))*50++20.6**35+0..51*655)=40554.6KKNηqpjApj==(2*2--0.9*00.9）*3.144*（0.75++0.95）*16000/4=68814.7KNηqpAp=0.9*0.99*3.144*700//4=5144.7KNNQu=4054..6+68114.7+5514.7=113384KNNZJ3型樁：樁直直徑1200mmm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.2m；Qu=uqssiLi+ηqpjAppj+ηqpApuqsiLi=1..2*3.114*(122.09*99+1.6**33+1..9*50++3.5*88+(10..8-1.22*1.2**2)*50++20.6**35+0..51*655)=51337.5KKNηqpjApj==(2.2**2.2-11.2*1..2）*3.144*（0.75++0.95）*16000/4=100895.11KNηqpAp=1.2*1.22*3.144*700//4=15883.4KKNQu=5137..5+108895.1++1583..4=117616KNZJ4型樁：樁直直徑900mm，樁長(zhǎng)28m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑2.0m；Qu=uqssiLi+ηqpjAppj+ηqpApuqsiLi=0..9*3.114*(122.09*99+1.6**33+(11.9-1**1)*500+3.5**8+(8.991-1.22*1.2))*50)==1725KNηqpjApj==(2*2--0.9*00.9）*3.144*（0.75++0.95）*16000/4=68815.2KNηqpAp=0.9*0.99*3.144*16000/4=10017.8KNQu=1725++6815..2+10117.8=9558KNZKB1型樁：樁樁直徑800mm，樁長(zhǎng)20m，6層設(shè)2個(gè)盤，盤徑1.5m；Qu=uqssiLi+ηqpjAppj+ηqpApuqsiLi=0..8*3.114*(2..78*9++4*33++(13.222-1.22*0.7**2)*500)=18444.8KKNηqpjApj==(1.5**1.5-00.8*0..8）*3.144*（0.75++0.95）*16000/4=34439.3KNηqpAp=0.8*0.88*3.144*16000/4=3551.9KKNQu=1844..8+34339.3+3351.9=56336KNUu=uλiqqsiLii+ηqpjAppjuλiqsiLi=0.8**3.14**0.7*((2.78**9+4*333+13..22*500)=14439KNNηqpjApj=（0.95++0.75）*16000*(1.55*1.5--0.8*00.8）*3.144/4=34439KNNUu=14439+34439=4878KN

附件：支盤樁天天津市漢濱城城市花園項(xiàng)目目的實(shí)例及此此工程如今的的沉降情況一、工程概況漢濱城市花園住宅宅小區(qū)坐落于于漢沽區(qū)，東東臨大豐路，南南、西側(cè)為長(zhǎng)長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)場(chǎng)有限責(zé)任公公司供應(yīng)處，北北側(cè)為易居庭庭苑小區(qū)。城城市花園住宅宅小區(qū)總建筑筑面積：2108440㎡。其中地上上建筑面積：：1660331㎡，地下停車車庫(kù)面積：448099㎡。共有高高層住宅16棟，層數(shù)為24～30層，為剪力力墻結(jié)構(gòu)；商商業(yè)樓2棟，層數(shù)為2～3層，為框架架結(jié)構(gòu)。會(huì)所所物業(yè)：1棟，單層，框框架結(jié)構(gòu)；地地下停車庫(kù)：：1棟，單層，框框架結(jié)構(gòu)。建筑高度為93..6m，地下基坑坑深約為5m，采用混凝凝土框架剪力力墻結(jié)構(gòu)，基基礎(chǔ)形式為樁樁伐基礎(chǔ)，±0.00標(biāo)高為2.15m，自然地面面標(biāo)高約為+1.0m。1.１、地質(zhì)概況依據(jù)天津市地質(zhì)工工程勘察院提提供的《天津津市漢濱投資資有限公司城城市花園住宅宅小區(qū)巖土工工程勘察報(bào)告告》，本工程程的工程地質(zhì)質(zhì)概況如下：：該場(chǎng)地地貌單元為為沖～海積平平原地貌，第第四系沉