摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，論述了設(shè)計(jì)理論及方法，結(jié)構(gòu)選型和應(yīng)考慮的因素并由此設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的樁基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)；片筏基礎(chǔ)；基坑支護(hù)
中圖分類號(hào)：TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1、工程概況
本工程為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，高80m，總建筑面積為約2．5萬平方米，地下室二層，裙樓三層，地上23層，其中地下室及裙樓用作車庫及設(shè)備用房，塔樓為住宅房。
2、地質(zhì)條件
該場(chǎng)地原為剝蝕殘丘及沖洪積階地地貌，后經(jīng)人工堆上填平，地形平坦，場(chǎng)地地面標(biāo)高介于19.65―20.45之間．場(chǎng)地內(nèi)地層白上而下分述如下：
2．1人工填土，主要為索填土，由粘性七混少鼉砂、石塊并夾有少量垃圾所組成．稍濕，松散～稍密狀態(tài)，層厚0.5～2.8米。
2．2埋藏植物層，以粘性土為主，含少量砂、植物根系，濕，可塑狀態(tài)，層厚0.30～0.50米。
2．3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰黑、灰、暗灰黃色。不均勻含少量粉細(xì)砂和有機(jī)質(zhì)．濕～飽和，軟翅狀態(tài)，層頂埋深0．90～2．8米，層厚0．6～01．50米。
2．4粉細(xì)砂混粘性土，灰白、灰黃、黃白等色。該層不均勻地含有l(wèi)0～400%粘性土，并含有少量礫石，濕、松散～稍密狀態(tài)。層頂埋深1.00～4．30米．層厚0．40～1．90米。
2．5粉質(zhì)粘土，橙黃、褐黃色。由粘性土混少量角礫、礫砂等組成，呈網(wǎng)紋狀結(jié)構(gòu)。層頂埋深0．50～2．30米，層厚0．03～2．40米。
2．6礫質(zhì)粉質(zhì)粘土，褐黃、灰黃、淺灰綠色。由花崗片麻巖風(fēng)化殘積而成，稍濕～濕，可～硬塑狀態(tài)，層頂埋深2．10～4．70米，層厚為11．20～18．40米。
2．7全風(fēng)化花崗片麻巖：灰黃、黃褐色。巖石風(fēng)化劇烈，礦物多已風(fēng)化成粘性土，局部夾強(qiáng)風(fēng)化碎塊，巖打軟硬不均，厚巖結(jié)構(gòu)清晰，巖芯呈土狀，濕，堅(jiān)硬狀態(tài)。層頂埋深14．30～21．00米，層厚8．20～17．70米。
2．8強(qiáng)風(fēng)化化崗片麻巖：褐黃、灰黃色。巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯呈土狀或塊狀，巖塊手町折斷，合金易鉆進(jìn)。層頂埋深24．00～33．50米，層厚1．20～10．10米。
2．9中風(fēng)化花崗片麻巖：灰黃、淺灰色．巖芯呈碎塊狀，巖塊手折不斷，合金鉆進(jìn)較難。各孔均遇見該層，層頂埋深25．00～40.10米，層厚0．15～2．90米。
2．10微分化花崗片麻巖：灰綠、青灰色。巖石局部裂隙發(fā)育，斷口新鮮，巖芯呈碎塊狀。短柱狀，巖芯脆硬。層頂埋深25．60～40．80米，揭露厚度0．40～25．60米。
根據(jù)土層剪切波速測(cè)定結(jié)果、覆蓋層厚度，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CB50011一2010)的有關(guān)規(guī)定劃分：本場(chǎng)地土類型為中軟土，建筑場(chǎng)地類別為II類。
3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思路
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮建筑物超長(zhǎng)應(yīng)采取的措施．設(shè)計(jì)需考慮混凝土收縮和溫度應(yīng)力以及地基不均勻沉降的影響．所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需采取以下幾方面措施：
3.1適當(dāng)距離設(shè)置施工后澆帶，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)；
3.2混凝土摻加膨脹劑、減水劑、粉媒灰及減少水泥用量；
3.3合理設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)，嚴(yán)格控制建筑物的沉降和不均勻沉降差．
鑒于以上因素，地下室頂板和底板采用預(yù)留施工后澆帶分段澆筑的方法，防止混凝土收縮引起的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力與結(jié)構(gòu)開裂．地下室外墻、底板應(yīng)采用抗?jié)B混凝土，并采取防腐措施．
4、基礎(chǔ)選型與設(shè)計(jì)
《地質(zhì)勘察報(bào)告》中建議，本工程多層部分以中風(fēng)化花崗片麻巖作為樁端持力層，高層部分以微風(fēng)化花崗片麻巖作為樁端持力層。
在參考《地質(zhì)勘察報(bào)告》中建議的同時(shí)，結(jié)合本公司多年的高層設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)組對(duì)高層主樓部分的基礎(chǔ)選型提出了二種方案。其一是：高層部分以中風(fēng)化花崗片麻巖作為樁端持力層，并作擴(kuò)大頭，以充分利用樁身承載力：其二是：以微風(fēng)化花崗片麻巖作為持力層。后來，經(jīng)過進(jìn)一步的分析，發(fā)現(xiàn)本工程場(chǎng)地中，中風(fēng)化花崗片麻巖層較薄，層厚最薄處儀為0．15米，且分布情況不可知，樁端擴(kuò)大頭沒法做，施工操作比較困難。且由于樁端應(yīng)進(jìn)入持力層一定深度如按《商規(guī)》樁端進(jìn)入基巖深度取0．5～1．0倍的樁徑，這樣將造成部分樁的樁端持力層為中分化巖，部分為微分化巖。因此為方便施工且統(tǒng)一樁端持力層，決定將樁端持力層定為微風(fēng)化巖層，微風(fēng)化巖層的承載力標(biāo)準(zhǔn)值為8500kPa'換算成設(shè)計(jì)值后與樁身強(qiáng)度(采用C25混凝土)相當(dāng)，不需要做擴(kuò)大頭。這樣樁的總長(zhǎng)度增加并不大，但設(shè)計(jì)更合理。
裙樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也有二種方案：一種是考慮與主樓商層部分基礎(chǔ)型式統(tǒng)一。采用樁基礎(chǔ)，樁端位于強(qiáng)風(fēng)化巖層；另一種方案為裙樓采用片筏基礎(chǔ)。以粉質(zhì)粘十層作為持力層，根據(jù)《地質(zhì)勘察報(bào)告》中提供數(shù)據(jù)，粉質(zhì)粘土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值kc=2加kPa，考慮深度、寬度修正后，承載力更高，是可以滿足承載力要求的。第一種方案的優(yōu)點(diǎn)是裙樓與主樓基礎(chǔ)型式統(tǒng)一，基礎(chǔ)沉降變形�。秉c(diǎn)是造價(jià)受比片筏基礎(chǔ)高：第二種方案的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較低，但由于主樓與裙樓采用不同的基礎(chǔ)型式，二者之問不可避免地存在沉降差。如采用第二種方案，則必須采取切實(shí)可行的措施。以解決這個(gè)問題，本工程從節(jié)省工程造價(jià)的角度出發(fā)，最后采用了片筏基礎(chǔ)型式。為了解決沉降變形差異問題，本工程綜合采用了“調(diào)”、“放”、“抗”的方法。
4．1用“調(diào)”的方法．調(diào)節(jié)主樓、裙樓二者之間的沉降變形。由于主樓采用樁基礎(chǔ)，樁端持力層為微風(fēng)化巖層，主體部分沉降變形很小，要減小沉降差，就要盡量減少裙樓片筏基礎(chǔ)部分的沉降變形。為此，設(shè)計(jì)時(shí)裙樓部分將地梁做成反梁，將基礎(chǔ)底板底而做平，以避免因開挖地梁槽對(duì)地基土的擾動(dòng)。另外，設(shè)計(jì)時(shí)將裙樓片筏基礎(chǔ)底板每側(cè)往外挑板1300mm，一方面可以通過土體壓重從而避免裙樓在水反力作用下被抬起，同時(shí)通過挑飯，增大了基礎(chǔ)底面積，這樣基底單位面積上承受的荷載較小。附加應(yīng)力較小，地基沉降變形也隨之減小。
4．2采用“故”的方法．施工期間在主樓、裙樓之間設(shè)沉降后澆帶，待裙封頂60天后再澆筑后澆帶。這樣在施工期間主樓和裙樓基礎(chǔ)完全脫開，可以自由沉降，待澆筑后澆帶時(shí)，裙樓沉降已經(jīng)摹本穩(wěn)定。
4．3采用“抗”的方法，考慮到后澆帶澆灌后，主樓、裙樓之間可能仍存在微小的沉降差異，則采用“抗”的方法，增大主樓、裙樓相接處裙樓片筏基礎(chǔ)底板、地梁的剛度，并加強(qiáng)配筋，靠基礎(chǔ)自身的剛度來抵抗沉降差。
5需考慮因素：
5.1根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010），二、三級(jí)抗震墻設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件的最大軸壓比不能大于0.3，也即三級(jí)的抗震墻，當(dāng)軸壓比>0.3 時(shí)，應(yīng)該設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。當(dāng)軸壓比≤0.4 時(shí)，λv=0.12，當(dāng)軸壓比>0.4 時(shí)，λv=0.12，λv 為約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值。
5.2剪力墻與平面外相交樓面梁剛接時(shí)，應(yīng)確保樓面梁水平鋼筋的錨固長(zhǎng)度。在不影響建筑空間布置的前提下，設(shè)置壁柱是最行之有效的方法。當(dāng)受建筑門窗洞口或者里面效果的限制情況下，盡量采用小直徑的鋼筋。
結(jié)束語
本工程現(xiàn)已投入使用，地下室沒有發(fā)現(xiàn)任何開裂、滲水現(xiàn)象，沉降觀測(cè)資料也表明豐樓、裙樓沉降穩(wěn)定．事實(shí)說明了本工程采用的基礎(chǔ)型式及采取的處理措施是可行的，合理的為建設(shè)單位節(jié)省了大量的工程造價(jià)。
參考文獻(xiàn)
1 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2010 版（GB50011-2010）
2.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）
3.建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94－2008）
4.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）
5.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（廣東省標(biāo)準(zhǔn)）（DBJ15-31-2003）
