太原某项目地基处理方案选型浅析

　　摘 要: 通过对太原市某轻微液化场地丙类建筑的地基处理方案选型对比，介绍了对项目最终采用处理方式的检测情况，为该地 区类似场地的地基处理方案选型提供参考建议。

　　关键词: 液化，复合地基，桩基础

　　引言

　　太原市区内常见需特殊处理的场地为液化场地和湿陷 场地，液化场地集中分布于汾河两岸一级阶地，湿陷性黄土 场地集中分布于太原西山和东山山麓。在实际工作中，对 液化场地的地基处理方式选型，一直是各个勘察、设计及建 设单位所重视并感觉为难的工作，因为此项工作直接影响 着整个工程的成本和进度。下面就以太原某项目为例，进 行具体阐述。

　　1 项目概况

　　该项目位于平面为矩形，外轮廓尺寸较大，长 80. 7 m， 宽60. 0 m，地上9 层，地下1 层，建筑总高度45. 6 m，主体结 构类型为框架剪力墙结构，基础埋深 5. 2 m，预估基底压力 为 220 kPa。设计室外地面标高为 789. 0 m。

　　2 场地地质条件简要描述

　　场地地貌单元属汾河西岸一级阶地。场地地层主要有 第四系全新统近期人工堆积物( Q2ml 4 ) ，第四系全新统早、中 期河流相冲、洪积层( Qal + pl 4 ) 、第四系上更新统河流相冲、洪 积层( Qal + pl 3 ) ，土性以砂土、粉土、粉质粘土组成。

　　3 地下水

　　场地地下水类型属孔隙潜水，主要由侧向径流补给和 大气降水补给。丰水期稳定水位介于地表以下 2. 9 m ～ 3. 2 m，水位标高 786. 10 m ～ 786. 81 m。水位随季节性变化 幅度为 1. 0 m。

　　4 场地液化情况

　　该建筑场地类别为Ⅲ类。主要液化层为第②层粉土第③1 层中砂及第④层中砂，该场地为轻微液化。

　　5 地基处理选型

　　对于地基处理选型，我们一定是遵循先易后难的原则， 难易主要取决于施工成本、施工进度、施工条件等三个方 面。往往要通过多方面比对，才能从多个备选的方案中选 取出最优的方案来。下面就根据该项目具体情况，对地基 处理方案选型的思路进行分析。

　　5. 1 天然地基

　　1) 该场地为轻微液化场地，建筑抗震设防类别为丙 类。根据 GB 50011—2010 建筑抗震设计规范( 2016 年 版) 第 4. 3. 6 条规定，相应抗液化措施为“基础和上部结 构处理，亦可不采取措施”，天然地基的使用前提条件是 满足的。 2) 该项目基底标高为 783. 8 m，预估基底压力为 220 kPa( 建立在筏板基础上) ，天然地基持力层为第②层粉 土( 地基的均匀性满足) ，承载力特征值为 95 kPa，按照 GB 50007—2011 建筑地基基础设计规范式 5. 2. 4: fa = fak + ηbγ( b - 3) + ηdγm ( d - 0. 5) 。 对天然地基承载力进行深宽修正，修正后地基土承载 力特征值 为 230 kPa，天 然 地 基 承 载 力 要 求 可 满 足 设 计 要求。 3) 该项目属于体型简单的高层建筑，按 GB 50007— 2011 建筑地基基础设计规范中地基变形允许值控制。基 底附加压力为 140 kPa，经沉降计算并结合当地实测经验， 预估天然地基总沉降量约为 300 mm，约超出规范要求的 50% 。就变形控制而言，天然地基并不适用。

　　5. 2 复合地基

　　既然天然地基承载力基本满足，但变形不能够满足规 范要求，从节约成本的方面考虑，我们可以继续考虑采用复 合地基来达到减小建筑物变形的目的。 根据场地条件，可选的复合地基形式有振动沉管碎石 桩、水泥土搅拌桩和 CFG 桩。振动沉管碎石桩既可以通过挤密桩间土达到消除液化 的效果，也可以提高地基承载力和减小沉降，但由于工艺原 因，它施工产生的噪声与振动很大，不适合市区人口密集的 地方使用。再者，该项目工期紧张，碎石桩处理后桩间土承 载力恢复期较长，根据当地经验，28 d 后的复合地基承载力 检测值往往不能够达到设计所要求的数值。

　　从建设单位角 度出发，不希望这个检测周期太长，所以振动沉管碎石桩复 合地基方案对此项目不是很适用。 水泥土搅拌桩可以提高地基承载力和减小沉降，但是 不能处理液化，最主要的是 JGJ 79—2012 建筑地基处理 技术规范第 7. 3. 2 条规定“在腐蚀性环境中以及无工程 经验的地区适用时，必须通过现场和室内试验确定其实 用性”，此条规定的原因是水泥在腐蚀性土层中有可能不 凝固或发生后期崩解，安全隐患极大。

　　该项目土对混凝 土结构腐蚀等级为弱腐蚀性，所以安全起见，不建议采用 该方法。 CFG 桩是太原地区常见的地基处理方法，工艺成熟， 结果可靠，无论是提高地基承载力还是减小沉降，效果都 很明显，该场地比较适用。针对该工艺不能够消除场地 液化，只要采取基础和上部结构处理即可( 即采用筏板基 础等) 。

　　5. 3 桩基础

　　如果考虑复合地基处理效果不明显，项目有特殊要求， 需采用更高要求的抗液化措施时，可采用桩基础。桩基础 对于提高地基承载力和减小沉降的效果是毋庸置疑的，但 和复合地基相比较，其主要劣势为造价高，可作为复合地基 的备选方案。常用的桩基础包括钢筋混凝土灌注桩和高强 预应力混凝土管桩两种。

　　针对轻微液化场地，采用桩基础时需要重点注意的有 两点: 1) 如果采用灌注桩，该项目承台底面上下均位于液化 土层中，根据 JGJ 94—2008 建筑桩基技术规范第 5. 3. 12 条 规定，第②层粉土，第③1 层中砂及第④层中砂土层液化影 响折减系数取 0。 2) 如果采用高强预应力管桩( PHC) ，由于静压管桩 对桩周土有挤密作用，因此液化折减系数应根据桩基完 工后桩间土的 标 贯 击 数 确 定。另需提前预防由于本场 地砂层较厚，采用管桩可能有成桩困难情况，需 要 进 行 引孔。 6 CFG 桩复合地基分析 该项目最终采用的是 CFG 桩复合地基处理方式，其设 计参数为桩径400 mm，桩长22. 0 m，桩间距1. 50 m，正方形布置，桩端持力层为第⑥层中砂层( 非液化土层) 。

　　采用素 混凝土桩，桩身强度等级为 C25。 根据勘察报告的土层参数，理论计算值为单桩竖向抗 压承载力特征值 Ra 为 700 kN，复合地基承载力特征值 fa 为 350 kPa。设计要求单桩竖向抗压承载力特征值 Ra 为 660 kN，复合地基承载力特征值 fa 为 280 kPa。 该项目对 CFG 桩进行了试桩承载力检测。根据单桩竖向抗压静载试验结果，我们可以得出以下 两个结论: 1) 从桩周( 端) 土阻力方面考虑，实际发挥阻力稍大于 勘察报告提供的参考值，分析原因是桩端位于第⑥层中砂 层，持力层较好，反作用于桩侧阻力发挥效果好。 2) 从施工质量方面来看，基底开挖一次到位，导致基底 土层第②层粉土严重扰动，桩间土承载力降低明显( 复合静 载试验沉降普遍偏大) 。 对此 CFG 桩复合地基方案总体分析，是综合考虑项目 成本、进度、施工难度等众多因素的最优方案。

　　建筑工程师论文范例：浅谈建筑地基加固技术

　　7 结语

　　对于太原地区轻微液化场地丙类建筑的地基处理方案 选型，在综合考虑项目成本、进度、施工难度及受市区土方 施工管制严格等因素，根据经验，优先采取对基础和上部结 构处理的措施，地基处理方式选取应尽量选用常规的、成熟 的方法，尽量避免出现未知的、不可控的情况。

　　参考文献:

　　[1] JGJ 79—2012，建筑地基处理技术规范[S].

　　[2] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

　　[3] GB 50011—2010，建筑抗震设计规范( 2016 年 版) [S].

　　作者：许 明

转载请注明来自发表学术论文网：http://www.fbxslw.com/jzlw/23933.html