3m厚素填土場地某建筑物的基礎形式選擇

1、3m 厚素填土場地某建筑物的基礎形式選擇摘要：某調(diào)度中心為五層框架結構，位于地源 熱泵機房附近，上部素填土較厚，約 3.0 m,總建筑面 積3976.9m2,三排柱子，柱距7.2m,單柱最大軸力設 計值約6000kN。文章闡述了較為可行的利用天然地基 的獨立基礎方案和換填墊層的獨立基礎方案的設計要 點及參數(shù)選取，并對其經(jīng)濟性進行了對比，最終選擇 了利用天然地基的獨立基礎方案， 為業(yè)主節(jié)省了投資。關鍵詞：素填土；天然地基；換填墊層；經(jīng)濟性1 工程概況某調(diào)度中心為五層框架結構，位于鄭州市，場地 屬沖積平原，地勢平坦開闊，西北側為一層地源熱泵 動力機房，北側為一片空地，東側為員工食堂及兩層 乘務員調(diào)

2、度及候乘樓。該調(diào)度中心一層、四層層高 3.9m，二、三層層高3.6m，五層層高5.7m，室內(nèi)夕卜 高差0.6m,建筑高度21.3m，總建筑面積3976.9m2。 其用途多為辦公，抗震設防類別為丙類，抗震等級為 7度（0.15g）,設計使用年限50年，采用三排柱子， 柱距7.2m,頂層為大空間會議室和調(diào)度中心，為滿足 使用功能，頂層局部進行抽柱處理，單柱最大軸力設計值約 6000kN場區(qū)內(nèi)自上而下土層分布如下： 素填土（ Q4ml）:黃褐色，稍密，稍濕，主要 以粉土為主，層底埋深 3.0m 左右，平均厚度 3.0m， 分布于場區(qū)地層上部。 粉土（ Q4al）:黃褐色，稍密，稍濕濕，無光 澤反應，

3、干強度低，韌性低，搖振反應中等，局部夾 粉質(zhì)黏土薄層，層底埋深6.507.90 m,平均厚度 4.26m，地基承載力特征值120kPa。 中砂（Q4al）:黃褐色，中密，飽和，級配不良， 主要礦物成分為石英、長石等，層底埋深 9.30 11.10m,平均厚度3.06m，地基承載力特征值180kPa。 細砂（Q4al）:黃褐色、青灰色，密實，飽和， 級配不良，主要礦物成分為石英、長石等，層底埋深14.7018.40m，平均厚度4.92m，地基承載力特征值 190kPa。 1粉土 （Q4al）:黃褐色，中密，濕，干強度低， 韌性低，搖振反應中等，無光澤反應，層底埋深 12.70 16.20m,平均

4、厚度1.97m，地基承載力特征值130kPa。 細砂（Q4al）:黃褐色、青灰色，密實，飽和， 級配不良，主要礦物成分為石英、長石等，最大揭露 厚度13.50m，地基承載力特征值240kPa。2 基礎方案基礎形式的選擇應在滿足使用、安全、經(jīng)濟并且 便于施工等條件下綜合考慮，擇優(yōu)選擇。由于該場地 存在較多地暖井，不適合做樁基礎，不適合采用 CFG 樁復合地基，故擬采用獨立基礎形式。鑒于素填土較 厚，考慮兩種基礎方案：方案一、第二層粉土地基承載力特征值 120kPa， 可以作為持力層，開挖全部素填土，基礎埋深3.6m；方案二、鑒于素填土較厚，基礎埋深 2.0m，基底采用三七灰土換填至第二層粉土（約

5、 1.6m 厚）。3 設計要點及參數(shù)當基礎寬度大于 3m 或埋置深度大于 0.5m 時，從 載荷試驗或其他原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基 承載力特征值，尚應按下式修正：（1）1 ，式中為修正后的地基承載力特征值（kPa）;為地基承載力特征值（kPa）;、為基礎寬度和 埋置深度的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別 取值；為地基底面以下土的重度（kN/m3）,地下水位 以下取浮重度、為基礎底面以上土的加權平均重度（kN/m3）,位于地下水位以下的土層取有效重度；b 為基礎底面寬度，當基礎底面寬度小于 3m 時按 3m 取 值，大于 6m 時按 6m 取值； d 為基礎埋置深度（ m）， 宜自室

6、外地面標高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土 地面標高算起，但填土在上部結構施工后完成時，應 從天然地面標高算起。三七灰土換填墊層底面處的附加壓力值可按下式 計算：（2）2 ，式中 b、l 分別為矩形基礎底邊的寬度 和長度（ m）； 為相應于作用的標準組合時，基礎底 面處的平均壓力值（kPa）；為基礎底面處土的自重壓 力值（kPa）; z為基礎底面下墊層的厚度（m）; 0為 墊層材料的壓力擴散角（） 。方案一基礎埋深3.6m，設計持力層為第二層粉 土，基礎寬度修正系數(shù)為 0.3，深度修正系數(shù)為 1.5， 地基承載力特征值為 120kPa。方案二基礎埋深2.0m，基底下三七灰土換填 1.5m，基礎寬

7、度修正系數(shù)為0.3,深度修正系數(shù)為1.0， 地基承載力特征值結合公式 （ 2）和灰土的最大承載力 特征值為200250kPa綜合確定為200kPa。4 計算結果分析 本工程計算采用的是中國建筑科學研究院 PKPM CAD 工程部開發(fā)的建筑結構空間有限元分析計算軟 件 JCCAD （2010 版 V2.1 ）。地面以下的主要工程量對 比如下表一。經(jīng)預算員計算，方案一基礎部分總投資 59.6 萬元， 方案二基礎部分總投資 82.6 萬元，方案一比方案二基 礎部分減少投資 23 萬元，故選擇方案一作為本工程的 基礎方案。5 結論 根據(jù)以上方案比選，工程最終采用了天然地基上 的獨立基礎方案，為業(yè)主節(jié)省了投資，也希望為類似 工程提供參考。參考文獻1 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部