基礎設計畢業(yè)論文

1、中國地質大學（武漢）畢業(yè)論文院 （系）：工 程 學 院 專業(yè)：工 程 地 質學生姓名：鄭 志 強 學號：20071001580指導老師：劉 佑 榮 職稱：教 授擬定題目：成都某汽車汽配市場（二期）基礎設計摘要論文主要對北辰汽車汽配市場（二期）工程地基基礎進行設計論證，對建筑場地的環(huán)境、工程地質條件、巖土工程條件做了必要的描述。文中的重點是根據(jù)場地巖土工程性質、所處環(huán)境、水文地質狀況、結合成都地區(qū)相關類似的工程經(jīng)驗對基礎進行設計計算。天然地基淺基礎是一種比較成熟的基礎型式，在基礎工程設計時，在條件允許的情況下（有比較好的持力層，有足夠的承載能力使地基保持穩(wěn)定，滿足地基承載力設計的要求；而建筑物的

2、沉降不致造成結構構件開裂，又同時滿足建筑物的使用要求；建筑物層數(shù)不太多，基礎底面壓力不大，地質條件相對較好）【1】，應首先考慮采用天然地基，既省去地基處理費用，又可加快工程進度，施工也方便；同時，在考慮基礎型式時，在承載力滿足建筑要求下，也應首先考慮獨立柱基礎，這樣既節(jié)省材料，降低費用，同時還縮短工期，施工也方便。天然地基下的獨立柱基礎是柱基礎中最常用和最經(jīng)濟的形式，這是因為既充分利用了天然地基的承載力，而且工程量又少。也可分為剛性基礎和鋼筋混凝土基礎兩大類。剛性基礎可用磚、毛石或素混凝土，基礎臺階高寬比（剛性角）要滿足規(guī)范規(guī)定。一般鋼筋混凝土柱下宜用鋼筋混凝土基礎，以符合柱與基礎剛接的假定。

3、它們在國內(nèi)外的發(fā)展都比較早，而且應用也較成熟。它的主要有點有低噪聲、無污染、施工速度快、經(jīng)濟、可24小時連續(xù)施工等。而且它們的施工對場地的要求很低，對周圍環(huán)境的影響也較小。關鍵詞：獨立柱基礎，基礎施工，基礎方案，設計計算，天然地基ABSTRACTKeywords:目錄1、緒論51.1 選題意義51.3 工程概況52、 場地巖土工程條件62.1 場地條件及地形地貌62.2 地層結構特征62.3 水文地質條件72.4 區(qū)域地質條件72.5 氣象特征83、場地巖土工程分析與評價93.1 場地穩(wěn)定性及適應性評價93.2 地震效應評價93.3 地下水影響評價113.3.1 地下水類型及動態(tài)變化113.3

4、.2 地下水及土的腐蝕性113.3.3 含水層的滲透性123.4、場地巖土工程條件123.5、地基評價133.5.1 地基土工程性質評價133.5.2 地基土均勻性評價134、地基基礎設計154.1 天然地基評價154.2 基礎方案比選164.3 獨立柱基礎設計174.3.1 基礎埋置深度174.3.2 地基承載力174.3.3 基礎幾何尺寸設計174.3.4 地基變形驗算274.4 柱下獨立基礎施工295、結論31致謝32參考文獻33附錄 平面圖附錄 剖面圖22附錄 剖面圖1414附錄 剖面圖4242附錄 柱狀圖1、緒論1.1 選題意義隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代化建設步伐的加快，建筑規(guī)模

5、正以前所未有的速度發(fā)展著。高層建筑、地下鐵道、地下停車場、地下商場、大型水電站、水庫高速、公路和鐵路、海港碼頭等現(xiàn)代化設施，以及防治各種自然災害的構筑物比比皆是。2011年北京3月2日電國務院總理溫家寶1日主持召開國務院常務會議，討論并原則通過成渝經(jīng)濟區(qū)區(qū)域規(guī)劃。成渝經(jīng)濟區(qū)2015將建成西部重要經(jīng)濟中心。成都作為成渝經(jīng)濟區(qū)的一重點發(fā)展城市，在最近幾年內(nèi)經(jīng)濟將快速發(fā)展，隨之，在這區(qū)域的建筑也將快速發(fā)展。高層建筑、地下鐵道、大型商場，各種產(chǎn)業(yè)廠房等。于是對基礎的承載力和變形提出了更高的要求，特別是在各種復雜的地質條件下，如何經(jīng)濟合理地解決好地基基礎問題，在整個建筑工程中占有重要的地位。地基基礎是建

6、筑物與地基之間的連接體，是建筑物的根基，屬于地下隱蔽工程，它的勘察、設計和施工質量直接關系著建筑物的安危。據(jù)統(tǒng)計世界各國的工程事故中，以地基基礎事故最多，而一旦發(fā)生地基基礎事故，因該部分正位于建筑物底部，補救非常困難。因此為了保證建筑物的安全和必需的使用年限，基礎應當具有足夠的強度和耐久性。地基雖然不是建筑物的直接組成部分，但是它的好壞直接影響著整個建筑物。為了保證建筑物的安全，地基應該同時滿足兩個基本要求：首先，地基應具有足夠的強度，在荷載作用下不至于因地基失穩(wěn)而破壞；其次，地基不能產(chǎn)生過大的變形而影響建筑物的安全與正常使用。2008年的大地震給了我們深痛的教訓，也同時給了我們建筑工作者一個

7、警訊。怎么把建筑建的安全可靠，是作為一個建筑工作者應首要要考慮的問題?；A作為建筑物的根基，我們更應該意識到設計好基礎的重要性。怎樣設計安全的基礎？成了當下我們最應該思考的問題。同時，我們也應該考慮它的經(jīng)濟性。今后隨著建設工程的發(fā)展，怎樣既安全又經(jīng)濟的去設計基礎將是發(fā)展基礎技術的主要趨勢。而天然地基下的獨立柱基礎無疑是現(xiàn)下最經(jīng)濟的基礎方案。在能保證安全的情況下我們應盡量選擇這種方案。同時在采用這種經(jīng)濟的基礎方案下，怎樣去做到更安全？將是以后的主要研究方向。由于成都地區(qū)大部分地區(qū)處于河流的一，二，三級階地上，所以，這種基礎方案具有一定的可行性。1.2 工程概況北辰汽車開發(fā)有限公司擬在成都市青白江

8、汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)投資興建“北辰汽車汽配市場（二期）”項目，擬建項目總建筑面積約168197.4m2，由43幢建筑物組成。分別為辦公樓（分為A、B區(qū)）及戊類倉庫（分為C、D、E、F、G、H區(qū)），其中B1B3為8F，B4B5為10F，B2B5辦公區(qū)有一層連通的地下室，地下室設計±0.00為493.0m，埋深為5.0m；A辦公樓為3F，其余C、D、E、F、G、H戊類倉庫，均為1F。2011年3月，我全程參與了本場地的勘察設計，勘察過程以及勘察后期報告編制過程。2、 場地巖土工程條件 2.1區(qū)域自然地理與地質背景2.1.1 水文氣象（a）水文地質條件地下水類型及動態(tài)變化根據(jù)鉆探揭露，場地內(nèi)存在

9、的地下水主要為賦存于砂卵石層中的孔隙潛水，是本場地主要地下水類型。受大氣降水及上游地下水補給，水量較豐富，水位變化主要受季節(jié)性控制?？辈炱陂g接近枯水期未期，實際測得整個場地地下水位埋深為1.23.1m，相應高程為489.6492.2m，整個場地地下水從西向東流動。B、H區(qū)地下水穩(wěn)定水位埋深為1.22.0m，相應高程為490.82491.12m。本場地枯、豐水期地下水位升降幅度為1.52.0m；E、F、G區(qū)地下水穩(wěn)定水位埋深為1.82.4m，相應高程為489.96491.36。本場地枯、豐水期地下水位升降幅度為1.52.0m；A、C、D區(qū)地下水穩(wěn)定水位埋深為1.32.7m，相應高程為488.89

10、491.12m。本場地枯、豐水期地下水位升降幅度為1.52.0m。預計場地豐水期水位為492.50m。可能達到的最高水位標高492.50m?？垢∷粯烁呖砂?92.50m采用。另一類地下水為賦存于填土層中的上層滯水，僅在個別鉆孔所在地段分布，水位埋藏較淺，靠大氣降水和地表溝管滲漏補給，水量不大，施工易于排除。 地下水及土的腐蝕性評價表 表2-1評價要求試驗項目水的腐蝕性判定土的腐蝕性判定判定標準實測值腐蝕性等級判定標準實測值腐蝕性等級按環(huán)境類型砼結構的腐蝕性SO2 (mg/L)<30087.5102.5微<30025.295.6微Mg2+(mg/L)<200021.424.1

11、微<200014.921.6微NH+4(mg/L)<5000微/總礦化度(mg/L)<20000413.6429.8微/按地層滲透性判定砼結構的腐蝕性PH>5.07.547.61微>5.07.647.71微HCO-3(mmol/L)>1.0312.5348.6微/侵蝕性CO2(mg/L)<300微/判定對鋼筋砼中的鋼筋腐蝕性Cl-(mg/L)<10012.015.5微<2509.914.6微備注;其中對土的判定標準單位由水的mg/L相對應為mg/kg。地下水及土的腐蝕性根據(jù)水質分析報告和土腐蝕性試驗結果及巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2

12、001 2009版）附錄G及第12.2.1第12.2.5條，結合場地附近已有水文地質資料，綜合判定：場地所屬環(huán)境類別為類，場地內(nèi)地下水和土對混凝土結構及鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性，根據(jù)PH值判定土對鋼結構具微腐蝕性。（見表2-1）。地下水的滲透性場地內(nèi)主要含水層為砂卵石層，該層具較強的滲透性與含水性能，根據(jù)我院在場地附近已有的降水工程施工經(jīng)驗及相關資料，結合本場地水文地質特點，場地內(nèi)含水層（砂卵石層）的綜合滲透系數(shù)（K）可按20m/d采用。（b）氣象條件成都地區(qū)氣候溫和，降水豐沛，水網(wǎng)密布，土地肥沃。向有“天府”之稱。據(jù)成都氣象臺多年觀測資料表明，成都地區(qū)多年平均氣溫為16.2，極端最高

13、37.3，極端最低-5.9；多年平均降水量947.0mm，日最大195.2mm；蒸發(fā)量多年平均值1020.5mm；相對濕度多年平均值82%；多年平均風速1.35m/s，最大風速為14.8m/s（NE向），瞬時最大風速為27.4m/s，主導風向為NNE向，出現(xiàn)頻率為11%；年日照時數(shù)為12001300小時，日照最小年份只有960小時。2.1.2地形地貌場地地貌單元屬沱江水系一級階地。擬建場地位于成都市新都與青白江交界處的川陜路以西，大件路以東的青白江汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，場區(qū)地理位置優(yōu)越，交通極為便利。場地大部分地段為農(nóng)田，部分為舊建筑拆除地,場地地勢整體來說西高東低。最大高差2.5米。標高以以建設方

14、指定的場地西側A1點為基準點，其絕對標高為493.44米。2.1.3 地質背景成都在區(qū)域構造上處于龍門山山前斷裂和龍泉山斷裂之間的凹陷盆地東緣。龍門山斷裂和龍泉山斷裂平行展布于成都坳陷盆地的兩側（見圖2-1）。位于成都坳陷盆地西側的龍門山斷裂地震烈度大，頻度高，但波及成都其影響均未超過6度；成都凹陷盆地內(nèi)的斷裂構造在中早更新世活動較為強烈，自晚更新世至今，活動性大為減弱，趨于穩(wěn)定，即或存在發(fā)生5.5級地震的地質構造背景，其基本烈度也不會超過7度。區(qū)域地質構造格局奠定了本區(qū)地形地貌的基本形態(tài)。 圖2-1 成都平原位置及構造略圖 場地區(qū)域上處于成都凹陷盆地中部東側，場地及其附近無區(qū)域性斷裂通過，屬

15、構造相對穩(wěn)定地塊。現(xiàn)場地質調(diào)查表明，場地地形較平坦，無邊坡陡坎，場地及附近無影響場地及地基穩(wěn)定性的不良地質作用。2.2 地層結構特征擬建場地主要由第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）素填土；第四系全新統(tǒng)沖積粘性土（Q4al）粉質粘土、粉土、細砂；第四系全新統(tǒng)沖洪積砂卵石層（Q4al+pl）中砂、圓礫、松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密實卵石組成。各層巖土的特征具體描述如下：1 第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）素填土：灰灰褐色，局部色雜，稍濕濕，松散，以粘性土為主，含少量卵石、碎瓦塊等；局部地段上部為雜填土，含多量碎磚、砼塊等建筑垃圾，少量粘性土。整個場地的素填土層水平展布，各個區(qū)的厚度有所變化。

16、但整體上其厚度為0.3m-3.0m。局部區(qū)域有可能達到5.0m，但大多數(shù)區(qū)域的厚度都在2m內(nèi)。 第四系全新統(tǒng)沖積粘性土（Q4al）粉質粘土：黃灰、灰黃色，可塑，含氧化鐵、鐵錳質等，斷面稍有光澤，其干強度及韌性較高。 粉土：黃灰色，稍濕，松散稍密，含少量氧化鐵、鐵錳質，局部夾薄層粉砂，該層具輕微搖振反應，無光澤，干強度及韌性低。細砂：黃灰色、灰色，濕，松散為主，主要由石英、長石、云母碎片及少量暗色礦物組成。局部夾薄層粉土。場地的粘性土層整個呈水平展布，厚度有起伏。厚度范圍為0-3.3m。一般厚度在2m內(nèi)。第四系全新統(tǒng)沖洪積砂卵石層（Q4al+pl）中砂：灰色，飽和，松散，局部細砂。主要由石英、長

17、石、云母碎片及暗色礦物組成，局部地段含約15%的卵石及圓礫。圓礫：灰色，飽和，松散，圓礫成分以巖漿巖為主，沉積巖次之，磨圓度較好，多呈亞圓形，混35左右的中粗砂及少量粘性土，局部地段夾薄層中粗砂或薄層卵石。松散卵石：灰色，飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，少量沉積巖。卵石含量小于55%，粒徑一般2050mm，磨圓度中等，卵石中充填45%砂礫石，位于卵石層面部位含多量粘性土。局部地段松散卵石中夾薄層砂.稍密卵石：灰色，飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，少量沉積巖。卵石含量55%60%，粒徑一般3060mm，最大大于100mm，磨圓度中等?？紫堕g充填物主要為砂粒及礫石，局部地段位于卵石層面部位含多量粘

18、性土。中密卵石：灰色，飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，少量沉積巖。卵石含量為6080%左右，充填物為砂礫石。粒徑一般3060mm，最大大于120mm，磨圓度較好，多呈圓亞圓形。 卵石中等風化，回旋鉆取樣時，部分中等風化卵石被擊碎成角礫狀或砂顆粒狀。密實卵石：灰色，飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，少量沉積巖。卵石含量為80%，充填物為砂礫石。粒徑一般4080mm，最大大于200mm，磨圓度較好，多呈圓亞圓形。 卵石微風化，回旋鉆取樣時，部分微風化卵石被擊碎成角礫狀或砂顆粒。 整個場地的沙卵石層呈水平分布，整個層的埋置深度在1.5m-3m。有局部區(qū)域埋置深度很深或很淺。在整個層里的各個分層厚度分布

19、不均。而且它們的埋置順序不一樣。其間常存在相互的夾層或缺失層。但密實卵石的埋置深度一般為9m-10m。2.3 巖土工程性質（a）天然地基土的承載力特征值據(jù)四川省成都市中機工程勘察設計研究院提供的北辰汽車汽配市場（二期）A、C、D區(qū)巖土工程勘察報告各層土的天然地基承載力特征值fak，如表2-2。 各層土的承載力特征值fak 表2-2土層名稱及代號素填土粉質粘土1粉土2細砂中砂1圓礫2松散卵石3稍密卵石4中密卵石5密實卵石6地基承載力特征值fak kPa)120130 200240300320350600800（b）地基土的變形特征據(jù)成都市中機工程勘察設計研究院提供的北辰汽車汽配市場（二期）A、C

20、、D區(qū)巖土工程勘察報告各層土的壓縮模量Es，如表2-3。 各土層的壓縮模量 表2-3土層名稱及代號素填土粉質粘土粉土2細砂中砂1圓礫2松散卵石3稍密卵石4中密卵石5密實卵石6壓縮模量Es(MPa)5.64.5681320304560壓縮性 高 高 高 高 中 低 低低 低（c）地基土物理力學指標 地基各層土的物理力學指標見表2-4：地基土物理力學指標一覽表 表2-4土層名稱及代號天然重度r(kN/m3)浮重度r(kN/m3)變形模量E0(MPa)基床系數(shù)K(MN/m3)抗剪強度指標粘聚力C(kPa)內(nèi)摩擦角(度)素填土17.81010粉質粘土119.89.84016粉土219.29.22313

21、細砂18.58.5025中砂119.09.01015027圓礫220.010.01118030松散卵石320.010.01720528稍密卵石421.012.02825035中密卵石521.512.54330036密實卵石622.013.552400373、場地巖土工程分析與評價 3.1 場地穩(wěn)定性及適應性評價（a）場地區(qū)域上處于成都凹陷盆地中部東側，場地及其附近無區(qū)域性斷裂通過，屬構造相對穩(wěn)定地塊。（b）場地無埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物。（c）現(xiàn)場地質調(diào)查表明，場地處在河流一級階地上，地形較平坦，無邊坡陡坎，場地及附近無影響場地及地基穩(wěn)定性的不良地質作用。場地及

22、地基穩(wěn)定性良好，適宜工程建筑。（d）場地地層土主要由素填土、粘性土、沙卵石組成。而且素填土不厚。其它層土的承載力較好。所以地基的巖性很好。 綜上所述，場地及地基穩(wěn)定性良好，適宜工程建筑。3.2 地震效應評價（a）根據(jù)國家建設部和質量監(jiān)督檢驗檢疫總局2010年5月31日聯(lián)合發(fā)布的建筑抗震設計規(guī)范（GB500112010）附錄A：成都市青白江區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10，設計地震分組為第三組。（b）根據(jù)勘察部門提供的波速測試結果（見表3-1），又場地第四系覆蓋層厚度超過20m，依據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（GB 50011-2010）第4.1.6條劃分建筑場地類別屬類，特征周期0.

23、45s。場地土卓越周期Tg為0.2560.272s，本場地卓越周期可按0.272s取用。 波速測試試驗指標統(tǒng)計表 表3-1孔 號卓越周期Tg(s)等效剪切波速vse (m/s)2#0.2563128#0.27229420#0.25831024#0.27029634#0.261306（c）場地地基土由素填土、粘性土、沙卵石組成；實際測得整個場地地下水位埋深為1.23.1m，本場地枯、豐水期地下水位升降幅度為1.52.0m。預計場地豐水期水位為492.50m。根據(jù)場地地基土構成情況及性狀特征，按建筑抗震設計規(guī)范（GB500112010）規(guī)定，素填土以及沙卵石層不會發(fā)生液化；場地由第4.3.4條，僅

24、對飽和粉土及細砂進行液化判粉土及細砂液化判定計算表 表3-2孔號土層定名標貫深度ds(m)砂土厚度di(m)地下水位深度dw(m)標貫實測值(N i)標貫臨界值(Ncri)N i/ Ncri液化初判液化指數(shù)ILE液化等級41粉土1.20.80.53.53.321.05不液化52細砂2.00.40.504.06.930.57液化1.72輕微61粉土2.50.60.263.04.30.69液化1.8輕微67粉土2.20.70.2344.50.88液化13.33中等細砂3.11.90.2338.730.354液化70粉土2.30.80.123.54.650.75液化4.58細砂2.90.40.123

25、.06.720.44液化輕微78細砂2.00.90.783.07.920.37液化9.45中等103細砂2.40.703.08.010.37110細砂2.50.803.08.070.37液化5.04輕微111粉土2.00.80.154.04.380.80液化4.2輕微細砂2.80.50.153.08.390.36液化116粉土2.00.60.073.54.390.80液化4.99輕微細砂2.50.60.073.08.020.37液化145細砂3.11.10.0548.870.45液化6.05中等150粉土2.00.80.043.04.40.68液化2.66輕微細砂2.70.60.043.03.

26、060.98液化153粉土2.10.703.54.510.78液化6.69中等細砂2.90.803.08.640.34液化164粉土1.91.004.04.320.93液化2.78輕微粉土2.70.503.05.060.59液化167細砂3.20.90.623.08.580.35液化5.85輕微173粉土2.61.00.574.04.720.85液化8.15中等粉土3.60.90.573.05.530.54液化185粉土2.52.20.443.54.690.74液化5.59輕微250粉土2.51.003.55.120.68液化3.20輕微253粉土2.71.704.05.060.29液化3.5

27、7輕微270細砂2.60.704.08.220.48液化3.64輕微276細砂3.02.303.08.770.34液化15.20中等285細砂2.40.803.57.930.44液化4.48輕微307細砂2.71.503.58.360.41液化8.85中等316粉土2.03.303.54.420.79液化6.87中等320細砂2.80.704.08.500.47液化3.71輕微定。場地內(nèi)分布的粉土及細砂層在自然狀態(tài)下豐水期大部分將處于飽和狀態(tài)，根據(jù)本次土工試驗結果，粉土粘粒百分含量為710，平均值為8.2，依據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）及成都地質建筑地基基礎設計規(guī)范（DB51

28、/T5026-2001）初判粉土及細砂屬液化土層；判定計算結果見表3-2。地下水水位按492.5m考慮。計算結果表明：飽和粉土及細砂屬液化土，液化等級為輕微中等液化。分布于卵石層面及其間的中砂，由于卵石易于動水壓力的消散，中砂一般呈薄層狀透鏡體分布，按成都地質建筑地基基礎設計規(guī)范（DB51/T5026-2001）附錄P，可不考慮中砂液化問題。（d）本場地為地基穩(wěn)定的中硬場地，場地及附近地勢平坦，無不良地質作用，飽和細砂和粉土雖屬輕微中等液化土層，但本場地仍屬可進行建筑的一般地段3.3 地基評價3.3.1 地基土工程性質評價根據(jù)四川省成都市中機工程勘察設計研究院提供的北辰汽車汽配市場（二期）A、

29、C、D區(qū)巖土工程勘察報告：（1） 素填土層土質結構疏松，力學性質較差，屬不良地基土。（2）粉質粘土工程性質尚屬較好，為中等壓縮性地基土，粉土較粉質粘土工程性質稍差，為中等及中等偏高壓縮性地基土。（3）細砂密實度低，結構較疏松，承載力偏低。（4） 場地內(nèi)分布的砂礫卵石層上部主要由圓礫、松散卵石、稍密卵石為主，對單層和多層建筑來說屬工程性質較好的地基土，是擬建物理想的基礎持力層和下臥層，局部分布有中砂1及中密卵石5（主要分布在卵石層下部），大致在10 m以下主要為中密卵石5及密實卵石6組成，其強度較高、壓縮性低，屬工程性質良好的地基土，是擬建物理想的基礎下臥層。卵石層中呈薄層或透鏡體狀分布的中砂層

30、屬相對軟弱夾層。（5）按巖土工程勘察規(guī)范（GB 5002120012009版）第3.1.4條確定：本工程重要性等級為二級，場地等級為二級（中等復雜場地），地基等級為二級（中等復雜地基）。3.3.2 地基土均勻性評價由各工程地質剖面圖可見，局部地段粉質粘土及粉土、細砂缺失或分布厚度變化較大，卵石層面起伏也較大，局部卵石層面坡度大于10%,顯示地基土存在一定的不均勻性。據(jù)四川省成都市中機工程勘察設計研究院提供的北辰汽車汽配市場（二期）A、C、D區(qū)巖土工程勘察報告，勘察深度內(nèi)構成砂卵石層的主體土層是松散卵石、稍密卵石、中密卵石及密實卵石，其次還有中砂及圓礫分布。依本次工程場地卵石層的密實度變化及砂夾

31、層的分布狀況分析，各亞層地基土在分布埋藏深度、層面坡度、厚度和性質上均具有一定的差異。對于砂卵石層局部地段各亞層分布變化相對稍大地段的相對松軟層以夾層或透鏡體形式分布，對地基整體均勻性的不良影響小。依高層建筑巖土工程勘察規(guī)程（JGJ 72-2004）第條有關規(guī)定對高層建筑辦公樓B1-B5進行均勻性評價。按當量模量評價地基均勻性，各鉆孔地基變形計算深度范圍內(nèi)當量模量計算結果（見表3.5.2。 按當量模量Esmax/ Esmin評價地基均勻性計算表 表3.5.2辦公樓編號當量模量最大值Esmax（MPa）當量模量最小值Esmin（MPa）當量模量平均值（MPa） Esmax Esmin不均勻系數(shù)界

32、限值K均勻性判別B153.535.447.81.512.5均勻B255.549.953.71.112.5均勻B354.140.650.21.332.5均勻B455.959.557.81.062.5均勻B559.056.557.81.042.5均勻結果表明：各建筑勘探點壓縮模量當量值S的平均值20Ma；不均勻系數(shù)界限值（K）為1.041.51，小于不均勻地基的界限值（k2.5）。由高層建筑巖土工程勘察規(guī)程（JGJ 72-2004）表8.2.4表明，各建筑地段砂卵石地基土雖然局部均勻性相對較差，但整體上仍屬均勻地基。4、地基基礎設計 4.1 天然地基評價 “北辰汽車汽配市場（二期）”項目，擬建項目

33、總建筑面積約168197.4m2，由43幢建筑物組成。分別為辦公樓（分為A、B區(qū)）及戊類倉庫（分為C、D、E、F、G、H區(qū)），其中B1B3為8F，B4B5為10F，B2B5辦公區(qū)有一層連通的地下室，地下室設計±0.00為493.0m，埋深為5.0m；A辦公樓為3F，其余C、D、E、F、G、H戊類倉庫，均為1F。假設：B區(qū)基礎埋深5.00m，基礎持力層為松散卵石3和稍密卵石4層，其承載力特征值為320kpa-350kpa，為了安全，其承載力特征值取320kpa。其余區(qū)基礎埋深為2.0m，基礎持力層為粉質粘土、粉土和松散卵石，其承載力特征值為120kpa-320kpa，為安全考慮，取12

34、0kpa。根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范2006版本和建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 500072002），擬建建筑物辦公樓單層荷載標準值按16kpa計算，地下室按30kpa計算，倉庫按32kpa計算。則估算由上部結構引起的基底壓力設計值：B1區(qū) =8×16=128kpaB2、B3區(qū) =8×1630×1=158kpaB4、B5區(qū) =10×1630×1=190kpaA區(qū) =3×16=48kpaC、D、E、F、G、H區(qū) =32×1=32kpa（a）對松散卵石層進行深寬修正，依據(jù)該層土的特征取=3.0，=4.4，=10.0KN/ m3，m=13

35、.2 KN/ m3，=320kpa，d=1.0m，b=6.0m則： （式4.1） =320+3×10×（6-3）+4.4×13.2×（1-0.5） =499.04kpa寬度修正系數(shù)深度修正系數(shù)地基土承載力特征值（kpa）上層土的加權平均值（KN/ m3）修正后的地基承載力特征值（kpa）重度（KN/ m3）基礎寬度（m）基礎深度（m）由上部結構引起的基底壓力設計值顯然 fa地基承載力滿足上部結構的承載力要求，此方案可用。（b）對粉質粘土層進行深寬修正，依據(jù)該層土的特征取=0.3，=1.5，=9.2KN/ m3，=18.2 KN/ m3，=110kpa，d

36、=2.0m，b=6.0m則： =120+0.3×9.2×（6-3）+1.5×18.2×（2-0.5） =169.58kpa顯然 地基承載力滿足上部結構的承載力要求，此方案可用。4.2 基礎方案比選淺基礎根據(jù)它的形狀和大小可以分為獨立基礎、條形基礎（包括十字交叉條形基礎）、筏形基礎、箱形基礎和殼體基礎等。根據(jù)所使用材料的性能可分為剛性基礎和柔性基礎。（a）剛性基礎通常由磚、石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基礎，由于這些材料的抗拉強度比抗壓強度低很多，設計時不考慮它們的抗拉強度，控制基礎的外伸寬度和基礎高度的比值（稱為剛性基礎臺階寬高比）小于一定的數(shù)字

37、以內(nèi)。柔性基礎是由鋼筋混凝土建造的，具有比較好的抗剪能力和抗彎能力，可以用擴大基礎底面積的方法來滿足地基承載力的要求，而不必基礎的埋置深度，因此可以適用于荷載比較大，而埋置深度又不容許過深的情況。根據(jù)上部結構的資料，因為埋置深度一定，而荷載又較大，所以，該基礎選用柔性基礎設計。（b）鋼筋混凝土獨立柱基礎主要用于柱下，也用于一般的高聳構筑物。只有當?shù)鼗休d力較低，采用柱下鋼筋混凝土獨立基礎的底面積不足以承受上部結構的荷載時，可將幾個柱子的基礎連成一條構成單向的柱下條形基礎。當采用墻下條形基礎或柱下十字基礎條形基礎仍不能提供足夠的基礎底面積來承受上部結構的荷載時，可以采用鋼筋混凝土滿堂整版基礎，即

38、筏形基礎。根據(jù)勘察資料，以及上部結構的資料，地基的承載力比較大，容易滿足上部荷載要求。所以采用柱下獨立基礎已經(jīng)能滿足設計要求，所以，我們選擇柱下獨立基礎的基礎形式。4.3 獨立柱基礎設計4.3.1 基礎埋置深度根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范、勘查部門提供的北辰汽車汽配市場（二期）巖土工程勘察報告以及上部結構情況，選擇在B1區(qū)地基基礎埋深設置為5m，在A、C、D、E、G、H區(qū)地基基礎埋置深度設置為2m。4.3.2 地基承載力據(jù)4.1 天然地基的評價，知該場地天然地基承載力滿足上部結構的壓力。4.3.3 基礎幾何尺寸設計淺基礎里的獨立柱基礎分為剛性獨立柱基礎和柔性獨立柱基礎。下面將從兩個方面分別設計。柔

39、性獨立柱基礎（a） B1區(qū) 設計基礎尺寸由論文前面幾章已知：=128kpa，d=5m，=3.0，=4.4，=10.0 KN/ m3，=13.2 KN/ m3，=14.0 KN/ m3，=320kpa假設基礎寬度b<3m則： =320+3×10×（3-3）+4.4×13.2×（5-0.5） =581.36kpa 因 （式4.2） （式4.3）由上部結構資料有：=4610KN =4610/1.3=3647KN （式4.4）由式4.2、4.3聯(lián)立得： （式4.5）=3647/（581.36-14×5）=7.14m²取=2.8m，=2.

40、8m，則=7.84 m² 上部結構傳至基礎頂面的豎向力特征值（KN） 上部結構傳至基礎頂面的豎向力設計值（KN） 基礎自重和基礎上土重（KN）基礎底面積（m²）設計地面標高至基地的距離（m）基礎及基礎上填土的平均重度（KN/ m3） 計算基礎底板厚度據(jù)上部結構資料：=0.8m，=0.6m因混凝土采用C25，所以，=1.27N/mm²=1270KN/m²假設，<800mm=4610/7.84=588kpa （式4.6）則由： （式4.7）得： =0.55m = +0.075=0.55+0.075=0.625m?。?=0.65m =0.575m驗算：

41、=0.6+2×0.575=1.75m=2.8m <800mm即假設成立上部結構引起的地基土單位面積凈反力（kpa）基礎長度（m）柱長度（m）基礎有效高度（m）基礎寬度（m）柱寬度（m）混凝土抗拉強度設計值（N/mm²）基礎高度（m） 配筋基礎擬采用HPB235級鋼筋，=210N/mm² （式4.8） =588×（2.8-0.8）×（2.8-0.8）×（2×2.80.6）/24 =607.6KN·m=607.6×N·mm （式4.9） =607.6×/(0.9×575&#

42、215;210) =5591mm²鋼筋選用20，則鋼筋根數(shù)為18根。采用19根鋼筋。故配筋為20 19，雙向配筋。（b） B2、B3區(qū) 設計基礎尺寸由論文前面幾章已知：=158kpa，d=1m，=3.0，=4.4，=10.0 KN/ m3，=13.2 KN/ m3，=14.0 KN/ m3，=320kpa假設基礎寬度b=3.6m則： =320+3×10×（3.6-3）+4.4×13.2×（1-0.5） =367.04kpa 因 由上部結構資料有：=5690KN =5690/1.3=4377KN 由式4.2、4.3聯(lián)立得： =4377/（367.

43、04-14×1）=12.4m²取=3.6m，=3.6m，則=12.96m² 計算基礎底板厚度據(jù)上部結構資料：=0.8m，=0.6m因混凝土采用C20，所以，=1.27N/mm²=1270KN/m²假設，<800mm=5690/12.96=439.04kpa 則由： 得： =0.706m = +0.075=0.706+0.075=0.781m?。?=0.8m =0.725m驗算： =0.6+2×0.725=2.05m=3.6m 800mm即假設成立 配筋基礎擬采用HPB235級鋼筋，=210N/mm² =439.04&#

44、215;（3.6-0.8）×（3.6-0.8）×（2×3.60.6）/24 =1118.69KN·m=1118.69×N·mm =1118.69×/(0.9×725×210) =8165mm²基礎鋼筋選用20，則鋼筋根數(shù)為26根。采用27根鋼筋。即基礎配筋為20 27，雙向配筋。（c） B4、B5區(qū) 設計基礎尺寸由論文前面幾章已知：=190kpa，d=1m，=3.0，=4.4，=10.0 KN/ m3，=13.2 KN/ m3，=14.0 KN/ m3，=320kpa假設基礎寬度b=4m則： =

45、320+3×10×（4-3）+4.4×13.2×（1-0.5） =379.04kpa 因 由上部結構資料有：=6840KN =6840/1.3=5262KN 由式4.2、4.3聯(lián)立得： =5262/（379.04-14×1）=14.42m²取=5.5m，=4m，則=22m² 計算基礎底板厚度據(jù)上部結構資料：=0.8m，=0.6m因混凝土采用C25，所以，=1.27N/mm²=1270KN/m²假設，800mm=6840/22=311kpa （式4.6）則由： 得： =0.7m = +0.075=0.7+0

46、.075=0.775m?。?=0.8m =0.725m驗算： =0.6+2×0.725=2.05m=4.0m 800mm即假設成立 配筋基礎擬采用HPB235級鋼筋，=210N/mm² =311×（5.5-0.8）×（5.5-0.8）×（2×40.6）/24 =2461.77KN·m=2461.77×N·mm =2461.77×/(0.9×725×210) =17968mm²橫向鋼筋選用28，則鋼筋根數(shù)為29根。采用30根鋼筋。 =311×（4-0.6）&

47、#215;（4-0.6）×（2×5.5+0.8）/24 =1767.63KN·m=1767.63× N·mm =1767.63×/0.9×（725-28）×210 =13419mm² 縱向鋼筋選用28，則鋼筋根數(shù)為22根。采用23根鋼筋。故橫向配筋為28 30，縱向配筋為28 23。（d） A區(qū) 設計基礎尺寸由論文前面幾章已知：=48kpa，d=2m，=0.3，=1.5，=9.2 KN/ m3，=18.2 KN/ m3，=20.0KN/ m3，=120kpa假設基礎寬度b=3.4m則： =120+0.3&

48、#215;9.2×（3.4-3）1.5×18.2×（2-0.5） =162.054kpa 因 由上部結構資料有：=1728KN =1728/1.3=1329.24KN 由式4.2、4.3聯(lián)立得： =1329.24/（162.054-20×2）=10.88m²取=3.4m，=3.4m，則=11.56m² 計算基礎底板厚度據(jù)上部結構資料：=0.8m，=0.6m因混凝土采用C25，所以，=1.27N/mm²=1270KN/m²假設，800mm=1728/11.56=149.5kpa （式4.6）則由： 得： =0.37m = +0.075=0.37+0.075=0.445m取： =0.45m =0.375m驗算： =0.6+2×0.375=1.35m=3.4m 800mm即假設成立 配筋基礎擬采用HPB235級鋼筋，=210N/mm² =149.5×（3.4-0.8）×（3.4-0.8）×（2×