[珠海]大廈一期工程樁基設(shè)計(jì)計(jì)算方案

1、 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 4/20支盤(pán)樁設(shè)計(jì)擠擴(kuò)支盤(pán)樁是一種新型支盤(pán)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(pán)發(fā)揮作用小、土變形大的問(wèn)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(pán)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(pán)的承載性能和剛度，特別是巨臂支盤(pán)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(pán)地工第二代科技基礎(chǔ)上，承載力支盤(pán)安全系數(shù)提高到2.4，已達(dá)歐洲標(biāo)準(zhǔn)

2、；2、巨臂支盤(pán)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(kāi)采的節(jié)?。唬?）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(pán)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

3、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(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工程的信息化管理；（3）集成的支盤(pán)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(guò)程中不斷被調(diào)整和保障，通過(guò)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(pán)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63

4、m，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(pán)樁：ZJ1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑1.6m；ZJ2型樁：樁直徑900mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑2.0m；ZJ3型樁：樁直徑1200mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)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(pán)，盤(pán)徑2.0m；ZKB1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)20m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑1.5m； 20/20根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告

5、，施工時(shí)除達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、標(biāo)高外，還應(yīng)通過(guò)擠擴(kuò)支盤(pán)機(jī)（專(zhuān)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(pán)調(diào)控承載力。見(jiàn)下圖圖. 擠擴(kuò)支盤(pán)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 * GB1 吊車(chē)鋼絲繩 = 2 * GB1 接長(zhǎng)管 = 3 * GB1 液壓缸 = 4 * GB1 主機(jī)頭T0GP0P04321P6、施工工法：本工程采用支盤(pán)地工-旋挖工法（專(zhuān)利/專(zhuān)有技術(shù)）。以上工法特點(diǎn)為盤(pán)腔不存留殘?jiān)?，各盤(pán)端土通過(guò)靜力擠壓，盤(pán)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(pán)機(jī)：YZJ(A)800C-2008巨臂型和YZJ(A)600-2010型（專(zhuān)利/專(zhuān)

6、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(pán)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(pán)，保證了盤(pán)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(pán)機(jī).YZJ(A)800C-2008巨臂型和YZJ(A)600-2010型雙級(jí)大臂設(shè)備，盤(pán)徑大，盤(pán)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18022cm，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(pán)腔應(yīng)采用井徑數(shù)字掃描儀檢測(cè)，準(zhǔn)確檢驗(yàn)盤(pán)腔幾何尺寸及盤(pán)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

7、孔清孔及泥漿質(zhì)量。如進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)監(jiān)理咨詢(xún)，可由支盤(pán)地工派專(zhuān)業(yè)工程師現(xiàn)場(chǎng)咨詢(xún)服務(wù)。支盤(pán)樁孔徑、盤(pán)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(pán)徑(mm)盤(pán)數(shù)（個(gè)）樁長(zhǎng)(m)樁端持力層支盤(pán)樁Z風(fēng)化花崗巖ZJ29002000251全風(fēng)化花崗巖ZJ312002200251全風(fēng)化花崗巖ZJ49002000228礫砂ZK砂普通灌注樁J1900/63強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 J21200/63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KB1800/58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

8、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(pán)樁灌注技術(shù)規(guī)程 計(jì)算。Qu = uqsi Li + qpjApj +qpAp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(pán)時(shí)，樁穿越第i層土折減盤(pán)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(jiàn)表3 盤(pán)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(pán)投影面積（m2）Apj 第j盤(pán)扣除樁身截面積的盤(pán)投影面積(m2）qp 底盤(pán)所在土

9、層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa），詳見(jiàn)表3qpj 第j個(gè)盤(pán)處在土層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa)，詳見(jiàn)表3 表1：土層名稱(chēng)公式粘性土、粉土Li=Hi-1.2h砂土Li=Hi-（1.51.8）h碎石類(lèi)土Li=Hi-1.8h其他Li=Hi-（1.11.2）h 注：1、其中，Hi為第i層土的厚度； 2、未設(shè)置承力盤(pán)時(shí)i=0. 表2：承力盤(pán)位置盤(pán)徑900mm1400mm1900mm上盤(pán)1.30.950.9中盤(pán)1.20.850.8下盤(pán)1.10.750.7 注：1、當(dāng)盤(pán)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(pán)以外的所有盤(pán)均稱(chēng)“中盤(pán)”表3：巖 土名 稱(chēng)標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值N(擊)地基

10、土（巖）承載力特征值fak(kPa)鉆（沖）孔灌注樁樁周土摩擦力特征值qsa(kPa)鉆（沖）孔灌注樁樁端阻力特征值qpa(kPa)沖填土4.0908.0淤泥 = 2 * GB3 0.5504.0粉質(zhì)粘土7.915026.0淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5.0609.0粉質(zhì)粘土10.218033.0淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土15.27010.0中砂216.518025.0礫砂27.825050.01600粉質(zhì)粘土19.81608.0礫質(zhì)粘性土26.723035.0全風(fēng)化花崗巖39.633065.0700強(qiáng)風(fēng)化花崗巖68.9650100.01400中風(fēng)化花崗巖30004000微風(fēng)化花崗巖450060002、抗拔：?jiǎn)螛敦Q向抗

11、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(pán)樁灌注技術(shù)規(guī)程 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 = uiqsi Li + qpjApj 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）i 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(pán)時(shí)，樁穿越第i層土折減盤(pán)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； 盤(pán)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

12、規(guī)定取值；Apj 第j盤(pán)扣除樁身截面積的盤(pán)投影面積(m2）qpj 第j個(gè)盤(pán)處在土層的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa)表3：土層名稱(chēng)值砂土0.500.70粘性土、粉土0.700.80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 = uqsi Li +qpApuqsi Li =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)=7086 KNqpAp =0.9*0.9*3.14*1400/4=890 KNQu = 7086+890 = 7976 KN樁型J2：樁直徑120

13、0mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；Qu = uqsi Li +qpApuqsi Li =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)=9447 KNqpAp =1.2*1.2*3.14*1400/4=1583 KNQu = 9447+1583 = 11030 KN樁型J3：樁直徑900mm，有效樁長(zhǎng)約63m，樁端進(jìn)入9層4.21m；Qu = uqsi Li +qpApuqsi Li =0.9*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+10.8*50+ 20

14、.6*35+8.3*65+4.21*100)=7086 KNqpAp =0.9*0.9*3.14*1400/4=890 KNQu = 7086+890 = 7976 KN樁型J4：樁直徑1200mm，有效樁長(zhǎng)約51m，樁端進(jìn)入8層0.51m；Qu = uqsi Li +qpApuqsi Li =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)=5953 KNqpAp =1.2*1.2*3.14*700/4=791 KNQu = 5953+791 = 6744 KN樁型KB1：樁直徑800mm,有效樁長(zhǎng)越58m，樁端進(jìn)

15、入8層11.32m；Qu = uqsi Li +qpApuqsi Li =0.8*3.14*(2.78*9+4*33+25.4*50+14.5*35+11.32*65)=6711 KNqpAp =0.8*0.8*3.14*700/4=351 KNQu = 6711+351 = 7062 KNUu = uiqsi Li = 0.8*3.14*0.7*(2.78*9+4*33+25.4*50+14.5*35+ 11.32*65)= 4696 KN寬臂擠擴(kuò)支盤(pán)樁：ZJ1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑1.6m；Qu = uqsi Li + qpjApj +qpApuqsi Li

16、 =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)=3606 KNqpjApj =(1.6*1.6-0.8*0.8）*3.14* （0.75+0.95）*1600/4=4102 KN qpAp =0.8*0.8*3.14*700/4=352 KNQu = 3606+4102+352 = 8606 KNZJ2型樁：樁直徑900mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑2.0m；Qu = uqsi Li + qpjApj +qpApuqsi Li =0.9*3.14*(12.09*9+1.6*33+1

17、.9*50+3.5*8+(10.8-1.2*1*2) *50+20.6*35+0.51*65)=4054.6 KNqpjApj =(2*2-0.9*0.9）*3.14* （0.75+0.95）*1600/4=6814.7 KN qpAp =0.9*0.9*3.14*700/4=514.7 KNQu = 4054.6+6814.7+514.7 = 11384 KNZJ3型樁：樁直徑1200mm，樁長(zhǎng)51m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑2.2m；Qu = uqsi Li + qpjApj +qpApuqsi Li =1.2*3.14*(12.09*9+1.6*33+1.9*50+3.5*8+(10.8-1.

18、2*1.2*2) *50+20.6*35+0.51*65)=5137.5 KNqpjApj =(2.2*2.2-1.2*1.2）*3.14* （0.75+0.95）*1600/4=10895.1 KN qpAp =1.2*1.2*3.14*700/4=1583.4 KNQu = 5137.5+10895.1+1583.4 = 17616 KNZJ4型樁：樁直徑900mm，樁長(zhǎng)28m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑2.0m；Qu = uqsi Li + qpjApj +qpApuqsi Li =0.9*3.14*(12.09*9+1.6*33+(1.9-1*1)*50+3.5*8+ (8.91-1.2*1.

19、2)*50)=1725 KNqpjApj =(2*2-0.9*0.9）*3.14* （0.75+0.95）*1600/4=6815.2 KN qpAp =0.9*0.9*3.14*1600/4=1017.8 KNQu = 1725+6815.2+1017.8= 9558 KNZKB1型樁：樁直徑800mm，樁長(zhǎng)20m，6層設(shè)2個(gè)盤(pán)，盤(pán)徑1.5m；Qu = uqsi Li + qpjApj +qpApuqsi Li =0.8*3.14*(2.78*9+4*33+(13.22-1.2*0.7*2)*50)=1844.8 KNqpjApj =(1.5*1.5-0.8*0.8）*3.14* （0.75

20、+0.95）*1600/4=3439.3 KN qpAp =0.8*0.8*3.14*1600/4=351.9 KNQu = 1844.8+3439.3+351.9 = 5636 KNUu = uiqsi Li + qpjApj uiqsi Li = 0.8*3.14*0.7*(2.78*9+4*33+13.22*50)= 1439 KN qpjApj =（0.95+0.75）*1600*(1.5*1.5-0.8*0.8）*3.14/4=3439 KN Uu = 1439+3439 = 4878 KN附件： 支盤(pán)樁天津市漢濱城市花園項(xiàng)目的實(shí)例及此工程如今的沉降情況一、工程概況漢濱城市花園住宅小

21、區(qū)坐落于漢沽區(qū)，東臨大豐路，南、西側(cè)為長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)有限責(zé)任公司供應(yīng)處，北側(cè)為易居庭苑小區(qū)。城市花園住宅小區(qū)總建筑面積：210840。其中地上建筑面積：166031，地下停車(chē)庫(kù)面積：44809 。共有高層住宅16棟，層數(shù)為2430層，為剪力墻結(jié)構(gòu)；商業(yè)樓2棟，層數(shù)為23層，為框架結(jié)構(gòu)。會(huì)所物業(yè)：1棟，單層，框架結(jié)構(gòu)；地下停車(chē)庫(kù)：1棟，單層，框架結(jié)構(gòu)。建筑高度為93.6m，地下基坑深約為5m，采用混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為樁伐基礎(chǔ)，0.00標(biāo)高為2.15 m，自然地面標(biāo)高約為+1.0m。1.、地質(zhì)概況依據(jù)天津市地質(zhì)工程勘察院提供的天津市漢濱投資有限公司城市花園住宅小區(qū)巖土工程勘察報(bào)告，本工程的工程地質(zhì)概況如下：該場(chǎng)地地貌單元為沖海積平原地貌，第四系沉積物巨厚。