工程根底选型分析.docx
工程根底选型分析1地质状况（1）场地存在较多土洞、溶洞及灰岩临空面等不良地质作用，须开展补强处理。（2）根底底部土层为厚度不均的粉质粘土或泥质卵石层（4）。（3）场地大部分区域强风化岩层缺失，由含角砾粉质粘土层（6）直接进入中风化岩层（11）,一部分由红粘土层直接进入中风化岩层（11）,另有局部中风化层（11）上存在软弱层粉质粘土层（7）。（4）中风化岩层埋深变化较大，从8米至30米以上不等，且存在较大范围的陡坡，坡度超过30。2工程概况（1）本工程设计为6度抗震，地震加速度为005g,基本风压为O.45kNm2,场地类别为II类。（2）本工程采用剪力墙构造形式，上部为32层,2层地下室,y向最大宽度为15.7m,最小宽度为9m。（3）本工程构造总质量约为38000t,最大倾覆弯矩为y向风荷载产生的，约49000OkNm,无零应力区。3比照分析纯天然地基承载力远小于本工程根底所需承载力要求，传统的桩基承台或桩筏根底，由于造价相对较高，已被否定，而岩层距根底底尚有距离，因此岩石锚杆根底也被排除在外。若要降低根底部分的造价，则必须充分利用地基土的承载力。因此，本次分析主要针对能较大限度利用地基土承载力且造价相对较低的筏板根底+复合地基形式开展分析，以及对组成复合地基的多种桩型开展比较。(1)根底按复合地基上的筏板计算，则复合地基承载力特征值需要750kNm2,其中最大反力为900kNm20(2)选用预应力管桩作为复合地基的桩体材料。以桩径0.5m计算,桩身混凝土强度等级为C80,则桩身强度控制时，承载力特征值为2400kN0基坑底为粉质粘土及泥质卵石，粉质粘土地基承载力特征值为180kNm2,泥质卵石地基承载力特征值为350kNm2,以对承载力不利的粉质粘土地基为例计算。根据复合地基承载力计算公式得700kNm2,不能满足工程所需承载力。若充分考虑地基土的承载力，基坑开挖深度为8m,地基土卸载应力为8*力=128kNm2,则基底土的承载力修正为180+128=308kN2,桩土复合地基中桩分担的承载力约为450kNm20桩布置间距取2m时，每根桩承载力特征值为1800kN<24000kN,可行。管桩按最较短桩长计算，侧阻及端阻计算时，取侧阻计算长度为8m,极限侧阻力标准值取60kPa,极限端阻力标准值取14000kPa,则桩承载力特征值为1750kN<1800kN,所以按照地勘所提供计算参数，计算结果不能满足工程所需的承载力。若开展静载试验，试验结果为：地基土承载力特征值到达320kNm2,而桩承载力特征值到达175OkN时，或地基土承载力特征值到达300kNm2,而桩承载力特征值到达180OkN时，或复合地基荷载板试验承载力特征值到达750kNm2时，预应力管桩复合地基方案可行。该方案优点是施工周期短，造价较低，缺点是管桩无法进入中风化岩层，在陡坡桩尖容易失稳，桩承载力不能得到很好的保证。(3)选用人工挖孔桩作为复合地基的桩体材料。以桩径1.2m计算，桩身混凝土强度等级为C35,则桩身强度设计值为：0.7*16,7*103*3.14159*0.62=13220kN0若以此作为控制值，则桩承载力特征值约9800kN0基坑底为粉质粘土及泥质卵石，粉质粘土地基承载力特征值为180kNm2,泥质卵石地基承载力特征值为350kNm2,以对承载力不利的粉质粘土地基为例计算。若充分考虑地基土的承载力，基坑开挖深度为8m,地基土卸载应力为8*16=128kNm2,则基底土的承载力修正为180+128=308kNm2,则桩土复合地基中桩分担的承载力约为450kNm2o桩布置间距取4.5m时，每根桩承载力特征值为9100kN<9800kN,可行。#地区人工挖孔桩桩长必须控制在15m以内，侧阻及端阻计算时，取侧阻计算长度为12m,挖孔桩扩大头直径为3m,极限侧阻力标准值取65kPa,极限端阻力标准值取1500kPa,则桩承载力特征值为5270kN<9100kN,所以按照地勘所提供计算参数，计算结果不能满足工程所需的承载力。若开展静载试验，试验结果为：地基土承载力特征值到达400kNm2,而桩承载力特征值到达7IOOkN时，或地基土承载力特征值到达300kNm2,而桩承载力特征值到达9100kN时，则人工挖孔桩复合地基方案可行。该方案有对不利地质状况的处理能力比较强，造价上也有优势，但是承载力计算数值与工程所需数值相差较大，实现比较困难。(4)选用全套管取土灌注桩作为复合地基的桩体材料。按嵌岩桩设计，以桩径Im计算,桩身混凝土强度等级为C35,则桩身强度控制时，承载力特征值为7300kN0基坑底为粉质粘土及泥质卵石，粉质粘土地基承载力特征值为180kNm2,泥质卵石地基承载力特征值为350kNm2,以对承载力不利的粉质粘土地基为例计算。根据复合地基承载力计算公式得560kNm2,不能满足工程所需承载力。若充分考虑地基土的承载力，基坑开挖深度为8m,地基土卸载应力为8*16=128kNm2,则基底土的承载力修正为180+128=308kNm2,则桩土复合地基中桩分担的承载力约为450kNm2o桩布置间距取4m时，每根桩承载力特征值为7200kN<7300kN,可行。可开展复合地基荷载板试验对其开展验证。管桩按最较短桩长计算，侧阻及端阻计算时，取侧阻计算长度为8%极限侧阻力标准值取60kPa,极限端阻力标准值取18000kPa,则桩承载力特征值为7400kN>7200kN,则计算结果能满足工程所需的承载力。该方案解决了管桩无法进入中风化岩层，在陡坡桩尖容易失稳，桩承载力不能得到很好的保证的问题，对土层中的不利地质情况也能很好的处理，缺点是造价较高。(5)选用冲孔灌注桩作为复合地基的桩体材料。计算模式同全套管取土灌注桩，但是造价相对较高，工期较长。4桩土共同作用充分利用桩间土的承载力时，关键是使桩和土在受力过程中变形协调一致，因此，如何更好的利用桩间土的承载力，使其共同受力，是值得进一步开展分析。应力相当时，混凝土桩的沉降变形或者压缩变形量，远远小于土的压缩变形量,这就需要在共同作用时增加桩的变形量，或者减少土的变形量。目前方法有:a)加砂石褥垫层，增加桩的向上刺入变形;b)做非嵌岩桩，增加桩的向下刺入变形;C)桩顶加调节器，增加桩顶压缩变形;d)先使用土的承载力，桩先不受力，间少桩土共同作用时土的变形。5最终选型综合以上各种桩型，比较造价及可行性分析，确定采用预应力管桩作为桩体材料，设置砂石褥垫层，做复合地基处理；根底形式为梁板式筏板根底；复合地基实施前且需做荷载板试验，以提供设计依据；对于场地内的土洞、溶洞等开展注浆补强处理。6小结对于此类桩土共同作用的广义复合地基，仍有很大的探讨空间，比方长短桩设计、桩顶调节器的使用等等，可以根据各工程情况提出更加合理、适用、安全、经济的根底设计方法。
