建筑地基基礎選型研究

摘要：本文根據大連某建筑工程，對建筑地基基礎選型進行了分析與探討，分別介紹了建筑地基基礎類型、選擇地基基礎類型原則、樁基礎方案確定，通過對選擇的預應力樁、夯擴樁、機械鉆孔灌注樁進行經濟造價分析，最終選擇樁基設計等級為甲級.地下室鋼筋混凝土底板400厚，側壁400厚，采用自防水混凝土，混凝土抗滲強度等級S8.

關鍵詞：建筑工程 地基基礎 選型

1工程地質概況

擬建建筑場地地貌屬于沖積平原，現場地標高為33.08-35.15m（黃海高程），根據勘察報告場地巖土層自上而下分布0.00-4.00m素填土，承載力為60KPa；4.00-9.00m粉質粘土，承載力為170KPa；9.00-18.35m中砂，承載力為200KPa；18.35-22.95m中風化泥質粉砂巖，場區內地下水由大氣降水補給，水量較豐富.初見水位埋深14.55-16.35m，穩定水位埋深13.85-15.90m，水位標高為17.47-18.60m屬潛水類型.地下室地下水抗浮設計標高為23.00m，基坑開挖不需進行地下水降水.地下水對鋼結構有弱腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中鋼筋無腐蝕性.

2選擇地基基礎類型原則

基礎類型選擇不僅與地基土埋藏情況和物理力學性質、上部結構形式、建筑物的荷載大小情況、使用功能上的要求，地下水位高低等因素有關，與場地施工條件、工期要求和投資造價有關.進行必要技術和經濟方案比較，合理選擇地基基礎方案確定基礎類型.

選擇地基基礎方案優先考慮采用淺基礎，持力層設置在天然土層上.基礎埋置不深，無需復雜施工設備，用料較省，開挖基坑排水疏干后和支護坑壁，地基不加處理即可修建，故工期短，造價低.當淺基礎難以適應較差地基條件時考慮采用大型或復雜淺基礎、深基礎或人工處理地基等造價較高、施工技術較特殊地基基礎方案.

選擇地基基礎形式考慮上部結構層數與荷載情況是選擇基礎形式重要因素.層數越多，荷載越大，要求基礎承載能力和總體剛度越大.上部結構結構形式和結構體系直接影響基礎形式；不同上部結構對地基不均勻，變形敏感程度不同.上部結構對地基不均勻變形越敏感，越盡可能提高基礎總體剛度；地基條件是選擇基礎形式最根本依據.高度與荷載情況相同房屋，由于地基條件不同可以選用完全不同基礎形式.當軟弱土層厚度不深時采用箱形基礎直接坐落在較好土層，；當較弱土層很深時采用摩擦樁或樁-箱基礎較為合理；基礎工程工程量、材料消耗和造價上在建筑中占很大比例，在經濟上合理，技術上可行和便于施工是選擇基礎形式時重視因素.

基礎型式選用，慎重綜合考慮各方面因素，通過方案比較后確定，選取技術上可行、經濟上合理地基基礎方案，收到技術和經濟上最大效益.本工程根據建筑物上部結構及荷載情況及工程地質勘察報告，綜合考慮承載能力、安全性、施工可行性以及施工速度等各方面因素，采用樁基礎.

3樁基礎方案確定

3.1樁基礎類型

高強混凝土預應力管樁適用于持力層深度大，施工工期短.持力層深度超過15m時相對造價最低.缺點是錘擊沉樁引起噪音，在居民區一般不具備施工條件，采用靜壓沉樁時遇有較厚砂夾層時無法穿過.持力層太淺時由于總摩阻力小，承載力較小，樁身混凝土強度得不到充分發揮造成浪費；人工挖孔樁，適用于持力層較淺地基條件，持力層深度不宜太深，相對造價最低.該樁型有較厚淤泥時禁止使用，在人工開挖過程中深度太深或是有淤泥場地容易缺氧造成安全事故.人工挖孔樁宜在地下水位以上施工，開挖時有水容易塌孔，人在水中作業無法完成開挖；機械鉆孔灌注樁，機械鉆孔灌注樁通常為一種非擠土樁，樁徑大且樁端不可擴大，單樁承載力高，機械鉆孔灌注樁按成樁工藝可以分為干作業法鉆孔灌注樁、泥漿護壁法鉆孔灌注樁和套管護壁法鉆孔灌注樁；夯擴樁，施工工藝簡便，使用范圍廣，承載力較大，成樁質量好.適用于上部有軟弱土層或雜填土較深而下部有存在一定厚度土質較好持力層地基.

3.2選擇樁基礎類型原則

上部結構傳遞給基礎荷載大小決定單樁承載力要求；根據建筑物場地工程地質條件、持力層承載力、樁端持力層深度和地下水位狀況等情況，通過比較各種不同類型樁基礎技術指標、經濟效益和承載力大小，選擇樁類型；考慮工程所在地樁基施工單位機械設備條件，選擇樁基礎類型本地區沒有施工過，樁施工所用機械設備需外地區引進，樁經濟性需重新評估；考慮采用造價應比較低廉而承載力性能比較好樁型；成樁過程中對環境影響；在施工場地周邊環境允許情況下，當工期緊迫時采用打入式預制樁，施工速度快，地質條件比較好情況下采用人工挖孔樁，該樁型可增多施工作業面，施工進程也較快.

在選擇樁基礎類型時對建筑物的特征、地形地貌、工程地質條件、水文地質條件、施工技術水平、施工場地環境、施工經驗、各種樁施工方法特征、原材料供應條件、機械設備、工程造價及工期等進行綜合性研究分析并進行技術經濟分析比較，最后選擇經濟合理、安全適用基礎類型.

3.3樁基礎類型確定

本工程場地持力層較深且持力層以上砂層厚，地下水位較淺，水量較豐富，降水費用高，挖孔難度大，施工安全難以保證，本工程不宜采用人工挖孔樁.高強混凝土預應力管樁剛度較大，抗裂性能好，施工速度快，靜壓管樁施工時對周邊環境影響小，成樁費用按包工包料計比人工挖孔樁貴一些，樁持力層在礫沙層難以達到巖層，由于樁擠土效應部分樁很難穿透厚砂層難于到達持力層，將靜壓改為捶擊容易出現斷樁現象，根據該地區地質構造情況不采用此樁型.采用反循環機械鉆孔灌注樁.根據基礎受力情況，持力層采用微風化泥質粉砂巖；樁徑采用￠800和￠1000mm，C30混凝土，樁長約22m.單樁豎向承載力特征值須通過單樁豎向靜載試驗確定，試樁數量須滿足國家有關規范要求.

4 經濟分析

從經濟分析結果看，每承載1000KN荷載造價屬機械鉆孔灌注樁低，鉆孔灌注樁施工技術比較成熟，樁身質量比較容易保證，綜合各種因素選用鉆孔灌注樁是合適.

5 結論

由于本工程樁基均為嵌巖樁，根據《建筑地基基礎設計規范》，不進行沉降驗算.樁基設計等級為甲級.地下室鋼筋混凝土底板400厚，側壁400厚，采用自防水混凝土，混凝土抗滲強度等級S8.