復雜地址條件下的基礎設計

司國娟

摘 要：在復雜地基上進行基礎設計，往往會遇到許多復雜的問題。文章結合位于基巖面坡度總體起伏較大，且局部有基巖出露的地基基礎設計，重點介紹了工業廠房的山地基礎設計。

關鍵詞：場地；基巖；單樁承載力

三聯乳業乳品加工廠工程，為三聯乳業投資興建，擬建場地位于貴陽清鎮市石板村，貴陽至清鎮公路旁，是貴陽市2011年重點項目。鍋爐房及水處理間是新建廠區的動力中心，為全廠提供提供蒸汽、生產用水和消防用水。

1 車間概況

本車間長86m寬22.5m最大跨度19.5m，建筑物高度為12.8m，鍋爐房設計選擇二臺30t/h組裝式燃煤水管鍋爐，設有上煤除渣系統、煙氣凈化系統。水處理能力為40t/h。生產輔助用房部分包括辦公室、化驗室、更衣室、休息室、淋浴間及衛生間等。結構型式：鍋爐間及水處理間為排架結構，鋼筋混凝土柱，屋面為輕型鋼結構屋面；生產輔助用房為鋼筋混凝土框架結構，現澆樓板。

2 地形地貌及工程環境條件

地形地貌：擬建場區所處地貌單元為貴陽巖溶盆地風化溶蝕中低山地貌，經過初期場地平整，現在擬建場地內相對較平整，場地標高1278.23～1288.02m之間，相對高差9.19m。

工程環境條件：場地工程環境簡單，四周空曠。現場地已平場，開挖形成的邊坡最高3.90m，為切向巖石邊坡，自然狀態下穩定。

3 基巖土層分布及構造

根據區域地質資料，出露地層為三疊系下統安順組（T1a）中厚層白云巖。實測產狀為傾向60°～68°，傾角28°～34°，巖體呈現單斜產出。場區及臨近地段無斷層通過，地質構造較簡單，區域穩定性較好。

3.1 素填土：為新近填土，主要成分由粘土、碎石、塊石等構成，以粘土為主，約占90%，碎石、塊石約占10%。回填時間為1個月，未分層碾壓，結構松散。場地內厚度變化較大0～16.00m，平均厚度為3.34m。

紅粘土：呈似層狀產出。黃色，土質均勻、細膩，塊狀結構，偶見鐵錳質結核，其厚度受場平時開挖和下伏基巖面起伏控制變化大。按塑性狀態的不同可分為：硬塑紅粘土和可塑狀紅粘土。

3.2 硬塑紅粘土：似層狀產出，厚度不均，部分地段受場平影響缺失。厚度0.80～7.60m，平均厚度2.910m。承載力特征值fak=200kPa。

3.3 可塑紅粘土：透鏡狀分布，厚度不均，于硬塑紅粘土和素填土之下，上覆于基巖之上，厚度0～9.70m，平均厚度3.98m。承載力特征值fak=170kPa。

3.4 基巖：中厚層白云巖，層狀單斜產出，灰色-灰白色，中厚層，節理裂隙發育，巖芯呈短柱狀、柱狀，巖芯采取率65%～85%，根據巖塊飽和單軸抗壓強度標準值frk=31.30MPa，綜合場地鉆探取芯情況，評價該場地巖體為較破碎，較硬巖巖體，巖體基本質量級別為Ⅳ級。承載力特征值fak=3000kPa。局部基巖出露。

4 基礎型式的確定

根據地基和基礎設計要求：同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上。根據場地土質分布極不均勻，且情況復雜，結合當地經驗和地質報告建議，我們綜合考慮決定采用人工挖孔大直徑擴底灌注樁（以下簡稱人工挖孔樁）或柱下獨立基礎，樁身長度≥3米；以基巖-中風化白云巖為持力層，保證基礎沉降及沉降差控制在規范規定的范圍內。

5 基礎設計

本工程共有48根柱，最大軸力設計值為1215KN。根據地質報告反映的情況確定，有46根柱下的基巖在室外地面標高以下3米以上，采用的是人工挖孔樁，另外2根柱下的局部基巖在室外地面標高以下3米以上采用獨立基礎。

人工挖孔樁基礎是一柱一樁，每根樁的長度由現場確定，樁直徑為1000mm，不擴底。單樁承載力特征值為2300KN，樁底進入基巖800。采用人工成孔，鋼筋混凝土護壁。獨立基礎底面積由上部荷載確定。

設計要求相鄰基礎的底面高差不得大于其水平凈距，要求采用相關規范所規定的方法逐樁檢測，以確保樁基質量。如果施工中發現與地質報告及設計不符地質現象應及時通知勘察、設計單位，共同協商解決，隨時變更設計，進行地基處理。

6 靜載試驗基樁檢測

為確保單樁實際豎向承載力達到設計要求，承臺施工前先進行靜載試驗，采用慢速維持荷載法，分十級進行加載，試驗最終加載4700kN。測試結果顯示，均能滿足設計要求。整個工程共有46根樁，樁長3.5～15.8米，樁身質量及完整性檢測由采用樁基低應變動力檢測-反射波法檢測樁身質量，所測46根基樁中有45根樁樁身完整性屬A類樁，有1根樁樁身存在輕度缺陷，屬B類樁，工程上仍可使用。

7 結束語

由于地質情況復雜，基巖層變化較大，這樣在基礎設計過程中就存在較多不確定因素，如樁長、基礎型式是深基礎還是淺基礎等等，這些問題給設計工作帶來很大困難。設計過程中和設計完成后我們分別與勘察單位貴陽建筑勘察設計有限公司，審圖單位貴陽市工程設計質量監督站進行過溝通，兩個單位都對基礎設計給予了肯定。同時我們也了解到，這種在一個建筑單體里同時使用人工挖孔樁與柱下獨立基礎在貴州省也是比較多見的，是處理基巖層變化較大的地基的常用的方法，雖然工挖孔樁是深基礎爾柱下獨立基礎是淺基礎，但是因為都以中風化白云巖為持力層，基礎沉降及沉降差都能控制在國家規范規定的范圍內。做到了經濟合理，滿足業主及施工單位等方面的要求。

參考文獻

[1]JGJ94-2008.建筑樁基技術規范[S].

[2]GB50007-2002.建筑地基基礎設計規范[S].

[3]GB50202-2002.建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[4]童印佩，黃琦.對高層建筑采用人工挖孔樁基礎的埋深及人工挖孔樁檢測等有關規范條文的理解和思考[J].貴陽建筑勘察設計，2009（1）.