武漢公交信息中心基礎方案分析

武漢公交信息中心基礎方案分析

諶文1，鄭敏2

(1.北方工程設計研究院有限公司武漢分公司，武漢 430205；2.湖北經濟學院，武漢 430205)

摘要：詳細介紹了武漢公交信息中心的基礎選型過程。結合詳細的地勘資料數據，計算出每種基礎形式的單樁承載力特征值以及有效樁長，分析了鉆孔灌注樁、管樁、筏板基礎的優缺點。經過比較和分析，得出了比較符合實際情況的基礎設計方案。

關鍵詞：基礎；鉆孔灌注樁；預應力管樁

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.04.023

Abstract:The selection process of foundation scheme in Wuhan public transport information center was introduced in detail.Combined with the detailed geological exploration data,this paper calculated the single pile bearing capacity characteristic value as well as the effective pile length.Bored piles, high strength prestressed pipe pile and raft foundation were analyzed.Through comparison and analysis,the foundation design scheme was got.

收稿日期：2015-06-20.

作者簡介：諶文(1977-)，工程師，碩士.E-mail:sheng-wen26@126.com

Analysis of Foundation Scheme of Wuhan Public

Transport Information Center

SHENGWen1，ZHENGMin2

(1.Wuhan Branch,Northern Engineering Design and Research Institute Ltd, Wuhan 430205,China ;

2.Hubei University of Economics, Wuhan 430205,China)

Key words:foundation;bored piles;prestressed pipe pile

1工程概況

該工程位于武漢最為繁華的武廣商圈、硚口美食街、寶豐路商務圈三大商圈的黃金結合點，輻射半徑直達月湖橋和王家墩CBD，成為武漢城市中最具價值的核心區域。武漢公交信息中心是集主題商業、甲級寫字樓、酒店式公寓為一體的都市綜合體，總建筑面積為71 446.32，本工程由1棟25層高層(高度92.4 m)，1棟27層高層(高度99.2 m)，大型地下車庫等建筑物組成，地下車庫共3層，層高分別為4.8 m、3.3 m、3.3 m。擬建建筑物設計地坪標高為25.20 m。見圖1。

根據武漢華中巖土工程有限責任公司2009年5月提供的《武漢公共交通投資有限公司公共交通信息中心項目巖土工程勘察報告書》，基礎擬選用如下方案：

1)層數為25、27層的建筑物適宜采用鉆孔灌注樁，以中風化泥巖作為樁端持力層。

2)層數為3層的局部地下車庫部分適宜采用鉆孔灌注樁為抗拔樁，以中粗砂層作為樁端持力層。

現根據勘察報告及以往工程經驗，分別對25、27層高層和3層局部地下車庫部分進行基礎方案比較，以期選出經濟合理的基礎方案。土層參數詳見表1。

表1　土層參數表

2確定樁長

1)根據勘察報告，⑦層卵礫砂層的厚度不大(0.7~2.7 m)，不宜作為建筑物的持力層。⑧層強風化泥巖層厚度極薄，且風化程度不同，力學性質有一定的差異，也不宜作為建筑物的持力層。因此樁基礎的持力層選擇為⑨層中風化泥巖層。

2)根據勘察報告，該建筑的±0.000約相當于絕對標高25.200 m，自然地面約在22.99~23.82 m，考慮3層地下室總層高為11.400 m，承臺厚度2 m，樁頂標高約在12.000 m。

3)根據勘察報告，各鉆孔處的⑨層中風化泥巖、⑥層中粗砂層頂面標高見表2。

可以得到：

1)對于抗壓計算的鉆孔灌注樁(Φ900樁)，樁頂至持力層⑨層中風化泥巖頂面的高度為12.00+29.21=41.21 m，考慮樁端進入持力層1.0 m，則平均樁長為41.21+1.0=42.21 m。

2)對于抗壓計算的預應力管樁(Φ600樁)，樁頂至持力層⑥層中粗砂層頂面的高度為12.00+11.33=23.33 m，考慮樁端進入持力層8.0 m，則平均樁長為23.33+8.0=31.33 m。

3)對于抗撥計算的鉆孔灌注樁(Φ900樁)，樁頂至持力層⑥層中粗砂層頂面的高度為12.00+11.33=23.33 m，考慮樁端進入持力層15 m，則平均樁長為23.33+15=38.33 m。

表2　土層頂面標高表

3計算單樁豎向承載力特征值

1)預應力管樁

管樁在靜壓沉樁的施工方式下無法進入中風化，取⑥層中粗砂層作為持力層，qpa=4 300 kPa。計算單樁豎向承載力特征值如表3所示。

表3　管樁參數表

2)鉆孔灌注樁

持力層為⑨層中風化泥巖qpa=1 800 kPa，L=42 m，C40

表4　灌注樁參數表

注：以上所講的樁長從地下室地面起算。

4基礎方案比較

1)本工程場地中③粉質粘土fa=100 kPa，且頂面標高約為16.330 m，正好位于地下室底板標高范圍。但經修正后地基承載力特征值僅有230 kPa，不能滿足高層(27×15=)405 kN/m2的承載力要求，采用天然基礎不可行。如果采用樁筏基礎，該土層能夠承擔的土反力也很有限。

2)預應力管樁不能提供很高的承載力，用在荷載較大的高層建筑中勢必造成樁基數量多，布樁困難，承臺造價高等問題。本工程建筑物總重為132 000 t，大概需要500根600直徑的管樁，也就是說光管樁就要500×32×300元/m=480萬，按照間距3.5d布置，樁承臺方式布樁困難，須做樁筏基礎，筏板估算要至少也要1米厚。如果采用鉆孔灌注樁，只需要220根900直徑樁，大概需要220×26.71×1000元/m3=580萬，基本只需300厚的構造防水板，承臺的尺寸也較小。單純從樁的造價上來講，預應力管樁比鉆孔灌注樁的花費要低。

預應力管樁為擠土樁，在較松厚的軟土場地使用該樁型，很容易出現樁位偏移、樁身傾斜、斷樁等現象。漢口新華路與發展大道交匯處由武漢三金房地產開發的鑫城國際31層的高層住宅，該項目由于類似的地質條件，采用管樁施工后，結果最后要多花500萬處理斷樁的問題。本工程是高層公共建筑，柱網尺寸大，荷載肯定比住宅的要大不少，如果施工出現問題，返工樁的數量更多，造價會更高。

管樁施工中實際控制接頭一般為2個，不超過3個。考慮到該項目所需的樁長較長，若采用該樁型在施工送樁上存在問題。武漢市目前使用的管樁單樁一般13 m左右，也就是說試樁如果是55 m的話，采用的管樁施工就會存在很多的問題，從而直接會影響基礎安全和增加造價。

從安全的角度來講，預應力管樁的樁身抗剪和抗壓能力跟鉆孔灌注樁比起來顯得太弱了,2009年6月27日5時30分許，在上海市閔行區蓮花南路羅陽路口，“蓮花河畔景苑”樓盤工地發生整棟樓體倒覆事故。該13層住宅樓就是在軟土地基上采用管樁。

該工程3層地下車庫部分由于地下水位比較高，計算得出單柱抗浮力至少要達到5 400 kN，由于管樁截面偏小，600直徑的管樁僅能提供800 kN的抗拔力，而900直徑的鉆孔灌注樁能提供1 350 kN的抗拔力。為了減少樁的數量節省造價，所以就必須采用大直徑的鉆孔灌注樁來抗拔。

主樓和地下車庫都采用鉆孔樁基礎，有利于施工方便，節約造價。

下面比較各種基礎形式在施工進度、受雨季影響及對環境影響等方面進行比較，見表5。

表5　武漢公交基礎施工狀況比較表

經過上述分析比較，得出如下結論：該25層、27層高層辦公樓，應采用鉆孔灌注樁基礎。

參考文獻

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