基礎(chǔ)工程方案選擇實(shí)例模板

1、23層框架-磚混結(jié)構(gòu)食堂基礎(chǔ)選型1工程概況格勝(重慶)有限公司擬在重慶某工業(yè)園修建產(chǎn)業(yè)基地。擬建建筑物為 2 3層框架-磚混結(jié)構(gòu)食堂，其中框架結(jié)構(gòu)為 2層，單柱荷載 550 KN ；磚混結(jié)構(gòu)為 3層，荷載 210 kN/m ，設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高 273.5m。2. 場地工程地質(zhì)條件2.1地層巖性擬建場區(qū)屬構(gòu)造剝蝕丘陵地貌， 其原始地貌為淺丘及斜坡。 根據(jù)鉆探揭示深 度和地表地質(zhì)調(diào)查， 場區(qū)上覆土層為第四系全新統(tǒng)人工素填土及粉質(zhì)粘土、 淤泥 質(zhì)粘土；下伏基巖為砂巖、泥巖層。地層簡述如下：( 1) 素填土：雜色，主要由粉質(zhì)粘土和破碎的砂泥巖碎塊組成， 碎塊粒徑約 20300mm,含量約占全重的1520%

2、,結(jié)構(gòu)松散，呈稍濕狀。隨意性堆填，為近期 平場回填。該層在主要分布于場區(qū)平場范圍內(nèi)，厚度主要在 0.20m(ZY153) 21.80m (ZY255)之間變化。( 2)粉質(zhì)粘土：灰褐色。主要由粉粒和粘粒組成,無搖震反應(yīng),切面稍有光澤, 干強(qiáng)度中等,韌性中等,手可搓條,呈可塑狀。該層于場區(qū)部分地帶有分布,厚 度主要在0.60m (ZY214)9.00m (ZY273)之間變化。( 3)淤泥質(zhì)粘土：灰色。主要由粉粒和粘粒組成,含有機(jī)質(zhì),具腐臭味。無搖 震反應(yīng),切面稍有光澤,干強(qiáng)度、韌性低,手可搓條,呈可塑狀。該層于場區(qū)北 側(cè)部分地帶有分布，厚度主要在 2.10m (ZY215)9.40m (ZY1

3、56)之間變化。( 4)泥巖：紅褐色,主要由粘土礦物組成,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。強(qiáng)風(fēng)化 帶巖質(zhì)較軟， 巖芯破碎， 呈碎塊狀； 中等風(fēng)化帶巖質(zhì)較較硬， 巖芯完整，多呈長、 短柱狀。該層于場區(qū)大部分地帶有分布，厚度在本次勘察中未鉆穿。 （5）砂巖：灰色、黃色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、 長石和云母等， 泥鈣質(zhì)膠結(jié)，部分鉆孔膠結(jié)較差。 強(qiáng)風(fēng)化帶巖質(zhì)較軟， 巖芯破碎， 呈碎塊狀；中等風(fēng)化帶巖質(zhì)較硬，巖芯較完整，呈長、短柱狀。該層于場區(qū)大部 分地帶均有分布，厚度在本次勘察中未鉆穿。2.2 水文地質(zhì)條件擬建場區(qū)位于淺丘斜坡地帶， 地勢較高， 地表逕流條件較好， 大氣降雨主要 以地表水

4、形式向地勢較低處排泄。 場地內(nèi)巖土層為素填土、 粉質(zhì)粘土及砂、 泥巖 層，素填土結(jié)構(gòu)松散，為強(qiáng)透水層；粉質(zhì)粘土層具阻水作用，為隔水層；基巖構(gòu) 造裂隙不發(fā)育，泥巖亦為隔水層，砂巖為弱透水層。經(jīng)鉆孔終孔后，抽干鉆孔中 殘留用水，無水位恢復(fù)，水文地質(zhì)條件簡單。由于場區(qū)填土厚度較大，大氣降雨 易在填土中匯聚，形成上層滯水，建議施工時(shí)，做好抽排水處理措施。 2.3不良地質(zhì)現(xiàn)象地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)本次野外勘察結(jié)果，擬建場區(qū)未見斷層通過，無滑坡、邊坡失穩(wěn)、地下洞 室等不良地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)災(zāi)害。2.3 巖土物理力學(xué)特征原位測試結(jié)果表明： 該場地素填土土質(zhì)成分較雜亂， 均勻性較差， 含有一定 量的較大塊石， 結(jié)構(gòu)松散， 土

5、層未完成自重固結(jié)沉降過程； 標(biāo)準(zhǔn)貫入測試結(jié)果表 明：淤泥質(zhì)粘土的狀態(tài)為軟可塑狀態(tài)；粉質(zhì)粘土較均勻，壓縮系數(shù) 0.34，為中等 壓縮性土。2.4巖土測試成果及統(tǒng)計(jì)評述巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表 表 6巖性孑L 號天然抗壓強(qiáng)度（Mpa）飽和抗壓強(qiáng)度（Mpa）中等風(fēng)化泥巖子樣數(shù)n3636數(shù)據(jù)分布范圍4.1 9.52.4 6.2平均值（«6.003.74軟化系數(shù)0.62標(biāo)準(zhǔn)差（Cf）1.4251.001變異系數(shù)（60.2380.268修正系數(shù)（Y0.9320.923標(biāo)準(zhǔn)值（fk ）5.593.45中等風(fēng)化砂巖子樣數(shù)n222222數(shù)據(jù)分布范圍15.（27.110.5- 20.8平均值（也）20

6、.8314.86軟化系數(shù)0.71標(biāo)準(zhǔn)差（C2.7932.280變異系數(shù)（60.1340.153修正系數(shù)（Y0.9850.982標(biāo)準(zhǔn)值（fk ）20.5114.602.5巖土參數(shù)選用及建議根據(jù)重慶地區(qū)經(jīng)驗(yàn)地基承載力特征值可取地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值：泥巖300kPa砂巖500 kPa。中等風(fēng)化巖石地基承載力特征值按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002中的下式確定：fa=* frk式中： fa 巖石地基承載力特征值；fr 巖石取飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。Wr折減系數(shù)，根據(jù)本工程及場地特點(diǎn)，建議取 0.35計(jì)算結(jié)果：泥巖取1.21Mpa砂巖取5.11Mpa；巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， 粘土巖取天然濕度單

7、軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； 建議中風(fēng)化泥巖取天然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 5.59MPa中風(fēng)化砂巖取飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 值 14.60MPa。3. 基礎(chǔ)方案的擬定（ 注：因具體參數(shù)不全以下所有方案僅做簡單說明不進(jìn)行具體計(jì)算。）由地質(zhì)資料可知， 該建筑為山區(qū)建筑地基， 與平原地區(qū)相比， 地面高差懸殊 很大，如果處理不當(dāng)， 很容易使地基產(chǎn)生不均勻沉降。 此外，基巖起伏變化較大， 上覆土層的厚度不同，且土層復(fù)雜，屬于軟弱地基，需要進(jìn)行一定的處理。 方案一：樁基可采用預(yù)制樁， 打入樁穿過軟弱土層， 將基礎(chǔ)支撐在堅(jiān)硬巖石上， 使建筑物 的沉降差滿足設(shè)計(jì)要求， 這種方法能同時(shí)取代或減少地基處理和開挖基坑的土方 工程，可以節(jié)約

8、人力和縮短工期， 山區(qū)普遍采用此法。 該食堂由兩層框架和三層 磚混組成， 磚混墻體下荷載為線荷載， 所以部分樁基上需布置地梁， 傳力途徑為 上部結(jié)構(gòu)線荷載傳至地梁，承臺梁傳至樁基，樁基傳給土層。由地質(zhì)勘查報(bào)告知， 地基為軟土地基， 持力層選粘土層， 且粘土層最深只有 5m 左右，所以不宜采用摩擦型樁，因此宜采用端承型樁。人工挖孔灌注樁，可以直觀地揭示每個(gè)樁位各種土層的厚度，尤其是可能產(chǎn)生 負(fù)面影響的未壓實(shí)填土的厚度，這樣可以有明確針對性地進(jìn)行處理 ，如采用涂層 法、夾層法或套管法。但考慮到人工挖孔過程中，較厚的填土可能給成孔造成一 定的難度，以及可能給施工人員和樁的質(zhì)量帶來較大的安全隱患，并且

9、該工程部分僅為三層的食堂，采用挖孔樁會(huì)導(dǎo)致承載力有較大的富余，造成浪費(fèi)，所以放棄該 方案。然后經(jīng)過比選，選擇了混凝土預(yù)制樁，混凝土預(yù)制樁施工工期短，承載力高, 可以滿足設(shè)計(jì)承載力要求，現(xiàn)計(jì)算如下：以第層泥巖為樁端持力層，樁頂埋深 1.50m,設(shè)計(jì)樁徑400mm,各土層的樁側(cè)阻力qs、樁端阻力qp特征值見表1：建議巖土設(shè)計(jì)參數(shù)表表1巖土名稱天然標(biāo)準(zhǔn)值（fk）MPa飽和標(biāo)準(zhǔn)值（fk）MPa特征值MPa極限側(cè)阻力KPa極限端阻力KPa水平抗數(shù)M*力系N/m 4人工填十10粉質(zhì)粘土5320強(qiáng)風(fēng)化泥巖0.3140強(qiáng)風(fēng)化砂巖0.5140中風(fēng)化泥巖5.593.451.2180中風(fēng)化砂巖20.5114.605

10、.11180大致計(jì)算過程如下：一、單樁豎向承載力特征值根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2012 733條規(guī)定，單樁承載力取由周 樁土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力 （公式）和由樁身材料強(qiáng)度確定 的單樁承載力（公式）中的較小值。1. 由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力Ra= UpXqslpi+ aqpA式中：Ra單樁豎向承載力特征值（kN）；Up樁的周長（m）；Ap樁的截面積（m）；qsi樁周第i層土的側(cè)阻力特征值（kPa）；lpi樁長范圍內(nèi)第i層土的厚度（m）；a>樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)；qp樁端端阻力特征值（kPa）。2. 樁數(shù)的確定：n=卩（F+G）/RF作用于樁基承臺頂

11、面的豎向荷載G樁基承臺和承臺上土自重卩一考慮偏心荷載時(shí)各樁受力不均而增加樁數(shù)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取卩=1.01.23. 樁承臺設(shè)計(jì)（ 1 ）受彎計(jì)算驗(yàn)算（ 2） 柱對承臺沖切承載力（ 3） 角樁對承臺的沖切（ 4） 受剪切計(jì)算（ 5） 局部承壓計(jì)算方案二 強(qiáng)夯處理地基 + 獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)該食堂有兩部分組成，三層磚混采用墻下條形基礎(chǔ)，兩層框架采用柱下獨(dú)立 基礎(chǔ)。一、地基處理由<< 勘測報(bào)告 >> 知，場區(qū)巖土層分布極不均勻，雜填土厚度從12m到15m 不等，強(qiáng)度低且不均一。地基處理可采用強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法（1）該方法的作用有：處理非均勻性土層地基，通過強(qiáng)夯使密度均化，如雜 填土

12、地基；加固建筑物松散軟弱地基，在場地上強(qiáng)夯后建造建筑物可以提高地基 承載力，減少沉降和不均勻沉降；強(qiáng)夯處理可用于液化地基等。（2）強(qiáng)夯法的缺點(diǎn)：施工時(shí)振動(dòng)大，噪聲大，影響鄰近建筑物安全，不宜在 建筑群中的場地上使用。（3）為了使強(qiáng)夯加固達(dá)到預(yù)期效果，首先要根據(jù)建筑物對地基的要求，確定 所需的夯擊能量，然后根據(jù)被加固地基的土類，按其強(qiáng)夯機(jī)理選擇錘重，落高， 夯擊點(diǎn)的間距、排列，夯擊遍數(shù)，每遍夯擊點(diǎn)的擊數(shù)和每遍間歇的時(shí)間等，最后 檢驗(yàn)夯擊效果。二、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：1. 基礎(chǔ)埋深取1.5m，驗(yàn)算地基承載力fa fak b （b 3） d（d 0.5）2. 根據(jù)單樁承載力確定基礎(chǔ)尺寸，即由R faR F

13、k Gkb從而確定基礎(chǔ)底面積。3. 根據(jù)受沖切承載力確定基礎(chǔ)高度，F(xiàn)| 0.7 hpftbmhoF| PjAiFPjbl4. 進(jìn)行底板配筋三、墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)截面設(shè)計(jì)及配筋設(shè)計(jì)，在這些計(jì)算中可不考慮基礎(chǔ)及以上土重，沿墻長取1米作為計(jì)算單元。1. 基礎(chǔ)高度確定V O.7ftho V Pjbi2. 基礎(chǔ)底板配筋（略）方案三水泥灌漿處理地基+獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)一、地基處理采用水泥灌漿技術(shù)處理雜填土地基，在理論、實(shí)踐上可行，費(fèi)用較低，完全可 以達(dá)到地基的承載力的要求和確保不出現(xiàn)不均勻沉陷。（1）水泥灌漿法的加固原理該方法是采用機(jī)械造孔，利用灌漿泵或泥漿泵將按比例配制的水泥漿液，通

14、過一定壓力，灌注到預(yù)加固地層，沖填土體空間、空隙，經(jīng)過脫水凝固作用，將松 散的土體凝固成為一個(gè)整體，從而達(dá)到加固地基、增加地基強(qiáng)度、減少地基不均 勻沉餡和透水性以及增大抗滑穩(wěn)定性。鉆孔次序。（ 3） 該工程的鉆孔灌漿工作按照先外排后內(nèi)排，同排間隔鉆灌的原則進(jìn)行。 即按照灌漿孔、加強(qiáng)孔、檢查孔序次的順序鉆灌，孔深以鉆入雜填土為準(zhǔn)。按鉆 孔下止?jié){塞灌漿 （自下而上 ）的工序進(jìn)行。在遇到塌孔不能成深孔時(shí)，則 采用先上段后下段的灌漿工藝， 灌漿與下段成孔間隔時(shí)間不小于 24 小時(shí)。此外， 為保證處理效果還需注意鉆孔布置、漿液濃度及灌漿壓力等。二、 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)計(jì)算方法同方案一方案四 換土

15、法處理地基 + 獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)一、地基處理換土墊層法是挖去地基表層軟土，換填強(qiáng)度較大的砂、碎石、灰土和素土 等構(gòu)成墊層， 由于本工程上部結(jié)構(gòu)荷載并不大， 所以對地基承載力的要求并不算 太高，而基礎(chǔ)下持力層軟弱， 從地質(zhì)勘查報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)素填土的土層厚度變化比 較大，所以就可以將素填土較厚的區(qū)域挖掉換填粘土， 然后人工夯實(shí)， 在改善的 地基土上面做獨(dú)立和條形基礎(chǔ)。該工程可采用二八灰土分層夯實(shí)。 （1）換土墊層的作用：通過換填后的墊層，有效提高基底持力層抗剪強(qiáng)度，降 低其壓縮性，防止局部剪切破壞；通過墊層擴(kuò)散基底壓力降低下臥層的附加應(yīng)力； 墊層可作為基底下水平排水層， 增設(shè)排水面， 加速淺層地基

16、的固結(jié)， 提高下臥軟 土層強(qiáng)度等。（2）設(shè)計(jì)要求：墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層的壓實(shí)遍數(shù)宜通過實(shí)驗(yàn) 確定。1）砂石分層回填厚度不得大于 30cm,用平板振動(dòng)器分振實(shí)，振實(shí)后干密度 要大于 2.0g/cm3。2）回填土要求所用的土料宣用低塑性粘性土及粉土，不得含有機(jī)雜質(zhì)，在使用 前應(yīng)予過篩，其顆粒不得大于 20 mm。3）灰土宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于 5mm,灰土要拌合均勻分層回填， 機(jī)械回填每層虛鋪厚度不得大于 30 cm,人工回填每層虛鋪厚度不得大于 20cm。4）回填過程中要結(jié)合碾壓設(shè)備嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并請有關(guān)單位進(jìn)行分 層檢測，合格后方可進(jìn)入下一工序。5）要求 2:

17、8灰土回填土壓實(shí)系數(shù)不小于 0.95。6）回填完后應(yīng)進(jìn)行回填土的承載力檢測，檢測合格后方可進(jìn)行墊層施工。 二、獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)同方案二。4. 最優(yōu)方案的選取幾種方案的對比：方案二采用強(qiáng)夯法處理地基， 再設(shè)計(jì)獨(dú)立和條形基礎(chǔ)。 強(qiáng)夯法加固效果顯著、 施工期短、 施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)， 但由于單位面積夯擊量小， 深層難于達(dá)到壓密的 效果，加固深度受到限制。 對于有深層軟弱下臥層的地基， 只有增大吊車起重能 力和增大吊錘重量，才可奏效。并且施工時(shí)振動(dòng)大，噪聲大，影響鄰近建筑物安 全，不宜在建筑群中的場地上使用。方案三與方案二的區(qū)別是地基處理方法，采用水泥灌漿技術(shù)處理雜填土地 基，可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，該方法在理論、實(shí)踐上均可行，可以達(dá)到地基的承載力的 要求和確保不出現(xiàn)不均勻沉餡。 但漿液的穩(wěn)定性差， 易析水回濃， 不能有效灌入 細(xì)微裂隙， 且硬化時(shí)伴有析水， 使硬化結(jié)石與被灌基體的粘結(jié)強(qiáng)度降低， 使地基 承載力有所降低。方案四采用換填墊層法進(jìn)行處理， 對于較深厚的土層， 當(dāng)僅用墊層局部置換上部