建築物採用何種基礎型式,與地基土類別及土層分佈情況密切相關。工程設計中,常遇到這樣的地質情況,地下室底板下的岩土層為風化殘積土層、全風化岩層、強風化岩層或中風化軟岩層,因此,有可能採用天然基礎。高層建築地下室通常作為地下停車庫,建築上不允許設定過多的內牆,因而限制了箱型基礎的使用;筏板基礎既能充分發揮地基承載力,調整不均勻沉降,又能滿足停車庫的空間使用要求,因而就成為較理想的基礎型式。筏板基礎主要構造型式有平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎,平板式筏板基礎由於施工簡單,在高層建築中得到廣泛的應用。本文以廣州白雲區某住宅樓的基礎設計為例,擬對高層建築基礎的選型和筏板基礎的設計方法進行介紹。
基礎選型
2.1工程地質概況 本工程設地下室1層,塔樓地上20層,採用剪力牆結構。根據岩土工程勘察報告,場地土層分佈自上而下分別為:①人工填土層,厚度0.5m~3.0m;②衝洪積土層,厚度0.60m;③可塑狀殘積土層,厚度1.6m~8.30m,標貫擊數為8~16擊;④硬塑狀殘積土層,厚度2.2m~12.0m,標貫擊數為18~29擊;⑤岩石全風化帶,厚度2.40m~8.60m,標貫擊數為30~46擊;⑥岩石強風化帶,厚度0.60m~12.0m,標貫擊數為50~65擊;⑦岩石中風化帶,厚度1.10m~2.13m,天然單軸極限抗壓強度24.55MPa~49.55MPa;⑧岩石微風化帶,厚度1.0m~1.60m,天然單軸極限抗壓強度43MPa~120MPa。 2.2基礎結構方案選擇 高層建築常用的基礎結構型式為樁基礎,本工程岩土工程勘察報告中建議基礎型式採用預應力管樁基礎或人工挖孔樁基礎。①採用預應力管樁基礎,以強風化花崗岩為樁端持力層,由於場地基岩埋深相對較淺,地下室開挖後,最短有效樁長僅為2m左右,且場地區域性地段在殘積層中存在中風化巖孤石,對預應力管樁施工帶來困難。②採用人工挖孔樁基礎,以中微風化花崗岩為樁端持力層,人工挖孔樁成孔時要穿過堅硬土層進入穩定、完整的基岩需要降水和爆破,且要等到齡期後才能進行樁的檢測和驗收,施工週期長,工程投資高,同時,人工挖孔樁還存在施工危險性高,容易對周邊建築物造成影響等缺點。 本工程塔樓基礎佔地面積2230m2,塔樓總荷載重量為530260kN,即要求地基平均承載力為238kPa。從地層剖面及岩土性質分析,地下室開挖後板底標高下的岩土層為硬塑狀殘積土,標貫擊數為18~29擊,經深度及寬度修正後,地基承載力特徵值fa≥ 300kPa,可滿足要求。地基的驗算包括地基承載力和變形兩個方面,對於高層建築,變形往往起著決定性的控制作用。本工程初步分析結果表明,建築物沉降也可滿足要求,因此,決定採用天然地基的片筏基礎。採用片筏基礎既可以避免因打樁引起的試樁、排汙等問題,又可以加快施工進度,還能適當降低工程造價。
建築物採用何種基礎型式,與地基土類別及土層分佈情況密切相關。工程設計中,常遇到這樣的地質情況,地下室底板下的岩土層為風化殘積土層、全風化岩層、強風化岩層或中風化軟岩層,因此,有可能採用天然基礎。高層建築地下室通常作為地下停車庫,建築上不允許設定過多的內牆,因而限制了箱型基礎的使用;筏板基礎既能充分發揮地基承載力,調整不均勻沉降,又能滿足停車庫的空間使用要求,因而就成為較理想的基礎型式。筏板基礎主要構造型式有平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎,平板式筏板基礎由於施工簡單,在高層建築中得到廣泛的應用。本文以廣州白雲區某住宅樓的基礎設計為例,擬對高層建築基礎的選型和筏板基礎的設計方法進行介紹。
基礎選型
2.1工程地質概況 本工程設地下室1層,塔樓地上20層,採用剪力牆結構。根據岩土工程勘察報告,場地土層分佈自上而下分別為:①人工填土層,厚度0.5m~3.0m;②衝洪積土層,厚度0.60m;③可塑狀殘積土層,厚度1.6m~8.30m,標貫擊數為8~16擊;④硬塑狀殘積土層,厚度2.2m~12.0m,標貫擊數為18~29擊;⑤岩石全風化帶,厚度2.40m~8.60m,標貫擊數為30~46擊;⑥岩石強風化帶,厚度0.60m~12.0m,標貫擊數為50~65擊;⑦岩石中風化帶,厚度1.10m~2.13m,天然單軸極限抗壓強度24.55MPa~49.55MPa;⑧岩石微風化帶,厚度1.0m~1.60m,天然單軸極限抗壓強度43MPa~120MPa。 2.2基礎結構方案選擇 高層建築常用的基礎結構型式為樁基礎,本工程岩土工程勘察報告中建議基礎型式採用預應力管樁基礎或人工挖孔樁基礎。①採用預應力管樁基礎,以強風化花崗岩為樁端持力層,由於場地基岩埋深相對較淺,地下室開挖後,最短有效樁長僅為2m左右,且場地區域性地段在殘積層中存在中風化巖孤石,對預應力管樁施工帶來困難。②採用人工挖孔樁基礎,以中微風化花崗岩為樁端持力層,人工挖孔樁成孔時要穿過堅硬土層進入穩定、完整的基岩需要降水和爆破,且要等到齡期後才能進行樁的檢測和驗收,施工週期長,工程投資高,同時,人工挖孔樁還存在施工危險性高,容易對周邊建築物造成影響等缺點。 本工程塔樓基礎佔地面積2230m2,塔樓總荷載重量為530260kN,即要求地基平均承載力為238kPa。從地層剖面及岩土性質分析,地下室開挖後板底標高下的岩土層為硬塑狀殘積土,標貫擊數為18~29擊,經深度及寬度修正後,地基承載力特徵值fa≥ 300kPa,可滿足要求。地基的驗算包括地基承載力和變形兩個方面,對於高層建築,變形往往起著決定性的控制作用。本工程初步分析結果表明,建築物沉降也可滿足要求,因此,決定採用天然地基的片筏基礎。採用片筏基礎既可以避免因打樁引起的試樁、排汙等問題,又可以加快施工進度,還能適當降低工程造價。