導語：樁筏基礎(chǔ)設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

自沙花園1#樓，地上主樓十四層，裙樓四層，地下室二層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。2002年五月開始設(shè)計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質(zhì)粘土或含礫質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質(zhì)粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中風化巖位于基底約25m。由于地質(zhì)條件比較復雜，故需進行綜合考慮地基基礎(chǔ)設(shè)計方案，滿足既安全又經(jīng)濟的要求。

2基礎(chǔ)設(shè)計方案

初步設(shè)計時擬采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，然而在基坑護壁樁開挖過程中發(fā)現(xiàn)位于地面下11m左右的粉細砂極不穩(wěn)定，在土體自重壓力作用下，粉細砂自然上涌，10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌，但代價太高。建設(shè)方要求基礎(chǔ)設(shè)計采用其它方案，經(jīng)研究擬采用筏板基礎(chǔ)。然而該工程位于山坡上，勘察方及建設(shè)方擔心過大的基底壓應力可能會導致粉細砂從地勢較低處涌出，要求作用在粉細砂土層上的最大壓應力不能超過200kPa，該應力值與土體的自重應力基本相當。通過對上部結(jié)構(gòu)進行分析計算，主樓部分由于層數(shù)多且抗震墻基本布置在主樓部分，導致基底壓應力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產(chǎn)生的壓應力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應力的及場地范圍影響，必須采用樁筏。

3補償平衡法

作為本工程設(shè)計的注冊結(jié)構(gòu)工程師，本人查閱了國外類似工程的設(shè)計文獻，決定采用文獻中的基礎(chǔ)設(shè)計方法-補償平衡法。經(jīng)過計算，結(jié)構(gòu)下部六層荷載由地基土承擔，六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁土共同作用，利用天然地基的承載力，使樁基與天然地基互補，采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔，使樁的數(shù)量及筏板的厚度得以減少，具有一定的經(jīng)濟效益。

4布樁方式

在建筑工程中采用樁筏基礎(chǔ)，是為了確保建筑物不產(chǎn)生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統(tǒng)的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中，主要采用等樁徑等樁長等樁距布置，然而對本工程而言，由于上部荷載的不均勻性及受場地限制，若采用均勻布樁將導致結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發(fā)揮作用，有時筏板的不均勻沉降也比較大?？紤]到主樓和裙樓的荷載差異性，且當前建筑工程中主要采用灌注樁，便于調(diào)整樁的樁徑和長度，本工程決定采用不均勻的布樁方式，其布置方式大體有如下幾種：圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距；圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距；圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距：圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設(shè)計中通過不斷調(diào)整樁距及樁的承載力，以達到筏板形心與上部結(jié)構(gòu)的基本重合。

5樁土復合地基設(shè)計

5．1樁土復合地基的優(yōu)點

5．1．1增強樁身上部樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)強度，可以提高樁的承載力，改善樁的變形特性，減少地基沉降。

5．1．2通過對樁的施工，實現(xiàn)對樁間土的擠密加固，充分發(fā)揮和利用地基土的承載力，有效地解決軟土地基承載力不足的問題。

5．2樁土復合地基承載力計算

按照《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)52條之規(guī)定，對于樁數(shù)超過3根非端承樁復合地基，當根據(jù)靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時，其復合基樁的豎向承載力設(shè)計值為：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(nèi)(不超過5m)內(nèi)地基土極限承載力標準值。由于該范圍內(nèi)土層為粉細砂，所以地基土不管擠密與否，地基土承力允許設(shè)計值均控制為200kPa，其極限承載力近似取400kPa。

5．3樁土復合地基及基礎(chǔ)沉降設(shè)計

設(shè)計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁，設(shè)計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層，雖然可提高每根樁的設(shè)計承載力，但樁在設(shè)計荷載作用下的沉降量極小，有可能導致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁，以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定，通過平衡荷載法初步確定的總樁數(shù)就可以求得每根基樁的設(shè)計承載力。當基樁的承載力確定后，根據(jù)每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁，所以樁數(shù)不能完全由承載力控制，還應通過地基的沉降來調(diào)整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm，在壓力為500kN時的穩(wěn)定位移為15mm，而無樁部分基礎(chǔ)的理論計算位移為22mm。顯然在樁土共同作用下，基礎(chǔ)位移肯定會大于樁或土任一種情況下產(chǎn)生的位移，甚至會達到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設(shè)計顯然不妥。因而樁土共同作用下的基礎(chǔ)沉降設(shè)計成為本工程的一個難點。由于設(shè)計樁距一般在3.75～5.5D間，樁對土有較大的擠密作用。擠密系數(shù)f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距，D為樁徑)，擠密后的平均壓縮系數(shù)近似=原系數(shù)／f。再根據(jù)同一土層中的壓壓縮系數(shù)與壓縮模量的相對關(guān)系，近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復合地基的基礎(chǔ)沉降量近似=擠密后土產(chǎn)生的沉降+樁在設(shè)計荷載作用下產(chǎn)生的沉降。通過不斷的調(diào)整樁距及樁的承載力，達到樁土復合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致，要求勘察單位在樁施工完后，重新鉆探取樣，測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較，兩者差距完全在允許范圍內(nèi)。

6實際沉降的分析與研究

該工程從投入使用到現(xiàn)在已超過四年，通過對施工及使用階段的沉降測量，主體竣工時最大沉降量為18mm，最小沉降量為10mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工一年后最大沉降量為24mm，最小沉降量為14mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工三年后最大沉降量為25mm，最小沉降量為15mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm，說明沉降已基本穩(wěn)定。此沉降量稍大于理論計算值，但遠小于規(guī)范允許值。該工程的沉降規(guī)律也與附近的一棟純筏板基礎(chǔ)的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

7結(jié)論

通過本工程可以看出，當上部豎向荷載不均時完全可以采用不等距布樁的筏板基礎(chǔ)，從而減少筏板的內(nèi)力及不均勻沉降；摩擦型樁筏基礎(chǔ)的沉降規(guī)律與純筏板基礎(chǔ)基本一致。

摘要：在上部豎向荷載對地基產(chǎn)生的應力分布很不規(guī)則導致筏板基礎(chǔ)形心與結(jié)構(gòu)重心距離很大，通過不均勻布置摩擦樁，采用樁土共同作用的復合基礎(chǔ)調(diào)整基礎(chǔ)荷載重心，從而使筏板形心與上部結(jié)構(gòu)重心基本重合，本文介紹了一種設(shè)計經(jīng)驗，旨在為類似工程提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：樁筏基礎(chǔ)；不均勻布樁；補償平衡法；樁土相互作用