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某高层建筑复合地基+筏板基础设计、施工与检验

来源:我们爱旅游
某高层建筑复合地基+筏板基础设计、施工与检验

摘要:介绍南宁万科魅力之城4#楼基础设计分析计算,综合施工中需注意工序的操作以及实测沉降结果,证明本工程基础设计是成功的。这成功经验对类似地质条件的项目具有一定的参考价值。

关键词:复合地基;设计;施工;实测沉降; 1、工程概况

本工程位于位于南宁市五项新区坛兴路,一期包含6栋28~34层住宅塔楼,采用剪力墙结构,场地设1~2层地下室,其中1#2#一层单面敞开地下室,3#4#无地下室,5#6#两层全埋地下室,1#2#设置两层裙楼商业。

本项目地下室顶板室外部分考虑大型消防车行驶以及车库顶板覆土做景观设计,采用双向井字梁楼盖,主楼范围采用梁板式楼盖。

地下室总长180m,大于规范55m要求,考虑地下室防水及上部使用要求,不设温度缝,塔楼和副楼之间设置沉降后浇带,顶板底板设置收缩后浇带,同时地下室外墙,底板混凝土中掺入微膨胀剂,对底板顶板配筋采用双层双向拉通配筋,及解决混凝土收缩应力问题。 2、场地工程地质条件

场地内主要受力影响范围内土层情况自上而下:(1)耕表①:欠固结,厚度小承载力底;(2)黏土②-1:硬塑状,揭露层厚2.30~37.50m,平均层厚

24.33m,分布连续且厚度深,承载力较高。(3)粗砂③:中密实,承载力较高,局部地段有揭露,分布不连续;(4)破碎石灰岩⑤-1,强风化状岩体破碎,承载力强度较高,埋深大,分布不连续;(5)完整石灰岩⑤-2:中~微风化,岩体较完整,强度和承载力高,力学性质稳定,埋深及厚度较大,且岩石上层局部有溶洞及土洞存在。

场地地震基本烈度为7度,场地土为中硬场地土,场地类别为Ⅱ类。 3、基础方案确定

基础设计应满足整个建筑的承载力和建筑物变形小于规范容许值的基本要求,根据建筑物的荷载,变形要求和地质条件,本工程可选用的基础方案:

冲(钻)孔灌注桩基础:该桩型具有穿透能力大、施工噪声小、振动小,适用于各种地层、桩长、桩径选择范围大,桩长易于控制,单桩承载力高等特点。但存在施工质量难以控制,易出现断桩、夹泥、缩径和桩端沉渣厚度较大、端承力难以发挥等问题。结合建筑市场综合分析,采用桩基成本会比较高,且工期会拉长。

CFG+筏板基础:场地地基土强度不能满足上部荷载需求,需进行加固处理,目前常用的技术较为成熟的地基加固处理方法主要为水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,该法适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的杂填土等地基,在处理后的复合地基上采用独立柱基或筏板基础,根据不同的面积置换率,一般处理后的复合地基承载力特征值能达到400~600kPa左右。

CFG桩法地基处理施工工艺较成熟,在南宁地区有丰富的施工处理经验,工期施工周期短,经济等优势。

综合考虑地质报告,规范要求以及当地的施工经验,最终确定本工程高层塔楼采用CFG+筏板基础,裙楼以及纯地下室才用柱下独立基础 4、CFG+筏板基础设计和计算

下图为4#基础平面布置以及CFG桩顶连接构造:

4#无地下室,筏板下土层为黏土,桩间土承载力特征值260Kpa,CFG桩长

10m,单桩承载力750KN,桩间距1.6mX1.6m,复合地基的承载力特征值480Kpa,筏板厚度1600mm,垫层采用C10混凝土,筏板采用C35混凝土;荷载输入时读取SATWE程序计算书得到的最大组合内力,筏板有限元分析计算时由SATWE软件对有限网格进行自动划分及编号,按板元法进行计算。基床系数取26000KN/m2,分析计算后得到筏板反力和筏板沉降图如下:

根据筏板反力计算书显示,筏板反力均在320KPa~420KPa,复合地基承载力满足地基反力的要求;

根据沉降计算书得出,筏板沉降均在14mm~20mm,满足规范要求; 5、筏板基础施工

1.施工降水:地下室基坑开挖深度标高约为98.30~101.90m,地下稳定水位埋深在58.94~95.76m,丰水期施工时,地下水将对基坑施工由一定影响,应采取降水措施。雨季时进行基坑施工时,为保证施工质量,地下水需降至开挖标高以下至少0.5m。根据场地条件,采用井点降水。

2.基坑开挖:因为本场地负一层为单面敞开地下室,局部开挖深度约4m左右,且场地周边很开阔,基坑施工采取先降水后开挖的原则进行,基坑边采用自然放坡即可。

3.筏板大体积混凝土浇筑:4#筏板混凝土总量1385.6m3,底板厚1.6m。采用C30混凝土,大体积混凝土施工即内外温差大,易产生收缩、裂缝且运输距离远,运输能力有限。为此制定了大体积混凝土浇筑方案。以防止裂缝出现和最限度地提高混凝土的运输能力。在此期间为保证混凝土质量,必须保证1200 m /天以上的混凝土浇筑量,24小时以内即可浇筑完成。在整个浇过程中,成立了由监理及甲、乙双方共同组成的指挥组,24小时轮流值班负责整个生产过中的运输、泵送、搅拌、技术保证、质量控制、后勤保障、原材料供应的统一指挥、调度和协调工作。

6、施工监测

本工程在施工降水、基坑开挖和基础施工时对基坑及其挡土结构、周围环境及建筑物沉降进行了施工监测。规范对本建筑物要求的变形允许倾斜不大于0.0025。在施工过程中,在筏板平面上布设了6个监测点,在上部结构施工到1层、5层、10层、l5层、20层、25层、30层、结构封顶及进入墙体装修、后期安装过程中进行了十三次沉降观测。测得各点相对沉降量、累积沉降量(最大点l3.33mm)及沉降速度,结果均满足要求。 7、结语

本工程一期已于2015年底主体封顶,沉降观测值基本与模型计算沉降值基本吻合,说明工程基础设计是合理的。 参考文献:

[1]JGJ3—2012.高层建筑混凝土结构技术规程. [2]GB50007—2011.建筑地基基础设计规范. [3]JGJ79-2012.建筑地基处理规范.

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