山西阳泉桃园广场工程的基础设计及地基处理

刘 双 英

(1.太原理工大学，山西 太原 030024； 2.山西建筑职业技术学院，山西 太原 030006)

山西阳泉桃园广场工程的基础设计及地基处理

刘 双 英1,2

(1.太原理工大学，山西 太原 030024； 2.山西建筑职业技术学院，山西 太原 030006)

对山西阳泉桃园广场工程的基础进行设计计算及分析，制定了相应的地基处理方式，总结了一些常用的地基处理方式，并分析了其优缺点，为不同的工程特性选择合理的基础设计形式提供借鉴。

基础设计，地基处理，不均匀沉降

随着近代地基处理设计水平的不断提高、施工工艺的不断改进和施工设备的不断更新，地基处理技术发展非常快，对于各种不良地基，经过恰当的地基处理后，一般都可满足地基承载要求。而且一些新的地基处理技术在近年来建筑工程设计中应用相当普遍，新技术和新材料的应用，也极大地提高了地基处理的效果，实现了安全、经济的目的。

传统意义上的地基处理，主要是针对软弱地基的处理，包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层等构成的地基。地基处理方式包括碾压夯实、换土垫层、排水固结、振动挤密及化学加固等，目的是提高地基的承载力及减小地基沉降量。

1 工程概况

1.1 工程介绍

本工程位于山西省阳泉市桃园路，拟建成阳泉市中心集大型商业、餐饮、娱乐、智能化办公、酒店及住宅为一体的现代豪华商务圈，总建筑面积230 000 m2。其中地下2层，分别为车库、6级人防防护单元及超市，地上部分含6层大型商业体、两幢16层智能化商务写字楼、三幢19层商务公寓及一幢28层商住办公综合楼。工程采用钢筋混凝土筒体与钢框架混合结构，柱子采用矩形钢管混凝土柱，梁采用国标热轧H型钢，楼板及屋面板均为现浇钢筋混凝土板，外立面为玻璃幕墙，局部考虑使用要求，采用大孔非承重空心砖。

1.2 工程地质条件

建筑场地地貌单元属太行山前冲洪积平原，自然地坪标高介于69.39 m～71.07 m之间，自上而下地层结构为：

①杂填土，杂色～黄褐色，由碎砖、灰渣、粘性土组成，呈稍密状态；②粉质粘土，黄褐～褐黄色，可塑～硬塑，中压缩性；③粉土，褐黄～浅黄色，稍密，稍湿～湿，大孔，中～高压缩性；④粉土，褐黄～浅黄色，稍密～中密，稍湿～湿，中～低压缩性；⑤粉细砂层，浅黄色～灰白，稍密～中密，稍湿；⑥中砂，灰黄色～灰白，以石英及长石为主，粒度不匀，含少量卵石及砾石，局部粉土夹层，中密，稍湿，厚约5 m，层底标高57.6 m～62.7 m，为基底持力层，地基承载力fak=200 kPa；⑦粉质粘土，褐黄～黄褐色，可塑～硬塑，中压缩性土。

依据地质勘察报告，本场地黄土不具湿陷性，最大冻土深度0.6 m，地下水位在自然地面下42 m处，场地属非液化场地，无危岩、崩塌等不良地质现象。

1.3 地基基础设计

塔楼基础采用钢筋混凝土筏基及CFG桩复合地基，裙楼采用天然地基，钢筋混凝土条形基础。

2 基础分析

1)本工程上部塔楼为钢框架—钢筋混凝土筒体结构，基底单位荷重450 kPa，埋深12 m左右，基底持力土层为⑥层中砂或⑦层粉质粘土，地基土承载力特征值为200 kPa～220 kPa，即使周边裙楼采用筏基，地基土承载力经宽度和深度修正后仍不满足要求。由于基底标高以下13 m为承载力较高的中粗砂层(桩极限端阻力特征值3 300 kPa)，故塔楼基础可考虑采用刚性桩复合地基，将桩尖置于中粗砂层，从经济性和方便施工两方面比较可发现：刚性桩复合地基较适合本工程。本工程刚性桩平面采用等边三角形布置，间距1 400 mm，直径400 mm，桩长15 m，桩尖进入密实中粗砂层不小于0.6 m，长螺旋孔钻，管内泵压混合料灌注成桩。刚性桩材料选用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)或素混凝土桩，强度等级在C15以上。桩顶与基础间设200 mm厚级配砂石或碎石褥垫层。刚性桩复合地基承载力特征值为550 kPa。塔楼基础为钢筋混凝土筏板基础。

裙楼为全钢框架结构，柱底轴压力标准值约4 000 kN～6 500 kN，柱轴网尺寸6 m×6 m～8.4 m×8.4 m，天然地基承载力即可满足要求。为了使沉降尽可能与主楼接近，裙楼采用钢筋混凝土十字交叉梁条形基础。

2)不均匀沉降的计算。

a.裙楼基底沉降计算。

裙楼基底附加压力的准永久值控制在140 kPa，按《地基基础设计规范》分层总和法计算出裙楼邻近塔楼的第二排柱以外范围内的柱底位置，基底的绝对沉降为20.4 mm。

b.塔楼基底沉降计算。

塔楼基底附加压力的准永久值控制在450 kPa，按《地基处理规范》中第9.2节有关规定及《地基基础设计规范》第5.3节给出的公式，用分层总和法计算出塔楼基底中点处的绝对沉降为54.9 mm，塔楼基底边中点处的绝对沉降为27.5 mm，塔楼基底角点处的绝对沉降为13.7 mm。

从以上沉降计算结果可算出，塔楼基底中点处与裙楼邻近塔楼的第二排柱底处的不均匀沉降为34.5 mm，但在塔楼边中点处，塔楼基底与相邻裙楼基底间不均匀沉降仅为7.1 mm，在塔楼角点处，塔楼基底与相邻裙楼基底间不均匀沉降为-6.7 mm(此处裙楼基底沉降大于塔楼基底沉降)。

为了进一步减小这些不均匀沉降给结构构件带来的附加内力，在主体塔楼与裙楼连接位置设置后浇带，调节局部不均匀沉降，该后浇带于主体塔楼施工完毕、沉降基本稳定后，用微膨胀混凝土浇捣。按一般经验，对于中～低压缩性的粘性土在封闭后浇带时，应完成总沉降的一半左右，故封闭后浇带后，构件所要承受的剩余沉降为：在塔楼边中点处，塔楼基底与相邻裙楼基底间为3.55 mm，在塔楼角点处，塔楼基底与相邻裙楼基底间不均匀沉降为-3.35 mm，此部位的基础梁配筋配足附加钢筋，考虑了差异沉降引起的内力变化。

[1] 郭天强.框架下筏式基础的反力及其在极限状态下的性状[D].北京：中国建筑科学研究院，1988.

[2] JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范[S].

[3] 余志成，施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[4] 闫明礼，吴春林，杨 军.CFG桩复合地基设计[A].第四届地基处理学术讨论会论文集[C].1995.

On foundation design and treatment of Taoyuan Square project in Yangquan of Shanxi

LIU Shuang-ying1,2

(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China; 2.ShanxiArchitecturalCollege,Taiyuan030006,China)

The paper undertakes the design calculation and analysis of Taoyuan Square project in Yangquan of Shanxi, makes out respective foundation treatment approaches, sums up some common foundation treatment ways, and analyzes their advantages and disadvantages, so as to provide some reference for the foundation design forms with different engineering features.

foundation design, foundation treatment, uneven settlement

1009-6825(2014)30-0085-02

2014-08-12

刘双英(1984- )，男，在读工程硕士，助教

TU753

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