复杂地址条件下的基础设计

司国娟

摘 要：在复杂地基上进行基础设计，往往会遇到许多复杂的问题。文章结合位于基岩面坡度总体起伏较大，且局部有基岩出露的地基基础设计，重点介绍了工业厂房的山地基础设计。

关键词：场地；基岩；单桩承载力

三联乳业乳品加工厂工程，为三联乳业投资兴建，拟建场地位于贵阳清镇市石板村，贵阳至清镇公路旁，是贵阳市2011年重点项目。锅炉房及水处理间是新建厂区的动力中心，为全厂提供提供蒸汽、生产用水和消防用水。

1 车间概况

本车间长86m宽22.5m最大跨度19.5m，建筑物高度为12.8m，锅炉房设计选择二台30t/h组装式燃煤水管锅炉，设有上煤除渣系統、烟气净化系统。水处理能力为40t/h。生产辅助用房部分包括办公室、化验室、更衣室、休息室、淋浴间及卫生间等。结构型式：锅炉间及水处理间为排架结构，钢筋混凝土柱，屋面为轻型钢结构屋面；生产辅助用房为钢筋混凝土框架结构，现浇楼板。

2 地形地貌及工程环境条件

地形地貌：拟建场区所处地貌单元为贵阳岩溶盆地风化溶蚀中低山地貌，经过初期场地平整，现在拟建场地内相对较平整，场地标高1278.23～1288.02m之间，相对高差9.19m。

工程环境条件：场地工程环境简单，四周空旷。现场地已平场，开挖形成的边坡最高3.90m，为切向岩石边坡，自然状态下稳定。

3 基岩土层分布及构造

根据区域地质资料，出露地层为三叠系下统安顺组（T1a）中厚层白云岩。实测产状为倾向60°～68°，倾角28°～34°，岩体呈现单斜产出。场区及临近地段无断层通过，地质构造较简单，区域稳定性较好。

3.1 素填土：为新近填土，主要成分由粘土、碎石、块石等构成，以粘土为主，约占90%，碎石、块石约占10%。回填时间为1个月，未分层碾压，结构松散。场地内厚度变化较大0～16.00m，平均厚度为3.34m。

红粘土：呈似层状产出。黄色，土质均匀、细腻，块状结构，偶见铁锰质结核，其厚度受场平时开挖和下伏基岩面起伏控制变化大。按塑性状态的不同可分为：硬塑红粘土和可塑状红粘土。

3.2 硬塑红粘土：似层状产出，厚度不均，部分地段受场平影响缺失。厚度0.80～7.60m，平均厚度2.910m。承载力特征值fak=200kPa。

3.3 可塑红粘土：透镜状分布，厚度不均，于硬塑红粘土和素填土之下，上覆于基岩之上，厚度0～9.70m，平均厚度3.98m。承载力特征值fak=170kPa。

3.4 基岩：中厚层白云岩，层状单斜产出，灰色-灰白色，中厚层，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状、柱状，岩芯采取率65%～85%，根据岩块饱和单轴抗压强度标准值frk=31.30MPa，综合场地钻探取芯情况，评价该场地岩体为较破碎，较硬岩岩体，岩体基本质量级别为Ⅳ级。承载力特征值fak=3000kPa。局部基岩出露。

4 基础型式的确定

根据地基和基础设计要求：同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。根据场地土质分布极不均匀，且情况复杂，结合当地经验和地质报告建议，我们综合考虑决定采用人工挖孔大直径扩底灌注桩（以下简称人工挖孔桩）或柱下独立基础，桩身长度≥3米；以基岩-中风化白云岩为持力层，保证基础沉降及沉降差控制在规范规定的范围内。

5 基础设计

本工程共有48根柱，最大轴力设计值为1215KN。根据地质报告反映的情况确定，有46根柱下的基岩在室外地面标高以下3米以上，采用的是人工挖孔桩，另外2根柱下的局部基岩在室外地面标高以下3米以上采用独立基础。

人工挖孔桩基础是一柱一桩，每根桩的长度由现场确定，桩直径为1000mm，不扩底。单桩承载力特征值为2300KN，桩底进入基岩800。采用人工成孔，钢筋混凝土护壁。独立基础底面积由上部荷载确定。

设计要求相邻基础的底面高差不得大于其水平净距，要求采用相关规范所规定的方法逐桩检测，以确保桩基质量。如果施工中发现与地质报告及设计不符地质现象应及时通知勘察、设计单位，共同协商解决，随时变更设计，进行地基处理。

6 静载试验基桩检测

为确保单桩实际竖向承载力达到设计要求，承台施工前先进行静载试验，采用慢速维持荷载法，分十级进行加载，试验最终加载4700kN。测试结果显示，均能满足设计要求。整个工程共有46根桩，桩长3.5～15.8米，桩身质量及完整性检测由采用桩基低应变动力检测-反射波法检测桩身质量，所测46根基桩中有45根桩桩身完整性属A类桩，有1根桩桩身存在轻度缺陷，属B类桩，工程上仍可使用。

7 结束语

由于地质情况复杂，基岩层变化较大，这样在基础设计过程中就存在较多不确定因素，如桩长、基础型式是深基础还是浅基础等等，这些问题给设计工作带来很大困难。设计过程中和设计完成后我们分别与勘察单位贵阳建筑勘察设计有限公司，审图单位贵阳市工程设计质量监督站进行过沟通，两个单位都对基础设计给予了肯定。同时我们也了解到，这种在一个建筑单体里同时使用人工挖孔桩与柱下独立基础在贵州省也是比较多见的，是处理基岩层变化较大的地基的常用的方法，虽然工挖孔桩是深基础尔柱下独立基础是浅基础，但是因为都以中风化白云岩为持力层，基础沉降及沉降差都能控制在国家规范规定的范围内。做到了经济合理，满足业主及施工单位等方面的要求。

参考文献

[1]JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].

[2]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].

[3]GB50202-2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[4]童印佩，黄琦.对高层建筑采用人工挖孔桩基础的埋深及人工挖孔桩检测等有关规范条文的理解和思考[J].贵阳建筑勘察设计，2009（1）.