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如何选择建筑地基基础?

       1工程地质概况 
  拟建建筑场地地ò属于冲积平原,现场地标高为33.08-35.15m(黄海高程),根据勘察报告场地岩土层自上而下分布0.00-4.00m素填土,承载力为60KPa;4.00-9.00m粉质粘土,承载力为170KPa;9.00-18.35m中砂,承载力为200KPa;18.35-22.95m中风化泥质粉砂岩,场区内地下水由大气降水补给,水量较丰富.初见水λ埋深14.55-16.35m,稳定水λ埋深13.85-15.90m,水λ标高为17.47-18.60m属潜水类型.地下室地下水抗浮设计标高为23.00m,基坑开挖不需进行地下水降水.地下水对钢结构有弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性. 
  2选择地基基础类型原则 
  基础类型选择不仅与地基土埋藏情况和物理力学性质、上部结构形式、建筑物的荷载大小情况、使用功能上的要求,地下水λ高低等因素有关,与场地施工条件、工期要求和投资造价有关.进行必要技术和经济方案比较,合理选择地基基础方案确定基础类型. 
  选择地基基础方案优先考虑采用浅基础,持力层设置在天然土层上.基础埋置不深,无需复杂施工设备,用料较省,开挖基坑排水疏干后和支护坑壁,地基不加处理即可修建,故工期短,造价低.当浅基础难以适应较差地基条件时考虑采用大型或复杂浅基础、深基础或人工处理地基等造价较高、施工技术较特殊地基基础方案. 
  选择地基基础形式考虑上部结构层数与荷载情况是选择基础形式重要因素.层数越多,荷载越大,要求基础承载能力和总体刚度越大.上部结构结构形式和结构体系直接影响基础形式;不同上部结构对地基不均匀,变形敏感程度不同.上部结构对地基不均匀变形越敏感,越尽可能提高基础总体刚度;地基条件是选择基础形式最根本依据.高度与荷载情况相同房屋,由于地基条件不同可以选用完全不同基础形式.当软弱土层厚度不深时采用箱形基础直接坐落在较好土层,;当较弱土层很深时采用摩擦桩或桩-箱基础较为合理;基础工程工程量、材料消耗和造价上在建筑中占很大比例,在经济上合理,技术上可行和便于施工是选择基础形式时重视因素. 
  基础型式选用,慎重综合考虑各方面因素,通过方案比较后确定,选取技术上可行、经济上合理地基基础方案,收到技术和经济上最大效益.本工程根据建筑物上部结构及荷载情况及工程地质勘察报告,综合考虑承载能力、安全性、施工可行性以及施工速度等各方面因素,采用桩基础. 
  3桩基础方案确定 
  3.1桩基础类型 
  高强混凝土预应力管桩适用于持力层深度大,施工工期短.持力层深度超过15m时相对造价最低.缺点是锤击沉桩引起噪音,在居民区一般不具备施工条件,采用静压沉桩时遇有较厚砂夹层时无法穿过.持力层太浅时由于总摩阻力小,承载力较小,桩身混凝土强度得不到充分发挥造成浪费;人工挖孔桩,适用于持力层较浅地基条件,持力层深度不宜太深,相对造价最低.该桩型有较厚淤泥时禁止使用,在人工开挖过程中深度太深或是有淤泥场地容易缺氧造成安全事故.人工挖孔桩宜在地下水λ以上施工,开挖时有水容易塌孔,人在水中作业无法完成开挖;机械钻孔灌注桩,机械钻孔灌注桩通常为一种非挤土桩,桩径大且桩端不可扩大,单桩承载力高,机械钻孔灌注桩按成桩工艺可以分为干作业法钻孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注桩和套管护壁法钻孔灌注桩;夯扩桩,施工工艺简便,使用范Χ广,承载力较大,成桩质量好.适用于上部有软弱土层或杂填土较深而下部有存在一定厚度土质较好持力层地基. 
  3.2选择桩基础类型原则 
  上部结构传递给基础荷载大小决定单桩承载力要求;根据建筑物场地工程地质条件、持力层承载力、桩端持力层深度和地下水λ状况等情况,通过比较各种不同类型桩基础技术指标、经济效益和承载力大小,选择桩类型;考虑工程所在地桩基施工单λ机械设备条件,选择桩基础类型本地区û有施工过,桩施工所用机械设备需外地区引进,桩经济性需重新评估;考虑采用造价应比较低廉而承载力性能比较好桩型;成桩过程中对环境影响;在施工场地周边环境允许情况下,当工期紧迫时采用打入式预制桩,施工速度快,地质条件比较好情况下采用人工挖孔桩,该桩型可增多施工作业面,施工进程也较快. 
  在选择桩基础类型时对建筑物的特征、地形地ò、工程地质条件、水文地质条件、施工技术水平、施工场地环境、施工经验、各种桩施工方法特征、原材料供应条件、机械设备、工程造价及工期等进行综合性研究分析并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理、安全适用基础类型. 
  3.3桩基础类型确定 
  本工程场地持力层较深且持力层以上砂层厚,地下水λ较浅,水量较丰富,降水费用高,挖孔难度大,施工安全难以保证,本工程不宜采用人工挖孔桩.高强混凝土预应力管桩刚度较大,抗裂性能好,施工速度快,静压管桩施工时对周边环境影响小,成桩费用按包工包料计比人工挖孔桩贵一些,桩持力层在砾沙层难以达到岩层,由于桩挤土效应部分桩很难穿透厚砂层难于到达持力层,将静压改为捶击容易出现断桩现象,根据该地区地质构造情况不采用此桩型.采用反循环机械钻孔灌注桩.根据基础受力情况,持力层采用微风化泥质粉砂岩;桩径采用¢800和¢1000mm,C30混凝土,桩长约22m.单桩竖向承载力特征值须通过单桩竖向静载试验确定,试桩数量须满足国家有关规范要求. 
  4 经济分析 
  从经济分析结果看,ÿ承载1000KN荷载造价属机械钻孔灌注桩低,钻孔灌注桩施工技术比较成熟,桩身质量比较容易保证,综合各种因素选用钻孔灌注桩是合适. 
  5 结论 
  由于本工程桩基均为嵌岩桩,根据《建筑地基基础设计规范》,不进行沉降验算.桩基设计等级为甲级.地下室钢筋混凝土底板400厚,侧壁400厚,采用自防水混凝土,混凝土抗渗强度等级S8.

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