某办公综合楼结构设计中的基础选型分析探讨

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1、某办公综合楼结构设计中的基础选型分析探讨郭凯(湖南有色金属研究院，湖南长沙410000)摘要：建筑基础设计的选型设计是一项重要的工作，它直接关系到建筑物的质量、安全和造价，如何做到满足技术条件下的经济合理是每个设计者不断研究解决的重要课题。本文结合工程实例，在对场地地质状况分析的基础上，对小高层办公综合楼工程基础设计采用的预应力高强管桩、钻孔灌注桩和筏形基础三种基础方案从技术、经济、工期等方面进行了详细分析比较与确定，对实施效果进行了评价和总结。关键词：办公综合楼；结构设计；基础选型；承载力；桩基础中图分类号：TU31文献标识码：B文章编

2、号：1672—401l(2010)03—0079—030引言地基基础是建筑物的根本，又属于地下隐蔽工程。建筑的基础部分，其造价约占总造价的20％一25％。基础设计的合理与否，将对整个工程造价、施工进度、质量、安全等有着极大的影响。因此，合理优化选择地基基础型式，使地基基础工程在满足正常使用功能及安全的条件下，做到设计合理，节约资源、降低造价，已成为工程技术人员的一个新的研究课题。1工程概况湖南某办公综合楼工程，地下1层，地上9层，平面布置如图1所示。建筑物总高度自0．000算起为39．80m，宽度19．0m，高宽比为2．01，标准层层高为

3、3．9m，场地类别为Ⅲ类，地震烈度按6度设防。根据建筑使用功能要求，本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，地下室外墙为钢筋混凝土剪力墙。基本柱网尺寸为8．4m×8．4／n，如图1所示。砖砌外填充墙采用200mm厚Mul0普通混凝土小型空心砌块，内墙(含地下室内)采用轻质材料(砌块或板材)，其容重不应大于7kN／ra3。l上一一TT—1]一图1柱网平面布置图根据工程地质勘察资料，场地地质条件如下：(1)杂填土。水泥路面、碎砖、碎石杂粉质粘土、粉土，全场区普遍分布，主要为住宅地及工厂人工堆填的路面，层厚0．5m一1．011'1；(2)一1粉土。灰

4、黄色，含云母片，湿，中密一密实状态，无光泽反应，干强度、韧性低，中等压缩性，局部地表面含植物根茎；层厚1．0m～1．4m，为原地表土；(3)(粉质)粘土。灰黄色，可塑状态，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性；全场区局部分布，层厚1．6m一3．1nl；(4)一1粘土。灰黄色，硬塑，局部可塑，局部夹砂礓，稍有光泽，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性。全场区均有分布，层厚1．7m～5．3m；(5)一2粉土。灰黄色，含云母片，湿，稍密状态，摇震反应中等，无光泽反应，干强度、韧性低，中等压缩性。全场区均有分布，层厚1．2111—3．1m；(

5、6)一3粘土。灰黄色，可塑，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性。全场区局部分布，层厚1．3m一3．3m；(7)粘土。灰黄色、硬塑，局部夹砂礓，切面有光泽，无摇震反应，干强度、韧性高，中等压缩性；场区均有分布，本次钻探最大揭示厚度为18．7m。2基础结构设计中的选型方案分析与验算工程靠近城市内部河沟，地下水位较高，根据上述地质勘察资料，本工程作了预应力高强管桩、钻孔灌注桩、筏形基础3种基础选型方案。2．1采用预应力高强管桩基础方案分析预应力混凝土管桩系指预应力高强混凝土管桩(代号PHC)、预应力混凝土管桩(代号PC)和预应力混凝土薄壁管

6、桩(代号兀'c)。预应力管桩施工速度快，工期短，可以节省施工费用，缩短投资回收时间，且施工现场简洁，场地文明，造价比其它桩基更便宜。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94--2008)计算，本工程桩基础采用预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC桩)。其中，抗压桩采用PHC一500(100)AB—C80—11、11，桩端持力层为3—1层粘土层，抗压桩进入持力层约17m，平均桩长22Ill，抗拔桩采用PHC一500(100)B—C80—12，桩端持力层为3一l层粘土层航拔桩进入持力层约8m，平均桩长12m。2．1．1根据地质勘察报告中ZKff'／

7、孔计算单桩承载力(1)桩侧总极限摩阻力标准值：Rsk=Up×Xlifsi=1．57×(65×3．6+50×1．4+2．4×70+15×90)=2860kN(2)桩端极限阻力标准值：Rpk=0．252×3．14×5500=1079kN(3)单桩竖向承载力特征值：Rd=(Rsk+Rpk)／2．0=1969kN；取1940kN2．1．2根据平均孔深计算单桩承载力(1)桩侧总极限摩阻力标准值：Rsk=Up×∑1ifBi=1．57×(65×1．6+50X1．9+3．3X70十15X90)=2794kN(2)桩端极限阻力标准值：Rpk=0．252×3

8、．14X5500=1079kN(3)单桩竖向承载力特征值：Rd=(Rsk+Rpkl)／2．0=l937kN；取1900kN综上，PHC单桩竖向承载力特征值取ZK07孔和平均孔深计算出单桩承载力