湿陷性黄土区域基础方案选型分析.pdf

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1、李红波：湿陷性黄土区域基础方案选型分析l19湿陷性黄土区域基础方案选型分析李红波(广东博意建筑设计院有限公司。广东顺德510623)【摘要】通过对兰州某住宅小区的基础选型分析，对湿陷性黄土地区的桩基础做法及地基处理做法进行比较。通过灌注桩基础与灰土挤密桩基础的实例对比，指出了其各自的优势，并对湿陷性黄土地区的基础设计要点进行阐述，对于处于湿陷性地基的其他工程有一定的借鉴意义。【关键词】湿陷性；基础；灰土挤密桩【中图分类号】TU473【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)06—0119—031工

2、程概况虫孔较发育。兰州某住宅项目位于甘肃省兰州市，为大面积住(3)卵石层：杂色，成份以石英岩、花岗岩、变质宅小区，其住宅小区内建筑主要分多层别墅建筑与高岩等为主，磨圆度较好，呈亚圆形，粒径以2—6em为层居住建筑。别墅采用3层的框架结构，无地下室，面主，最大12em，，中密一密实。积约530m，建筑总高度10．25m。高层为地下1层，地(4)强风化砂岩层：半成岩。砖红色，矿物成份上26层的剪力墙结构，其中地上建筑面积约9900m2，以石英、长石为主，含少量暗色矿物，泥钙质胶结，岩建筑总高度78m。体基本质量等级为

3、V级。砂岩为细砂岩。本工程的总体指标为：①设计使用年限为50年，(5)中风化砂岩层：半成岩。砖红色，矿物成份建筑安全等级为二级；②兰州地区为8度设防，基本地以石英、长石为主。岩体基本质量等级为IV级。砂岩震加速度值为0．2g；③本文所述工程位于III类场地，为细砂岩。地震分组第三组，场地特征周期0．65s；④场地基本风场地土质整体表现比较均匀，但勘察揭示场地湿压为0．30，地面粗糙度为B类；⑤楼面主要荷载，均按陷性较为严重，如表1所示。国家相关规范取值。表1温陷土情况由于结构地处八度区，高宽比超过6，所以布置较多

4、剪力墙抵抗地震作用，如图1所示。本工程在非湿陷性黄土区域，其基础做法与常规地基一致，但对于湿陷性黄土区域，需要对其湿陷性进行处理，以保证安全。本文所探讨的基础选型均为湿陷性黄土区域的建筑。l鳘I1两层建筑剖面及平面墙体布置图3基础选型由于本工程建设数量较多，基础的选型与处理对2地质条件工程成本影响很大，因此对几种地基处理方案进行比建设场地原始地貌属于兰州市高级阶地与黄土墚峁冲沟复合地貌。低山陡坡与沟谷交错分布。场较，以保证其安全性与经济性。地地貌为黄土墚与冲沟地貌，具体位于3道黄土墚与以湿陷性最为严重的③区(1V

5、自重湿陷性)中的2道冲沟之中。高层建筑来分析基础形式。场地勘察揭示场地地层自上而下分布特征及地3．1桩基础方案基土的岩性特征如下所示：对于高度大于60m的14层以上建筑，按湿陷性(1)填土层：褐黄色，土质较均匀，以粉土为主，建筑分类为甲类建筑。按国家相关规定⋯，甲类建筑含植物根系等。应消除地基全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷(2)黄土状粉土层：褐黄色，土质较均匀，孔隙、黄土层，或将基础设置在非湿陷性黄土层上；由于本120低温建筑技术2014年第6期(总第192期)工程的部分湿陷性黄土多达30m以上，所以对于高层

6、住宅，基本可选定桩基础作为高层住宅的基础形式。预应力管桩在我国广泛采用，能够避免颈缩、夹泥等质量问题。但由于预应力管桩抗震性能相对较弱，不宜在8度区采用，且按当地经验，预应力管桩在土层含水率较低时，断桩率非常高z。经综合考虑，设计采用800ram直径的钻孔灌注桩，其受力特征如下。图2灰土挤密桩平面布置图本工程湿陷性黄土深度达25—41m，其中桩侧负摩擦阻承载力特征值最高可达到1500kN，经综合考虑，将桩端置于卵石层，此时单桩极限承载力标准值0．95×0．4、／6_号依据公式求出。=1．35mQIlk=“∑。gB

7、ikfi+qpkA~5000～6000kN其中，

8、s为桩孔之间的距离；D为桩孔直径；pmax在扣除湿陷性黄土负摩阻后，可以算得单桩承载为桩间土最大干密度；pd为桩间土平均干密度。力标准值在5000～6000kN左右，可以满足一般高层的可见，按400桩间距在1．35m以内均可满足规范承载力需求。关于挤密的要求。但对于多层建筑而言，单根柱的竖向力仅有1500kN左右，如一律采用灌注桩，必然比较浪费，对于多层部分，宜采用相对经济的地基处理做法。3．2地基处理方案灰土挤密桩是消除黄土湿陷性较为有效的处理方法。当采用沉管的

9、方式成孑L时，其桩体原位置土体被挤至桩周，使得桩周土体空隙减少，土中气体被挤出，土体变密实，减少了土体的压缩性，并使得湿陷性图3紊土挤密桩剖面布置图黄土微粒中的蜂窝结构破坏重组，从而达到消除黄土湿陷性的目的。经过灰土挤密桩处理的区域，不但对其复合地基承载力进行复算：土体的湿陷性得1r以消除，而且灰土形成的桩体会与挤kD=[1+／／'／,(／1,一1)k密后的土体一起形成具