某提升机房的基础方案制定与调整

某提升机房的基础方案制定与调整

张建华

张建华（中煤科工集团北京华宇工程有限公司北京100120）

摘要：本文以一个工程地质条件较差的提升机房为例，介绍了建筑结构基础方案选取的基本步骤。依据场地工程地质资料，通过比对各种基础形式的优劣，并根据施工现场所遇到的各种实际情况，因地制宜地采取了相应的基础形式和应对措施，为基础方案的设计和调整提供了可资借鉴的思路。

关键词：建筑结构；基础；桩基；注浆加固1、工程概况本工程位于山西省晋城市北部某大型矿区内，建筑面积270㎡，高12.3m。主体为钢筋混凝土排架结构，屋面采用轻型屋面梯形钢屋架；在主体结构里，有个独立于主体结构的提升机设备基础，设备基础采用钢筋混凝土结构。基础拟采用刚性桩（CFG桩）复合地基，地基承载力特征值要求不低于220kPa。在本工程北面紧邻一座类似的建筑物，该建筑物采用独立基础，基础埋深约-4.0m。本文试将本工程基础方案的选取及其变更历程加以叙述性总结，以期为日后的基础设计工作提供借鉴。

2、场地工程地质条件本工程场地处于丹河流域中山区，地形起伏变化大，地形地貌较复杂。场地主要由砂岩和泥岩构成，基岩面起伏变化大。其上土层以粘性土为主，土层种类较多，不均匀，性质变化较大。本工程位于Ⅰ区填方区，其下分别为②层新近堆积黄土，具湿陷性，水位以下转化为饱和黄土，强度低；③层粉质粘土、③-1层含粉质粘土中粗砂、③-2层粉质粘土属河流冲积的沉积层。以上各层土均属软弱土，强度低，压缩性高，厚度大，构成软弱地基，不能作为天然地基持力层，地基需进行处理。处理方法可先采用强夯法或重锤夯实法密实表层填土、消除填土及②层新近堆积黄土的湿陷性，而后根据建筑物情况，一般建筑物可采用搅拌桩，对主要建筑物，可采用刚性桩复合地基或桩基础。

3、基础方案3.1桩基础受地质条件限制，若采用天然地基上浅基础方案，地基土强度不能满足设计要求，同时难免对毗邻建筑产生不利影响。故刚性桩复合地基此时便显示出较明显的优势。刚性桩复合地基在充分发挥桩间土的承载力的同时，较之桩基础又具有较好的经济效益。但刚性桩复合地基是一种介于桩基础和天然地基之间的一种地基加固形式，它有赖于桩间土协同发挥作用。刚性桩适用于处理粘土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基，对于淤泥质土、新填土等未固结土不适用。而本工程恰位于填方区，且经长期降雨，本来土质就较差的土层湿陷性更趋显著，比较适合采用适用性更广泛的桩基础。考虑到侧阻所起作用有限，故将桩设计为端承桩。而人工挖孔桩易于使桩底扩大，便于施工，清底彻底，可提供更大的端承力。综合以上各因素，最终决定采用柱下人工挖孔灌注桩结合桩基承台的基础形式。基础布置见图1。

依据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)中4.3.8第一款及4.4.2第二款，1号受检桩加载至第8级荷载1688kN时(共分10级，单级荷载211kN)，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍，且总沉降量超过40mm，故1号受检桩的单桩竖向抗压极限承载力取第7级荷载1477kN，未满足承载力要求；2号、3号受检桩加载至10级荷载2110kN时，桩顶沉降量未超40mm，故2号、3号受检桩单桩竖向抗压极限承载力取2110kN，满足承载力要求。另外，由于1号受检桩在加载过程中，桩周土与桩剥离，且有倾斜的趋势。综合以上数据和情况，最终决定将1号桩废弃使用。

3.3桩基联合承台为了满足1号桩上部柱底的承载力要求，同时符合规范规定的桩间距要求，随后决定在如图4号桩位置增补一根桩，连同其东边三根桩共同构成桩平台。但检测报告显示，增补的4号桩承载力略低于承载力要求，故最终决定采用增补多跟桩、上部构成联排桩承台并辅以贯通暗梁的方案。最终基础布置如图2。

3.4桩端注浆加固方案既定后，在随后的施工过程中遇到连续降雨，使得本来土质很差的回填土地基经雨水浸泡后可塑性极差，甚至导致桩孔塌方。在重新挖桩过程中，由于护壁摩擦力显著降低，导致护壁下沉以致出现严重裂纹，使桩基施工无法继续进行。为此，笔者曾与岩土部门专家一同赴现场考察。经研究后，决定采用桩端注浆加固的方案。具体方法是：挖桩工作进行到地平面以下10米时停止，随即向孔底灌注混凝土。桩净长7米，钢筋下插1米。在桩端注浆加固过程中应完全符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)第八章“注浆加固”中的要求进行施工。

4、结语本文以某矿区一个工程地质条件较差的提升机房为例，引用实际工程资料及相关检测数据，介绍了该工程基础部分的方案制定以及方案变更历程，并根据施工现场出现的各种实际情况，考虑种种客观因素，因地制宜地采取了相应的基础形式和应对措施，包括重新布置桩位、重新构建桩基承台以及注浆加固等，较为完善地解决了该工程中的基础设计问题。为基础方案的设计及调整提供了第一手资料和可资借鉴的思路。

参考文献：[1]JGJ106-2003建筑桩基检测技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2003.[2]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2012.