1工程概况
该工程主要由2栋28-30层商住楼组成,均有1层地下室,基础砌置深度6.20m,周边为地下车库。拟建建筑物概况如表1。
2工程地质与水文地质条件
2.1工程地质条件场地地层结构及其物理力学性质
本次勘察揭露地层为素填土,第四系冲洪积粉土、粉质粘土及粉砂、粗砂,分述如下:
①层素填土(Q4ml):灰褐色,稍湿,松散,由粉土、粉质粘土为主组成。厚度1.10~2.60m,平均1.48m。层底标高16.65m~18.51m,平均18.09m。
②A层粉土(Q4al+pl):黄褐色,稍湿,密实,摇振反应中等,干强度低,韧性低,含少量小姜石和铁锰质氧化物。该层局部夹可塑状态粉质粘土。该层场地内普遍分布,该层厚度0.40~2.10m,平均1.74m。层底标高16.15~16.51m,平均16.34m。
②B层粉土(Q4al+pl):黄褐色,稍湿,密实,摇振反应中等,干强度韧性低,含少量小姜石和铁锰质氧化物。场区普遍分布,厚度1.40~3.80m,平均2.38m;层底标高12.61~15.05m,平均13.97m。实测标贯击数13~21击,平均
16击。
③层粉砂(Q3al+pl):褐黄色,稍湿,密实,主要成分为石英、长石,场区普遍分布,厚度1.40~3.80m,平均2.38m。场区普遍分布,层底标高9.64~11.76m,平均10.98m。该层进行标贯试验32次,实测标贯击数31~36击,平均值32.6击。水上休止角为35-40度,水下休止角为29-36度。
④层粉土(Q3al+pl):黄褐色,稍湿,密实,摇振反应中等,干强度低,韧性低,含少量铁锰质氧化物。场区普遍分布,厚度1.40~4.60m,平均3.17m;层底标高6.45~8.75m,平均7.80m。实测标贯击数14~23击,平均值18击。
⑤层粉砂(Q3al+pl):褐黄色,稍湿,密实,主要成分为石英、长石,场区普遍分布,厚度1.30~3.20m,平均1.98m。层底标高4.71~6.71m,平均5.83m。该层进行标贯试验20次,实测标贯击数31~39击,平均值34击。
⑤层粉砂以下无软弱下卧层,地层论述从略。
根据物理力学指标,结合地区经验上述各层土的地基承载力特征值见表2。
2.2水文地质条件勘察深度范围内含水层主要为⑦层粉质粘土和⑧层粉质粘土中的各砂夹层,地下水属第四系孔隙潜水,主要补给源为大气降水,主要排泄方式为大气蒸发。静止水位埋深为24.30m~24.70m,水位年变化幅度约3.00m。据调查,历史最高水位埋深8.00m(标高约11.50m)。
3天然地基基础方案可行性
3.1现状调查
对周边类似岩土工程条件,近似基础埋深的已建建筑物,基本采用复合地基或桩基方案,项目统计如表3。
3.2天然地基基础方案的可行性
③层粉砂依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)5.2.4条款进行深宽修正后地基承载力特征值为450kPa。1#楼的基底压力约470kPa、2#楼的基底压力约500kPa,理论计算天然地基强度不满足要求。
采用复合地基或桩基方案,工期较长,造价较高;③层粉砂经深宽修正后地基承载力特征值与拟建建筑物基底压力相差不大,为论证天然地基深基础方案的可能性,充分挖掘地基土承载力潜力,采用现场平板载荷试验准确确定地基土承载力特征值,在③层粉砂、④层粉土各选取了3点进行平板载荷试验。试验数据如表4。
结论:确定③层粉砂承载力特征值400kPa。
结论:确定④层粉土承载力特征值360kPa。
根据基础拟埋深(6.20m),考虑周围地下室的影响,③层粉砂修正后的地基承载力特征值fa为590kPa,地基强度能满足要求;④层粉土修正后地基承载力特征值fa为523kPa,其下卧层地基强度亦满足要求。
3.3变形量预估
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对1、2号楼进行变形计算,依据公式
理论计算变形结果如表6。
理论计算变形满足规范要求,拟建1、2楼可采用天然地基。
综合理论计算和载荷试验最后采用天然地基方案。
3.4实际变形量
经过实际沉降观测,1号楼后期变形量如表7。
2号楼后期变形量如表8。
综上观测结果可以看出:楼体的各观测点沉降值及其沉降规律符合该地区的特点,该楼的各项沉降指标值都低于规范规定的界限值,目前已处于沉降稳定状态。综上所述,该工程采用天然地基的方案是可行的。
4同类工程推广应用
潍坊市住房和城乡建设局孵化中心大楼,楼高23层,地下2层,笔者所在公司在结合现场载荷试验,建议采用了天然地基基础方案,目前该孵化中心已运营,通过观测,其变形值低于规范规定的界限值。
5结论
5.1该项目天然地基深基础方案的成功运用,充分说明只要勘察方法科学合理,潍坊城区地基土承载力具有较大的挖掘潜力。
5.2通过后期沉降量监测,高层建筑物地基变形量较小,主体结构完成时,固结沉降基本完成80%,再经过1~2年,固结沉降基本完成90%以上。
5.3该项目突破了地区经验,降低了工程造价,为以后同类项目采用该方案具有良好的借鉴作用,也具有推广价值。
5.4该案例促进了当地勘察市场的规范化,也必将产生较大的经济效益和社会效益,同时使我公司在当地勘察领域具有更大的话语权。
参考文献:
[1]JGJ72-2004,高层建筑岩土工程勘察规程[S].
[2]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].
[3]岩土工程勘察报告[R].
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