淺談建筑地基方案設計與驗算

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摘要：隨著我國建筑工程設施的大力發展，人們對建筑工程質量的要求越來越高，而地基處理是影響建筑工程壽命的主要因素之一，相關人員必須進行嚴格的設計和承載力驗算。基于此，文章通過實際的工程案例，對擬建建筑物地基處理進行方案設計，及地基承載力驗算，結果表明采用CFG樁復合地基處理后，地基承載力滿足設計要求。

關鍵詞：建筑工程；地基處理；方案設計；承載力驗算

地基是建筑物的基礎，是保證建筑物穩定性的前提。隨著我國科學技術的發展，建筑物地基處理的方式越來越多，CFG樁是一種介于剛性樁與柔性樁之間的樁型，通過褥墊層形成CFG樁復合地基，故可根據復合地基性狀進行工程設計。

1工程概況

某擬建建筑物組團，分別為教學樓、報告廳、行政辦公樓，均為4層，基礎埋深1.5m，采用框架結構。根據野外勘探揭露、靜力觸探原位測試及室內土工試驗成果，并結合附近場地的工程經驗，綜合確定本場地土主要由雜填土、粉土、粉質黏土、粉砂、細砂組成。常年水位在地面以下7.30～8.30m，水位標高81.08～82.28m（絕對標高）左右，屬于潛水。正常年份地下水年變幅1.5～2.0m，近3～5年最高水位5.3～6.3m。歷史最高水位2.0m，標高87.5m（絕對標高）左右。

2擬建建筑物地基基礎設計方案

根據工程概況，部分基底標高高于現狀自然地面，設計將第1層雜填土全部挖除，再采用二八灰土分層夯實回填至基底設計標高。要求灰土墊層的壓實系數不得＜0.95，處理后整個墊層的承載力特征值不應＜120kPa，具體由載荷試驗確定，回填質量應滿足《建筑地基處理技術規范》（JGJ79—2012）的要求，并按相關規范的要求進行現場質量檢測。初步設計時承載力特征值可按120kPa考慮。擬建教學樓，單柱最大荷載為3600kN，最大柱網間距約為8.8m×8.7m，獨立基礎面積≥30.0m2，獨立基礎面積過大。擬建行政辦公樓，單柱最大荷載為4500kN，最大柱網間距約為8.8m×8.7m，獨立基礎面積≥37.5m2，獨立基礎面積過大。擬建報告廳，單柱最大荷載為5000kN，最大柱網間距約為9.0m×9.0m，獨立基礎面積≥38m2，滿足柱網間距要求。地基處理后，可采用天然地基獨立基礎方案。地基處理后可采用筏板基礎方案或CFG樁復合地基方案。

3CFG樁復合地基處理措施

3.1CFG樁復合地基設計參數

根據場地巖土工程條件，持力層為粉砂及細砂層，確定CFG樁復合地基參數，參數如表1所示。

3.2CFG樁復合地基承載力驗算

根據場地巖土工程條件和擬建筑的上部結構荷載情況，擬建建筑采用CFG樁復合地基時，以第7層為樁端持力層，計算CFG樁復合地基承載力，計算結果如表2所示。按上表驗算結果，采用CFG樁復合地基時，根據上述布樁方案能夠滿足要求。以上建筑計算均為估算，若采用復合地基，還需對每棟建筑進行CFG復合地基變形驗算，并進行樁身強度驗算。每棟建筑實際復合地基承載力特征值應由現場載荷試驗確定。

3.3CFG樁沉降驗算

根據有關規范，進行復合地基變形驗算，復合土層的壓縮模量及最終變形如表3所示。通過對擬建建筑物進行復合地基變形驗算可以得出，復合地基的變形不大，都在200mm范圍內，滿足現行規范允許的變形量。

3.4CFG樁成樁注意事項

該場地地層主要由粉土、粉質黏土、粉砂和細砂組成，CFG復合地基處理深度內無膠結。根據鄰近場地CFG樁施工經驗結合該工程地層情況，CFG樁在該工程可以使用。在地面施工會造成空樁太長，土體易產生位移，建議先開挖基坑、支護，然后在基坑內再進行CFG樁施工，CFG樁施工時必須嚴格保證提鉆的同時立即開始澆灌混凝土，且保持一定的灌注壓力；CFG樁施工時，應注意對周圍環境可能造成不良影響。CFG樁施工時要采用無害建筑材料，避免對地下水及土體造成污染。

4結束語

通過對擬建建筑物地基處理的方案設計，確定CFG樁在該工程可以使用。按照CFG樁復合地基處理的承載力驗算及變形驗算，得出了該方案能夠滿足設計要求。建議根據驗算結果進行CFG樁復合地基施工。

作者：周春雷 單位：鄭州市建筑設計院