某工程基础设计方案分析与经济比较

.某工程基础设计方案分析与经济比较 摘要：本文通过具体工程实例，介绍了在硬土层埋置较深的情况下，浅基础、桩基础和地基处理三种基础方案的，分别阐述了各方案的优缺点，并对地基处理提出两种桩长的方案，通过综合对比分析，优化方案设计，选择了既经济，又满足工程总体要求的基础方案进行基础设计。 关键词：桩基础；地基处理；水泥搅拌桩；沉降量；经济比较 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 设计概况 本工程位于福建省内，为汽车试验跑道，跑道呈哑铃形，拟建道路宽7m，总长约2100m，其中曲面部分转弯半径约66.75m，长约682m。曲面跑道相对标高约为0.80m3.0m，场地自然地面绝对标高约为6.00m，建筑用途为汽车测试试验跑道。按城市级次干道建设，路面类型为混凝土路面，路基曲面通过堆土形成。本工程重要性等级为三级，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。地基基础设计等级丙级，中软场地土，类场地类别，场地为抗震一般地段，无液化土层。 设计依据 建筑地基处理技术规范JGJ 79-2002、 建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003、 建筑变形测量规范JGJ8-2007 工程地质条件 场地地质构造 拟建场地自上而下各土层的工程地质特征见下表： 表1.1各岩土层主要设计计算参数 地下水 勘探结束部分钻孔地下水稳定水位埋深1.301.50m。场地地下水和场地土对钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土结构均具微腐蚀性。 基础设计方案分析 （1）拟建场地浅部地层中素填土为欠固结土，结构松散，力学强度低，均匀性差，分布不连续，厚度薄；粘土强度较低，厚度较薄，其下分布有厚度较大的高压缩性软弱土层淤泥，该层受荷后变形较大，地面沉降不符合要求，故-层浅基工程地质性能差，故舍弃浅基础方案。 （2）如果采用桩基础，首先需要分析持力层位置。拟建场地中部土层粉质粘土力学强度中等，厚度普遍较薄，且分布不连续，埋深浅，故层工程地质性能一般；强风化凝灰岩虽具较高的力学强度，但该层遇水易崩解和软化，扰动后会降低其工程性能，层面坡度局部大于10%，为非均匀性地基。并且从经济角度来看，本工程面积巨大，但对所需单桩承载力较小，如果采用桩基础不经济，故舍弃桩基础方案。 （3）综合考虑沿线路段路基土的特征、道路路面设计标高以及经济性等因素，可选经分层压实、机械碾压后的回填土、素填土及经处理后的淤泥共同作为路基。最终选择本工程地基处理方式采用水泥土搅拌桩，搅拌桩直径500mm，桩间距1.5mX1.2m，桩顶标高均为 -0.900m。 5. 基础设计方案经济比较 桩长的确定，首先要考虑满足复合地基承载力和地面变形要求，其次再进行经济角度的比较。根据地质勘查情况，按桩端是否进入层粉质粘土分为两种桩长方案，方案一桩长8m（桩端未进入层粉质粘土），方案二桩长14m（桩端进入层粉质粘土）。 首先分析方案一，承载力验算和地面变形的计算参见建筑地基处理技术规范 JGJ 79-2002【1】。 5.1. 承载力验算 5.1.1 复合地基承载力特征值 ，代入计算得 5.1.2复合地基顶面以上覆盖弧形切面回填土及跑道（最高处3m），以及试验车重量，则复合地基顶面附加压力为： *，故复合地基满足承载力要求； 5.1.3复合地基底面下卧层承载力验算 桩长8m时，复合地基底面下卧层为淤泥，由地勘报告该层土的承载力特征值为，埋置深度大于0.5m，则修正后的复合地基底面下卧层承载力特征值为：，将以上各参数代入得 5.1.4 复合地基底面压力 ，（其中A 加固地基的底面积，取单位长度范围来计算； G 假想实体基础的自重，；f 作用在假想实体基础侧壁上的容许摩阻力，取；AS 假想实体基础侧表面积；），pa =135.4kpa fa ,故复合地基下卧层承载力满足要求。 5.2. 复合地基的变形 5.2.1 搅拌桩复合土层的压缩变形，代入参数s1=0.0178m 5.2.2桩端下未加固土层的压缩变形 ，代入得： * 桩长14m时，按上述计算过程，复合地基的变形s = 0.0597m（ 13.9%）。 综上分析，方案二与方案一相比较，工程量增加75%，但地面沉降仅减少13.9%，即使考虑施工后的附加沉降，方案一在经济角度依然具有较大优势，故最终选择方案一作为本工程的基础设计方案。 6.小结 本文综合对比分析，在硬土层埋置较深的情况下，优化方案设计，选择了既经济，又满足工程总体要求的基础方案进行基础