1、<p>　　佛山依云天匯A21地塊地下室結構設計</p><p>　　摘要：佛山依云天匯A21地塊項目為超高層建筑，本文介紹了其設計的關鍵問題：基坑支護、基礎選型分析及設計、超長地下室無縫結構設計，可以為同類工程的地下室設計提供參考。 </p><p>　　關鍵詞：地下室；基礎選型；超長；無縫設計； </p><p>　　Abstract：This pro

2、ject is Super High-rise Building，this paper introduces the design of the key questions：foundation pit supporting, analysis and design of foundation type selection, extra-long basement without temperature joints, can prov

3、ide reference for similar engineering in the basement of design. </p><p>　　Key words：basement；selection of foundation type；super-long；seamless design </p><p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號： </p>

4、<p><b>　　一、 工程概況 </b></p><p>　　佛山依云天匯A21地塊位于佛山市南海區(qū)中央商務區(qū)，項目主要功能為住宅，建筑用地面積30187m2，總建筑面積162087m2，其中地下建筑面積39146m2，地上建筑面積122941m2。地下2層（局部1層），地上由5棟45層（高度139.2m）的塔樓和1～2層沿街商鋪組成。建筑效果圖見圖1。 </p>

5、;<p>　　本工程結構設計使用年限為50年，抗震設防烈度為7度，抗震措施采用的設防烈度為7度。設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第一組，Ⅱ類場地，特征周期0.40s（取之安評報告）。基本風壓采用100年重現(xiàn)期的風壓，取0.6kN/m2，地面粗糙度類別為C類，屬丙類建筑。 </p><p><b>　　圖1建筑全景 </b></p><p>

6、<b>　　二、基坑支護方案 </b></p><p>　　根據(jù)地質勘察報告，場地巖土按成因類型可分為人工填土、淤泥、淤泥質土、粉砂、細砂、中砂、殘積土、全風化、強風化、中風化和微風化巖。場地基巖埋藏深度變化大，且?guī)r石巖性及風化差異性明顯，巖性縱向及橫向上變化復雜，溶土洞也有發(fā)育。場地內地下水豐富。 </p><p>　　業(yè)主出于銷售方面的考慮，南面兩棟塔樓及相關范圍

7、僅設置一層地下室，開挖深度約5.6m；其余為二層地下室，開挖深度約9.4m。因此, 高低層地下室施工期間的安全，成為本基坑支護工程的重點，而其關鍵又在于變形控制及基坑止水。綜合地質、環(huán)境條件及基坑開挖深度，本工程一層地下室范圍采用“噴錨支護”結構，雙排水泥土深層攪拌樁做為止水帷幕。二層地下室范圍采用“旋挖灌注樁+一道（局部二道）預應力錨索”支護結構，采用雙管旋噴樁樁間止水。其優(yōu)點是整體剛度較強，對基坑變形易于控制，變形量較小。一、二層地

8、下室高差處采用四排重力式深層水泥土攪拌樁擋墻進行支護；攪拌樁樁徑550mm，間距為400 mm×400mm，相互咬合150mm，保證截水嚴密，力求基坑降水、開挖時不漏水，不漏砂。 </p><p><b>　　三、基礎設計 </b></p><p>　　根據(jù)廣東佛山地質工程勘察院提供的《招商地產依云天匯項目A21地塊巖土工程勘察報告》，本工程場地存在以下不良

9、地質作用： </p><p>　　1）本場地位于佛山沉降區(qū)，基巖巖性種類較多，風化程度差異大，微風化基巖強度變化大，存在破碎帶或斷裂構造?；鶐r的穩(wěn)定性較差。 </p><p>　　2）場地內強、中、微風化帶基巖變化復雜，軟硬相間，且溶土洞局部發(fā)育。地基強度的均勻性較差。 </p><p>　　3）場地內部分地段發(fā)育雙層的淤泥質土，場地內砂土的液化等級為輕微～中等。屬

10、抗震不利地段。 </p><p>　　鑒于以上不利因素，基礎型式的選擇至關重要。 </p><p>　　1.塔樓基礎選型及設計 </p><p>　　地質資料提示，北部多處鉆至70多米深仍未進入連續(xù)的中、微風化層；中、南部個別鉆孔也無連續(xù)的微風化層，且大部分鉆孔取芯率低，中風化巖呈碎塊狀。本工程為超高層建筑，柱底軸力較大，基礎的選擇，除滿足地基承載力（穩(wěn)定性）和變形

11、要求外，還應滿足對基礎結構的強度、剛度和耐久性的要求。應業(yè)主要求，我們選取了二個方案進行對比分析。 </p><p>　　1.1 方案一：剛性樁復合地基筏板基礎 </p><p>　　設計思路：該方案是充分利用場地上部的全風化或強風化巖層，通過深層攪拌樁改良淺層不良土質，然后采用旋挖灌注樁進行地基處理，從而形成承載力較高的復合地基。 </p><p>　　本工程地下

12、室底板主要位于粉砂或細砂層中（部分為淤泥），地基承載力特征值fak=120kPa，且其下存在淤泥層。本工程塔樓地基反力≈700kPa，遠大于粉砂或細砂層的承載力，采用大直徑剛性樁復合基礎，能大幅度提高地基承載力。具體做法為：先用&Oslash;500水泥攪拌樁對上部淤泥進行處理，單樁承載力特征值為130kN，樁距600×600mm，樁端穿越淤泥層到達其下的殘積土，樁長約8m，處理后的地基承載力能提高到350kPa。然后

13、施工&Oslash;1000旋挖灌注樁，樁距2.5m×2.5m，持力層為全風化、強風化巖層，樁長約15m。這種組合，能形成承載力為750～800kPa的剛性樁復合地基。筏板2000mm厚，通過0.25m厚的褥墊層支承于剛性復合地基上。如圖2所示。 </p><p>　　圖2深層攪拌樁+剛性樁復合地基筏板基礎平面圖 </p><p>　　1.2 方案二：大直徑灌注樁基礎 &

14、lt;/p><p>　　該方案為常規(guī)樁基礎，樁端持力層為完整的中、微風化巖層，局部為強風化。此方案由于樁端持力層埋藏深度較大，上部荷載大，因此樁長較長且承臺厚度較大，整個基礎的混凝土和鋼筋用量稍大。如圖3所示。 </p><p>　　圖3灌注樁基礎平面布置圖 </p><p>　　針對上述兩種基礎方案進行經濟分析對比，結果如下表1所示。 </p><

15、p>　　基礎方案經濟對比分析表表1 </p><p>　　注：上表造價不包措施及稅金等費用。 </p><p>　　從上表可以看出，方案二比方案一造價高15%左右。但由于方案一屬于地基處理，樁身需達到設計強度、檢測合格后方可進行下一道工序的施工，工期相對較長，業(yè)主最終選擇了方案二。 </p><p>　　經多次對比優(yōu)化后，本工程塔樓采用旋挖鉆孔灌注樁基礎，樁徑

16、為1400，1600mm兩種，樁端持力層為強風化巖～微風化巖。樁施工前，均在每根樁位布置了超前鉆，以更好地了解樁端基巖的強度及完整性，并作為施工樁長的依據(jù)。根據(jù)施工單位提供的施工記錄，本工程的實際有效樁長為37～60m，跟超前鉆的結果比較吻合。 </p><p>　　為了減少場地巖性變化大、砂土液化等不利因素造成的影響，采取了以下措施： </p><p>　　1）核心筒采用筏形承臺來協(xié)調變

17、形，并根據(jù)上部荷載的情況，采用不同直徑的樁來協(xié)同受力。 </p><p>　　2）適當加大承臺的厚度。 </p><p>　　3）樁身螺旋箍的加密段穿越液化層。 </p><p>　　2．塔樓外基礎選型和設計 </p><p>　　塔樓范圍外為純地下室或1～2層的沿街商鋪，上部結構荷載較小。由于地下水位較高，結構自重不能平衡水浮力，需進行抗浮

18、設計。經與灌注樁基礎對比后，最終采用了高強預應力混凝土管樁基礎。通過調整樁的合理布置，既滿足抗壓的要求，又同時滿足抗浮的要求。 </p><p>　　本工程管樁樁徑500mm，樁端持力層為強風化巖。單樁豎向抗壓承載力特征值Ra=2000kN，單樁豎向抗拔承載力特征值Rta=450kN，有效樁長約9～25m。 </p><p>　　四、超長地下室無縫結構設計 </p><

19、p>　　本工程地下室平面形狀為矩形，長262.8m，寬87.1m，屬超長結構?？紤]到對建筑使用功能的影響和防水的要求，業(yè)主明確要求不設永久縫。但這個長度遠遠超過《混凝土結構規(guī)范》GB 50010規(guī)定的不設伸縮縫最大間距的限值。超長地下室不分縫，在施工或使用期間有可能產生溫度裂縫或收縮裂縫。但考慮到地下室溫差變化不是很大，最終不設縫。為了防止地下室開裂，保證正常使用，除采取材料措施、施工措施和設置后澆帶后，本工程還采取了如下處理方法

20、： </p><p>　　1）采用預應力技術 </p><p>　　根據(jù)大量工程實際經驗，首層樓板對溫度變化是最敏感的。本工程地下室頂板室外部分采用框架梁+大板結構（板厚350m）的樓蓋形式。為更好地解決首層樓板因溫度應力引起的開裂，在樓板中沿縱橫兩個方向設置一束構造預應力筋。預應力筋是抗裂用，主要用于減少溫度應力，以保證樓板在使用期間不出現(xiàn)裂縫。預應力筋采用后張有粘結法，預留孔采用鍍鋅波

21、紋扁管，預應力筋設于樓板的半高處，直線型布置，間距1m。預應力筋采用φs15.2高強低松弛鋼鉸線，其抗拉強度標準值fptk=1860MPa。預應力筋的張拉控制應力σcon=0.75fptk=1395MPa。板中預應力筋的張拉工作在后澆帶（利用后澆帶分段施工成連續(xù)預應力線）混凝土達到設計強度的80%后方可進行。這種做法已在多個工程項目中應用，效果較好。 </p><p><b>　　2）設置變形凹槽 &l

22、t;/b></p><p>　　根據(jù)以往經驗，地下室側壁的開裂一般都是不規(guī)則的。變形凹槽就是利用熱脹冷縮原理，有目的地使裂縫在變形凹槽處產生，以便排水和堵漏修復。本工程在底板、負一層和地下室側壁的中間位置設置了一道1m寬的變形凹槽，如圖4所示。該變形凹槽的設置，能讓混凝土結構較充分地變形，減小結構內的應力。即使開裂，也是有規(guī)律的，即在變形凹槽處，方便修補。 </p><p><

23、b>　　五、結語 </b></p><p>　　地下室的結構設計，特別是基礎的選型和設計，必須根據(jù)工程的實際情況，綜合經濟性和施工工期，精心設計，不斷優(yōu)化，使項目達到安全經濟、施工便利、節(jié)約工期的目的。 </p><p>　　圖4變形凹槽示意圖 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p