巖土基于減少段筏基偏心距降差的設計

　　摘要：以XX市XX區(qū)防疫站Ⅰ段為例，論述了在筏形基礎設計過程中，為減少筏基偏心距和沉降差所采取的一些具體措施，供類似結構設計參考。

　　關鍵詞：筏形基礎 偏心距 沉降差 混凝土 堿集料反應

　　1 工程概況

　　XX市XX區(qū)防病保健中心-防疫站I段位于XX區(qū)，西鄰XX東路，北部與防病保健中心的防疫站II段相連，南部與XX西大廈和XX大廈相對。本工程地上九層，局部十層，入口部分局部二層，地下一層為設備兼地下車庫，總建筑面積10，240m2.

　　根據(jù)勘察部門提供的地質報告揭示：在鉆探揭露的深度內，場地地層除地表填土外，其下主要由第四系沖洪積成因的粘性土、粉土、砂土及礫卵石組成。該場地土自上而下依次為：①層填土、②層粘質粉土、③層粉砂、④層粉質粘土、⑤層粉細砂、⑥層粉質粘土、⑦層粉細砂、⑧層礫卵石(此層未揭穿)組成。綜合考慮場地建筑物要求、地基適宜性、經(jīng)濟合理性，基礎擬采用筏形底板+柱下條形基礎，基礎置于第③層粉砂層上，地基承載力標準值為fk=240Kpa.

　　2 基礎方案選擇

　　本工程按照勘察部門的建議采用，擴展基礎或筏形基礎。筏形基礎混凝土澆注量大，配筋大，成本高，但筏基可兼做地下室底板，施工簡便，周期短。同時，考慮到建筑物自身條件、場地和環(huán)境條件、巖土工程地質條件、施工條件以及施工工期、經(jīng)濟因素及建筑物自身荷載的不均勻性，經(jīng)過多方案比較，最終采用筏形底板+柱下條形基礎形式，基礎置于第③層粉砂上，地基承載力標準值為fk=240Kpa.

　　3 筏形基礎設計

　　在具體筏形基礎設計時，考慮了如下問題：

　　3.1 偏心距計算

　　盡量使上部結構荷載合力重心與筏形基礎形心重合，由此來確定底板的形狀和尺寸。根據(jù)《高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》(JGJ6-99)規(guī)定：在永久荷載與樓面活荷載長期效應組合下。

　　由于軸A- 軸C、軸①-軸⑩部分，上部結構僅有二層，其它部分為九層，局部為十層;整個結構的荷載分布不均勻，尤其是Y方向，荷載合力重心偏北，荷載重心與筏基形心的偏心距超過規(guī)范限值，因此首先針對Y方向偏心距過大問題，將底板外挑，但是由于與防疫站II段相接，外挑無法實現(xiàn)，只能采用別的方法。由此設想，沿軸B -軸C之間設一后澆帶將基礎部分分為兩部分，一部分為筏基，一部分為柱下條形基礎;兩部分各自獨立，從根本上解決了由于荷載分布不均勻，造成基礎重心與形心偏心距過大的問題。從結構上講，這種方法效果最佳。本工程經(jīng)過對比，決定采用此方法。

　　通過采用PKPM軟件計算，計算結果如下：

　　上部荷載作用點坐標：(31519，453)mm;

　　筏板形心坐標：(31291，277)mm;

　　偏心：(Δx，Δy)=(228，176)mm;

　　經(jīng)計算，偏心距滿足規(guī)范要求。

　　3.2筏基底板計算

　　筏板在柱之間增加暗梁，底板既采用有限元方法進行計算，同時，又以暗梁為固定支座按雙向板計算跨中和支座彎矩，由于估大了暗梁的嵌固約束作用，對板跨中和支座鋼筋做了適當調整。除對底板進行強度驗算外，還進行抗裂度驗算。

　　3.3筏基沉降計算

　　根據(jù)《高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》提供的公式計算筏形基礎的最終沉降量S：

　　對基礎埋置較深的建筑物，地基最終沉降量S由二部分組成：回彈再壓縮地基沉降變形S1和附加壓力P0產生的地基固結沉降變形S2.當建筑物所加荷載小于挖出土的重量時，地基土處于回彈再壓縮狀態(tài)，只有建筑物的荷載超過挖除土的重量時，才會產生附加下沉?；A埋深越大，挖除土的重量越大，其再壓縮量占建筑物總沉降量的比例也越大。本工程基礎底板埋置深度為5.05～5.83m，挖土卸載較大。經(jīng)過計算，得基礎最終沉降量46mm.

　　本工程基礎計算采用了中國建筑科學研究院PKPM CAD 工程部編制的《獨基、條基、鋼筋混凝土地基梁、樁基礎和筏板基礎設計軟件JCCAD》進行計算。該程序對彈性地基梁板采用兩種模型理論計算：(1)梁元法：將筏板按其梁肋(帶肋筏板)、墻體(墻下筏板)、或柱下板帶(柱下平板)離散化為T形或矩形截面的交叉梁系，然后按彈性地基梁方法求解梁內力，接著按《結構靜力計算手冊》中的查表法計算支撐在梁下或墻下的連續(xù)板，正如我們計算樓蓋體系一樣。(2)板元法：由于高層建筑筏板基礎的厚度較大，采用 MINDLIN的中厚板理論分析筏板，采用四邊形或三角形單元進行計算分析。

　　4 其它措施

　　本工程除采用了以上措施進行基礎的設計，還采用了下列措施：

　　4.1后澆帶

　　本工程采用后澆帶進行分隔，后澆帶貫通整個結構，待主體結構封頂30天后，用比原混凝土標號高一號的混凝土澆實;后澆帶附加錨固鋼筋按垂直后澆帶主鋼筋截面面積的50%設置。

　　4.2筏形基礎暗梁

　　為施工方便，本工程未采用肋梁式筏基，而采用平板式筏基，但在筏板內部增加暗梁。

　　4.3后澆板

　　軸A-軸C、軸①-軸⑩部分，上部結構僅有二層，此部分基礎采用柱下條形基礎，上部采用后澆板，板厚200mm，配置φ12@400(雙層雙向)鋼筋網(wǎng);地梁和筏板上預埋配置φ12@400的拉接筋。

　　4.4基礎不在同一標高處的處理

　　中間深基礎與兩邊的基礎回填土采用砂夾石(其中碎石、卵石占全重的30%～50%)，壓實系數(shù)>94%，承載力標準值fk>240Kpa.

　　4.5外加劑

　　=MsoNormal style=“TEXT-INDENT： 21pt; mso-char-indent-count： 2.0; mso-char-indent-size： 10.5pt”>為預防混凝土堿集料反應，在混凝土底板和外墻均加CEA-B外加劑。

　　5 結論

　　本工程已經(jīng)于2001年12月份結構封頂，2002年進行設備安裝及內裝修，現(xiàn)在已基本完工，準備營業(yè)。到目前為止，該結構未發(fā)現(xiàn)任何裂縫，基礎沉降均勻。說明該工程，基礎部分的處理是合理的。

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