某会所的基础设计
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇某会所的基础设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：通过某会所的基础设计实践，认为在特定条件下采用部分天然地基，部分桩基础是可行的；深浅基础界限定为6m较为合适；对桩长不太长（6m-15m）的人工挖孔桩的竖向承载力计算时不应计入桩侧摩阻力。
关键词：基础设计；人工挖孔桩；承载力
1. 工程概况
某会所，建筑平面45m （长） X63.14m（宽），高38.05m，总建筑面积7820m?，设电影放映和文娱演出使用的多功能厅和大中小娱乐室共计十二个。多功能厅的平面尺寸为24m（长）×21.4m（宽），顶盖为空间网架结构，其余均为钢筋混凝土框架结构。平剖面见图一至图二。工程于2007年建成，同年被评为省优良样板工程。
2. 地质条件
岩土工程勘察报告表明，该工程场地土层从上而下依次为：①回填土，主要为砾砂混合粘性土，层厚0.7～1.2m，松散，稍湿；②粉质粘土，内掺杂部分石块，层厚3.7～9.3m，标贯击数7～38击，压缩模量Es为5.70MPa，呈可塑-硬塑状，地基土承载力的特征值f=200KPa；③强风化砂岩，呈紫红色，紫灰色，半土半岩状，局部夹有中风化岩，标贯击数61～81击，层厚1.3～6.3m，f=700KPa，人工挖孔桩端阻力特征值R=1300KPa；④中风化砂岩，紫红色，岩芯呈柱状，层厚达5.5m以上，未钻透，f=1200KPa，R=2000KPa。岩土工程勘察报告建议本工程采用天然浅基础，选择②层粉质粘土层作为持力层，地基土承载力特征值可取200KPa。
但在场地平整时，建筑专业根据该建筑与周边环境的关系，将±0.000向下降了2.6m，这样一来，在⑩轴线处自室外地面向下开挖约1.7m就已经到了中风化砂岩。根据岩土工程勘察报告，场地中风化砂岩岩面自⑧轴向③轴倾斜，岩面埋深最浅处约1.1m，最深处约14m（均为自调整后室外地面标高起算），倾角约21?。工程地质情况剖面见图三。
根据我国主要城镇抗震设防烈度，设计基本地震加速度和设计地震分组，本工程所在非地震区，无需进行抗震设防。
3.基础设计
如按照岩土工程勘察报告建议进行基础设计，则势必造成靠近⑩轴处少量柱下基础落于中风化砂岩，而大部分柱基落于粉质粘土层的状况。②层的粉质粘土层和④层的中风化砂岩不仅地基土承载力特征值相差甚远（差3倍多），其压缩性能更是截然不同。尽管计算出来的单柱基础最大沉降为76mm（计算过程从略，下同），小于规范规定的建筑物地基变形允许值，但因柱距较大，屋面为网架屋盖，弯矩，剪力大，加上后期有较大安装工作量，若柱间沉降差偏大，将会给网架就位安装及随后进行的装修工程带来困难。所以，经过多方面的研究比较，笔者决定将所有柱下基础的持力层选定为中风化砂岩，基础设计采用部分人工挖孔扩底桩，部分天然地基的方案，计算柱间沉降差为0.000120，远小于规范限值0.002l。虽然现行《建筑抗震设计规范》中有“同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用桩基”的规定，但本工程所在地不属于地震区，且基础持力层均为中风化砂岩，应不受此条规定的约束。施工中和竣工后观测到的最终沉降值比计算沉降值还小，证明本工程不存在不均匀沉降问题。
关于持力层埋深究竟为多少才算作桩基础的问题（即深浅基础的界限）？文献4提出，人工挖孔扩底桩基础，一般深度超过6m，属于深基础范畴，也有设计院以深度是否超过3～5倍桩身直径作为深浅基础的界限。综合以上做法，最终的设计以6m为界：当持力层的埋深≤6m时，采用天然地基；当埋深>6m时，采用人工挖孔扩底桩基础。
在没有基础开挖前，因不清楚中风化砂岩的埋深实际有多深，因而不能确定某个柱下基础究竟是采用桩基础还是天然地基，也确定不了其施工开挖方式。为解决这一问题，笔者在设计时作了如下考虑：当持力层的埋深≤3m（此深度较易判定）时，按普通天然地基基础施工方式进行开挖；当持力层的埋深>3m时，按墩基的施工方式进行开挖（即桩基）。墩基端部岩土的承载力特征值，按浅基础地基土承载力特征值进行深宽修正后取用。
对大直径人工挖孔扩底桩单桩竖向承载力的计算，现行《基础规范》规定，当桩端嵌入硬质岩石中时，可按下式估算单桩竖向承载力特征值：
Ra=qpaAp
即不计桩侧摩阻力。但在实际应用中，很多学者和工程师认为，人工挖孔桩护壁与土体之间的摩擦力相当大，完全不考虑其影响不尽合理；《建筑桩基技术规范》规定，嵌岩桩单桩竖向承载力，由桩周土总侧阻力，嵌岩段总侧阻力和总端阻力三部分组成。因此在实际工程中，设计者大多考虑了人工挖孔桩的桩侧摩阻力。文献5指出，人工挖孔扩底桩受力时，桩端岩土层受压挤密，扩大头两侧有侧挤，端角处发生应力集中而产生局部剪切，桩端扩大头处土层出现拉应力区，扩大头斜面上桩土之间出现临空面，其作用影响范围在扩大头以上（2～3）d之间。在人工挖孔桩的上部，其侧面土层在施工时受到扰动，有时甚至是先开挖后回填，此部分桩侧土不仅不会产生摩阻力，在其沉降稳定的过程中还会产生负摩阻。所以在桩长l
本工程基础处于一斜坡基岩上，为保证结构的稳定，在设计中要求天然地基基础嵌岩300mm，墩桩基础嵌岩500mm。另外，对基础梁的截面和配筋，都予以了适当加强。
4.结语
通过本工程的设计实践，对于人工挖孔扩底桩的受力特性和承载力计算，笔者对以下认识有了更深的“认识”。
⑴对非地震区的基础设计，在持力层统一，沉降均匀的情况下，采用部分桩基，部分天然地基的做法是可行的。
⑵将深浅基础的界限定为6m，即认为持力层埋深超过6m属于深基础范畴是合适的。
⑶对于不太长（6m～15m）的人工挖孔扩底桩，在其受力时，桩端扩大头处，土层出现拉应力区，扩大头以上一定范围内桩土之间出现临空面，不应计入桩周土摩阻力，此类桩的单桩竖向承载力应按端承桩计算。
参考文献：
1. 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008
2. 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011
3. 建筑抗震设计规范 GB50011-2010
4. 施峰 蔡来炳 柳春“人工挖孔扩底桩承载力试验研究”刘金砺主编《高层建筑桩基工程技术》中国建筑工业出版社 1998年