深基础支护设计在达累斯萨拉姆市应用浅谈

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摘要：随着非洲经济的不断增长，土地的价格也在不断攀升，相应的高层建筑也在不断的出现。我公司作为当地建筑行业的排头兵，首先开始尝试使用混凝土灌注桩支护技术，为当地的建筑业提供了深基础、深基坑的工程难题的解决方法。本文就以深基础支护设计在达累斯萨拉姆市的应用为例，简单介绍深基础支护技术的设计和应用。

关键词：非洲；深基础支护技术；应用；设计

Abstract: With the continuous growth of the African economy, land prices are also rising, the corresponding high-rise buildings are constantly appear. My company as the vanguard of the local construction industry, first started trying to use concrete piles supporting technology, provides a deep foundation for the local construction industry, the solution of the deep foundation pit engineering challenges. Nursing a deep foundation support design applications in Dar es Salaam City, for example, a brief deep foundation supporting the design and application of the technology.Keywords: Africa; deep foundation support technology; application; design

中图分类号：B027文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

随着非洲经济的不断增长，达累斯萨拉姆市（以下简称“达市“）做为坦桑尼亚的经济首都市内建设发展迅速，土地价格近5年内增加了近500%。伴随着土地的成本不断攀升，达市的高层建筑和超过100米以上的超高层建筑不断出现。深基础、深基坑开始在达市建筑市场广泛应用。我公司做为坦桑尼亚的建筑业排头兵，首先开始尝试使用混凝土灌注桩支护技术，并在工程实践中获得了成功，成功将中国支护桩规范引入了项目，为当地建筑业提供了解决深基础、深基坑的工程难题。目前我公司在当地的超高层建筑市场中市场占有率达到了50%。

目前达市深基坑的深度一般为5-8米，这主要是因为两个原因：第一是一般的建筑设计两层地下室，基坑深度一般为7-8米左右；第二是达市地下水多出现在地下7-8米之间，如果做三层地下室，工程造价将增大很多，所以大多数业主选择两层地下室的方案。本文将重点研究基坑深度不超过8米，并且没有地下水的情况，使用混凝土灌注桩作为支护桩的设计问题。

坦桑尼亚经济落后，建筑施工技术的发展严重滞后。该国没有为本国专门制定的工程设计和施工规范、规程，而是借用英国的设计施工规范、规程和标准，所以在我们的支护桩设计过程中，进行中英规范、规程标准的对比，以使我方的设计满足当地法律法规的要求，是支护桩设计中的一个重点。

在实际应用中，由于当地建筑界不了解中国规范，而基坑支护桩设计又多采用计算机软件进行计算，所以对比中英标中关于悬臂式混凝土支护桩使用计算模型和主要参数，并对计算结果按照英标相应规定进行调整，是实际应用中要解决的主要问题。

本文将就中国国标“JGJ120-2-12建筑基坑支护技术规程”和“BS8002 Earth Retaining Structure (英标8002土壤支护结构)相关内容进行对比，并从以下三个方面说明设计过程中需要注意的要点：

达市地基土的特点和土壤参数的选择；

中英规范中支护桩计算使用数据的对比。

中英规范中支护桩计算模型的对比；

达市基础土的主要特征：

通过近3年来在达市实际施工中的样本积累和经验积累，达市的地下土主要有以下几个物理和力学特性：

第一、达市地下土主要由砂质粘土、砂土、碎石土组成，土的粘聚力和摩擦角一般都不大；

第二、在地表15-20米以下，分布着密实坚硬的珊瑚碎石和砂土混合土，局部更有密实坚硬的珊瑚岩石；

第三、在距离海岸线半公里以内，经常存在地表水，并且受雨季的影响非常明显，设计时需要考虑受到此类地表水的影响；

第四、由于当地工业基础薄弱，尽管项目都进行地基勘测，但是土的力学参数离散性很强，在设计时选择土壤参数需要非常谨慎；

第五、当地的工程设计人员在设计地基时，广泛使用了土壤的经验数据，因此在设计支护桩时，采用当地的经验值比直接从地基勘测报告中选取数据更具有工程应用价值。当地的经验是，在密实坚硬的珊瑚碎石和珊瑚石岩层上的沙质粘土、砂土通常设计使用比重在1.6-1.9KG/M3之间，不超过1.9KG/M3；设计时，以上土层的有效粘聚力c’取值不超过25Kpa，有效摩擦角Φ’取值不大于25°。

中英标准中对悬臂式支护桩计算中使用主要参数的对比

通过以上第一点可知达市的地基土均为砂性土，在两国的标准规程中，对于支护结构都按照粘性土和砂性土两种情况分别规定。考虑到粘性土公式在达市没有实际应用意义，所以在这里只就规范中对砂性土的定义和公式进行对比。

国标JGJ120-2-12中3.4水平荷载对支护系统的主动、被动面水平荷载的计算进行了详细的说明并给出了计算方法，其中水平荷载主、被动土压力采用土水分算的方法，按照以下公式计算：

Pak=(σak-Ua)Kai-2Ci√Kai+Ua (3.4.2-5)

Kai=tan2(45°-Φ/2) (3.4.2-2)

Ppk==(σpk-Up)Kpi-2Ci√Kpi+Up (3.4.2-6)

Kpi=tan2(45°+Φ/2) (3.4.2-4)

英标8002中3.3 Disturbing Force（扰动力）和3.4 Resistance to movement （抗扰力）对支护系统的主动、被动面水平荷载的计算进行了详细的说明并给出了计算方法，其中水平荷载主、被动土压力也采用土水分算的方法，并按照以下公式计算：

Pan=∫(Kaσ’v+u)dz (15)

Ka=(1-sinΦ)/(1+sinΦ) (16)

Ppn=∫(Kp σ’v+u)dz (3.4.2-6)

Kp=(1+sinΦ)/(1-sinΦ) (3.4.2-4)

通过对两国标准和规程的对比，可以看出，

当地表面为水平，支护面垂直，支护桩表面光滑时，中英标准规程中主被动土压力系数虽然表达的方式不同，但是原则一样，因为以下几个方面：

主被动土压力系数相同

Kai=tan2(45°-Φ/2)=(1-sinΦ)/(1+sinΦ)

Kpi=tan2(45°+Φ/2)= (1+sinΦ)/(1-sinΦ)

地下水压力对水平荷载影响相同：

中英规范中对于地下水压力对于水平荷载的影响一致。

地表面荷载对水平荷载的影响：