上海某化工区岩土工程分析评价

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摘要：

本文针对上海某化工区地质条件，对基础设计与施工中的不良地质现象、地基承载力、地基沉降、沉桩阻力等岩土工程问题做了初步分析评价。对类似场地岩土工程分析平价具有一定借鉴意义。

关键词：地质条件；承载力；沉降；沉桩阻力

一、地质条件

拟建场地原为潮间带，落潮时为海滩，上个世纪九十年代经围堤吹填而成，并挖有数条纵横交叉的排水沟。场地地表芦苇丛生，地形相对平坦，地面标高在2.97～4.68m之间。该场地地貌属潮坪地带类型。

该场地在自然地面以下80m深度范围内各土层均属于第四系沉积物，场地土层分布情况见表1。

场地土层分布情况表表1

二、岩土工程分析评价

（一）天然地基

天然地基主要涉及到的土层包括浅部①层吹填土、②层灰色砂质粉土层及软弱下卧层③层的灰色粉质粘土。

①层吹填土，吹填形成的时间较短，土性不均、松散、强度低，未经处理不宜作为天然的地基持力层。

②层灰色砂质粉土，层顶埋深约1.5m，厚度约为8m。除层顶埋深较深及存在轻微～中等液化趋势的局部地段，该层是本场地所有沉降要求不高的化工装置及厂房的良好天然地基持力层。设计采用②层作为天然地基持力层时，其承载力若按强度控制，承载设计值则取130～180Kpa；若按沉降控制，则应根据沉降要求计算确定，沉降计算参数Es0.1～0.2建议取6Mpa。一般情况下，如能控制③层层顶的附加压力≤75Kpa，则上部基础的沉降不大。在②层层顶埋深比较深及存在轻微～中等液化趋势的局部地段，应视拟建物性质采取相应的地基处理方法。

（二）桩基

1、桩基持力层

本场地地基土中可以选择作为桩基持力层有②、⑤2、⑥、⑦1、⑦2层，由于②层埋深浅、⑤2层层厚薄，作为桩基持力层有一定的局限性，特别是②层采用短桩时一般归为地基处理，而⑦2层层面埋深约39m，对于一般的化工装置，以⑦2层作为桩基持力层不经济，且桩基施工也有一定难度。故本文着重对⑥、⑦1层作为桩基持力层进行分析评价。

2、桩基的设计参数

桩基设计的主要参数是桩侧极限摩阻力标准值fsi、桩端极限端阻力标准值fpi以及桩端以下压缩层的沉降计算参数Es值。详见表2。

2)开口预应力管桩外径≤600mm时, fsi、fpi参照预制桩取值, >600mm时, fpi参照预制桩取值作适当折减；

3) 灌注桩桩径≤850mm时，fsi、fpi取括号内数值，且须确保成孔、成桩质量，并严格控制孔底沉渣厚度。

3、单桩竖向承载力设计值的估算

根据表2中fsi、fpi值，以J2孔为参照孔，并假定承台埋深2米，桩端入持力层的深度及有效桩长等条件，按上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)公式6.2.4-1:Rd=Rsk/γs+ Rsp/γp，分别对预制方桩（400×400、450×450），预应力管桩（Φ400）及钻孔灌柱桩（Φ600）等桩型，在采用⑥、⑦1层作持力层时的单桩竖向承载力设计值进行估算，详见表3所示。

单桩竖向承载力设计值估算表表3

注：1）参照J2孔，其孔口标高3.26m；

2）假定承台埋深2m，未考虑桩身强度，预制方桩桩长从全断面起算。

4、桩基最终沉降量估算

为对以⑥、⑦1层作持力层时的桩基础沉降量有初步了解，以5万立方油罐为例，假定计算条件，利用上海市统一规定的岩土工程勘察数据处理系统软件计算，桩基最终沉降量估算结果列于表4。但需指出的是，类似条件的构筑物实际沉降量小于表中相应的估算值。

5万立方油罐桩基最终沉降量估算表表4

注：1）参照J2孔，其孔口标高3.26m；

2）假定计算条件为圆形基础形式，基础直径60m，承台埋深2.0m，地下水位埋深0.5m；

3）按实体深基础计算，且不考虑沿桩身的应力扩散。

5、沉桩阻力估算

目前我国的勘察规范中还没有计算沉桩阻力的推荐公式，故只能根据当地的沉桩资料，建立经验公式估算。现以J2孔作参照孔，对预制方桩（400×400、450×450）、预应力管桩（Φ400）在不同入土深度时的沉桩阻力进行估算，结果详见表5所示，该表所列沉桩阻力反映了有关桩型在不同桩长时的沉桩难易程度，可供沉桩选锤参考。

沉桩阻力估算表表5

2)未考虑大面积沉桩致使⑦1层产生挤土效应而引起的沉桩阻力变化。

（三）结束语

本文针对上海某化工区的工程地质条件进行了岩土工程分析评价，得以下以几点：

本场地浅部普遍存在吹灰土，局部存在冲沟、及砂土液化等不良地质现象。

②层灰色砂质土除层顶埋深比较深及存在轻微~中等液化趋势的局部地段，是本场地的良好天然地基支持层。

桩基持力层可根据拟建物荷载大小及其对沉降的要求相应选择⑥或⑦层。

参考文献：

1上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)

2 软土地基处理与实践，高大钊，中国建筑工业出版社第一版。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。