佛山依云天汇A21地块地下室结构设计[精品资料]

佛山依云天汇 A21 地块地下室结构设计 -精品资料 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘要：佛山依云天汇 A21 地块项目为超高层建筑，本文介绍了其设计的关键问题：基坑支护、基础选型分析及设计、超长地下室无缝结构设计，可以为同类工程的地下室设计提供参考。 关键词：地下室；基础选型；超长；无缝设计； Abstract： This project 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 provide reference for similar engineering in the basement of design. Key words： basement； selection of foundation type； super-long； seamless design TU318A 一、 工程概况 佛山依云天汇 A21地块位于佛山市南海区中央商务区，项目主要功能为住宅，建筑用地面积 30187m2，总建筑面积162087m2，其中地下建筑面积 39146m2，地上建筑面积122941m2。地下 2 层（局部 1 层），地上由 5 栋 45层（高度139.2m）的塔楼和 1 2 层沿街商铺组成。建筑效果图见图1。 本工程结构设计使用年限为 50年，抗震设防烈度为 7度，抗震措施采用的设防烈度为 7 度。设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组， 类场地，特征周期 0.40s（取之安评报告）。基本风压采用 100年重现期的风压，取0.6kN/m2，地面粗糙度类别为 C 类，属丙类建筑。 图 1 建筑全景 二、基坑支护方案 根据地质勘察报告，场地岩土按成因类型可分为人工填土、淤泥、淤泥质土、粉砂、细砂、中砂、残积土、全风化、强风 化、中风化和微风化岩。场地基岩埋藏深度变化大，且岩石岩性及风化差异性明显，岩性纵向及横向上变化复杂，溶土洞也有发育。场地内地下水丰富。 业主出于销售方面的考虑，南面两栋塔楼及相关范围仅设置一层地下室，开挖深度约 5.6m；其余为二层地下室，开挖深度约 9.4m。因此 , 高低层地下室施工期间的安全，成为本基坑支护工程的重点，而其关键又在于变形控制及基坑止水。综合地质、环境条件及基坑开挖深度，本工程一层地下室范围采用 “ 喷锚支护 ” 结构，双排水泥土深层搅拌桩做为止水帷幕。二层地下室范围采用 “ 旋挖灌注桩 +一道（ 局部二道）预应力锚索 ” 支护结构，采用双管旋喷桩桩间止水。其优点是整体刚度较强，对基坑变形易于控制，变形量较小。一、二层地下室高差处采用四排重力式深层水泥土搅拌桩挡墙进行支护；搅拌桩桩径 550mm，间距为 400 mm400mm ，相互咬合150mm，保证截水严密，力求基坑降水、开挖时不漏水，不漏砂。 三、基础设计 根据广东佛山地质工程勘察院提供的招商地产依云天汇项目 A21地块岩土工程勘察报告，本工程场地存在以下不良地质作用： 1）本场地位于佛山沉降区，基岩岩性种类较多，风化程 度差异大，微风化基岩强度变化大，存在破碎带或断裂构造。基岩的稳定性较差。 2）场地内强、中、微风化带基岩变化复杂，软硬相间，且溶土洞局部发育。地基强度的均匀性较差。 3）场地内部分地段发育双层的淤泥质土，场地内砂土的液化等级为轻微中等。属抗震不利地段。 鉴于以上不利因素，基础型式的选择至关重要。 1.塔楼基础选型及设计 地质资料提示，北部多处钻至 70多米深仍未进入连续的中、微风化层；中、南部个别钻孔也无连续的微风化层，且大部分钻孔取芯率低，中风化岩呈碎块状 。本工程为超高层建筑，柱底轴力较大，基础的选择，除满足地基承载力（稳定性）和变形要求外，还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。应业主要求，我们选取了二个方案进行对比分析。 1.1 方案一：刚性桩复合地基筏板基础 设计思路：该方案是充分利用场地上部的全风化或强风化岩层，通过深层搅拌桩改良浅层不良土质，然后采用旋挖灌注桩进行地基处理，从而形成承载力较高的复合地基。 本工程地下室底板主要位于粉砂或细砂层中（部分为淤泥），地基承载力特征值 fak=120kPa，且其下存在淤泥层。本工程塔楼地基反力 700kPa ，远大于粉砂或细砂层的承载力，采用大直径刚性桩复合基础，能大幅度提高地基承载力。具体做法为：先用 Oslash；500 水泥搅拌桩对上部淤泥进行处理，单桩承载力特征值为 130kN，桩距 600600mm ，桩端穿越淤泥层到达其下的残积土，桩长约 8m，处理后的地基承载力能提高到350kPa。然后施工 Oslash；1000 旋挖灌注桩，桩距 2.5m2.5m ，持力层为全风化、强风化岩层，桩长约 15m。这种组合，能形成承载力为750 800kPa 的刚性桩复合地基。筏板 2000mm 厚，通过 0.25m厚的褥垫层支承于刚性复合地基上。如图 2 所示。 图 2 深层搅拌桩 +刚性桩复合地基筏板基础平面图 1.2 方案二：大直径灌注桩基础 该方案为常规桩基础，桩端持力层为完整的中、微风化岩层，局部为强风化。此方案由于桩端持力层埋藏深度较大，上部荷载大，因此桩长较长且承台厚度较大，整个基础的混凝土和钢筋用量稍大。如图 3 所示。 图 3 灌注桩基础平面布置图 针对上述两种基础方案进行经济分析对比，结果如下表1 所示。 基础方案经济对比分析表表 1 注：上表造价不包措施及税金等费用。 从上表可以看出，方案二比方案一造价高 15%左右。但由于方案一属于地基处理，桩身需达到设计强度、检测合格后方可进行下一道工序的施工，工期相对较长，业主最终选择了方案二。 经多次对比优化后，本工程塔楼采用旋挖钻孔灌注桩基础，桩径为 1400， 1600mm两种，桩端持力层为强风化岩微风化岩。桩施工前，均在每根桩位布置了超前钻，以更好地了解桩端基岩的强度及完整性，并作为施工桩长的依据。根据施工单位提供的施工记录，本工程的实际有效桩长为 37 60m，跟超前钻 的结果比较吻合。 为了减少场地岩性变化大、砂土液化等不利因素造成的影响，采取了以下措施： 1）核心筒采用筏形承台来协调变形，并根据上部荷载的情况，采用不同直径的桩来协同受力。 2）适当加大承台的厚度。 3）桩身螺旋箍的加密段穿越液化层。 2塔楼外基础选型和设计 塔楼范围外为纯地下室或 1 2 层的沿街商铺，上部结构荷载较小。由于地下水位较高，结构自重不能平衡水浮力，需进行抗浮设计。经与灌注桩基础对比后，最终采用了高强预应力混凝土管桩基础。通过调整桩的 合理布置，既满足抗压的要求，又同时满足抗浮的要求。 本工程管桩桩径 500mm，桩端持力层为强风化岩。单桩竖向抗压承载力特征值 Ra=2000kN，单桩竖向抗拔承载力特征值 Rta=450kN，有效桩长约 9 25m。 四、超长地下室无缝结构设计 本工程地下室平面形状为矩形，长 262.8m，宽 87.1m，属超长结构。考虑到对建筑使用功能的影响和防水的要求，业主明确要求不设永久缝。但这个长度远远超过混凝土结构规范 GB 50010 规定的不设伸缩缝最大间距的限值。超长地下室不分缝，在施工 或使用期间有可能产生温度裂缝或收缩裂缝。但考虑到地下室温差变化不是很大，最终不设缝。为了防止地下室开裂，保证正常使用，除采取材料措施、施工措施和设置后浇带后，本工程还采取了如下处理方法： 1）采用预应力技术 根据大量工程实际经验，首层楼板对温度变化是最敏感的。本工程地下室顶板室外部分采用框架梁 +大板结构（板厚350m）的楼盖形式。为更好地解决首层楼板因温度应力引起的开裂，在楼板中沿纵横两个方向设置一束构造预应力筋。预应力筋是抗裂用，主要用于减少温度应力，以保证楼板在使用期间不出现裂缝。预 应力筋采用后张有粘结法，预留孔采用镀锌波纹扁管，预应力筋设于楼板的半高处，直线型布置，间距1m。预应力筋采用 s15.2 高强低松弛钢铰线，其抗拉强度标准值 fptk=1860MPa。预应力筋的张拉控制应力con=0.75fptk=1395MPa 。板中预应力筋的张拉工作在后浇带（利用后浇带分段施工成连续预应力线）混凝土达到设计强度的 80%后方可进行。这种做法已在多个工程项目中应用，效果较好。 2）设置变形凹槽 根据以往经验，地下室侧壁的开裂一般都是不规则的。变形凹槽就是利用热胀冷缩原理，有 目的地使裂缝在变形凹槽处产生，以便排水和堵漏修复。本工程在底板、负一层和地下室侧壁的中间位置设置了一道 1m 宽的变形凹槽，如图 4 所示。该变形凹槽的设置，能让混凝土结构较充分地变形，减小结构内的应力。即使开裂，也是有规律的，即在变形凹槽处，方便修补。 五、结语 地下室的结构设计，特别是基础的选型和设计，必须根据工程的实际情况，综合经济性和施工工期，精心设计，不断优化，使项目达到安全经济、施工便利、节约工期的目的。 图 4 变形凹槽示意图 参考文献 1 高层建筑混 凝土结构技术规程（ JGJ 3-2002） S. 阅读相关文档 :关于城市轨道交通既有线正线钢轨伤损浅析 室内土工试验常见问题探讨 施工管理质量控制在绿化施工中的作用 刍议现今建筑工程施工技术的管理 建筑工程深基坑支护技术探讨 路面管理系统浅谈 住宅建筑节能设计中的技术探讨 探讨水利水电工程边坡加固影响的因素及治理措施 基于车床模块化设计中的应用 房建工程后浇带施工技术要点 对房地产项目进度控制管理探讨 高层建筑混凝土结构设计探讨 建