探讨武汉某开发区工业厂房基础设计

1、探讨武汉某开发区工业厂房基础设计摘要:本文对该基础设计方案进行可行性的论证，浅析了在软弱地基上进行基础设计，其地基的沉降问题是必需考虑的重要问题。关键词:软弱地基十字交叉条形基础地基垫层密实处理设计及验算1对基础设计方案来说，基础形式选择是关键的问题在遵循规范设计的同时，还应全面综合考虑，选出即经济又合理的基础设计方案。在软土地基上建房子时，经常出现的问题有：一是软土地基压密下沉对基础的影响，二是填土引起的软土地基的塑性流动对基础的影响。2简述武汉某工业厂房的基础设计及思考某厂房底层面积为AlXB1=42Xl8m2,框架结构,该场地主要岩土层的分布及工程地质特征如下：该场址地下水埋深为-1.6

2、m,主要的土层自上而下分为5层,第一层为细砂，平均厚度为5.5m,干燥至饱和，松散至稍密尸18.5kN/m3,Es=11MPa地基承载力特征值90kPa110kPa,第二层为淤泥,厚度为8.2m，饱和、流塑,含水量W=41.2%55.9%,Es=2.2MPa承载力特征值为40KPa第三层为亚粘土，厚度为1.8m,饱和、软塑,Es=4.74MPa承载力特征值为140kPa第四层为粘土，厚度为1.7m,饱和、可塑，Es=6.7MPa承载力特征值为160kPa第五层为淤泥质粘土，平均厚度为13m,饱和、流塑，Es=3.97MPa承载力特征值为50kPa-70kPa第六层为细砂，平均厚度为3m,中密,

3、承载力特征值为180kPa,Es=17MPa根据工程地质资料，该工程原来设计时考虑到柱距较大，跨度也大,对于抗震结构，该工程基础拟采用桩基础，它能减少高压缩性软土层的应力，减少下沉。后来考虑到如果采用桩基础设计，其造价较高和工期较长，如能采用天燃浅基础，就能减少工程造价和缩短工期，但浅基础设计方案是否安全，还需进一步的考察，经过勘察和各种验算，决定利用碾压后的细砂层作天然浅基持力层，采用十字交叉条形基础设计，增加基础的刚度，减少不均匀沉降，具体的方案思考和验算如下。2.1加固地基垫层密实处理，提高基底持力层的承载能力基础埋深-1.3m基坑开后，用40吨带振动力压路机进行碾压，然后回填碎石砂混水

4、泥厚度为500mm,再用压路机进行分层碾压捣实处理分层厚度为每层15cm20cm,最后用标准贯入器进行鉴定，基坑处理后经检测其密实度基本达到设计要求，提高了基底细砂层的承载能力。则基础设计的地基承载力取设计值f=110kPa。2.2根据地质勘察，注意地基沉降对邻近建筑的影响该工程较重要，需要认真考察场址周围的情况，从现场看，邻近的建筑物与拟建厂房的距离为5m。由于该工程在软弱地基上建厂房，地基沉降的问题要高度重视。考虑到邻近的建筑物对地基不均匀沉降的敏感度，为了观测沉降对其造成的影响，使周围建筑物的质量安全有保障，要求在施工前设置好沉降观测点的标记，要求施工每一层墙板完成后都要测沉降量并作好记

5、录，便于在施工期间控制加载的速率，掌握加载时间的间隔及活荷载的堆放安排，避免产生较大的不均匀沉降，控制地基的变形满足0.003L的要求，并要求所有的地梁钢筋都采用焊接处理。3十字交叉条形基础的设计及验算该厂房结构体型较规则，荷载变化不大。设计时，上部结构传到基础顶面的竖向力为FNi，在求十字交叉条形基础的底面积时，把竖向力FNi分为横向FiX和纵向FNiY两个力,其力的取值按基础梁的线性刚度进行分配，然后根据横向FiX和纵向FniY各自力的组合分别计算条形基础，计算时除了进行一般的强度验算外，还进行了地基变形的验算。根据勘察结果和拟对基坑进行碾压处理情况，选取了上部细砂层作为建筑物基础的持力层

6、，承载力特征值为110kPa淤泥层为软弱下卧层承载力特征值为40kPa进行设计。先根据竖向力Fi,求基础重心位置,使计算荷载的重心与基础的形心重合，根据承载力f确定基础的底面积A,并要满足:刀(F+G)/刀Ard),其中：刀(F+G为所有竖向力之和，刀A为所有基础底面积之和。然后进行地基承载力强度计算，并对该场地的持力层、软弱下卧层的强度及建筑物的最终沉降量进行验算，保证了该基础方案的可行性。再进行基础截面设计验算，基础的配筋由基础验算截面的抗弯能力确定，除满足一些计算要求还要满足规范规定的构造要求。4对建筑物的沉降分析和结果比较由以上的计算得出：地基最终沉降量最大值为19.2cm,最小值为1

7、4cm,经过对该地基强度、变形进行验算后已满足设计要求，根据建筑物的最终沉降量，由经验得出，一般建筑物在施工期间完成的沉降量,对砂土已完成80%100%，对淤泥完成了5%20%，对粘土完成了20%50%，根据计算该工程的地基土层在施工期间就已完成了占最终沉降量约40%的沉降量，只要对施工期间的沉降量认真观测和严格控制其不均匀沉降的产生，同时观测相邻的柱基的沉降差要满足3%。的要求。根据多年的工程实践和积累，从已建成的工程施工期间的观测较为祥细的资料，可看出武汉的建筑物的沉降量还是比较大的，少则5cm6cm,一般为10cm15cm,多则30cm以上,由于地基的沉降问题比较复杂，目前浅基设计按分层

8、总和法来估算建筑物其最终沉降量，由于估算建筑物的沉降量是建成后期的沉降量，我们对浅基施工期间的沉降量也应重视。该厂房基础经验算和要求采取一定的措施处理后，认为采用十字交叉条形基础的设计方案还是可行的。同时考虑到由于该地基存在着较大的软弱下卧层，根据建筑物的最终沉降量的估算值，对拟建的厂房给予预留了15cm的沉降量，即相应提高了建筑物底层的设计标高15cm。通过对施工期间的沉降观测和施工期间的实际沉降量，由该工程竣工后的资料表明，沉降观测点33个,每个都进行六次的沉降观测，其中各点平均累计沉降量为7.24cm最大的累计沉降量为9.87cm,最小的累计沉降量为6.56cm各点沉降差都满足3%。设计要求,该工程达到预期的效果。5结语该工程地基虽然存在着较厚的软弱层，但经过验算和比较后，采用第一层细砂层作为浅基础的持力层，经过基坑级配垫层密实处理后，采用十字交叉条形基础的设计方案，以地基承载力特征值为110kPa及下卧层地基承载力特征值为40kPa进行基础设计和验算。同时要求对施工期间的沉降量认真观