天然地基与桩基对比案例

1、河南常绿集团规划设计部案例库（2014年设计研发部19号）作者：张劲儒上报部门：设计研发部一、事件描述：摩根中心一期（写字楼）（又名盘古大观）工程，位于北京市朝 阳区北四环中路北侧，北辰西路西侧，总建筑面积139400m2，地下室 面积30700m2。地上39层，地下5层，地上总高度191.65m。地上为 钢结构，地下为钢筋混凝土结构。勘察单位建议本工程基础采用水下 钻孔灌注桩方案。关于本工程地基基础方案，建设单位赞同勘察单位 提出的以控制建筑物的总沉降、差异沉降、倾斜及稳定为基本原则的 设计理念，并且也同意采用桩基方案。但是建设单位不赞成采用水下 钻孔灌注桩方案。二、问题分析及处理过程：场地

2、工程地质剖面示意见下图。本工程建筑方案原为4层地下室，第4层地下室地面绝对标高为 29.0m。在此标高处地基为层粉质粘土一粘质粉土层，厚度7m。以 下为层、层、层卵石、圆砾图层，总厚度78m。其间有两处粘 土及一处细中砂夹层。夹层平均厚度分别为2.4m、6.9m及6.0m。夹 层顶面距层卵石、圆砾石顶面为8m、13.5m及28m。层卵石、圆砾土层地基竖向承载力标准值综合考虑为380kpa。在场地内分布有3层地下水，第3层为潜水一承压水，静止水位距层卵石、圆砾 层顶面约为2.0m。地下水对混凝土结构无侵蚀性。勘察单位建议本工程基础采用水下钻孔灌注桩方案。桩基承台板顶面标高-18.50m（绝对标高

3、29.0m）。桩端持力层有两种选择：（1）河南常绿集团置业有限公司 案例库管理作业指引编号：CLZY-ZYAL-ANLC03版号：B/0页码：第3页共5页桩长方案A,层卵石，圆砾土层，桩长约28m； (2)桩长方案B, 层卵石，圆砾土层，桩长约39m。桩身穿越水下卵石层总厚度约为 1420m。当选择桩长方案A时建议配套采用水下钻孔灌注桩后压浆 施工工艺措施。关于本工程地基基础方案，建设单位赞同勘察单位提出的以控制 建筑物的总沉降、差异沉降、倾斜及稳定为基本原则的设计理念，并 且也同意采用桩基方案。但是建设单位不赞成采用水下钻孔灌注桩方 案。建设单位建议采用人工开挖的大直径扩底桩，并以层卵石，圆

4、 砾土层为桩端持力层。因为此层密实卵石埋藏稳定，分布均匀、厚度 较大，是理想的桩端持力层。而覆盖其上的厚度约7m的层粉质粘 土一粘质粉土层，则是理想的扩底桩成型土层。上述两种桩型相比， 在施工技术难易性及质量保证率、施工工期及经济对比等方面大直径 扩底桩方案都占有无可争辩的优越性。至于控制沉降及差异沉降的能 力，工程实践说明这两种桩基基本上是相当的。根据建设综合勘察院 咨询报告(2002年7月)，本工程场地临近的健翔桥外国专家公寓采 用大直径扩底桩基础，桩端持力层同为层卵石、圆砾土层，单桩竖 向承载力标准值大于5000kN，经长期沉降观测，目前两栋塔楼最终沉 降均小于10mm。在与勘察单位未能

5、就选用桩型取得一致意见的情况下，建设单位 建议增加一层地下室，共5层地下室。将4层地下室地面以下的层 粉质粘土一粘质粉土层挖除，以层卵石，圆砾土层为箱基的持力层。建设单位和勘察单位对此方案都表示赞同。使天然地基、箱型基础方案成为本工程基础的实施方案。在基础施工图中于相连地下室部位预留了沉降后浇带，以减少沉降差。箱型基础平面为60mx60m，总高7.5m。底板底面绝对标高21.50m。底板平面除内筒外，一内筒纵、横墙延伸为内墙对称分成8块，最大板块为15.0mx27.1m。钢筋混凝土箱基墙体厚度分别为：内筒1400mm，内墙600mm，挡土墙800mm。底板厚度3000mm，底筋及面筋双向配筋率

6、分别为0.84%及0.56%。箱型顶板厚度300mm。地下室剖面示意图1.18-2.2009年12月30日实测本工程箱基平均沉降量为29.75mm，最大差异沉降量8.21mm，地基变形值远小于规范沉降及倾斜限值，表明建筑结构处于正常工作状态。同时还显示了地形变化比较均匀，沉河南常绿集团置业有限公司 案例库管理作业指引编号：CLZY-ZYAL-ANLC03 版号：B/0页码：第5页共5页降的“锅底”效应并不明显，这主要得益于包括箱基在内的建筑结构 整体刚度的作用，而3m厚的箱基底板刚度也起了相辅相成的作用。2009年9月30日12月30日，91天内平均沉降速率为0.007mm/d， 远小于测量规范100天内0.010.04mm/d的稳定标准，表明地基变形 已进入稳定阶段。本方案经济效益的表现除取消了水下钻孔灌注桩 外，还挖除了 2万m3左右的土方量，增加了一层3600m2地下室， 为建设单位带来了显著地经济效益。四、总结：天然地基一箱型基础方案实现了预期的技术经济效益，地基基础 设计取得了圆满成功。同时也表