浅谈建筑地基方案设计与验算

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摘要：随着我国建筑工程设施的大力发展，人们对建筑工程质量的要求越来越高，而地基处理是影响建筑工程寿命的主要因素之一，相关人员必须进行严格的设计和承载力验算。基于此，文章通过实际的工程案例，对拟建建筑物地基处理进行方案设计，及地基承载力验算，结果表明采用CFG桩复合地基处理后，地基承载力满足设计要求。

关键词：建筑工程；地基处理；方案设计；承载力验算

地基是建筑物的基础，是保证建筑物稳定性的前提。随着我国科学技术的发展，建筑物地基处理的方式越来越多，CFG桩是一种介于刚性桩与柔性桩之间的桩型，通过褥垫层形成CFG桩复合地基，故可根据复合地基性状进行工程设计。

1工程概况

某拟建建筑物组团，分别为教学楼、报告厅、行政办公楼，均为4层，基础埋深1.5m，采用框架结构。根据野外勘探揭露、静力触探原位测试及室内土工试验成果，并结合附近场地的工程经验，综合确定本场地土主要由杂填土、粉土、粉质黏土、粉砂、细砂组成。常年水位在地面以下7.30～8.30m，水位标高81.08～82.28m（绝对标高）左右，属于潜水。正常年份地下水年变幅1.5～2.0m，近3～5年最高水位5.3～6.3m。历史最高水位2.0m，标高87.5m（绝对标高）左右。

2拟建建筑物地基基础设计方案

根据工程概况，部分基底标高高于现状自然地面，设计将第1层杂填土全部挖除，再采用二八灰土分层夯实回填至基底设计标高。要求灰土垫层的压实系数不得＜0.95，处理后整个垫层的承载力特征值不应＜120kPa，具体由载荷试验确定，回填质量应满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）的要求，并按相关规范的要求进行现场质量检测。初步设计时承载力特征值可按120kPa考虑。拟建教学楼，单柱最大荷载为3600kN，最大柱网间距约为8.8m×8.7m，独立基础面积≥30.0m2，独立基础面积过大。拟建行政办公楼，单柱最大荷载为4500kN，最大柱网间距约为8.8m×8.7m，独立基础面积≥37.5m2，独立基础面积过大。拟建报告厅，单柱最大荷载为5000kN，最大柱网间距约为9.0m×9.0m，独立基础面积≥38m2，满足柱网间距要求。地基处理后，可采用天然地基独立基础方案。地基处理后可采用筏板基础方案或CFG桩复合地基方案。

3CFG桩复合地基处理措施

3.1CFG桩复合地基设计参数

根据场地岩土工程条件，持力层为粉砂及细砂层，确定CFG桩复合地基参数，参数如表1所示。

3.2CFG桩复合地基承载力验算

根据场地岩土工程条件和拟建筑的上部结构荷载情况，拟建建筑采用CFG桩复合地基时，以第7层为桩端持力层，计算CFG桩复合地基承载力，计算结果如表2所示。按上表验算结果，采用CFG桩复合地基时，根据上述布桩方案能够满足要求。以上建筑计算均为估算，若采用复合地基，还需对每栋建筑进行CFG复合地基变形验算，并进行桩身强度验算。每栋建筑实际复合地基承载力特征值应由现场载荷试验确定。

3.3CFG桩沉降验算

根据有关规范，进行复合地基变形验算，复合土层的压缩模量及最终变形如表3所示。通过对拟建建筑物进行复合地基变形验算可以得出，复合地基的变形不大，都在200mm范围内，满足现行规范允许的变形量。

3.4CFG桩成桩注意事项

该场地地层主要由粉土、粉质黏土、粉砂和细砂组成，CFG复合地基处理深度内无胶结。根据邻近场地CFG桩施工经验结合该工程地层情况，CFG桩在该工程可以使用。在地面施工会造成空桩太长，土体易产生位移，建议先开挖基坑、支护，然后在基坑内再进行CFG桩施工，CFG桩施工时必须严格保证提钻的同时立即开始浇灌混凝土，且保持一定的灌注压力；CFG桩施工时，应注意对周围环境可能造成不良影响。CFG桩施工时要采用无害建筑材料，避免对地下水及土体造成污染。

4结束语

通过对拟建建筑物地基处理的方案设计，确定CFG桩在该工程可以使用。按照CFG桩复合地基处理的承载力验算及变形验算，得出了该方案能够满足设计要求。建议根据验算结果进行CFG桩复合地基施工。

作者：周春雷 单位：郑州市建筑设计院