武漢公交信息中心基礎(chǔ)方案分析

諶文1，鄭敏2

(1.北方工程設(shè)計研究院有限公司武漢分公司，武漢 430205；2.湖北經(jīng)濟學(xué)院，武漢 430205)

摘要：詳細介紹了武漢公交信息中心的基礎(chǔ)選型過程。結(jié)合詳細的地勘資料數(shù)據(jù)，計算出每種基礎(chǔ)形式的單樁承載力特征值以及有效樁長，分析了鉆孔灌注樁、管樁、筏板基礎(chǔ)的優(yōu)缺點。經(jīng)過比較和分析，得出了比較符合實際情況的基礎(chǔ)設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；鉆孔灌注樁；預(yù)應(yīng)力管樁

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.04.023

Abstract:The selection process of foundation scheme in Wuhan public transport information center was introduced in detail.Combined with the detailed geological exploration data,this paper calculated the single pile bearing capacity characteristic value as well as the effective pile length.Bored piles, high strength prestressed pipe pile and raft foundation were analyzed.Through comparison and analysis,the foundation design scheme was got.

收稿日期：2015-06-20.

作者簡介：諶文(1977-)，工程師，碩士.E-mail:sheng-wen26@126.com

Analysis of Foundation Scheme of Wuhan Public

Transport Information Center

SHENGWen1，ZHENGMin2

(1.Wuhan Branch,Northern Engineering Design and Research Institute Ltd, Wuhan 430205,China ;

2.Hubei University of Economics, Wuhan 430205,China)

Key words:foundation;bored piles;prestressed pipe pile

1工程概況

該工程位于武漢最為繁華的武廣商圈、硚口美食街、寶豐路商務(wù)圈三大商圈的黃金結(jié)合點，輻射半徑直達月湖橋和王家墩CBD，成為武漢城市中最具價值的核心區(qū)域。武漢公交信息中心是集主題商業(yè)、甲級寫字樓、酒店式公寓為一體的都市綜合體，總建筑面積為71 446.32，本工程由1棟25層高層(高度92.4 m)，1棟27層高層(高度99.2 m)，大型地下車庫等建筑物組成，地下車庫共3層，層高分別為4.8 m、3.3 m、3.3 m。擬建建筑物設(shè)計地坪標(biāo)高為25.20 m。見圖1。

根據(jù)武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司2009年5月提供的《武漢公共交通投資有限公司公共交通信息中心項目巖土工程勘察報告書》，基礎(chǔ)擬選用如下方案：

1)層數(shù)為25、27層的建筑物適宜采用鉆孔灌注樁，以中風(fēng)化泥巖作為樁端持力層。

2)層數(shù)為3層的局部地下車庫部分適宜采用鉆孔灌注樁為抗拔樁，以中粗砂層作為樁端持力層。

現(xiàn)根據(jù)勘察報告及以往工程經(jīng)驗，分別對25、27層高層和3層局部地下車庫部分進行基礎(chǔ)方案比較，以期選出經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)方案。土層參數(shù)詳見表1。

表1　土層參數(shù)表

2確定樁長

1)根據(jù)勘察報告，⑦層卵礫砂層的厚度不大(0.7~2.7 m)，不宜作為建筑物的持力層。⑧層強風(fēng)化泥巖層厚度極薄，且風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)有一定的差異，也不宜作為建筑物的持力層。因此樁基礎(chǔ)的持力層選擇為⑨層中風(fēng)化泥巖層。

2)根據(jù)勘察報告，該建筑的±0.000約相當(dāng)于絕對標(biāo)高25.200 m，自然地面約在22.99~23.82 m，考慮3層地下室總層高為11.400 m，承臺厚度2 m，樁頂標(biāo)高約在12.000 m。

3)根據(jù)勘察報告，各鉆孔處的⑨層中風(fēng)化泥巖、⑥層中粗砂層頂面標(biāo)高見表2。

可以得到：

1)對于抗壓計算的鉆孔灌注樁(Φ900樁)，樁頂至持力層⑨層中風(fēng)化泥巖頂面的高度為12.00+29.21=41.21 m，考慮樁端進入持力層1.0 m，則平均樁長為41.21+1.0=42.21 m。

2)對于抗壓計算的預(yù)應(yīng)力管樁(Φ600樁)，樁頂至持力層⑥層中粗砂層頂面的高度為12.00+11.33=23.33 m，考慮樁端進入持力層8.0 m，則平均樁長為23.33+8.0=31.33 m。

3)對于抗撥計算的鉆孔灌注樁(Φ900樁)，樁頂至持力層⑥層中粗砂層頂面的高度為12.00+11.33=23.33 m，考慮樁端進入持力層15 m，則平均樁長為23.33+15=38.33 m。

表2　土層頂面標(biāo)高表

3計算單樁豎向承載力特征值

1)預(yù)應(yīng)力管樁

管樁在靜壓沉樁的施工方式下無法進入中風(fēng)化，?、迣又写稚皩幼鳛槌至?，qpa=4 300 kPa。計算單樁豎向承載力特征值如表3所示。

表3　管樁參數(shù)表

2)鉆孔灌注樁

持力層為⑨層中風(fēng)化泥巖qpa=1 800 kPa，L=42 m，C40

表4　灌注樁參數(shù)表

注：以上所講的樁長從地下室地面起算。

4基礎(chǔ)方案比較

1)本工程場地中③粉質(zhì)粘土fa=100 kPa，且頂面標(biāo)高約為16.330 m，正好位于地下室底板標(biāo)高范圍。但經(jīng)修正后地基承載力特征值僅有230 kPa，不能滿足高層(27×15=)405 kN/m2的承載力要求，采用天然基礎(chǔ)不可行。如果采用樁筏基礎(chǔ)，該土層能夠承擔(dān)的土反力也很有限。

2)預(yù)應(yīng)力管樁不能提供很高的承載力，用在荷載較大的高層建筑中勢必造成樁基數(shù)量多，布樁困難，承臺造價高等問題。本工程建筑物總重為132 000 t，大概需要500根600直徑的管樁，也就是說光管樁就要500×32×300元/m=480萬，按照間距3.5d布置，樁承臺方式布樁困難，須做樁筏基礎(chǔ)，筏板估算要至少也要1米厚。如果采用鉆孔灌注樁，只需要220根900直徑樁，大概需要220×26.71×1000元/m3=580萬，基本只需300厚的構(gòu)造防水板，承臺的尺寸也較小。單純從樁的造價上來講，預(yù)應(yīng)力管樁比鉆孔灌注樁的花費要低。

預(yù)應(yīng)力管樁為擠土樁，在較松厚的軟土場地使用該樁型，很容易出現(xiàn)樁位偏移、樁身傾斜、斷樁等現(xiàn)象。漢口新華路與發(fā)展大道交匯處由武漢三金房地產(chǎn)開發(fā)的鑫城國際31層的高層住宅，該項目由于類似的地質(zhì)條件，采用管樁施工后，結(jié)果最后要多花500萬處理斷樁的問題。本工程是高層公共建筑，柱網(wǎng)尺寸大，荷載肯定比住宅的要大不少，如果施工出現(xiàn)問題，返工樁的數(shù)量更多，造價會更高。

管樁施工中實際控制接頭一般為2個，不超過3個。考慮到該項目所需的樁長較長，若采用該樁型在施工送樁上存在問題。武漢市目前使用的管樁單樁一般13 m左右，也就是說試樁如果是55 m的話，采用的管樁施工就會存在很多的問題，從而直接會影響基礎(chǔ)安全和增加造價。

從安全的角度來講，預(yù)應(yīng)力管樁的樁身抗剪和抗壓能力跟鉆孔灌注樁比起來顯得太弱了,2009年6月27日5時30分許，在上海市閔行區(qū)蓮花南路羅陽路口，“蓮花河畔景苑”樓盤工地發(fā)生整棟樓體倒覆事故。該13層住宅樓就是在軟土地基上采用管樁。

該工程3層地下車庫部分由于地下水位比較高，計算得出單柱抗浮力至少要達到5 400 kN，由于管樁截面偏小，600直徑的管樁僅能提供800 kN的抗拔力，而900直徑的鉆孔灌注樁能提供1 350 kN的抗拔力。為了減少樁的數(shù)量節(jié)省造價，所以就必須采用大直徑的鉆孔灌注樁來抗拔。

主樓和地下車庫都采用鉆孔樁基礎(chǔ)，有利于施工方便，節(jié)約造價。

下面比較各種基礎(chǔ)形式在施工進度、受雨季影響及對環(huán)境影響等方面進行比較，見表5。

表5　武漢公交基礎(chǔ)施工狀況比較表

經(jīng)過上述分析比較，得出如下結(jié)論：該25層、27層高層辦公樓，應(yīng)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

參考文獻

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