陵昱成
(廣州市設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司)
項(xiàng)目場(chǎng)址位于茂名市某鹽場(chǎng)舊址,離海邊300~500m 處,主要功能為甲級(jí)辦商務(wù),地上建筑面積為66685.60m2,地面以上建筑物總高度為99.9m,采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。地下室為一層,層高5.9m,裙房3 層。見圖1。本工程主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50 年(耐久性),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50 年。建筑物結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí)?;撅L(fēng)壓:W=0.70KN/m2,按7 度抗震設(shè)防烈度計(jì)算,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。本工程采用天然基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)多種基礎(chǔ)形式。
圖1 建筑效果
從工程地質(zhì)剖面圖(圖2)上看,局部填土厚度較大,軟土埋藏較深,分布較廣,場(chǎng)地地基土種類較多,各巖土層沿場(chǎng)地東西向的分布、厚度等變化較大,工程特性差異較大,地基土力學(xué)性質(zhì)不均勻,往往會(huì)引起差異沉降,故場(chǎng)地地基為不均勻地基。第四系填土、淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)土承載力較差,地基穩(wěn)定性差;砂質(zhì)黏性土承載力一般(220kPa),地基穩(wěn)定性一般;強(qiáng)風(fēng)化層、中(微)風(fēng)化層承載力較高(2000kPa),地基穩(wěn)定性較好。
圖2 局部地質(zhì)剖面圖
根據(jù)項(xiàng)目主樓上部荷載及沉降變形要求,針對(duì)人工填土厚度較大,局部區(qū)域分布淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)土埋深較厚地質(zhì)情況,西側(cè)大部分區(qū)域中風(fēng)化巖層埋深較淺擬采用筏板基礎(chǔ),筏板厚度0.55~2.05m,承臺(tái)尺寸為2.6m×2.6m,地東側(cè)部分區(qū)域布淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)土埋深較厚選用旋挖樁基礎(chǔ),樁徑為1~1.2m。
純地下室部分開挖深度大,水頭高,壓重(自重)小,抗浮為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的控制工況。東側(cè)采用灌注樁基礎(chǔ)形式,部分灌注樁承擔(dān)豎向荷載同時(shí)兼做抗拔樁,另抗浮不足區(qū)域在底板布置設(shè)置圓,150 鉆孔注漿抗拔錨桿,抗拔錨桿抗拔承載力特征值暫定為T=200KN,抗拔試驗(yàn)荷載取400kN。地質(zhì)剖面顯示中風(fēng)化巖層層面傾斜角度較大,為保障施工安全與質(zhì)量,擬有針對(duì)性的對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行超前鉆探。見圖3、圖4。
圖3 基礎(chǔ)平面圖
圖4 現(xiàn)場(chǎng)完成平面圖
⑴地下水和場(chǎng)地環(huán)境類型
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)(2009 年版)附錄G,結(jié)合本工程場(chǎng)地的環(huán)境地質(zhì)條件,場(chǎng)地環(huán)境類型判定為Ⅱ類;根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)(2009 年版) 第12.2.2條,場(chǎng)地地下水按地層滲透性為A 類,所取土試樣為B類(人工填土)。
⑵環(huán)境水的腐蝕性評(píng)價(jià)
根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果,結(jié)合場(chǎng)地條件,根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(CB50021-2001)(2009 年版)第12.2 節(jié)相關(guān)條文綜合判定:本場(chǎng)地地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性;地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有中腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。
⑶地表土壤腐蝕性評(píng)價(jià)
根據(jù)本次勘察所取土樣的易溶鹽分析結(jié)果,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn),本場(chǎng)地地下水位以上土的腐蝕性綜合評(píng)價(jià)為:對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性;對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性(僅針對(duì)PH 值指標(biāo)評(píng)價(jià))。
綜合評(píng)價(jià):按Ⅱ類環(huán)境,地層滲透性(A 類)評(píng)定本場(chǎng)地地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性;地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有中腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。土試樣地層滲透為B 類(人工填土),土對(duì)砼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性(僅針對(duì)PH 值指標(biāo)評(píng)價(jià))。見表1。地下水、土對(duì)建筑材料腐蝕的防護(hù),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50046-2018)的規(guī)定。
表1 場(chǎng)地環(huán)境水水質(zhì)分析及腐蝕性判定
地基基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35;防水混凝土抗?jié)B等級(jí)為P8;環(huán)境類別為三a;設(shè)計(jì)使用年限為50 年;最大水膠比0.45;最大堿含量3.0;最大氯離子含量為0.15%;28d 氯離子遷移系數(shù)為8×10-12m2/s;抗硫酸鹽耐腐蝕系數(shù)為82%。
⑴關(guān)于鋼筋方面:灌注樁樁身鋼筋籠應(yīng)涂環(huán)氧樹脂涂層兩遍,涂層符合《環(huán)氧樹脂涂層鋼筋》JG/T502-2016技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
涂層厚度:當(dāng)鋼筋直徑<20mm 時(shí),平均值180~300μm,144μm≤單點(diǎn)厚度≤360μm;當(dāng)鋼筋直徑≥20mm 時(shí),平均值180~400μm,144μm≤單點(diǎn)厚度≤480μm。
⑵關(guān)于混凝土方面:水下混凝土必須具備良好的和易性,坍落度為180~220mm,水泥用量不少于360 (當(dāng)摻入粉煤灰時(shí)水泥用量可不受此限)。
⑶由于本工程處于海濱地段,水位高,氯離子等侵蝕介質(zhì)較多,地下水對(duì)結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性,淺層土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有腐蝕性,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有腐蝕性,故按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046- 2018)中規(guī)定進(jìn)行防護(hù)措施。為提高混凝士耐腐蝕性及耐久性能,灌注樁樁身、承臺(tái)、底板、側(cè)墻等與土接觸的混凝土中須摻入5%防腐蝕阻銹劑或其他同類產(chǎn)品,阻銹劑7d強(qiáng)度應(yīng)大于90,對(duì)鋼筋銹蝕作用應(yīng)為無(wú)銹蝕,并符合《鋼筋混凝土阻銹劑》(JT/T537- 2018)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
⑷由于本工程為大體積混凝土施工,為防止干縮及水化熱等有害影響導(dǎo)致開裂滲水,地下室承臺(tái)、底板、側(cè)墻、頂板等混凝土中須添加膨脹纖維抗裂防水劑(參考摻量為膠凝材料重量百分比,底板8%,側(cè)墻頂板10%,后澆帶12%),膨脹劑限制膨脹率等應(yīng)符合《混凝土膨脹劑》(GB/T23439-2017)及《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB50119-2013)中的規(guī)定。
該項(xiàng)目目前基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已完成施工。本項(xiàng)目通過(guò)多方面措施解決了地基土力學(xué)性質(zhì)不均勻、強(qiáng)腐蝕等工程問題,達(dá)到了結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)性的較理想的狀態(tài),可為同類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工提供參考。