浅谈复杂地质情况下的基础选型

陈琢啸 杨美 李光强

摘 要 西双版纳嘎洒旅游小镇天河项目十里花巷组团项目一组团场地地质情况复杂，本文对此项目高层、别墅及车库采用不同基础形式进行对比分析，拟选出最佳的基础设计方案。

关键词 复杂地质;基础形式;地基处理

1工程概况

西双版纳嘎灑旅游小镇天河项目十里花巷组团项目四期一组团整体上北高南低，位于山间冲沟与小山坡起伏地段，最高点位于场地西北部别墅区B型124栋处，标高约713.689m;最低点位于场地西北部地下室处，标高约668.178m，整体高差约45m，地形坡度一般在5～10°间，最大的地方约为78°。四期一组团由10栋高层住宅及56栋别墅组成。

高层住宅27层，首层层高3.6米，标准层高2.9米，建筑物主要屋面高度为73.2米。高层下设有1层地下车库，层高4.55米，顶板覆土约为1.2米。

低层别墅层数为3层，总高度9.3米，无地下室。 高层住宅结构形式采用现浇混凝土剪力墙结构，别墅现浇混凝土框架结构。

本项目拟采用如下几种基础方案：

高层：①采用桩筏基础; ②采用复合地基。

别墅：采用天然地基上的柱下独立基础;

地下室：①采用柱下独立基础; ②采用桩基础。

2工程地质评价

景洪地区的抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度值为0.20g。勘察区地貌总体属于山麓斜坡堆积地貌与河流侵蚀堆积地貌相交界的综合地貌单元。根据场地整平标高，拟建场地为及挖方区，同时勘察表明地基土整体在平面及垂向上均呈现不均匀性。根据《建筑抗震设计规范（2016年版）》（GB50011-2010）表4.1.1规定，划分场地为对建筑抗震不利地段[1]。

地质调查及工程地质勘探资料表明，勘察区未发现滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降等不良地质作用及地质灾害。

3主要设计参数

（1）建筑安全等级： 设计基准期：50年

结构的设计使用年限：50年

建筑结构安全等级： 二级

结构重要性系数：γ0=1.0

（2）自然荷载条件：基本风压（50年一遇）：0.40kN/m2

场地粗糙度：B类

（3）抗震设计： 抗震设防分类：标准设防类（丙类）

抗震设防烈度：8.0度

建筑场地类型：Ⅱ类

基本地震加速度值：0.20g

设计地震分组：第三组

（4）上部结构的嵌固端：地下室基顶

4基础形式对比

（1）高层基础形式对比

a.  高层基础方案1：桩筏基础

该基础方案的桩数共89根，桩径为800mm，桩长约23m，筏板厚度1400mm。

方案成本估算如下：

1.桩：3.14×0.42×23×1700（单价，元/m3）×89=174.8 （万元）

2.筏板：563.68×1.4×550（单价，元/m3）=43.4 （万元）

3.筏板钢筋：563.68×1.4×0.65%×7800×6.5（单价，元/kg）=26 （万元）

成本综上共计约244.2 万元。

b.高层基础方案2：复合地基 （CFG桩）+筏板

该基础方案的桩数共431根，桩径为400mm，桩长约12m，筏板厚度1300mm。

方案成本估算如下：

1.桩：12×120（单价，元/m）×431=62.1  （万元）

2.筏板：658.89×1.4×550（单价，元/m3）=50.7  （万元）

3.筏板钢筋：658.89×1.4×0.65%×7800×6.5（单价，元/kg）=30.4  （万元）

4.褥垫层：658.89×0.3×350（单价，元/m3）=6.9 （万元）

成本综上共计约150.1 万元。

从经济性角度考虑，方案2即复合地基+筏板基础更具有优势。

（2）别墅基础形式

别墅区为3层异形柱框架结构，上部结构的竖向力较小，场地整平后广泛分布黏土，黏土层承载力特征值为200kPa，故可选黏土层为基础的持力层。基础形式为柱下独立基础。

（3）车库基础形式对比

车库地下室为框架结构，底标高为673.300～678.700，绝大部分为挖方区域，持力层为粉质黏土或全风化花岗岩;西北角局部为填方区域，采用级配碎石进行回填。

受当地降雨的影响，地表水较丰富。考虑场地为临时降水的影响，在地下室的设计中，底板采用250～300mm厚防水底板，并按地勘单位提供的抗浮水位考虑浮力作用。

不同基础形式混凝土及钢筋用量统计如下：

a. 单个独基：混凝土用量11.452m3 ，钢筋用量181.55kg，造价约7480元。b. 单个三桩承台：桩混凝土用量8.48m3，承台混凝土用量3.97m3，造价约17122元。

独基经济性更优。

5结束语

通过以上各种基础形式的对比，给出以下的基础设计的建议：

（1）高层住宅部分：8栋下部有冲沟，10号楼基岩面较陡建议采用桩基，其他楼栋可采用CFG桩。

（2）别墅部分：建议采用独立基础。

（3）车库： 建议采用独立基础。

若采用地基处理方案，需要特别注意以下几点：

（1）采用CFG桩仅适用于强风化层埋深小于20m左右时的情况，若强风化层埋深过大，经验算，沉降过大不能满足规范要求。CFG桩长受到施工的限制，最大桩长约在20多米。综合以上因素，在强风化层埋深较大位置的塔楼，需要采用桩基。

（2）冲沟区域回填较深，土层十分不均匀，采用CFG桩会导致塔楼沉降不均匀，此时也不适宜采用CFG桩。

（3）CFG桩承载力检测必须在施工完成28天后进行，然后才能进入下道工序，工期会受延长。

参考文献

[1] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.