重庆大学2013级硕士研究生基础工程作业..docxVIP

一、工程概况及地质环境条件东方有限公司拟建的一期厂房为四层砖混结构，设计地坪标高470.1，最大风压250Pa，荷载为300N/m。在拟建物场地范围内未发现对工程安全造成影响的不良地质作用和地质灾害。且未发现埋藏的河道、浜沟、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。从场地内及场地附近的环境地质条件分析，未发现有对地基土和地下水的污染源。拟建物场地范围内无影响场地稳定性及建筑物安全的不良地质作用，场地处于稳定区。场地内未发现不良地质作用，地基土稳定、分布较均匀，地基属稳定地基，适宜建筑。根据勘察资料，场地内土层由第四系全新统素填土(Ｑ4ml)，第四系中下更新统冰水沉积层（Q1+2fgl）的粘土和含粘土卵石组成。现分述如下：场地内素填土1分布较连续，为近期回填土，欠固结土，结构紊乱，均匀性差，承载力低，未经处理不能选作拟建物的基础持力层。素填土2分布较连续，结构紊乱，均匀性差，承载力低，未经处理不能选作拟建物的基础持力层。② 粘土在场地内大部分地段分布，该层最大厚度5.4m。粘土为硬塑粘土层，分布不连续，厚度变化大，为中等压缩性土。粘土具较高承载力，是场地良好的天然地基土。含粘土卵石埋藏起伏大，顶板埋深0.00～7.00m，压缩性中等，具一定承载力，是场地良好的基础持力层和下卧层。最不利地质剖面图见下图：地基土主要物理力学指标建议值 表一岩土名称天然重度 kN/m3 承载力特征值kPa 内摩擦角内聚力kPa压缩模量 MPa 桩侧阻力特征值qsikPa端阻力特征值qp kPa素填土①19.0素填土②19.0908.0103.010粘土19.524015.03510.040800含粘土卵石20.524025.01425.0501000二、基础方案的比较与选择原则选择基础方案时需要综合考虑上部结构的特点、地基土的工程地质和水文地质条件以及施工的难易程度等因素，经过比较、优化以达到技术先进、经济合理的目的。从以下三方面考虑基础方案的选择。1、从满足地基承载力要求考虑。基础的第一功能就是传递荷载、扩散应力，因而必须满足地基强度和稳定性要求。根据上部结构的荷载的大小和地基土的承载能力强弱选择基础类型，尽可能选择简单的基础型式。首先考虑浅基础，再考虑深基础。在浅基础中，柱下应首选独立基础，墙下应首选条形基础；当独立基础不能满足承载力要求时，宜扩展为条形基础；当单向条形基础底面积不够时，可采用十字交叉条形基础；当条形基础不能满足承载力要求时才采用造价比较高的筏板基础。在这逐步扩大基础底面积的过程中，造价和施工难度也在不断提高，不到必要时不采用更复杂的基础类型。在深基础中，主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型，应用最广泛的是桩基础，桩基础施工工艺及设计相对较复杂，造价也较高，但是桩基础承载能力大，应用范围广，对于高重建筑物，如高层建筑、重型工业厂房和仓库等，当承载力不满足设计需要时，宜采用桩基础。2、从满足建筑物变形要求考虑。建筑物、基础和地基是一个整体，地基的变形引起建筑物的沉降，不同类型的基础，调整不均匀沉降的能力是不同的。当荷载比较大而地基土又相对比较软弱时，需要考虑基础对不均匀的调整能力，采用刚度更大的基础。当上部结构为框架结构，地基比较软弱时，则柱子之间的距离过大不均匀沉降将会引起结构的次应力，容易造成开裂；此时柱网下的独立基础就不宜采用，而应考虑采用可以调整不均匀沉降的十字叉条形基础或筏板基础。因为十字叉条形基础和筏板基础的底面积比较大，减少了基底压力，使不均匀沉降能够有所减少。虽然筏板基础具有比条形基础更大的刚度，具有更大的调整不均匀沉降的能力，但由于筏板基础的宽度比较大，应力传播范围比条形基础更深，如果深层土比较软弱，可能会使沉降量增大，从而产生建筑物的整体倾斜。对于桩基础，其有较强的抵抗不均匀沉降和防止产生过大沉降的能力，在软弱地基或某些特殊性土上建设各类永久性建筑物时一般考虑采用桩基础，以防止地基产生过大沉降和不均匀性沉降。3、从建筑物的使用要求考虑。在选择基础方案时，有时建筑物的使用决定了建筑物的基础类型。当建筑物需要地下室时，对浅基础来说，筏板基础或箱型基础是最适宜的方案，基础版可以作为地下室的地板，箱型基础的顶板和底板就是地下室的顶板和底板，在这种情况下必然优先选择采用这类型的基础。对深基础来说，则首先要对基坑进行开挖达到地下室的地面标高，桩要打在地下室以下。对于精密或大型的设备基础，需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时宜采用桩基础，在地震区域，常以桩基作为地震区结构的抗震措施或穿越可液化地基。三、本例基础方案选择过程 在方案比选过程中，以最不利地质剖面图为例进行计算分析。素填土重度γ=19.0 kN/m3，，厚度H=5m，承载力特征值P=90KPa；粘土重度γ=19.5 kN/m3厚度H=1m，承载力特征值P=24