深圳平乐骨伤科医院新院区改造工程基础加固设计分析1.docxVIP

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深圳平乐骨伤科医院新院区改造工程基础加固设计分析

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摘要：在目前的建筑改造项目设计中，部分建筑会选择改变使用功能并通过各类建筑结构加固改造措施以满足相应的设计需求。如建筑功能改变后引起活荷载增大较多，会造成原结构基础承载力不满足规范要求。需对原基础进行加固。本文结合实际项目，对建筑结构基础加固的方案选择进行了分析探讨，可供相同项目的基础加固设计参考。

关键词：结构基础加固设计；桩基础加固；筏板基础

1工程概况

本项目位于深圳市坪山新区。建设基地南临启兴路，北临启运路，东临二号路，西面则与华翰科技工业园相邻。总建筑面积为72888㎡。A、B、E栋均为框架-剪力墙结构。其中A栋地上14层、地下1层，结构总高度为46.000m；B栋地上14层、地下1层，结构总高度为46.000m；E栋地上12层、地下1层，结构总高度为38.500m。

原工程为工业园区内的三栋楼，分别为A、B、E栋宿舍楼，为丙类建筑。改造后的建筑功能调整为A栋为外科大楼；B栋为门诊综合楼；E栋为行政办公楼。其中A、B栋由丙类建筑调整为乙类建筑。E栋仍为丙类建筑。

2建筑改造基本概况

2.1建筑改造基本情况：

原A、B栋3层以下为长方形平面布置，标准层均为L形的平面布置，中庭为大开洞。功能改造后，将原开洞中庭封闭；3层局部裙房顶增加一层；标准层在建筑L形的缺口增加一跨。因E栋不涉及基础改造，本文不作赘述；A、B栋改造情况相似，本文仅以A栋为例做详细介绍。

2.2改造前平面布置如下：

A栋三层改造前结构平面布置图：

图1

A栋四~十四层改造前结构平面布置图：

图2

2.3改造后平面布置如下：

A栋四层改造后结构平面布置图：

图3（注：阴影填充区为此次改造范围）

A栋五~十四层改造后结构平面布置图：

图4（注：阴影填充区为此次改造范围）

3原结构基础型式

3.1原结构基础型式及持力层：

原结构采用预应力高强混凝土管桩基础，管桩直径为500mm，型号为PHC-AB500-100，桩端持力层为强风化花岗岩，极限端阻力标准值为9000KPa，单桩竖向极限承载力标准值为4000Kpa。原地下室层高为4500mm。

原结构地下室底板厚为400mm，勘探期间水位标高为44.46~46.00m。结构底板除A栋左下角局部落于坡残积含砾粘土层外，其余均落于残积砂质粘性土层。

3.2场地工程地质概况

编号

土层岩性

土层厚度

（m）

地基承载力特征值（KPa）

1

素填土（零星分布）

0.4～2.1

--

2

冲积含砂砾粘土（零星分布）

2.0～7.2

190

3

坡残积含砾粘土

0.7～4.8

200

4

残积砂质粘性土

7.4～31.0

190

5

全风化花岗岩

0.7～9.05

280

6

强风化花岗岩

0.7～6.5

500

7

中风化花岗岩

0.6～3.1

1500

4基础加固选型设计

由于本项目局部加层较多，且楼面活载相对原结构增加较多，造成局部基础承载力不满足设计要求，经核算，A栋局部原预应力管桩基础承载力严重不足（承载力差值最大为3000KN）；局部承台抗冲切不满足，需对基础进行加固。

地基加固的常用方法有：注浆加固法；树根桩法；新增预应力管桩法；新增人工挖孔桩法；新增机械灌注桩法；加大基础底面积法；高压喷射注浆法。

由于本项目设计有一层地下室，基础加固存在施工条件受限的问题，所以管桩和机械灌注桩均不可选；人工挖孔桩属于限制性桩型，且施工过程中需采用降水处理，会对附近已有建筑产生不利影响；树根桩具备施工条件，但由于实际施工技术受限，300直径的树根桩的单桩承载力最大值仅为400KN左右，且考虑到桩基础加固会造成原结构地下室底板破坏，防水难以处理，会加大建筑地下室后期渗水的概率。

原地下室底板持力层为残积砂质粘性土,其承载力特征值为fak=190KPa，可充分利用原底板下残积砂质粘性土的有利作用，在满足建筑地下室使用净空要求的前提下可考虑底板往上加厚处理后用筏板基础进行试算。经初步估算，A栋塔楼为14层，采用700mm厚筏板基础是可以满足承载力要求的。所以基础加固采用以下方案：将原预应力管桩基础改为桩筏（梁板式筏基）基础，以残积砂质粘性土为筏板持力层。地下室底板厚度由原400mm向上加大至700mm；原地梁高度全部向上加高300mm。

为了验证基础改造的可行性，假设不考虑原管桩的有利作用，仅按照梁板式筏基进行单独核算，经盈建科软件核算后，仅局部两个角的地基承载力不满足，大部分区域承载力均满足设计和规范要求。考虑原管桩的有利作用后，筏板和原管桩的承载力全部满足设计和规范要求，故本项目的基础改造方案是可行的。

5结语

随着土木工程技术的逐步发展，地基基础的加固技术也在不断进行