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兰州铁道学院教育科技中心

塔吊基础方案

一、工程概况及工程地质

1、工程概况：

兰州铁道学院教育科技中心工程是兰州铁道学院投资兴建的集产品展览、学术报告、办公、宿舍、车库等多功能为一体的综合性建筑。本工程由主楼和裙楼两部分组成。其中主楼地下一层，地上十八层（局部二十一层），裙楼地下一层，地上四层（局部五层），工程东西向总长69.80M,南北向总宽为56.65M，主楼建筑总高度76.70M,工程总建筑面积28082㎡,工程±0.000标高相对于绝对标高的1536.00M。本工程基础采用筏板基础,主楼主体结构为框架剪力墙结构，裙楼主体为框架结构。

2、工程地质情况：

（1）、杂填土：层厚0.5～3.1m,灰黄色，土质不匀，松散～稍密，密实度不均。

（2）、黄土状粉质粘土：层厚1.2～5.1m,浅黄色、棕黄色以粉粒为主，土质均匀，稍密～中密，可塑～软塑。

（3）、卵石：层厚4.8～6.3m，颗粒成份为花岗岩，花岗片麻岩，石英岩等，中密、饱和。主要力学指标为：变形模量E0=50Mpa，承载力标准值fk=600Mpa。

（4）、本工程地下水位埋深4.7～5.1m,含水层为卵石层。

二、塔吊基础设计方案

1、设计原则：本方案根据施工现场、工程特征和动力站提供的塔机安装方案，并经科学计算，确定塔吊方案如下：

2、根据本工程特点及我司机械配备情况，本工程塔吊确定采用两台高塔，型号分别为QTZ-80、QTZ-5013。在施工现场北边布置一台QTZ-80塔吊,基础采用人工成孔灌注桩基础，每个桩顶做小承台，承台与承台之间由连系梁拉结。连系梁上预埋件由动力站确定。塔吊必须离开建筑物4M。南边布置一台QTZ5013塔吊,塔吊地基采用地基土处理法的土层换填和深层翻夯的方式，塔吊必须离开建筑物6M，具体见《基础阶段施工平面布置图》。

3、QTZ-5013型塔基：

（1）该塔基要求地基承载力fk≥200MPA，基础采用5000×5000×1350全现浇砼基础，砼强度等级为C20，基础厚度为1350，配筋采用动力站提供的配筋图，钢筋砼保护层厚度不得小于30，基础顶面砼找平层的平面度不大于1/1000。

（2）地基承载力验算

由地质情况知，黄土状粉土为软弱土，承载力较低，均不能满足塔基地基承载力的技术要求，故本塔吊地基采用地基土处理法的土层换填和深层翻夯的方式，QTZ5013塔基基坑挖4.750M深，坑边扩出承台外边500,坑底层素土翻夯2000,上面再做800厚3:7灰土垫层,夯实系数均不得小于0.93。分公司试验室应按规范逐层取样控制数据.灰土上再做100厚C10素砼垫层,上面做钢筋砼承台，具体做法详见附图。

根据地质资料及《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ28-90，取e=0.5,Ic=0.5,IP=10,3:7灰土地基承载力允许值FK=310kpa。Fk=310kpa=31T/m2＞20T/m2。湿陷性黄土地基承载力允许值FK=250kpa=25T/m2＞20T/m2。

即地基承载力允许值大于塔基技术要求的

4、QTZ-80型塔基配筋设计：

（1）、确定桩型、桩材料及尺寸、个数：

采用人工成孔灌注桩，直径800㎜，以卵石层为持力层。桩深入持力层深度≥1.0M，桩全长不小于6.5M。共采用4根桩。

材料：砼强度等级C25，主筋采用Ⅱ级12Φ18，箍筋采用Ⅰ级φ8＠200，箍筋加密区采用φ8＠100，加密区高度为1000㎜。

（2）、单桩承载力设计值的确定

fc=17N/㎜2fy`=310N/㎜2

Ap=πr2=3.14×0.42=5.024×105㎜2As=2036㎜2

Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsqsk1s+ψpqpkAp

=3.14×0.8×1(50×3.3+100×1)+1×3000×0.5=2165.7KN

属端承桩。

单桩承载力设计值R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp

=0.9×665.7/1.6+1.35×1500/1.6

=374+1266=1640KN

按桩身强度验算承载力设计值：

R=φψcfcA=1×0.8×17000×0.5=6800KN﹥1640KN

其中：As-受压区钢筋截面面积

Quk-单桩极限承载力标准值

R-承载力设计值

Qsk-单桩总极限侧阻力标准值

ηs、ηp-侧阻、端阻群桩效应系数

ψs、ψp-侧阻、端阻尺寸效应系数

u-桩身周长

qsk-极限侧阻力设计值

1s-桩入土层厚度

qpk-极限端阻力标准值

Ap-桩端面积

（3）、桩数和桩的布置：

初步决定承台尺寸2000×1200，承台高500，桩长不小于6.5M。

荷载：土体承重：G=γGd×2×1.2=20×