工民建工程的深墩基礎設計

摘#8195;要：深墩基礎通常被稱為深埋式天然基礎，在基礎底面埋置深度的設置上通常要深于一般的基礎。大量工程實踐經驗表明，其有著施工方便、不需要特殊的機械設備、安全可靠等在諸多優點，尤其在工期緊張時尤為受歡迎，本文就深墩基礎設計談幾點筆者的認識。

關鍵詞：深墩基礎設計；構造要求；地基承載力特征值

深墩基礎通常被稱為深埋式天然基礎，在基礎底面埋置深度的設置上通常要深于一般的基礎。理論研究和實踐經驗表明，其埋深＞3m、直徑≥800mm，墩身的有效長度最好≤5m，在實踐中獨立剛性基礎（埋深與墩身的直徑之比＜6，又或者是埋深與擴底的直徑之比＜4），通?？梢宰裾斩栈A實施設計。從目前的設計實際來看，深墩基礎埋深可以達到8m~15m。本文就深墩基礎設計談幾點筆者的認識。

1．墩基礎的適用條件及優點分析

1.1#8195;使用條件分析

從適用條件來看，墩基礎通常比較適合用于有比較好的支承土或巖層，通常要求土質均勻，有適宜的挖孔深度，有較深的地下水位，土層內部不夾有易流動的粉砂層或是淤泥，同時也非常便于擴孔的條件。

1.2#8195;優點分析

（1）深墩基礎多用于多層工民建筑，施工便捷，在施工機械的選擇上不需要特殊的設備，在計算上，基底面積可以按照天然地基的設計方法實施，因此不必實施單墩載荷試驗。

（2）施工安全、質量可靠，大量實踐經驗表明，墩基施工通常選擇的是挖(鉆)孔樁的方式，可以采用擴壁或不擴壁兩種方式進行成孔。

（3）深墩基礎有效地節省土方，僅僅需要挖井坑，減少了大面積開挖帶來的浪費，大大的縮短了工期。

（4）單單從承載力的方面進行分析，深墩基礎的設計方法偏于安全。

（5）實踐經驗表明，對于地基上部的土壤相當軟弱有時還存在淤泥層或是地下有防空洞的部位，這種情況下進行工民建施工，根本無法采用樁基礎，通常采用深墩基礎設計形式。

2．墩基結構形式分析

從工程實踐經驗來看如圖1所示為深墩基礎的結構型式，在設計上可以選用混凝土進行澆筑，或者選擇毛石混凝土進行澆筑，又或者用毛石進行砌筑。從國家相關設計規范中的具體標準來看，通過嚴格地計算來確定基礎的底面積，對于深度的確定應綜合考慮地基的土質實際及地下防空洞的深淺，同時在設計上還應保證擴大頭部位的大放腳能夠很好地滿足基礎剛性角的要求。

3．墩基礎的計算

在具體的基礎計算中應完成以下幾個方面的計算：

1.相應于荷載效應標準組合的情況，應計算出上部結構傳給基礎頂面豎向的壓力值。

2.科學地計算出基礎自重和基礎上的土重，工程實踐經驗表明，在具體的計算過程中，應結合作用于基礎底面的壓力≤地基計算強度的條件來計算出基礎底面尺寸。

3.驗算墩身混凝土的強度必須嚴格按照國家標準中的相關規定和條款進行。

4.根據國家標準中的相關規定和條款進行地基變形量的計算，包括墩基礎底面附加壓力的計算、土層壓縮量的計算、墩底壓縮層厚度的驗算及單墩沉降驗算。

4．深墩的構造要求分析

1. 在設計過程中計算單墩承載力特征值或者墩底面積時墩身側摩阻力不考慮，墩底端阻力特征值應選擇修正后的持力層承載力特征值或按抗剪強度指標確定的承載力特征值。工程實踐中的巖石持力層承載力特征值不需要進行深寬的修正。

2. 確定持力層承載力特征值必須嚴格按照國家標準中的相關規定和要求執行。

（1）甲級設計等級的工民建筑物，其墩底承載力特征值的確定通常采用的方法是孔內墩底平板、螺旋板或深層平板等幾種載荷試驗方法。

（2）對于荷載較小的墩，通常可以直接地實施單墩豎向載荷試驗，借此來直接地確定出單墩承載力特征值。

（3）墩埋深＞5m同時有著較高墩周土強度的工程實際，如果選擇的是除載荷試驗之外的方法來確定墩底持力層承載力特征值時，通?？梢酝ㄟ^乘以1.1的調整系數，如果是巖石地基則不予調整。

3. 控制墩身混凝土強度等級介于C25~C50為宜。

4. 墩身混凝土強度驗算、墩底軟弱下臥層驗算、墩底壓力的計算及單墩沉降驗算都必須符合國家標準中的相關計算規定。

5. 墩身采用構造配筋時，縱向鋼筋≥8 12mm，同時滿足配筋率≥0.15％，控制縱筋長度≥墩高的 ，箍筋 8@250mm。

6. 對于一柱一墩的墩基，柱與墩的連接以及墩帽(或稱承臺)的構造，應視設計等級、荷載大小、連系梁布置情況等綜合確定，可設置承臺或將墩與柱直接連接。

（1）當墩與柱直接連接時，柱邊至墩周邊之間最小間距應滿足國家標準中關于杯壁厚度的要求，并進行局部承壓驗算。

（2）當柱與墩的連接不能滿足固接要求時，則應在兩個方向設置連系梁，連系梁的截面和配筋應由計算確定。

7. 相鄰墩墩底標高一致時，墩位按上部結構要求及施工條件布置，墩中心距可不受限制。持力層起伏很大時，應綜合考慮相鄰墩墩底高差與墩中心距之間的關系，進行持力層穩定性驗算，不滿足時可調整墩距或墩底標高。

8. 墩底進入持力層深度的設計上最好≥300mm。當遇到巖石持力層的工程實際，在保證墩基穩定性基本條件下，可以將墩底直接安置在巖石面上，如果巖石面缺乏平整度，通常做法是將其整平或鑿成臺階狀。

參考文獻：

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