河北某山地建筑基礎設計淺析

【摘要】山地建筑受地形、地貌影響，持力層埋藏深度起伏較大，工程地質條件相對復雜；本文以實際工程為例，結合項目所在地實際情況對山地建筑基礎遇到的問題、解決方法及選型給出了建議。

【關鍵詞】山地建筑；基礎選型；樁基設計；持力層選擇

1、工程概況

金色陽光住宅小區位于河北省承德市灤平縣北山東區南面張木溝，臨近公路，總建筑面積17.2萬m2，規劃建筑包括17棟住宅樓，1棟辦公樓及1萬m2地下車庫。

本工程設計使用年限為50年，結構安全等級為二級，抗震設防烈度為6度，場地類別為Ⅱ類，設計地震分組為第三組，特征周期為0.45，抗震設防類別為標準設防類（丙類）。50年一遇基本風壓為0.4kN/m2，地面粗糙度類別為B類。

本文中單獨選出11#樓，12#樓及19#樓做基礎選型的分析；其中11#樓建筑高度為58m，剪力墻結構，抗震墻抗震等級為四級，嵌固部位取在基礎頂；12#樓建筑高度為58m，剪力墻結構，抗震墻抗震等級為四級，嵌固部位取在基礎頂；19#樓建筑高度為33.3m，剪力墻結構，抗震墻抗震等級為四級，嵌固部位取在基礎頂。

場區內地勢起伏較大，地形較簡單，地面標高最大值518.74m，最小值499.83m，地表相對高差18.90m。場地所處地貌類型為山前坡麓地帶。場區地層自上而下劃分為四個工程地質層，即：（1）雜填土、（2）粉質粘土、（3）圓礫、（4）頁巖

2、基礎選型及基礎設計

2.1天然地基

11#樓原定地下只做一層，為滿足埋深要求（天然地基或復合地基，可取1 /15H），地下室層高取3.5m；在只做一層地下室（方案一）的情況下，基礎底標高離強風化巖還有3m左右的高差，此部分可考慮用毛石混凝土回填，造價低，施工難度低。隨著項目的進行，地庫面積縮小，有部分功能用房沒有地方布置，考慮將11#樓改為地下二層地下室（方案二）以滿足建筑功能房間的布置，同時不需要做地基處理，基礎直接布置在強風化巖上。局部有部分基礎底沒到強風化巖，用毛石混凝土回填。

2.2 承臺梁樁基+防水板

19#樓基底標高均比中風化礫巖層高出4～7m左右，基礎位于坡地，地形起伏較大，大型機械搬運困難，所以選用樁型基礎時優先考慮人工挖孔灌注樁，基礎埋深考慮室內外高差后，取建筑物高度的1/18。樁采用人工挖孔嵌巖樁，樁身直徑D取800mm，樁中心距不小于2.5D，樁端進入4-2頁巖（中風化）層。樁施工采取雙控（樁長及入巖深度），樁長不小于6m，入巖深度不小于一倍樁徑。為保證結構穩定，要求相鄰樁樁底高差小于樁間距的1/2。人工挖孔樁施工時應做好混凝土護壁，以保證挖孔過程中的施工人員安全和結構穩定。勘察期為枯水期，場區勘察深度范圍內未見穩定地下水，高層部分的防水板厚度取300mm，按構造配筋，周邊商業部分的防水板取250mm，按構造配筋。

2.3地基處理+筏板

12#樓西側有約占建筑面積的1/4部分強風化巖層低于基礎底，高差大概在0.6m左右，可以考慮基礎降板或者做地基處理來解決。現場坡度巖層的走勢較緩，考慮選用基礎放坡，有高差的位置巖石面按1：2放坡，室內的高差再用土回填，室內做平齊，同時也解決了室內配電機房凈高不夠的問題。房心土回填質量方便控制，地基回填在0.6m高差的情況下可以考慮級配砂石回填，壓實系數不應小于0.97，達到此系數現場施工難度較大，所以考慮房心土回填，質量方便控制，施工難度小。

12#樓東側大約有5m見方，深度約1.3m左右的深坑，此部分由于高差較大，巖層坡度較陡，考慮與11#樓的地基相同的處理辦法，用C30毛石混凝土回填，基礎地面標高為501.800。此部分由于坑的影響范圍較小，只是局部的地質變動，場地內大部分巖面分布較均勻。深坑部分，坑的周邊鑿毛，用毛石混凝土澆注回填。回填至一定標高后，停止用毛石混凝土澆注。后期用素混凝土，同基礎墊層一起澆注。

12#樓地基巖層較復雜，有坡同時也存在深坑，需要考慮不同的處理辦法，局部深坑是沒有在地勘報告中體現出來的。現場開挖后，局部深坑引起了重視，一方面怕挖到市政的暖溝或者防空洞，一方面因為現場水位較高，深坑的水抽干后在短時間內就會填滿，給現場施工帶來了很大的不便。甲方要求地勘公司做了補勘，排除了防空洞的可能性。現場局部降水在確認深坑范圍后，要求施工單位短時間內做好了地基處理，毛石混凝土回填。

3、山區地基基礎設計建議

3.1山區地基設計方法

山區地基，由于其成因條件特殊及復雜，與平原地基相比，突出特點是地基的不均勻性，往往起伏很大，地質勘查中通過勘測點給出的工程地質報告、現場巖樣鑒別、根據沖孔速度、終孔前鉆取孔底巖心等方法，有較大的局限性和不足，僅能作為地基趨勢的大體參考。基坑開挖后經常出現與地勘出入非常大的情況，所以山區地基基礎設計經常需要根據實際情況進行二次超前鉆探。不論采用何種基礎形式，均應先將基坑開挖至基礎底面，如已經為持力層則可采用天然地基，而當初步判斷可能離巖石層有較大距離時，可先選擇一些控制點采用人工挖孔的形式進行試挖，根據超前鉆報告和實際施工情況結合起來綜合判斷，進而決定采用何種地基處理方式及何種基礎形式。

3.2基礎沉降

山區建筑地基地面高差懸殊很大，基巖起伏變化較大，土層復雜，局部有可能還存在軟弱土。地基的沉降量不應該完全依賴于計算，在地基沉降量的確定過程中，工程經驗往往比理論計算更重要，有時甚至是決定性的因素。合理的沉降量是結構設計計算的前提，它使得基礎計算，變成一種在已知地基總沉降量前提下的基礎沉降的復核過程，同時也是基礎配筋的確定過程。

3.3 土巖組合地基處理

土巖組合地基中，由于巖石地基和土地基在強度和剛度上的差異，位于巖石地基部分的基礎變形小，導致與巖石相鄰的土層的承載力發揮不出來，使基礎在土巖交界處形成應力集中，因此需要在土層和巖層頂面設置一層褥墊層，以減小土巖之間的沉降差，墊層法是通過在土巖地基上方設置一定厚度散體墊層，基礎設置在墊層上，通過墊層的壓縮和過度是基礎變形（下轉71頁）

（上接69頁）和受力得到過渡，避免基礎在交界處形成大轉角。褥墊層不能提高土層的承載力，因此褥墊法一般用在土層承載力能夠滿足要求的場地。褥墊層可采用爐渣、中砂、粗砂等材料，其厚度應能達到能夠使地基變形平順過渡的要求，一般取300至500m。本工程中有樓棟部分處在圓礫上部分處在巖層上，由于兩種土質不一樣，選擇設置一層褥墊層。

3.4 基礎巖層處理注意事項

山區地基采用以巖石為持力層的天然地基時，巖石面需要處理到設計的基底標高。由于巖石的強度很高，有一定的紋理和地層走向。為不破壞地基原有穩定性，在確定基礎埋深及底標高時應考慮到既要依地形順坡設計，又要盡量減少挖填土方并且不得切斷原順層基巖層，以防出現高大的臨空陡坎，使臺階的施工均在土體中完成，確保場地無整體滑移。堅硬的傾斜巖層，應將巖層面鑿平或采用爆破接近設計標高時采用人工開鑿。處理后往往是凹凸不平的，對于巖層傾斜度較大，無法鑿平時，應鑿成多階臺階，臺階寬度宜不小于0.3m。

3.5 基礎埋深

對天然地基，在滿足地基穩定和變形要求的前提下應淺埋，且不宜小于建筑物高度的1/15，樁基礎的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/18，天然地基為巖石時基礎埋深可不受建筑高度影響，但應滿足抗滑和抗傾覆的要求。

結語：

本文介紹了承德市某住宅小區的場區地貌和巖土層分布情況。對其中三棟住宅樓的地基處理方式和基礎形式進行了詳細介紹。通過本工程的設計和施工實踐，對山區地基基礎設計提出了幾點建議。山區地基往往比較復雜，差異性大，在設計過程中應盡量了解施工的特殊性進行各種不同方案比較，在深入的調研和分析中形成一個合理的基礎方案，進而進行地基處理和基礎設計。

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