高层建筑桩复合地基设计探讨.doc

该附件以工程实例阐述刚性桩复合地基的设计，包括复合地基的计算、设计思路、理论计算与实际结果的比较和分析。为桩土共同作用的工程设计提供参考。

1、 刚性桩复合地基的设计思想

由于刚性桩复合地基和复合桩基础作用机理比较类同，笔者认为现行《建筑桩基技术规范》的有关设计原则可供刚性桩复合地基设计时参考。比如以极限状态为原则，按“设计值”进行设计。在准确分析工程特征、工程地质资料及选择好桩型的前提下，须选定一个相对硬层，作为刚性桩的端层。并且必须进入一定深度，以保证端承力的发挥和必要的侧向约束。须避免将桩端置于软土层上。此外还必须计算桩长、桩间距，单桩承载力极限值、设计值，验算桩身结构强度，验算群桩整体破坏的可能性。

对于刚性桩复合地基来说，由于桩土应力比较大，须在桩顶以上铺设100mm-300mm厚的砂石褥垫层，以调整桩土应力比，增大基底摩擦。褥垫层的厚度可以根据建筑物的结构特征、基础形式、桩间土性质及其对地基变形的要求等因素综合选定。

2、 刚性桩复合地基特点

刚性桩复合地基即是采用刚性桩增强天然地基的部分土体，通过设置于基础和桩之间的褥垫层来使增强体和地基土共同承担荷载的人工地基。夯扩桩是沉管灌注桩的施工工艺与机械挤扩桩的桩基基础相结合的产物，即用柴油锤等将内外双管打入桩位，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型。它具有止淤止水，减少缩颈和断桩， 工程造价 低等优点。

3、项目概要

该工程为小高层住宅，地下设一层人防地下室(基坑开挖深度约4．5 m)，地

面以上为14层，屋面标高为42．850 m。结构体系为壁式框架剪力墙结构，建筑结构的安全等级为二级，地基基础的设计等级为乙级。基础原设计采用大直径钻孔灌注桩，以7—2强风化凝灰岩为持力层，在现场试桩至3夹块石混(粉)砂土层，钻孔难度大，速度很慢，无法穿透地基中存在的古江堤护坡的条石、块石。经可行性及经济性的多方案比较，地基基础的设计方案改为刚性桩复合地基。

4刚性桩复合地基设计

4．1桩复合地基设计方案

根据补充施工勘探报告揭露的地质，本场地的岩溶发育，钻探见洞率高，场地的基岩变化起伏大。为避免基础沉降大和地基承载力小的问题，根据复合地基的承载机理，决定对塔楼部分采用刚性桩复合地基的设计方案。

选夯扩桩做为刚性桩是因为其在桩端形成扩大头，提高了桩端支承面积，同时夯扩挤密了桩端土，增大了桩端阻力，最终使得桩承载力得到提高。采用桩身直径500 mm，扩大头直径为900mm的夯扩桩，等边三角形布桩，桩中心距为1.75m,桩端持力层为地质资料中③2、③3编号的粉质粘土层或石灰岩面，桩身混凝土强度等级均为C25。由夯扩桩单桩竖向承载力特征值公式Rk=πdΣLixqsa+π/4xD²xβxqpa根据钻孔资料计算出Rk范围在736kN~1183 kN,取所有钻孔承载力计算的平均值为1000 kN。但因为基础在溶洞发育地区，所以对Rk取调整系数0.6，则最后单桩竖向承载力特征值为600 kN。

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