李滋祺

(深圳市清华苑建筑设计有限公司，广东深圳 518054)

1 工程概括

安徽省舒城财富中心，地下1层为大底盘地下停车库，地上部分为3栋塔楼，总共32层，地上3层设计为裙房商业，再往上为住宅、公寓，2栋住宅为框支剪力墙结构，在3层裙房屋面转换、1栋公寓为框架剪力墙结构，平面图如图1所示。

图1 平面布置图

该项目地质情况如下:

①层杂填土，层厚1.0 m～3.40 m;②层淤泥质粘土夹淤泥，流塑状态，层厚0.3 m～3.40 m，地基承载力特征值80 kPa;③层粘土，硬塑～坚硬状态，层厚0.3 m～5.20 m，地基承载力特征值240 kPa;④层含粉质粘土细砂，稍密～中密状态，层厚0.5 m～2.50 m，地基承载力特征值120 kPa;⑤-1层圆砾，稍密 ～中密状态，层厚2.6 m～4.0 m，地基承载力特征值320 kPa;⑤-2层圆砾，中密～密实状态，层厚17.60 m～18.90 m，地基承载力特征值400 kPa;⑥层全风化含砾泥质砂岩，层厚1.8 m～2.10 m，地基承载力特征值320 kPa;⑦层强风化含砾泥质砂岩(K2x)，层厚1.8 m～2.10 m，地基承载力特征值为340 kPa;⑧层中风化含砾泥质砂岩(K2x)，揭露厚度1 m～14.9 m，地基承载力特征值700 kPa，单轴饱和抗压强度0.83 MPa。

场地地下水不丰富，考虑抗浮水位为室外地坪下3.5 m。

2 基础选型比较

地下室底板标高-5.700 m，相当于吴淞高程17.80 m，按设防水位计算抗浮水头2.2 m，由于上部为3层商场，纯地下室部分覆土800 mm，经复核结构自重满足整体抗浮要求，可不采取其他抗浮措施，只需注意施工期间的降水，建议采用施工期间降水并加设部分压重，保证施工期间的抗浮。

根据现场场地土中普遍存在的中风化含砾泥质砂岩，同时也存在⑤-1，⑤-2层圆砾层，这两层的厚度达到20 m～22 m，可采用泥浆护壁型钻孔灌注桩或预应力混凝土管桩等桩型或采用经处理的复合地基。

2.1 泥浆护壁型钻孔灌注桩

《地质勘查报告》中建议该场地采用泥浆护壁型钻孔灌注桩进行设计，此种桩型由于可以钻穿任意土层，到达岩层，且施工简单、被广泛使用，单柱单桩、承载力大，设计、施工都简单。但该桩型也存在一定的缺点，首先该桩型工期长、噪声大、泥浆排放量大，必须采取必要的处理措施，如处理不当将对当地环境造成影响;其次场地广泛分布的圆砾层厚度较大，如想钻穿，对人员、设备都有更严格的要求。

如按泥浆护壁型钻孔灌注桩进行设计，考虑32层塔楼与3层裙房及纯地下室的荷载存在很大差异，塔楼下框支柱底力标准值在10 000 kN～18 000 kN，裙房柱底力标准值在2 000 kN～4 000 kN左右，在选择桩基础持力层时应采取差异化设计，裙房与塔楼下桩基持力层相区别，裙房与纯地下室选择了⑤-2层圆砾层为持力层，桩端极限端阻力标准值为2 800 KPa;塔楼部分选择⑧中风化含砾泥质砂岩层，饱和单轴抗压强度0.83 MPa，桩端极限端阻力标准值为4 400 kPa。经过试算，单桩承载力见表1，共有桩235根。

表1 钻孔灌注桩参数表

根据《地质勘查报告》估计的桩长ZH1，ZH2约17 m～20 m，ZH3，ZH4约30 m～32 m。

2.2 预应力混凝土管桩

《地质勘查报告》建议的第二种桩型是预应力混凝土管桩，该桩型由于在工厂制作，强度高、工期短、造价低、现场施工时将不会对周边环境造成影响。缺点是桩身脆、容易断裂，不能打穿坚硬土层，受场地条件限制，且场地内的⑤-1圆砾层较坚硬，不易打穿，如采用静压法成桩工艺，承载力必须通过试桩才能确定。

如按预应力混凝土管桩进行设计，根据当地情况采用静压成桩方法，选用φ500的PHC桩，⑤-2层圆砾层为持力层，持力层的桩极限端阻力标准值qpk=8 000 kPa，桩端进入持力层1 m，单桩承载力特征值取1 400 kN，塔楼下改为桩筏基础。基础布置共选用φ500的PHC桩1 239根，桩长约8 m。

2.3 复合地基

高层住宅由于柱底力较大，使用天然地基往往受限于地基承载力不足，无法使用，但是如采取一定的措施，使用复合地基，提高地基承载力，则不失为一种比较好的基础设计方案。

经研究发现地下室底板位于②层淤泥质粘土夹淤泥层，该层厚度0.2 m～3.4 m，不能用于地下室基础，必须挖除，②层以下2 m～3 m厚为③层粘土层，该层土为硬塑～坚硬状态，层厚0.3 m～5.20 m，地基承载力特征值240 kPa，可作为小高层住宅的天然地基持力层，如采用地基处理的方法挖除②层，再提高③层的承载力后可作为普通高层的持力层，从而将基础形式换成塔楼下的筏板基础加裙楼的独立基础及纯地下室的柱下条基，这样不仅能节省造价，也能大大缩短工期。

经过论证，现场广泛分布⑤-1圆砾层、⑤-2圆砾层，厚达20 m，其中含有丰富的孔隙水，其下的⑥全风化含砾泥质砂岩层、⑦强风化含砾泥质砂岩层含有裂隙水，为了处理好地下水的问题，选用了φ500素混凝土桩进行复合地基处理，按照塔楼、裙房、纯地下室三部分进行地基处理的设计，分别取复合地基承载力特征值为600 kPa，400 kPa，180 kPa，通过承载力的区别对塔楼与裙房的差异沉降进行调控，同时设置沉降后浇带，减少差异沉降的作用，基础布置图如图2所示。

图2 刚性桩复合地基基础平面布置图

塔楼采用复合地基上的筏板基础、裙房下采用独立基础加防水板的基础、纯地下室基础采用柱下条形基础加防水板的基础形式。地基处理方法为C25素混凝土刚性桩加砂石换填的方法处理。先将原场地内②层土挖除，从③层粘土层上回填砂石，回填后地基承载力达到180 kPa，再在砂石垫层上采用φ500 C25素混凝土桩进行地基处理，选择⑤-2圆砾层为持力层，素混凝土桩布置在塔楼筏板、裙房独基下，面积置换率m=0.05～0.07，总用桩1 130根，桩长10 m～15 m，最后在桩顶铺设200厚1∶2河卵石混中粗砂褥垫层。防水板和纯地下室柱下条基则直接落在砂石垫层上。

2.4 基础比较

经过比较上述三种基础形式可发现，受场地条件限制，泥浆护壁钻孔灌注桩及PHC桩都有不足之处，而采用复合地基，则可规避掉那些风险，并且造价最低，工期最短，经过综合比较，最终选择了复合地基处理方案。

3 结语

针对高层住宅，采用桩基础和复合地基都是比较常见的基础形式，在本项目中由于场地内存在的圆砾层厚度20 m，使得复合地基方案能够实施，并最终选择了复合地基方案。该项目已于2012年竣工验收，目前各项变形观测均良好。该项目的基础选型可作为同类型项目的基础设计参照。

［1］JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范［S］.

［2］JGJ 79-2002，J 220-2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［3］龚晓南.地基处理手册［M］.第3版.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［4］古今强，侯家健.浅谈结构工程师对岩土勘察报告的研读与使用［J］.建筑结构—技术通讯，2009(5):31-32.