■冯志镔，刘雪兵 ■广东省建筑设计研究院，广东 广州 510370

项目位于广州萝岗，分Ⅳ区进行建设。建筑总面积约42万m2，包括25栋22～31层的高层住宅以及3层的幼儿园、3层商业裙房，地下停车场整体为一层，局部2层。其中II区地块，总规划面积32283．00㎡，拟建建筑物9栋(C1-C9)住宅楼、1所幼儿园及1栋活动中心。

1 地质条件

Ⅱ区地块《岩土工程勘察报告》中指出:Ⅱ区场中部为剥蚀残丘，东南部和西北部为冲洪积平原，场区中部为较高残丘，两侧较低为低谷，属山前冲积平原。本区(Ⅱ区)位于东侧之山前冲积平原。

2 基础选型

2．1 基础选型考虑因素

(1)依据工程与水文地质报告提供的资料，结合地质水文条件，参考报告提供的基础设计类型进行选型;(2)基础选型应考虑当地的工程经验与具体情况，应考虑工期长短，施工队的装备与技术水平，开挖土方，基坑支护，新建基础对附近原有旧建筑的影响等因素以及总的经济型，而不仅仅考虑结构专业上所需要用到的钢筋与混凝土用量;(3)基础选型应根据建筑结构的平面布置，以及计算后上部结构传递下来的荷载大小、分布，考虑。

2．2 本工程基础选型

2．2．1 三个方案经济性对比

根据基础选型考虑因素并且由地质勘查报告资料计算得出如下结论:(1)方案一，基础全部做成预应力管桩时，经过全部预应力管桩造价和三个方案的工期，计算得出总造价为23，965，200元，工期共95天。(2)方案二，基础全部做成冲孔灌注桩时，通过承载力置换原则:单桩承台=1根800灌注桩，2或3桩承台=1根1000灌注桩，2或3桩承台=1根1000灌注桩，4桩承台=1根1200灌注桩。全部预应力管桩造价计算置换成全部预应力灌注桩桩造价和三个方案的工期，计算得出总造价为37，229，445元，工期共133天。(3)方案三，根据地质报告因地制宜:①3层的幼儿园、3层商业裙房处采用预应力管桩;②地质条件较好的纯地下室区域，采用筏板基础;③C4C5两栋塔楼(9栋里最低的两栋)采用了预应力管桩，其余7栋采用预应力灌注桩。部分预应力管桩，部分预应力灌注桩造价计算得出总造价为33，970，920元。工期共126天。通过三个方案对比，可知道方案一造价最低，工期最短;方案二造价最高，工期最长;而方案三造价与工期都居中。按实际情况基础选型取方案三，考虑因素如下:①天然基础一般应用于多层框架结构，地质土条件好，承载力高，变形小的土层。而本工程的3层的幼儿园、3层商业裙房处地质条件差，地下多为淤泥质土，天然地基承载力小，若选用独立基础则基础面积需要做很大，埋深较深，开挖土方较大，变形较大，沉降不均匀，选用天然础不经济，因此选用了预应力管桩。②地质条件较好的纯地下室区域，采用筏板基础，筏板基础持力层为粉质粘土层、砂质粘土层及全风化花岗岩，持力层地基承载力特征值经过深度修正后不小于200kPa。③地下停车场整体为一层，局部2层。高层住宅地面以上建筑物最大总高度为97米，部分建筑框支剪力墙结构，部分建筑采用剪力墙结构。有两栋25层的塔楼C4与C5(9栋里最低的两栋)下面采用了预应力管桩，在地质报告揭露孤石较少区域采用预应力管桩基础。由于地基上部承载力不高，上部结构传下来的荷载较大，在其余7栋住宅塔楼区域采用冲孔灌注。

3 基础设计遇到孤石问题

场地内共有9个钻孔揭露到孤石，从本次钻探揭露孤石看，孤石厚度不一，埋藏深度不一。球状风化(孤石)，为花岗岩地区的特征。根据花岗岩地区有关的地质资料，球状风化体的分布无规律可循，因些本次勘察也不能说明场地内的其它点位不存在球状风化体。在探测中显示孤石有0．4～3．5m厚，硬度很大，施工时难免遇上，往往对管桩的施工带来一定困难，所以桩基础设计要面临如何处理孤石这问题。在施工过程中，应做好冲孔灌注桩与预应力管桩的打入土中尺寸记录，每当发现桩进入土中尺寸相比原先进入速度突然减缓下来，应马上取出土渣，进行与地质勘查时的资料的对比分析，倘若发现在较软弱的土层里面存在弱风化，微风化，中风化的花岗岩，那么就认为有孤石或夹层的存在。由于施工条件限制，本工程采取常规的冲进去方法，而非采取钻孔爆破方法处理。常规的冲进去方法只能够打穿较薄的孤石，穿越后应该检查钻头，是否要修补，再进行下个钻孔灌注桩。对于无法穿过或者打桩打偏，打到断桩的，必须进行补桩。

对于厚度大的孤石，无法穿过去的，我们把桩打进孤石1m(1d-3d且大于0．5m)，停止打桩。计算有孤石时桩的竖向极限承载力，当孤石较小时要求桩端穿过孤石到达持力层，若无法穿越孤石时，至少把桩打进孤石1m，且持力层按孤石所在层的下层(相比孤石所在层承载力低)的土层作为持力层计算桩端承载力，若承载力满足要求，则可以，不满足则须进行补桩处理。本工程考虑地质勘查报告分析地质C4C5栋下部探明孤石分布较少，按管桩经行设计。但是实际情况是C4C5经行打桩时遇到较多的孤石，出现较多的管桩打断情况，需要进行补桩设计。C4C5两栋塔楼下预应力管桩补桩图，云线圈住部分为补桩部分，一共补桩21根，补桩数量较多。

4 基础沉降计算及沉降差异的处理

4．1 非塔楼部分嵌岩桩沉降计算

(1)桩身直径为800mm，桩中心距大于6d，按照广东省建筑地基基础设计规范(10．2．12-2)条，计算出 S1，S2，S 值:

S1=(4300/502400)*40000/31．5/0．9=12．786mm

S2=0．9*800*(4300/502400)*0．35/3．15=0．684mm

S=S1+S2=12．786+0．684=13．47mm ＜200mm，满足规范高层建筑平均沉降量要求。

(2)同理得桩身直径为1000mm的沉降量S=13．807mm＜200mm，满足规范高层建筑平均沉降量要求。

(3)同理得桩身直径为1200mm的沉降量S=13．849mm＜200mm，满足规范高层建筑平均沉降量要求。

4．2 塔楼部分筏板基础沉降计算

筏板厚度取500mm进行筏板基础沉降计算。由PKPM中的JCCAD计算筏板最大沉降量为18mm＜200mm，满足规范高层建筑平均沉降量要求。对比沉降量可知道，非塔楼部分嵌岩桩沉降平均量为13mm，而塔楼部分筏板基础沉降约为18mm，两者沉降差为5mm，5/L＜0．025mm，满足高层建筑整体倾斜控制要求。

4．3 沉降差异的处理

地基变形在高层建筑基础设计中，往往要比承载力更重要。而变形的重点在于主楼基础跟裙房基础或者是地下室基础的变形差异处理，应尽量减少沉降差异。本工程回迁区均采用冲孔灌注桩基础和预应力管桩基础，地质条件好的非塔楼范围地下室采用天然基础。为预防地基不均匀沉降，结构设计在纯地下室与主楼相邻跨设置沉降后浇带，待塔楼结构施工封顶后一个月方可封闭。

5 结论

综上所述，结合地质勘测报告，通过结构的概念分析，进行基础选型。两栋塔楼下部采用预应力管桩基础，实际施工中该塔楼范围内出现较多的孤石，造成断桩，补桩情况。并且该柱底采用多桩承台而未采用桩筏基础，造成施工中出现的断桩无法补桩的情况。建议以后有类似工程，尽量采用灌注桩基础，若综合其他因素必须采用管桩。也应该采用桩筏基础，以便后期施工中出现断桩时方便补桩处理。

［1］建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)［M］．中国建筑工业出版社，2011．

［2］李国胜．多高层建筑基础及地下室结构-附实例．［M］．中国建筑工业出版社，2011．