【摘要】根據(jù)規(guī)范和工程應(yīng)用實(shí)例，介紹沉降控制復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)方法及體會。
　　【關(guān)鍵詞】沉降控制復(fù)合樁基，應(yīng)用
　　1、 介紹
　　上海為軟土地區(qū)，因商品住宅沉降過大引發(fā)的民事糾紛屢見不鮮。為此，上海市建委在1999年發(fā)布上海市滬建建（99）第0037號文，明確規(guī)定四層至七層的多層住宅的基礎(chǔ)最終沉降量必須控制在１５０ｍｍ以內(nèi)。上海的高壓縮性淤泥土層厚度達(dá)10m以上，6~7層多層砌體房屋若采用天然地基，沉降高達(dá)50~60cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，為解決現(xiàn)實(shí)問題，推動了沉降控制復(fù)合樁基的發(fā)展。
　　沉降控制復(fù)合樁基是承臺下地基土與樁共同分擔(dān)外荷載、按沉降控制要求確定用樁數(shù)量的低承臺摩擦樁基，它主要應(yīng)用于軟土地基上八層以下的多層建筑物。上世紀(jì)80年代后期上海民用建筑設(shè)計(jì)院黃紹銘等人在所提出的以Geddes應(yīng)力解為基礎(chǔ)的樁基沉降計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，提出減少沉降量樁基的設(shè)計(jì)思想和方法，并開始進(jìn)行了工程實(shí)踐嘗試。
　　2、 工程概況
　　上海市浦東新區(qū)東南區(qū)域某小區(qū)，擬建17棟6層多層砌體住宅，1棟3層配套商業(yè)建筑，2個(gè)地下機(jī)動車庫，及附屬配套用房等，用地面積約50276.70平方米，總建筑面積70181.90平方米。
　　現(xiàn)挑選本小區(qū)具有代表性的16號樓，對其基礎(chǔ)方案進(jìn)行全過程設(shè)計(jì)分析。
　　該棟樓地上六層，總建筑面積3858.6平方米，埋深1.7米，正負(fù)零相當(dāng)于吳淞高程4.800米，室內(nèi)外高程0.45米。
　　3、 設(shè)計(jì)方法
　　3.1選擇樁型、樁端埋深及樁身截面
　　沉降控制復(fù)合樁基中的樁承受的荷載相對較大，有可能達(dá)到地基土對單樁的極限支承力值，因此它對樁身質(zhì)量的要求相對較高，一般情況下應(yīng)盡量選用樁身質(zhì)量有比較可靠保證的樁型。設(shè)計(jì)時(shí)一般選擇長細(xì)比在80左右的預(yù)制樁并保證樁的承載力有一定富余，多層建筑一般選200或250預(yù)制方樁。樁端應(yīng)盡可能穿過壓縮層范圍內(nèi)壓縮性最高的土層，進(jìn)入壓縮性相對較低但不十分堅(jiān)硬的持力層。
　　本工程選用250x250的預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，樁長21m，樁身混凝土強(qiáng)度等級為C60，單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為450KN，樁端持力層為○51-2層粉質(zhì)粘土層。承臺采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，以第○21層粉質(zhì)粘土層為淺基持力層，地基承載力設(shè)計(jì)值為94KPa，承臺底標(biāo)高為-2.150m。
　　3.2初步確定承臺底面積及平面布置
　　為確保沉降控制復(fù)合樁基有足夠的安全度，可首先假定外荷載全部由承臺單獨(dú)承擔(dān)，承臺下地基土承載力仍有一定安全儲備的原則，按下式初步確定。
　　Ac≥(Fd+Gd)/ηfs,d
　　式中：Ac－承臺底面積(m2)；Fd－上部結(jié)構(gòu)傳至承臺頂面的豎向荷載設(shè)計(jì)值(KN)；Gd－承臺自重和承臺上覆土重的設(shè)計(jì)值(KN)；η－經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，可取1.5~1.7；fs,d－承臺下地基土承載力設(shè)計(jì)值(kPa)。
　　3.3確定沉降控制復(fù)合樁基的樁數(shù)和樁位平面布置
　　按復(fù)合樁基的沉降計(jì)算原則計(jì)算假定承臺下有若干種不同樁數(shù)的布樁方案時(shí)相應(yīng)的沉降量，以求得樁數(shù)與沉降量之間的定量關(guān)系。一般情況下，可僅計(jì)算以下三種樁數(shù)布樁時(shí)的沉降量：按常規(guī)樁基設(shè)計(jì)方法確定的樁數(shù)，按上述樁數(shù)的1/3，樁數(shù)為0。按線性變化假定繪制樁數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線，當(dāng)樁數(shù)為上述三種樁數(shù)之間時(shí)的沉降量可近似按線性插值法估算。
　　本工程采用同濟(jì)啟明星軟件Pile2006計(jì)算，得出樁數(shù)與沉降量之間的關(guān)系曲線如圖所示，按照沉降量為150mm的控制原則，取231根樁，計(jì)算沉降量為125mm。
　　
　　3.4驗(yàn)算沉降控制復(fù)合樁基整體承載力
　　按下式驗(yàn)算沉降控制復(fù)合樁基的承載力：
　　Fd+Gd≤ξkRk+Acfs,d
　　式中：ξ－復(fù)合樁基承載力調(diào)整系數(shù)，取0.55；k－樁數(shù)；Rk－單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。
　　如驗(yàn)算不滿足，比較簡便的調(diào)整方法是調(diào)整承臺底面積Ac。
　　本工程基礎(chǔ)面積為655.806平方米，F(xiàn)d+Gd=118603.50.55kRk+Acfs,d=118818.3kN
　　沉降控制復(fù)合樁基承載力滿足要求。
　　3.5沉降控制復(fù)合樁基承臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　沉降控制復(fù)合樁基中承臺與樁分擔(dān)外荷載關(guān)系是隨荷載作用時(shí)間變化的，在建筑物竣工初期承臺要承擔(dān)較大外荷載（此時(shí)計(jì)算承臺底面地基土反力，可根據(jù)部分工程實(shí)測結(jié)果按經(jīng)驗(yàn)近似取全部外荷載的50%考慮）。當(dāng)建筑物沉降趨向穩(wěn)定時(shí)，承臺下地基土與樁共同分擔(dān)外荷載。
　　承臺梁具體計(jì)算方法見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》附錄G，限于篇幅，計(jì)算過程省略。
　　4、 結(jié)論與探討
　　4.1對于軟土地基上的多層建筑物，沉降控制復(fù)合樁基能有效的控制沉降量，大幅降低工程造價(jià)，但對于樁端支承于較硬土層上的端承樁，不宜考慮地基的復(fù)合作用。
　　4.2因未考慮地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用，且根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般計(jì)算的中心沉降量比實(shí)測結(jié)果要大，而控制沉降控制復(fù)合樁基經(jīng)濟(jì)性的最主要因素就是基礎(chǔ)中心允許沉降量的大小，因此在一定的地質(zhì)條件和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)下，可以將基礎(chǔ)中心沉降量的計(jì)算值控制在200mm以內(nèi)。
　　參考文獻(xiàn)
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