花岗岩地区建筑工程浅基础设计与施工典型问题探讨.pdf
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1、广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2023年7月第30卷 第7期JUL 2023Vol.30 No.7DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2023.07.005作者简介:张晓伦(1979-),男,博士,高级工程师,主要从事岩土工程勘察、设计工作。E-mail:0引言华南地区花岗岩广泛分布。花岗岩可塑和硬塑残积土、全风化和土状强风化岩外观都呈土状,相互之间一般逐渐过渡,没有截然可辨的边界1-3。根据建筑地基基础设计规范:广东省标准 DBJ 15-3120164和 建筑地基基础检测规范:广东省标准DBJ/T15-6020195,
2、花岗岩残积土和风化岩根据实测标准贯入试验区分,并可根据标准贯入试验估算其地基承载力和变形参数6-7,如表1所示。由表1可知,花岗岩残积土和风化岩物理力学性质好,地基承载力高,变形模量大,是较理想的高层结构浅基础地基。事实上,花岗岩残积土和风化岩已成功地广泛作为高层结构浅基础地基,并彰显了显著的经济效益8。但是,近年来花岗岩残积土和风化岩作为浅基础时经常出现地基基础检测不合格的现象。本文以某工程浅基础检测不合格出现的问题和解决方案为例,探究其原因,总结经验教训,为类似工程设计和施工提供借鉴。1工程概况1.1项目概况某项目位于广州市黄埔区,拟建建筑地上19层,地下1层,楼高约58.5 m;上部结构
3、形式拟采用框剪结构,基础拟采用筏板基础或桩基础,按设计初步预计单桩荷载2 400 kN,板底最大反力350 kPa。1.2场地地质条件场区为残丘坡脚平地,较平整;北侧紧贴现状山花岗岩地区建筑工程浅基础设计与施工典型问题探讨张晓伦1,潘哲敏2(1、广州珠江外资建筑设计院有限公司广州510098;2、广州市设计院集团有限公司广州510620)摘要:花岗岩残积土及其风化岩是浅基础理想的天然持力层,但近几年时常出现花岗岩地区地基承载力检测不合格的问题。结合一典型工程案例,分析得出了载荷试验不合格的主要原因是基底泡水或者基底截水措施不够,并总结了勘察、基坑支护、结构设计及施工实施4个方面的注意事项,为今
4、后类似工程提供借鉴。此外,现行规范中载荷试验所确定的地基承载力特征值偏小,建议有条件时由结构工程师结合建筑物沉降允许值及载荷试验综合评判地基承载力特征值。关键词:花岗岩;浅基础;地基承载力;检测中图分类号:TU471.1文献标志码:A文章编号:1671-4563(2023)07-019-04Discussion on Typical Problems in Shallow Foundation Design and Construction ofDiscussion on Typical Problems in Shallow Foundation Design and Constructio
5、n ofBuilding Engineering in Granite AreaBuilding Engineering in Granite AreaZHANG Xiaolun1,PAN Zhemin2(1、Guangzhou Pearl River Foreign Investment Architectuarl Designing Institute Co.,Ltd.Guangzhou 510098,China;2、Guangzhou Design Institute Group Co.,Ltd.Guangzhou 510620,China)AbstractAbstract:Granit
6、e residual soil and weathered rock are ideal natural bearing layers for shallow foundations,but in recent years,therehave been frequent issues of unqualified bearing capacity testing in granite areas.Based on a typical engineering case,this article analyzesand concludes that the main reason for the
7、failure of the load test is due to insufficient foundation water immersion or foundation water interception measures.It also summarizes the precautions in four aspects:survey,foundation pit support,structural design,and construction implementation,providing reference for similar projects in the futu
8、re.In addition,the characteristic value of the foundation bearing capacity determined by the load test in the current code is too small.It is suggested that when conditions permit,the structural engineer should comprehensively evaluate the characteristic value of the foundation bearing capacity in c
9、ombination with the allowable value of building settlementand the load test.Key wordsKey words:granite;shallow foundation;foundation bearing capacity;check表1花岗岩残积土和风化岩性质和岩土参数Tab.1Properties and Geotechnical Parameters ofGranite Residual Soil and Weathered Rock状态可塑硬塑全风化强风化标准贯入试验N10N1515N2040N70N70地基承
10、载力特征值经验值fak/kPa120160180220300350500600变形模量E0/MPa2.3N2.3N3.0N3.5N浅基础对应结构层高经验值10层以下14层以下20层以下35层以下注:N为标准贯入试验的实测值。19张晓伦,等:花岗岩地区建筑工程浅基础设计与施工典型问题探讨JUL 2023 Vol.30 No.72023年7月 第30卷 第7期坡,高差约7 m。场区岩土层自上而下可分为:第四系人工填土层(杂填土(稍密中密)、素填土(稍密)、第四系冲积层(淤泥(流塑),局部分布)、燕山期花岗岩(全风化花岗岩、强风化花岗岩、碎块状中风化花岗岩、短柱状夹碎块状中风化花岗岩、微风化花岗岩)
11、。基坑开挖土层为杂填土、素填土、淤泥、全风化花岗岩、强风化花岗岩。坑底土层为全风化花岗岩、强风化花岗岩。1.3基坑、基础设计方案根据场地地质条件和周边环境,基坑采用土钉支护方案,坡顶和坡底采用排水沟集水明排措施;主体结构基础采用1 m厚筏板,要求地基承载力特征值不小于350 kPa,结构自重抗浮。2地基基础检测基坑开挖到底,经勘察单位现场验槽合格后,进行现场检测试验,如图1所示。本场地共选取了3个基槽位置进行动力触探试验及压板试验,各基槽的圆锥动力触探(N63.5,均为重型动力触探)试验点与压板试验点的相对位置如图2所示,其中黑色圆圈为压板试验点,倒三角形为动力触探试验点,各试验点间隔约12
12、m。2.1动力触探试验动力触探10个检测到数据如表2所示。根据检测报告中各动力触探点检测数据,参照文献 5(实测动探击数N63.510击对应地基承载力 fak350 kPa),各点除了上部0.10.2 m深度范围内的地基承载力略小于350 kPa外,其他深度均满足设计要求。2.2载荷试验考虑到动力触探,故优先在1号点位进行载荷试验,压板边长0.7 m,面积 0.5 m2,结果如图 3所示,第一次检测结果认为地基极限承载力为525 kN,不满足设计要求。故在1号点位附近2 m的位置重新进行载荷试验,结果如图 3所示,检测结果认为按0.06B(B为压板边长)控制,地基极限承载力为525 kN,仍不
13、满足设计要求。图1基槽揭露的地层(全风化)Fig.1The Exposed Strata ofthe Foundation Trench(Completely Weathered)图2各基槽动力触探与压板试验点相对位置关系Fig.2The Relative Position between the DynamicPenetration Test Points of Each Foundation Grooveand the Pressure Plate Test Points213表2圆锥动力触探检测结果Tab.2Cone Dynamic Penetration Test Results深度/
14、m0.10.20.30.40.500.5 m段平均值0.60.70.80.911.11.20.61.2 m平均值1.31.41.51.61.71.81.91.31.9 m平均值4#1213131314131515181920181817.57182339565960-42.505#91010111210.413131314161719152541535559-46.606#7912131310.81214141515163317606566-63.677#81012131311.21415151718193519585862-59.331#9910111310.4131313141515161
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