某框架结构紧邻大地库时的基础设计实例分享.docx

某框架结构紧邻大地库时的基础设计实例分享目录1 .前言12 .工程概况13 .常见结构基础的设计31. 1.基础的主要形式33. 2.基础设计应注意的主要问题44. 3.常见的基础类型的设计原则44 .基础方案比选55 .考虑基坑支护方案的基础设计优化101 .前言目前的商业地产开发中，售楼处/示范区是整个项目前期建设的重中之重。总包单位进场后，根据建设单位要求，一般抢先施工施工售楼处和部分首开住宅单体，争取尽早开启预售。因此，对于设计单位来说，售楼处的设计不仅要考虑品质，还要考虑业主希望能够快速建成、快速投入使用的诉求，采取经济、合理的设计方案。售楼处与项目大地库的空间位置关系目前常见的有两种：一是售楼处坐落于大地库之上，首层为售楼处，地下室一般为会所等功能，这样售楼处必须和大地库一起施工，现场一般先施工售楼处周边后浇带以里部分的地库底、顶板，设置临时挡墙回土或架设临时道路通往售楼处。二是售楼处不带地下室，完全位于大地库轮廓以外，这样可以单独先行施工，速度更快。售楼处需置于项目用地红线和地库外墙轮廓线之间，为了保证地库面积，往往需要尽量压缩售楼处和地库外墙之间的距离，从而对其基础设计提出挑战。2 .工程概况某项目总图如下所示，阴影处为二层混凝土框架结构，前期用作售楼处，后期考虑改造为商铺。结构平面呈L形，整体位于大地库之外并且两个方向均平行于地下室外墙。抗震设防烈度为7度，第二组，IH类场地，特征周期0.55s,房屋结构高度7.60m,建筑典型剖面如图所示:将结构底层框架柱投影到地库平面上可见，外围框架柱与地库外墙之间的距离很近，X向最小净距2.050m,Y向最小净距为1.375mo业主希望售楼处先于大地库施工，并且后期施工大地库时不能影响已经建成使用的售楼处。显然售楼处单体框柱基础需与大地库脱开，且地库外墙与售楼处基础之间需打入支护桩，以便于后期开挖大地库一侧土时不影响售楼处主体结构。这样一来原本仅有Im多的空间，再考虑支护桩，常规的独立放大基础在空间上无法满足要求。3 .常见结构基础的设计3.1. 基础的主要形式砌体结构优先采用刚性条形基础，如灰土条形基础、C15素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等，当基础宽度大于2.5m时，可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。多层内框架结构，如地基土较差时，中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础，中柱宜用钢筋混凝土柱。框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震设防区可按建筑抗震设计规范第6.1.11条设柱基拉梁。无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基础。如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可采用筏板基础（有梁或无梁）。框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀，可采用箱形基础;柱网不均匀时，可采用筏板基础。有地下室，无防水要求，柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板式筏基。3. 2.基础设计应注意的主要问题无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连接节点。框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形要求，可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室，无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室，可采用筏板基础；如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基础。当地基较差，为满足地基强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。多栋高楼与裙房在地基较好（如卵石层等）、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝（沉降缝）。当地基一般，通过计算或采取措施（如高层设混凝土桩等）控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时，在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。4. 3.常见的基础类型的设计原则1、当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求，或经过经济比较采用浅基础反而不经济时，可采用桩基础。2、桩平面布置原则：2.1 力求使各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。2.2 在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。2.3 同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。2.4 大直径桩宜采用一柱一桩；筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。2.5 在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。2.6 剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响，而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。3、桩端进入持力层的最小深度：应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径)；砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d；对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于Id,且不小于0.5m。4 .基础方案比选结构专业首先提出了两种解决方案：(1)把外围柱内退，各楼层处外围采用悬挑结构。但这样室内空间会有许多柱子，对于追求开阔大空间的售楼处来说非常影响效果，在与精装专业对线无果后果断放弃。(2)采用桩基础，桩和承台内退，在基础顶面做抬柱地梁，桩和地梁相当于转换柱(有侧向支承的)和转换梁。该方案理论上可行，但后来根据地勘报告，该工程地质情况相当良好，正负零以下2m多即为可持力的粉土层，天然地基的承载力完全够用。若仅为避让支护桩而采用桩基础无疑过于浪费，且试桩带来的工期延长也与方案的初衷不符，故此的。这种做法存在的问题是:（1）地基反力分布不均匀，柱下区域反力过于集中；（2）独立基础不能包络住柱集中力的冲切锥体，抗冲切验算难满足；（3）基础偏心过大，可能发生翘曲甚至倾覆。分析后进而想到，如果采用整体性更好的基础形式，如柱下条形基础，则可以有效解决上述问题。首先条形基础通过基础梁把各柱子联系起来，协调变形，使得地基反力分布更加均匀，在整体基础的约束下，也能避免倾覆发生；再者可以将柱对独立基础的冲切转化为对基础梁的剪切作用，只要梁截面合理，验算是比较容易满足的。局部条形基础的布置如下图所示：ftl0200(4)(2ft256n>i>t>M0200(4)1420in18(2A)500x1000012020005*25:T8256/2I5253/5/5117(2A)500x1000t12200(4)B42T2562I7(2A)oooooo100（T）U柱下条形基础大样gr>（2）2-2柱下条形基础大样（二）:4fflfIWi*-*6Hl三.标准柱跨约为8.8X8.4m,采用500X100Omm的基础梁，梁高约为柱跨的18190紧邻地库的条形基础仅一侧挑出飞边，另一侧仅在框架柱位置设置竖向加腋，以满足柱主筋在基础内锚固的保护层厚度。经验算，条形基础的地基反力、零应力区、基础梁的抗剪验算等均能满足规范要求。此外，对于仅有一侧挑出飞边的条形基础，相当于基础梁仅一侧有悬挑板，承受地基反力作用，需对该梁进行抗扭验算。5 .考虑基坑支护方案的基础设计优化遇到此类基础与支护关系密切的情况时，土建设计单位应当及时与基坑支护单位联系配合，不仅支护需要根据土建的基础方案来设计，土建基础设计也应根据支护方案反提资来进行判断和优化调整。本工程基坑支护如下图所示：沿着地下室外墙在外墙与售楼处条形基础之间设置直径700mm,间距Im的灌注桩作为支护，可能因单排桩支护计算不满足，又在售楼处条基底部每隔6m左右设置了一排灌注桩，两排灌注桩顶部通过1000×700mm的冠梁连接，相当于为外排支护桩每隔一段距离提供了一道侧向支撑。在冠梁上部再设置高度约为2.6m的钢筋混凝土挡墙用于挡土。6.50(-1.30)二历 70 ,.o÷a支护桩支护桩拱取"2r麻，般孩?65001350 z¾ L=6.0m m120%原设计条形基础底面相对标高为2800m,垫层厚度70mm,故支护设计直接将冠梁顶标高定在了-2.870m,即紧贴着基础底面。小编分析认为100O×700mm的冠梁与无冠梁处的地基土刚度差异过大，当条形基础横向架越冠梁时，冠梁刚度很大而地基土刚度相对很小，导致地基反力分布不均匀，冠梁如同一根根“扁担”一样担住了基础梁，从而冠梁上方的条基将来有开裂的风险。反映到计算模型即地基实际的基床系数是不一致的，与计算假定不符。6fl208ft20寐械蹦示意§(s8TrG)OO篦。S°xsg(3e)名THozos 0io 一 XOO(ss12501250BPB3 h=B:X&Yft2LXYft2为了消除这种影响，经过与支护单位沟通，决定“各退一步”，把冠梁顶标高降低300mm,改为 -3.170m,而条形基础底标高抬高300mm,改为2500m,这样基底与冠梁之间留有600mm的“缓冲区”, 采用级配粗砂回填，可有效解决地基刚度不均匀的问题。柱下M会4-4支护歌顶部回填做法以上就是小编本次与大家分享的工程实例，最终考虑采用天然地基、条形基础的技术方案，并结合了基坑支护进行了构造优化，总体来说是一种安全、经济且施工周期较短的可实现方案。可以看出，虽然只是一个二层框架结构小房子，但由于其空间、时间的特殊性，其基础设计实操起来还是有一些值得研究之处。