某高层建筑地基设计实例分析某高层建筑地基设计实例分析摘要：天然地基都有一定的承载力，当设计的基础应力超过天然地基的承载力时，如何能充分利用天然地基的承载力，同时使超过天然地基承载力的部分采用桩基承担，使土的承载力得以充分发挥。本文通过工程实例阐述复合地基在工程上的应用。关键词：复合地基；夯扩桩；设计计算；溶洞中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1、刚性桩复合地基特点刚性桩复合地基即是采用刚性桩增强天然地基的部分土体，通过设置于基础和桩之间的褥垫层来使增强体和地基土共同承担荷载的人工地基。夯扩桩是沉管灌注桩的施工工艺与机械挤扩桩的桩基基础相结合的产物，即用柴油锤等将内外双管打入桩位，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型。它具有止淤止水，减少缩颈和断桩，工程造价低等优点。2刚性桩复合地基的工作机理刚性桩复合地基主要通过挤密(反映在桩土应力比上)和置换(反映在置换率上)两种途径来大幅度地提高复合地基承载力。在外荷载作用下，复合地基中桩与土是在等变形条件下工作的。由于桩土刚度差异较大，桩身压缩变形量小于桩间土的压缩变形量，两者的差距需由桩与土的相对位移来完成。由于刚性桩桩土应力及压缩模量都较大，特别是桩端有好土时，将难于向下刺人满足变形协调。因此，刚性桩复合地基设计计算中褥垫层的设置成为关键。有资料表明，调节褥垫层的厚度能明显改变刚性桩复合地基的承载力与变形。刚性桩复合地基在加荷初期，是与基础直接接触的褥垫层受到垂直荷载的作用而压缩，随着进一步的加荷，荷载将均匀地传递到桩顶及桩间土，由于面积置换率小，在加荷不大时桩土应力比接近于1，这时绝大部分荷载由桩间土承担。随着荷载增加，桩问土压缩沉降加大，桩土应力比随之逐渐增大，上部荷载逐渐向桩转移，通过褥垫层对荷载的调整作用，而使桩问土的承载力得以充分发挥，而大于桩间土承载能力的荷载由桩承担，从而实现桩土共同作用。因此，刚性桩复合地基可通过增大桩径、缩小桩间距来提高置换率；也可通过增加桩长，将桩打到硬土层来提高单桩承载力，大大提高桩土应力比从而增大复合地基承载力。3、工程概况某建筑物地上16层、一层地下室的住宅，楼高54.00m，一期地上总建筑面积112278?，地下总建筑面积为25604?。场地的复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，建筑场地类别为三类，建筑物地基基础设计等级为乙级。地下室底板板厚400mm，采用C30微膨胀混凝土。4刚性桩复合地基设计方案根据补充施工勘探报告揭露的地质，本场地的岩溶发育，钻探见洞率高，场地的基岩变化起伏大。为避免基础沉降大和地基承载力小的问题，根据复合地基的承载机理，决定对塔楼部分采用刚性桩复合地基的设计方案。选夯扩桩做为刚性桩是因为其在桩端形成扩大头，提高了桩端支承面积，同时夯扩挤密了桩端土，增大了桩端阻力，最终使得桩承载力得到提高。采用桩身直径500mm，扩大头直径为900mm的夯扩桩，等边三角形布桩，桩中心距为1.75m,桩端持力层为地质资料中③2、③3编号的粉质粘土层或石灰岩面，桩身混凝土强度等级均为C25。由夯扩桩单桩竖向承载力特征值公式Rk=πdΣLixqsa+π/4xD²xβxqpa根据钻孔资料计算出Rk范围在736kN~1183kN,取所有钻孔承载力计算的平均值为1000kN。但因为基础在溶洞发育地区，所以对Rk取调整系数0.6，则最后单桩竖向承载力特征值为600kN。5刚性桩复合地基设计针对尽可能减少主楼的地基沉降这一目的，选用φ600的桩，以基底下17.1m的中粗砂层为桩端层，并要求进入0.9m，设计桩长17.0m。桩顶以上铺设100mm厚的级配砂石。计算得单桩承载力极限值Qu=2000kN，设计值R=1200kN，桩间土承载力设计值fsp=318kPa，桩间土承载力折减系数β取0.7，计算得桩土面积置换率m=0.081，正方形布桩，计算桩中心距为1.87m结合基础形式，实际采用矩形布桩，桩中心距为1.850mx1.825，桩土面积置换率为0.084。整个工程共布桩684根。5.1设计计算（1）天然地基承载力特征值计算勘察报告中提供的淤泥质土承载力特征值的经验值fak为60kPa，基础底面土的加权平均重度γm=6kN/m³，地下室的抗浮水位的高程按地勘报告为±0.00m，...