超高層建筑卵石地基的沉降計算與分析

楊 虎 朱 艷

(四川省川建勘察設(shè)計院，四川 成都 610094)

1 工程概況

某擬建項目場地位于成都市高新區(qū)，該區(qū)域?qū)贀P子地臺，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，場地抗震設(shè)防烈度為7度，已考慮龍門山地震帶影響，屬相對穩(wěn)定地塊。擬建場地地貌單元屬岷江水系Ⅰ級階地。場地內(nèi)原主要為農(nóng)田，整體地形標(biāo)高在481.00 m～483.00 m左右，地勢較平坦，具從南向北逐漸升高的趨勢，后經(jīng)周邊項目棄土堆填，局部地形稍高；勘察期間測得場地勘探點孔口地面標(biāo)高480.01 m～485.09 m，最大高差5.08 m。

規(guī)劃建設(shè)凈用地面積44 283.17 m2，規(guī)劃總建筑面積233 713.47 m2，其中地上建筑面積199 428.96 m2，地下建筑面積34 284.51 m2。建筑室內(nèi)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高482.500 m(4號樓的±0.000為482.000 m)。各擬建建筑物性質(zhì)見表1。

表1 擬建物性質(zhì)一覽表

2 勘察取值

根據(jù)本次勘察資料，場地主要由以下的粉質(zhì)粘土、粉土、砂土、卵石組成。主要物理力學(xué)指標(biāo)見表2。

表2 地基巖土物理力學(xué)指標(biāo)建議值表

3 超高層建筑天然地基評價

3.1 地基均勻性評價

根據(jù)場地地基條件，各擬超高層建筑以卵石層作為地基持力層，根據(jù)JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[1]第8.2.4條，地基均勻性從以下三個方面進行評價。

1)卵石層屬同一地質(zhì)單元，工程特性差異不大，為均勻地基。

2)卵石層密實度有差異，雖均為低壓縮性土，但卵石層持力層頂面坡度大于10%，為不均勻地基。

3)按壓縮層深度Zn=(Zm+ξb)β范圍內(nèi)，當(dāng)量模量的最大值與最小值的比值與地基不均勻系數(shù)界線值K間的關(guān)系判定地基均勻性。其計算結(jié)果見表3。

表3 地基均勻性評價計算表

通過上述三個方面的評價，基礎(chǔ)以卵石層作為地基持力層，為均勻地基?？紤]到超高層受沉降變形影響較大，所以設(shè)計時應(yīng)對其進行進一步變形驗算。

3.2 超高層建筑地基變形分析與評價[3]

雖為均勻地基但考慮到超高層受沉降變形影響較大，在此仍然進行了地基變形評價的相關(guān)計算。按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》中B.0.1式并乘以成都地區(qū)經(jīng)驗系數(shù)，選取具有代表性的點進行計算擬建物主樓角點沉降量預(yù)估,計算結(jié)果詳見表4。

表4 沉降計算一覽表

計算表明：擬建物角點沉降量在18.70 mm～19.89 mm之間，平均沉降量19.41 mm，基礎(chǔ)傾斜值在3.50×10-6～3.98×10-5之間，均小于規(guī)范規(guī)定的容許變形值[2]。從該計算結(jié)果可知，卵石層作為地基持力層時引起的沉降是偏小的，這和后來的沉降檢測也是相吻合的，且根據(jù)經(jīng)驗可知沉降主要發(fā)生在施工期間和施工結(jié)束后的1年～2年內(nèi)，這對建筑物是有利的。

4 結(jié)語

結(jié)合該項目的勘察數(shù)據(jù)進行了預(yù)估沉降變形的驗算，驗算結(jié)果顯示在成都地區(qū)以卵石層作為地基持力層時，沉降變形普遍較小，據(jù)成都市高層建筑經(jīng)驗，卵石地基建筑施工封頂后，沉降可達總沉降量的60%左右，建成后一年沉降量可達總沉降量的85%左右。雖然有經(jīng)驗可取，但是針對不均勻地基在做勘察報告時按規(guī)范要求仍然需要進行沉降變形驗算，這也是為了更好地保證工程質(zhì)量，通過本文介紹，希望對其他類似的項目有一定的參考價值。