新景花苑高层住宅天然地基勘察设计

【摘要】为了查明新景花苑天然地基土的持力层与下卧层地基承载力，本文对拟建场地地基土进行多种原位测试，勘察结果表明，新景花苑天然地基土强度完全满足18层建筑设计。

【关键词】持力层；下卧层；天然地基；原位测试；

中图分类号：TU433 文章编码：

工程概况

常州位于扬子板块下扬子印支期前陆褶皱冲断带。区域地层属于下扬子地区江南地层小区，基岩上覆盖着160-220米厚的第四系冲积层。据收集的资料，预估新景花苑场地浅层地表下6.5m以内是可塑~硬塑状态的粘性土，厚度在4.5m左右，地基承载力高，物理力学性质较好；下卧层一般为中密~密实的砂性土，物理力学性质也很好。

以往类似18层左右的高层建筑中，没有充分利用浅层粘性土的物理力学性质，多采用桩基础，本项目勘察时对浅层粘性土进行多种原位测试试验，论证了该拟建场地18层左右的高层建筑采用天然地基的可行性，

2 工程实例

2.1工程特点及勘察工作概况

拟建新景花苑位于常州市新北区新桥镇，拟建住宅房为11～18F的框架剪力墙结构，均设一层地下室，基底压力约为190～300kPa，基底标高为黄海高程1.2～1.4m。

该场地原始地面平均高程约1m，经过收集和周边的勘察资料，推断本场地为正常沉积地层分布区，根据拟建筑物基底的标高，可以看出拟建筑物的地基位于可塑-硬塑状态的粘性土上。

通过以上地质资料，本工程高层住宅拟按天然地基的基础方案进行勘察，针对本方案基础持力层和地基主要受力层的地基承载力，除采用常规勘察手段以外，还针对性地采用了荷载试验及其它原位测试方法；并对该高层建筑物地基变形特征进行了预测。

2.2 工程地质水文地质条件

2.2.1土层工程特性指标

在本次勘察深度范围内，场地内地层属第四系全新统(Q4)及上更新统(Q3)长江下游三角洲冲积层，自上而下可分为10个工程地质单元层，13个亚层，分述如表1。

2.2.2 地下水

拟建场地地下水按其埋藏条件可分为上层滞水和承压水。上层滞水埋藏于①层填土中，其主要补给源为大气降水、人工用水、地表迳流，主要以蒸腾作用排泄，本次测得上层滞水水位埋深为0.50～0.90m，平均标高为黄海标高3.54m，上层滞水水位年变化幅度约为+0.5m。承压水埋藏于⑤层粉土、⑥1层粉砂、⑥2层粉细砂、⑥3层粉砂及⑾层粉砂层中，其主要补给源为京杭大运河和长江水的侧向补给，排泄途径亦相同，水量较丰富。

2.3 地基承载力的确定

基底标高为黄海高程1.2～1.4m，位于③1粘土层中，下卧层为③2层粘土、④层粉质粘土、⑤层粉土。土试成果表明③1～④层均为超固结土，对天然地基承载力、地基变形、地基均匀性验算,因此为了更准确测定以上层地基土的承载力，采用了静力触探、浅层平板载荷试验、螺旋板荷载试验、旁压试验等原位测试和室内固结快剪综合方法确定承载力。

土层主要工程特性指标表1

2.3.1浅层平板载荷试验

对筏基直接持力层③1层粘布置了浅层平板载荷试验点3个，承压板面积为0.5m2（0.707×0.707），各试验点试坑底标高为黄海高程1.2m，表面用15cm厚粗砂找平，采用慢速维持荷载法加荷， 1#～3#试验点平板载荷试验成果统计表见表2。

浅层平板载荷试验成果统计表 表2

2.3.2螺旋板载荷试验

下卧层③2层粘土、④层粉质粘土及⑤层粉土的承载力能否满足要求直接决定能否采用天然地基，为了确定其地基承载力，勘察共布置了3个勘探孔共9点次螺旋板载荷试验，采用WDL型螺旋板载荷试验仪，直径Φ113mm，投影面积100cm2的螺旋板，采用常规慢速法加荷，螺旋板载荷试验成果及估算的主要土性参数见表3。

螺旋板载荷试验成果表表3

2.3.3旁压试验

本次勘察共布置了4个旁压试验孔，采用预钻式旁压仪，旁压试验成果及估算的主要土性参数见表4。

旁压试验成果表 表4

2.3.4综合确定地基承载力

对各种勘察手段取得的地基承载力进行综合确定，如表5.

地基承载力特征值表表5

2.4住宅楼天然地基的岩土分析与评价

2．4．1 天然地基承载力验算

现以18层（20＃房）住宅，94#孔为例，根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》第5.2.1条、第5.2.7条验算地基土（持力层及下卧层）承载力能满足上部荷载要求，如表6。

天然地基承载力验算表 表6

注：1.地下水位取黄海高程0.5m；2.按筏基模式估算，建筑平面尺寸按面积等代取37.0m×10.5m，基础尺寸取38.6m×12.1m,基底标高1.2m。

2.4.2 天然地基沉降估算

沉降估算条件：准永久荷载组合每层取12.5kN/㎡，地下水位取黄海高程0.5m，室内地坪+0.0为黄海高程5.4m，基底标高1.2～1.4m。

天然地基基础沉降估算采用《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002第5.3.5条分层总和法估算，估算结果如表7。

按规范要求判定是否为均匀地基 均匀地基

20#房沉降估算表表7

倾斜是否满足规范要求(＜3‰) 满足要求

2.4.3地基均匀性评价

根据JGJ72—2004《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.2.4条，所有拟建住宅楼当采用天然地基时，均满足以下条件，可判为均匀性地基。

a、住宅楼基底标高为黄海高程1.2～1.4m，均位于③1层粘土中；持力层底面的坡度均小于10%；

b、持力层及其下卧土层均为中压缩性土，持力层为③1层粘土，下卧层为③2层粘土、④层粉

质粘土和⑤层粉土，经计算持力层及下卧层在基

础宽度方向上的厚度差值均小于0.05b；

c、同一建筑物下各钻孔地基变形计算深度范围内 ESmax/ESmin的比值均小于地基不均匀系数界限值K。具体详见表8。

地基均匀性表 表8

2.4.4 基坑坑底稳定性

住宅楼地下自行车库基底黄海高程+1.2m，地下汽车库基底黄海高程-0.3m，对基坑开挖可能有影响的为赋存于④～⑥3层的承压水，勘察期间平均水头标高为黄海高程＋0.20m，预计基坑施工期间的最高水头标高为黄海高程+0.5m，含水层顶面黄海高程取-1.7m，透水层以上土的饱和重度取19.8kN/m3，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002附录W基坑底抗渗流稳定性公式

γm(t+Δt)/pw≥1.1计算，临界深度为黄海高程-0.5m。本工程基坑底标高-0.3～1.2m，位于临界深度以上，故承压水对本工程基坑开挖无影响。电梯井位置可能开挖较深，建议采用局部的轻型井点降水。

综上所述，采用天然地基筏板基础可行。

3 结论

1) 本文采用多种原位测试技术对持力层和下卧层进行了勘察，从而准确的获得了地基土的承载力。

2）在常州地区正常沉积地层建造18层以下的高层建筑，有条件时可考虑采用天然地基，会节约成本。

[1] 机械工业勘察设计院.高层建筑岩土工程勘察规程[S].北京：中国建筑工业出版社,2004.

[2] 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2002.

［作者简介］

黄元庆，（1965-），男，江苏，大学专科，高级工程师，注册岩土工程师，Email： ；