【同辰原创】岩溶地区高层塔楼基础方案设计与经济性分析
- 时间:2025-02-21
- 作者:同辰建筑
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岩溶地质是由水对可溶性岩石(如石灰岩、石膏岩和大理石)的长期侵蚀和溶解作用形成的一种特殊地质构造。这种地质条件通常伴随着溶洞、裂隙等复杂地下结构,对高层建筑的基础设计提出了严峻挑战。
在岩溶地区进行高层塔楼基础设计时,需综合考虑溶洞、裂隙的分布及其对地基稳定性的影响,同时进行经济性比选,以确保设计方案在技术可行性和经济性上达到最优平衡。
01、工程概况:
福建省某高层住宅项目,总建筑面积约13.6万㎡。
地面下设1层框架结构地下室,地上为23~27层高层住宅(剪力墙)。
抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,地震分组为第二组,场地类别为二类。
拟建场地为典型的岩溶地质,土洞和溶洞发育广泛,分布普遍。
设计项目正负零标高为362.10米,基础底标高约为356.1米。
主要土层地基参数如下:
02、典型楼栋基础方案设计:
2.1 选取项目2#塔楼作为典型进行设计分析。
2.2 选取地勘剖面14-14’中ZK51为桩基计算地质条件,进行桩基设计计算。
▲ 地勘剖面14-14’
2.3 复合地基桩间土承载力特征值取280kpa。
2.4 局部基底卵石层仅0.5米下卧粉质黏土层,复合地基桩间土承载力取250kpa。
2.5 根据现有相关设计条件,塔楼桩基方案设计如下:
方案1、冲孔灌注桩基础
方案工程量测算:
03、案例小结:
3.1 各桩基方案均能满足结构计算要求,但预应力管桩的施工可行性需现场验证,尤其是穿过上部卵石层的有一定施工难度。
3.2 施工工期方面:冲孔灌注桩耗时最长,而地基处理(管桩、CFG)方案的工期相对较短(减少约30%)。
3.3 经济性分析表明,地基处理方案3、4、5的综合效益最优,相较于方案1,单栋塔楼基础可节省造价约20万元(28%)。
04、分析结论:
在岩溶地质条件下进行高层塔楼基础设计时,传统方法通常采用灌注桩穿透并填充溶洞、土洞的处理措施。虽然该方法能够满足工程需求,但也存在溶洞顶部易塌孔、注浆量难以控制、工期较长等问题,导致成本及工期不可控。
通过本项目的选型对比分析,采用了管桩基础地基处理方案,仅对少数溶洞进行单独超前注浆加固。该方案在成本、工期和环境影响等方面均表现出显著优势,为类似工程提供了有价值的参考。