軟地基上的承重結構基礎設計與施工

        [摘要] 小灣水電站左岸孔雀溝砂石料加工系統(tǒng)所處地段地形不完整，地質條件復雜，斷裂構造比較發(fā)育，堆積層較厚，全風化巖體底界水平埋深一般1m～5m，強風化巖體底界水平埋深一般15m～20m，弱風化巖體底界水平埋深一般50m～60m，并在構造發(fā)育的巖體中存在隔層和囊狀風化現象。因此，在系統(tǒng)承重結構基礎的設計與施工過程中，根據不同的地質條件和地基承載力情況采用了不同的基礎結構形式，很好地解決了系統(tǒng)建設過程中軟基礎處理這一難題。 關鍵詞承重結構地基基礎 小灣地區(qū)氣候惡劣，數百米的高邊坡地質情況極為復雜，巖石風化、破碎，尤其是小灣左岸砂石料加工系統(tǒng)（以下簡稱左砂系統(tǒng)）地處左岸孔雀溝內，孔雀溝屬自然沖溝，兩側溝床覆蓋層較厚。經過系統(tǒng)一期開挖，揭露出的平臺基礎條件非常差，小部分區(qū)域已挖到巖層，但都屬于全風化巖石，大部分平臺尚處于覆蓋土之上，地基承載能力較小，部分車間還布置于回填土之上。左砂系統(tǒng)就是在這樣艱苦的條件下修建起來的，在建設過程當中遇到了許多以前不曾遇到過的難題，現就特殊地質條件下左砂系統(tǒng)車間基礎結構設計和相應的施工方法在系統(tǒng)建設當中的應用進行說明。 在左砂系統(tǒng)建設過程當中，由于整體規(guī)劃、場地限制和先天地形、地質等因素的影響，經常無法避免一些地基承載力較差的基礎，這其中包括人工回填基礎，我們統(tǒng)稱之為軟基礎，其地基承載力一般在0.15mpa以下。
       對于承重結構，尤其是承受動荷載的多層結構形式，其基礎處理顯得尤為重要，其基礎結構形式也是多種多樣，針對荷載大小、類型的不同以及結構形式的差異，采用什么樣的基礎結構形式才能既穩(wěn)定、節(jié)約，又便于施工呢？ 針對這一工程建設中不可避免的問題，國內外相關專業(yè)人士在這一方面做了長時間、多方面的研究和摸索，并在實踐中不斷進行驗證。根據不同的荷載形式、大小，結構穩(wěn)定性要求等，在方便施工和節(jié)約材料的前提下，基礎結構形式主要被劃分為如下三種：1、獨立墩結構；2、條形結構；3、整板結構。其中獨立墩結構主要適用于荷載較小，結構形式較為簡單的框架結構立柱基礎，且基礎地基承載力分布較均勻，不會由于降雨、地表水侵蝕等而出現不均勻沉降；條形基礎結構主要適用于荷載較大，地基承載力無法滿足獨立墩結構要求，且荷載形式多樣，存在較大振動，對結構穩(wěn)定性要求較高的結構形式，尤其對于占地面積大，地基承載力分布不均勻，存在軟、硬基礎共存，分布無序等情況的結構基礎處理尤為適用；整板結構則主要適用于整體基礎面積小，結構高度大，而荷載也非常大的重壓結構軟基礎處理。

       但是要注意的是，我們所談的軟基礎處理，都是在滿足結構最大壓力低于軟基礎最大地基承載力的前提下進行的，這是首要條件。因此，在選擇基礎結構形式之前，我們首先要做的就是對結構荷載進行計算，根據所選不同基礎結構形式下的不同平均壓力與地基承載力之間的關系來選擇最適合的基礎結構形式。 針對上述三種基礎結構形式的特點和相應的適用范圍，結合小灣水電站左岸砂石加工系統(tǒng)建設過程中出現的具體情況，就三種基礎結構的設計與施工在小灣左岸砂石料加工系統(tǒng)建設當中的應用進行分析說明。 獨立墩基礎也叫柱下單獨基礎，按照基礎形式可分為錐形基礎和階梯形基礎兩種，通常采用強度等級為c20~c25的混凝土進行澆筑，也有少部分基礎由于土壤含有特殊腐蝕物質而采用強度等級更高且含有防腐材料的混凝土進行澆筑，我們可避而不談這個方面，只談普通條件下的獨立墩設計。我們首先計算出由柱子傳到基礎頂面的軸心壓力設計值n，然后根據經驗假設出基礎獨立墩高度h和基礎埋置深度d，取基礎本身及填土容重為rm=20kn/m3，取軟基礎的休正地基承載力f為0.15mpa，則可以根據公式a≥rdn/（f－rdrmd）計算出獨立墩的底面面積，再用受沖切承載力公式fl≤0.7ftbmh0/rd對假設的h進行驗算，如不滿足要求，則調整h值，直到滿足要求為止。實際上我們在進行獨立墩計算時，是將其在每個方向的突出部分作為倒置的懸臂板來計算的，還值得提的一點是，為使其各突出邊所受的承載力均勻，從而保證柱上壓力均勻分布到獨立墩底面上，我們在具體施工的時候可采用30cm~50cm厚碎石對部分軟基礎進行換填，以保證其受力均勻。

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