高层建筑在软土地基中持力层局部缺失时的桩基础设计
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３．１持力层相同时不同桩型经济性比较
采用ＰＨＣ预应力管桩，桩端持力层为８一ｌ一２层 土时，桩长４２ｍ，桩端进入持力层约１．５—３．０ｉｎ。管 桩外径４００ ｌＩＬｒｎ时长径比偏大，桩身结构强度不能满 性高，土性较差，也不能作桩基持力层。由于８－１—１ 层土层厚１２ ｍ左右，若按地质报告建议将第８－１—２ 层灰色粉质黏士夹粉砂作为１８层、２４层高层住宅的 桩端持力层，则工程桩桩长全部要做到４２ ｍ左右。 为保证桩基的安全、经济、合理，需探索采用第６层 暗绿一草黄色粉质黏土作桩基持力层的可能性，并 对各栋不同情况的高层住宅区别对待。 本场地周边环境条件允许预制桩施工，桩型采用 经济性优于预制钢筋混凝土方桩的高强预应力混凝土 管桩［Ｉ］（ＰＨＣ桩），不同桩径的桩的长径比均控制在８０ 左右。我们采用ＡｕｔｏＳＴＲＵＣ系列中桩基筏板计算程 序ＴＢＳＰ对有代表性的几栋楼进行了计算分析。分析 结果表明，２４层高层住宅由于荷载较大，当采用第６ 层土作桩基持力层时，单独单元（基础平面长２７ 左右，长宽比一１．８）或联体单元（基础平面长６０
左右，长宽比一４．ｏ）的基础中心计算沉降量均超过 ｅｍ，沉降量偏大，因此２４层高层住宅全部采用第
３．２单独单元的１８层住宅持力层不同时经济性比较
表４桩端持力层不同时经济性比较 Ｅｘｐｅｎｓｅｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ
桩长 （ｍ）
２４ ４２
８－１—２层灰色粉质黏土夹粉砂作为桩端持力层。而 １８层高层住宅的计算分析结果见表２＾ 表２的计算分析结果表明：当选择第６层土作桩 基持力层，其软弱下卧层第８一ｌ一１层变形较大，基 础平面长宽比较大的联体单元，地基附加应力较大， 基础沉降量偏大。同时由于第７层土层面起伏较大， 层厚变化大，基础存在发生不均匀沉降的可能性，考 虑到本工程各栋楼标准层平面不规则，联体单元上部 结构承受不均匀沉降的能力不强，为避免对上部结构 可能产生的不利影响，联体单元的１８层住宅也选用 第８—１—２层土作桩端持力层。而对于基础平面长宽 比较小的单独单元，基础计算沉降量也较小，且单独
场地地下水属浅层潜水类型，考虑不利条件下， 设计时地下水埋深高水位可采用０．５ ｍ，低水位可采
用１．５ ｍ。该场地地下水和土对混凝土无腐蚀性。本
场地地震基本烈度为７度，地基无液化问题，属ＩＶ
类场地。 ２．２桩基持力层选择
上海地区第７层草黄一灰色砂质粉土或粉砂承载 力高、压缩模量大，且埋藏深度较浅，是高层建筑的 理想首选桩基持力层。但本工程地质报告表明，本场 地第７层土层面起伏较大，且大部分区域第７层土缺 失（层厚仅０．４０—１．２ ｍ），总计１５栋高层住宅，没有 一栋楼其下土层中第７层土是完整分布于整个基础平 面范围的。地质报告的结论中明确指出，第７层土不 能作为拟建１８层及２４层高层住宅的桩基持力层。同
文章编号：１０００．１３ＩＸ（２００７）增－０２４６－０３
Ｐｉｌｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｍｉｓｓｉｎｇ ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｔａ
Ｌｉｕ Ｍｉｎｇｇｕｏ Ｙａｈ Ｍｉｎ Ｒｕｉ
Ｍｉｎｇｚｈｕｏ历哪Ｙｕ
Ｈｕ五
（Ｅａｓｔ
Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，ＬＴＤ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ
需穿过第７层厚度较大的区域，沉桩有相对难度，需 考虑相当的桩身结构强度和施工机械。沉桩可行性的 全面准确分析是确保本工程桩基施工质量的重要环 节。根据文献Ｅ２］第６．２．５条建议的用静力触探比贯入 阻力估算土的极限侧摩阻力与桩端阻力的方法，采用 文献Ｅｓ ３所建议的公式对沉桩压桩力进行了理论估算。 根据压桩力理论估算值要求桩基施工单位进行适当的 施工设备选型，如建议使用最大压入力Ｉ－－－６０００ ｋＮ的 压桩机，压桩机总重量应≥１．２倍估算压桩力，并需 对地基承载力不满足沉桩旋工要求的暗浜分布区域进 行地基处理等。同时要求于工程桩施工之前在第７层 厚度较大的位置（分散选取在场地中比较有代表性的 区域）进行３根试沉桩，以检验压桩力理论估算值的 准确性，并为工程桩施工提供参考依据。压桩力理论 估算值与试沉桩实测值见表５，由表５可见二者吻合 较好。
２０ ｍ ｍ
足沉桩要求，外径可选择５００
ｍｍ，５５０ ｍｉｌｌ，６００
Ｉｎｌｎ
等。外径５００ Ｉｎｌｎ的桩单桩承载力设计值为１９５０
ｋＮ
【２】，经试布桩发现也可布置剪力墙下轴线桩［３１，这样两 种桩径的基础底板受力差异不大，由表３可见，外径
５００
ｍｌｎ时桩基（桩较细长时）较经济。 桩端持力层为第６层时，桩长２４ｍ，桩端进入持
ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｔａ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｏ
ｅｎｓｕｒｅ
ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｐｉｌｉｎｇ
ｄｅｓｉｇｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ
ｏｎ
ｐｉｌｅ
ｊａｃｋｉｎｇ
ｆｏｒｃｅ，ｐｉｌｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｈａｖｅ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｔｉｎｇ ｓｔｒａｔａ；ｐｉｌｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
参考文献 ［１］预应力混凝土管桩（０３ＳＧ４０９）［Ｓ］．中国建筑标准设计研 究院。２００３（Ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））
ｓｐｕｎ
ｍｍ。
ｃｏｎｃｒｅ把ｐｉｌｅ（０３ｓｃｘ０９）［ｓ］．
Ｃｈｉｎａ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｓｉｇｎ＆ｒｅｓｅａｒｃｈ．２００３
表５压桩力估算值与实测值
Ｔａｂｌｅ ５ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ＆ｔｅｓｔ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐｉｌｅ ｓｉｎｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
作为沉桩可行｜生分析和桩基施工单位进行施工设备选
型的参考依据。至２００６年１０月时，本工程桩基已全 部顺利施工完毕并通过验收。其中桩端持力层采用第 ６层土的１８层住宅，至２００７年４月结构封顶时，实 测累计沉降量为３０
２桩基持力层选择
２．１工程地质概况
根据地质报告，场地地貌类型属滨海平原地貌， 现场场地已平整，地面标高３．４０。４．１０ｍ之间，场地
作者简介：刘明国，硕士，工程师
时，第７层土以下的第８－１—１层灰色粉质黏土压缩
第４０卷增刊
刘明国等・高层建筑在软土地基中持力层局部缺失时的桩基础设计 表１地层特性表
ＴａｂＩｅ １
ｏｎ
ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｌａｙｅｒ ６ ｆｏｒ ｔｈｅ １ ８一 ｓｅｌｅｃｔｅｄ
ａ８
ｓｔｏｒｙ ｄｅｔａｃｈｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
ａｎｄ ｌａｙｅｒ ８－１－２ ｆｏｒ ｔｈｅ ２４－ｓｔｏｒｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｅｒｅ
Ｔａｂｌｅ ４
ｃｏｕｒｓｅ
桩基持 力层
６ ８一ｌ－２
管桩外径 （ｍｍ）
３００
５００
单桩承载力 设计值（ｋＮ）
５９０ １９５０
桩造价 （元，ｋＮ） ２．“
２．７０
底板配 筋率
０．５０％ ０．３０％
Байду номын сангаас
注：桩基材料费参考取值如下（含压桩费）：①外径３００桩：６５：ｇ／ｍ：
②外径５００桩：１２５元，ｍ；③外径５５０桩：１７０ Ｙｒ２ｍ。
４沉桩可行性分析
本工程各栋楼均存在其下场地部分区域第７层硬
土层厚度在３ ｍ左右的情况，局部区域第７层厚度达
５．４
ｍ。当选择第８—１—２层为桩基持力层，预制桩若
本工程因场地地质情况较特殊，第７层土的层面 起伏与局部缺失给桩基础设计带来了一定难度。在对 不同层数、不同基础平面长宽比时基础沉降量进行计 算分析、以及对不同桩型进行经济性比较的基础上， 单独单元１８层住宅选用第６层土作桩端持力层，２４ 层及联体单元１ ８层住宅采用第８－１—２层土作为桩端 持力层，保证了桩基持力层选择和桩型选择的安全、 合理。预先进行的３根试沉桩的压桩力实测值与理论 估算值吻合较好，表明所建议的压桩力理论估算值可
２００００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｐｉｌｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ・ｒｉｓｅ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ ａｒｅａ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｂｅａｔｉｎｇ
ｓｔｒａｔａ
ｏｆ ｌａｙｅｒ ７ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｍｉｓｓｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ
Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐｉｌｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ
（ＪＧＪ ９４－－９４）［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ。１９９５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［４］混凝土结构设计规范（ＧＢ５００１０－－２００２）［Ｓ］．北京：中国
Ｅ－ｍａｒｌ：ｍｉｎｇｇｕｏ＿ｌｉｕ＠ｅｃａｄｉ．ｃｏｒｎ
平均标高约３．６０ ｍ。场地内分布有较大范围的暗浜。
１
工程概况
某高层住宅小区位于上海西部万里居住区，工程
各地层分布见表１。设计标高±０．０００相当于绝对标
高５．０５０ｍ。
拟建１５栋高层住宅，以及幼儿园、地下车库、沿街 底层商业用房等配套设施。工程总建筑面积约１８．６ 万ｍ２。高层住宅均设一层地下室，地上分为１８层 （室外地面至大屋面高度５１．１ ｍ）和２４层（室外地面 至大屋面高度６７．９ ｍ）两类，均采用现浇钢筋混凝土 剪力墙结构体系。
由表４的计算结果可以看出，桩端持力层为第６ 层时，桩本身造价略低，但因单桩承载力较低，不能 布置轴线桩，造成基础底板弯矩增大，底板纵筋配筋 率较高［４】，总的来讲两种桩端持力层造价基本持平。
土木工程学报
２００７定
而持力层为第６层时桩基施工难度较小，选择该层土 作持力层较为合理。
时，部分位置桩尖已位于第７层土中，因此要求接桩 采用时间较短的二氧化碳气体保护焊焊接工艺或机械 快速接头，保证沉桩的连续施工。 ５结 语
ｉｎｌｎ，４００ ｍｍ，
力层约２．４—６．０ ｍ，外径可选择３００
５００
ｎｌｌｎ等，因桩长较短，单桩承载力较低，试布桩
发现均不能布置剪力墙下轴线桩，计算比较结果与 ８－１—２层土类似，外径３００ ｍｍ时桩基较经济。．
表３管桩外径５００ｍｍ与５５０ ｎｕｎ经济性比较
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｘｐｅｎｓｅｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｉｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ
第４０卷增刊 ２００７年
土木工程学报 ＣｍＮＡ ＣＩ、ｒＩＩ，ＥＮＧＤｍＥＲＩＮＧ ＪＯＵＲＮＡＬ
Ｖ０１．４０ ２００ｒ７
高层建筑在软土地基中持力层局部缺失时的桩基础设计
刘明国
严
敏
芮明倬
张
聿
胡
佶
（华东建筑设计研究院有限公司，上海２００００２） 摘要：介绍了上海地区某高层剪力墙结构住宅工程当第７层土层面起伏与局部缺失时的桩基础设计过程。在对不 同层数、不同基础平面长宽比时基础沉降量进行计算分析以及对不同桩型进行经济性比较的基础上，单独单元 １８层住宅选用第６层土作桩端持力层，２４层及联体单元１８层住宅采用第８．１．２层士作为桩端持力层，保证了桩 基持力层选择和桩型选择的安全、合理。同时对第８．１．２层土为桩基持力层时的压桩力进行理论估算与沉桩可行 性分析，并预先进行３根试沉桩对压桩力理论估算值作检验，结果表明实测值与估算值吻合较好。 关键词：桩基础；持力层选择；沉桩可行性分析 中图分类号：ＴＵ４７３．１＋２ 文献标识码：Ａ
［２］上海市地基基础设计规范（ＤＧＪ０８—１１一１９９９）［Ｓ］．上海：
上海市工程建设标准化办公室，１９９９（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｄｅｓｉｇｎ
ｃｏｄｅ（ＤＧＪ０８—１１—１９９９）［ｓ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ，１９９９（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））
［３］建筑桩基技术规范（ＪＧＪ ９４－－９４）［Ｓ］．北京：中国建筑工 业出版社。１９９５（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ
Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌｓ
单元上部结构的整体刚度也较好，综合考虑沉桩可行 性等因素，单独单元的１８层住宅选用第６层土作桩 端持力层。
表２
Ｔａｂｌｅ ２
１８层住宅基础中心计算沉降量
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ １８－ｓｔｏｒｙ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ
３桩基础经济性比较
采用ＰＨＣ预应力管桩，桩端持力层为８一ｌ一２层 土时，桩长４２ｍ，桩端进入持力层约１．５—３．０ｉｎ。管 桩外径４００ ｌＩＬｒｎ时长径比偏大，桩身结构强度不能满 性高，土性较差，也不能作桩基持力层。由于８－１—１ 层土层厚１２ ｍ左右，若按地质报告建议将第８－１—２ 层灰色粉质黏士夹粉砂作为１８层、２４层高层住宅的 桩端持力层，则工程桩桩长全部要做到４２ ｍ左右。 为保证桩基的安全、经济、合理，需探索采用第６层 暗绿一草黄色粉质黏土作桩基持力层的可能性，并 对各栋不同情况的高层住宅区别对待。 本场地周边环境条件允许预制桩施工，桩型采用 经济性优于预制钢筋混凝土方桩的高强预应力混凝土 管桩［Ｉ］（ＰＨＣ桩），不同桩径的桩的长径比均控制在８０ 左右。我们采用ＡｕｔｏＳＴＲＵＣ系列中桩基筏板计算程 序ＴＢＳＰ对有代表性的几栋楼进行了计算分析。分析 结果表明，２４层高层住宅由于荷载较大，当采用第６ 层土作桩基持力层时，单独单元（基础平面长２７ 左右，长宽比一１．８）或联体单元（基础平面长６０
左右，长宽比一４．ｏ）的基础中心计算沉降量均超过 ｅｍ，沉降量偏大，因此２４层高层住宅全部采用第
３．２单独单元的１８层住宅持力层不同时经济性比较
表４桩端持力层不同时经济性比较 Ｅｘｐｅｎｓｅｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ
桩长 （ｍ）
２４ ４２
８－１—２层灰色粉质黏土夹粉砂作为桩端持力层。而 １８层高层住宅的计算分析结果见表２＾ 表２的计算分析结果表明：当选择第６层土作桩 基持力层，其软弱下卧层第８一ｌ一１层变形较大，基 础平面长宽比较大的联体单元，地基附加应力较大， 基础沉降量偏大。同时由于第７层土层面起伏较大， 层厚变化大，基础存在发生不均匀沉降的可能性，考 虑到本工程各栋楼标准层平面不规则，联体单元上部 结构承受不均匀沉降的能力不强，为避免对上部结构 可能产生的不利影响，联体单元的１８层住宅也选用 第８—１—２层土作桩端持力层。而对于基础平面长宽 比较小的单独单元，基础计算沉降量也较小，且单独
场地地下水属浅层潜水类型，考虑不利条件下， 设计时地下水埋深高水位可采用０．５ ｍ，低水位可采
用１．５ ｍ。该场地地下水和土对混凝土无腐蚀性。本
场地地震基本烈度为７度，地基无液化问题，属ＩＶ
类场地。 ２．２桩基持力层选择
上海地区第７层草黄一灰色砂质粉土或粉砂承载 力高、压缩模量大，且埋藏深度较浅，是高层建筑的 理想首选桩基持力层。但本工程地质报告表明，本场 地第７层土层面起伏较大，且大部分区域第７层土缺 失（层厚仅０．４０—１．２ ｍ），总计１５栋高层住宅，没有 一栋楼其下土层中第７层土是完整分布于整个基础平 面范围的。地质报告的结论中明确指出，第７层土不 能作为拟建１８层及２４层高层住宅的桩基持力层。同
文章编号：１０００．１３ＩＸ（２００７）增－０２４６－０３
Ｐｉｌｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｍｉｓｓｉｎｇ ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｔａ
Ｌｉｕ Ｍｉｎｇｇｕｏ Ｙａｈ Ｍｉｎ Ｒｕｉ
Ｍｉｎｇｚｈｕｏ历哪Ｙｕ
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（Ｅａｓｔ
Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，ＬＴＤ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ
需穿过第７层厚度较大的区域，沉桩有相对难度，需 考虑相当的桩身结构强度和施工机械。沉桩可行性的 全面准确分析是确保本工程桩基施工质量的重要环 节。根据文献Ｅ２］第６．２．５条建议的用静力触探比贯入 阻力估算土的极限侧摩阻力与桩端阻力的方法，采用 文献Ｅｓ ３所建议的公式对沉桩压桩力进行了理论估算。 根据压桩力理论估算值要求桩基施工单位进行适当的 施工设备选型，如建议使用最大压入力Ｉ－－－６０００ ｋＮ的 压桩机，压桩机总重量应≥１．２倍估算压桩力，并需 对地基承载力不满足沉桩旋工要求的暗浜分布区域进 行地基处理等。同时要求于工程桩施工之前在第７层 厚度较大的位置（分散选取在场地中比较有代表性的 区域）进行３根试沉桩，以检验压桩力理论估算值的 准确性，并为工程桩施工提供参考依据。压桩力理论 估算值与试沉桩实测值见表５，由表５可见二者吻合 较好。
２０ ｍ ｍ
足沉桩要求，外径可选择５００
ｍｍ，５５０ ｍｉｌｌ，６００
Ｉｎｌｎ
等。外径５００ Ｉｎｌｎ的桩单桩承载力设计值为１９５０
ｋＮ
【２】，经试布桩发现也可布置剪力墙下轴线桩［３１，这样两 种桩径的基础底板受力差异不大，由表３可见，外径
５００
ｍｌｎ时桩基（桩较细长时）较经济。 桩端持力层为第６层时，桩长２４ｍ，桩端进入持
ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｔａ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｏ
ｅｎｓｕｒｅ
ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｐｉｌｉｎｇ
ｄｅｓｉｇｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ
ｏｎ
ｐｉｌｅ
ｊａｃｋｉｎｇ
ｆｏｒｃｅ，ｐｉｌｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｈａｖｅ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｔｉｎｇ ｓｔｒａｔａ；ｐｉｌｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
参考文献 ［１］预应力混凝土管桩（０３ＳＧ４０９）［Ｓ］．中国建筑标准设计研 究院。２００３（Ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））
ｓｐｕｎ
ｍｍ。
ｃｏｎｃｒｅ把ｐｉｌｅ（０３ｓｃｘ０９）［ｓ］．
Ｃｈｉｎａ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｓｉｇｎ＆ｒｅｓｅａｒｃｈ．２００３
表５压桩力估算值与实测值
Ｔａｂｌｅ ５ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ＆ｔｅｓｔ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐｉｌｅ ｓｉｎｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
作为沉桩可行｜生分析和桩基施工单位进行施工设备选
型的参考依据。至２００６年１０月时，本工程桩基已全 部顺利施工完毕并通过验收。其中桩端持力层采用第 ６层土的１８层住宅，至２００７年４月结构封顶时，实 测累计沉降量为３０
２桩基持力层选择
２．１工程地质概况
根据地质报告，场地地貌类型属滨海平原地貌， 现场场地已平整，地面标高３．４０。４．１０ｍ之间，场地
作者简介：刘明国，硕士，工程师
时，第７层土以下的第８－１—１层灰色粉质黏土压缩
第４０卷增刊
刘明国等・高层建筑在软土地基中持力层局部缺失时的桩基础设计 表１地层特性表
ＴａｂＩｅ １
ｏｎ
ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｌａｙｅｒ ６ ｆｏｒ ｔｈｅ １ ８一 ｓｅｌｅｃｔｅｄ
ａ８
ｓｔｏｒｙ ｄｅｔａｃｈｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
ａｎｄ ｌａｙｅｒ ８－１－２ ｆｏｒ ｔｈｅ ２４－ｓｔｏｒｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｅｒｅ
Ｔａｂｌｅ ４
ｃｏｕｒｓｅ
桩基持 力层
６ ８一ｌ－２
管桩外径 （ｍｍ）
３００
５００
单桩承载力 设计值（ｋＮ）
５９０ １９５０
桩造价 （元，ｋＮ） ２．“
２．７０
底板配 筋率
０．５０％ ０．３０％
Байду номын сангаас
注：桩基材料费参考取值如下（含压桩费）：①外径３００桩：６５：ｇ／ｍ：
②外径５００桩：１２５元，ｍ；③外径５５０桩：１７０ Ｙｒ２ｍ。
４沉桩可行性分析
本工程各栋楼均存在其下场地部分区域第７层硬
土层厚度在３ ｍ左右的情况，局部区域第７层厚度达
５．４
ｍ。当选择第８—１—２层为桩基持力层，预制桩若
本工程因场地地质情况较特殊，第７层土的层面 起伏与局部缺失给桩基础设计带来了一定难度。在对 不同层数、不同基础平面长宽比时基础沉降量进行计 算分析、以及对不同桩型进行经济性比较的基础上， 单独单元１８层住宅选用第６层土作桩端持力层，２４ 层及联体单元１ ８层住宅采用第８－１—２层土作为桩端 持力层，保证了桩基持力层选择和桩型选择的安全、 合理。预先进行的３根试沉桩的压桩力实测值与理论 估算值吻合较好，表明所建议的压桩力理论估算值可
２００００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｐｉｌｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ・ｒｉｓｅ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ ａｒｅａ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｂｅａｔｉｎｇ
ｓｔｒａｔａ
ｏｆ ｌａｙｅｒ ７ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｍｉｓｓｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ
Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐｉｌｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ
（ＪＧＪ ９４－－９４）［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ。１９９５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［４］混凝土结构设计规范（ＧＢ５００１０－－２００２）［Ｓ］．北京：中国
Ｅ－ｍａｒｌ：ｍｉｎｇｇｕｏ＿ｌｉｕ＠ｅｃａｄｉ．ｃｏｒｎ
平均标高约３．６０ ｍ。场地内分布有较大范围的暗浜。
１
工程概况
某高层住宅小区位于上海西部万里居住区，工程
各地层分布见表１。设计标高±０．０００相当于绝对标
高５．０５０ｍ。
拟建１５栋高层住宅，以及幼儿园、地下车库、沿街 底层商业用房等配套设施。工程总建筑面积约１８．６ 万ｍ２。高层住宅均设一层地下室，地上分为１８层 （室外地面至大屋面高度５１．１ ｍ）和２４层（室外地面 至大屋面高度６７．９ ｍ）两类，均采用现浇钢筋混凝土 剪力墙结构体系。
由表４的计算结果可以看出，桩端持力层为第６ 层时，桩本身造价略低，但因单桩承载力较低，不能 布置轴线桩，造成基础底板弯矩增大，底板纵筋配筋 率较高［４】，总的来讲两种桩端持力层造价基本持平。
土木工程学报
２００７定
而持力层为第６层时桩基施工难度较小，选择该层土 作持力层较为合理。
时，部分位置桩尖已位于第７层土中，因此要求接桩 采用时间较短的二氧化碳气体保护焊焊接工艺或机械 快速接头，保证沉桩的连续施工。 ５结 语
ｉｎｌｎ，４００ ｍｍ，
力层约２．４—６．０ ｍ，外径可选择３００
５００
ｎｌｌｎ等，因桩长较短，单桩承载力较低，试布桩
发现均不能布置剪力墙下轴线桩，计算比较结果与 ８－１—２层土类似，外径３００ ｍｍ时桩基较经济。．
表３管桩外径５００ｍｍ与５５０ ｎｕｎ经济性比较
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｘｐｅｎｓｅｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｉｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ
第４０卷增刊 ２００７年
土木工程学报 ＣｍＮＡ ＣＩ、ｒＩＩ，ＥＮＧＤｍＥＲＩＮＧ ＪＯＵＲＮＡＬ
Ｖ０１．４０ ２００ｒ７
高层建筑在软土地基中持力层局部缺失时的桩基础设计
刘明国
严
敏
芮明倬
张
聿
胡
佶
（华东建筑设计研究院有限公司，上海２００００２） 摘要：介绍了上海地区某高层剪力墙结构住宅工程当第７层土层面起伏与局部缺失时的桩基础设计过程。在对不 同层数、不同基础平面长宽比时基础沉降量进行计算分析以及对不同桩型进行经济性比较的基础上，单独单元 １８层住宅选用第６层土作桩端持力层，２４层及联体单元１８层住宅采用第８．１．２层士作为桩端持力层，保证了桩 基持力层选择和桩型选择的安全、合理。同时对第８．１．２层土为桩基持力层时的压桩力进行理论估算与沉桩可行 性分析，并预先进行３根试沉桩对压桩力理论估算值作检验，结果表明实测值与估算值吻合较好。 关键词：桩基础；持力层选择；沉桩可行性分析 中图分类号：ＴＵ４７３．１＋２ 文献标识码：Ａ
［２］上海市地基基础设计规范（ＤＧＪ０８—１１一１９９９）［Ｓ］．上海：
上海市工程建设标准化办公室，１９９９（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｄｅｓｉｇｎ
ｃｏｄｅ（ＤＧＪ０８—１１—１９９９）［ｓ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ，１９９９（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））
［３］建筑桩基技术规范（ＪＧＪ ９４－－９４）［Ｓ］．北京：中国建筑工 业出版社。１９９５（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ
Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌｓ
单元上部结构的整体刚度也较好，综合考虑沉桩可行 性等因素，单独单元的１８层住宅选用第６层土作桩 端持力层。
表２
Ｔａｂｌｅ ２
１８层住宅基础中心计算沉降量
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ １８－ｓｔｏｒｙ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ
３桩基础经济性比较