熊小輝

廣西中盛建筑設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧 530022

摘要：本文通過廣西區(qū)南寧市某工程實(shí)例，當(dāng)坡地建筑采用預(yù)制樁基礎(chǔ)時(shí)，針對(duì)土壓力對(duì)建筑的不利影響提出一些合理的做法。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁；坡地建筑；靜止土壓力；被動(dòng)土壓力

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，越來越多的建筑需要建造在坡地上。在坡地上建造多高層建筑時(shí)，須將坡地修整成臺(tái)階地形，建筑物跨越臺(tái)階順階建造，這時(shí)建筑周邊就會(huì)有一側(cè)有擋土墻，而另外一側(cè)沒有擋土墻的情況出現(xiàn)（如圖1示）。在這種場(chǎng)地建造房屋時(shí)，地形、地貌、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件往往比較復(fù)雜，其建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有特殊性，既有利于因地制宜、順應(yīng)地形，設(shè)計(jì)出獨(dú)特的建筑作品，也容易因結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)不當(dāng)而出現(xiàn)工程事故。以下筆者將通過工程實(shí)例來分析坡地建筑采用預(yù)制樁時(shí)，土壓力對(duì)建筑的不利影響。

一、工程概況：

本工程位于廣西區(qū)南寧市某工業(yè)廠區(qū)，為8#廠房樓。地上6層，地下1層，采用框架結(jié)構(gòu)。本工程地下1層僅一側(cè)有土體約束，不能算作結(jié)構(gòu)意義上的地下室。柱網(wǎng)為8.1m×8.1m，建筑平面為72.9m×48.6m的矩形；層高除負(fù)一層為5.0m，一層為4.2m外，二層及以上層高均為3.9m。小區(qū)內(nèi)部標(biāo)高為0.000，小區(qū)外面的道路標(biāo)高為-5.000，負(fù)一層是向外開放的商鋪或者車庫(kù)，一層及以上為生產(chǎn)車間，如圖1示。場(chǎng)地土層自上而下的分布及各土層物理力學(xué)指標(biāo)等詳見下表：

層

號(hào) 土層

名稱 層底

標(biāo)高 重度γ

KN/m3 粘聚力標(biāo)準(zhǔn)

值C（kPa） 內(nèi)摩擦角

ψ（0） 壓縮模量

Es（MPa）

① 素填土 -25.0 19.5 25kPa 15.4 4

② 含礫粉質(zhì)粘土 未鉆透 19.4 40kPa 21 10

由于室內(nèi)地面在①層素填土范圍，為欠固結(jié)土，因此不宜采用天然地基。經(jīng)綜合考慮后基礎(chǔ)采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁型為：PHC-AB型-D500-壁厚125，樁間距（樁心距）取s=3.5d=1750mm，單樁承載力特征值Ra=1800KN（設(shè)計(jì)時(shí)需扣除300KN的負(fù)摩阻力），樁端持力層為②層含礫粉質(zhì)粘土層，樁端阻力極限值qpk=2500kpa，要求樁端進(jìn)入持力層不小于6.0m，樁長(zhǎng)約25m。

二、土壓力對(duì)建筑的影響：

土壓力對(duì)建筑會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平方向的推力，當(dāng)建筑周邊此推力比較均勻時(shí)，可以僅計(jì)算擋土墻的配筋、裂縫；當(dāng)建筑周邊此推力不均勻時(shí)，不僅要計(jì)算擋土墻的配筋、裂縫，還要考慮土壓力對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。土壓力對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響包括兩個(gè)方面：第一是將上部結(jié)構(gòu)看做是固結(jié)在基礎(chǔ)面的懸臂結(jié)構(gòu)，土壓力作用下相關(guān)范圍內(nèi)的墻、柱及梁板的內(nèi)力計(jì)算；第二是上部結(jié)構(gòu)作為一個(gè)鋼體，土壓力作用下基礎(chǔ)的內(nèi)力及滑移等變形計(jì)算。

作者有一篇文章《淺談坡地建筑土壓力對(duì)建筑的影響》中重點(diǎn)講述了靜止土壓力的計(jì)算、擋土墻內(nèi)力的計(jì)算、用pkpm系列軟件實(shí)現(xiàn)土壓力下整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、擋土墻基礎(chǔ)計(jì)算及整體結(jié)構(gòu)的滑移計(jì)算。由于原文采用的是天然地基上的獨(dú)立基礎(chǔ)，因此整體結(jié)構(gòu)的滑移計(jì)算是比較容易通過的。但本工程采用抵抗水平荷載能力較差的預(yù)制樁，且承臺(tái)下土體為