贛榆財稅業務樓塔吊樁基礎設計
吳書明塔吊基礎關係到塔吊的使用安全，在考慮塔吊基礎時，應認真對待。當遇到軟弱地基時，僅僅考慮增大基礎面積是很危險的，比如一塊重物放在豆腐上，一旦傾斜特別是塔吊，後果將不堪設想。本文僅將財稅業務樓專案塔吊樁基礎設計作一簡要說明。
1． 工程概況
連雲港贛榆財稅業務樓工程位於贛榆縣新區，南側為黃海路，西側為21世紀大道，道路通暢，便利。地基承載力較差。
±0.00相當於黃海標高5.20m。
該建築為辦公樓，占地面積約為2500m2，總建築面積近16000m2，高15層，西側及東側均有附房，主樓下設有一層地下室。框剪結構，樁基礎。房屋建築總高50.290m。
臨近塔吊基礎附近的工程樁型號為：phc-500(120)ab-c80-12,11,11,樁頂標高－5.70m。【樁型，樁徑，樁長度，樁分節長度】
地基物理力學性質指標：
①素填土；為人工新近填土，雜色，主要由山土組成，含少量碎石，及零星塊石，土質不均，鬆散，表層為水泥地坪。層厚0.10-0.15m。
②粘土：為全新世海相沉積土層，承載力特徵值建議值70kpa；灰黃色－淺灰色，可塑－軟塑，切面光滑有光澤，幹強度中，韌性中，無遙感反應。層厚0.
3-1.3m,平均層厚0.63公尺,層底平均黃海標高2.
28m。承載力特徵值建議值70kpa;
③淤泥及細砂層：為全新世海相沉積土層，按其沉積特點，將該層分為5個亞層：
③－1淤泥：灰色，流塑，具層理，土質均勻細膩。
③－2粉砂：灰色，飽和，鬆散，主要由石英、長石及雲母顆粒組成，砂質不純，夾大量薄層淤泥，夾層厚1－20cm，區域性呈互層狀，夾層淤泥區域性占近50％，夾層淤泥呈流塑狀。
③－3淤泥：灰色，流塑，具層理，土質均勻細膩；
③－4細砂：灰色－黃灰色，飽和，稍密，主要由石英、長石及雲母顆粒組成，砂質較純，見較多貝殼碎屑，夾少量薄層淤泥，夾層厚5－10cm；
③－5淤泥：灰色，流塑，具層理，土質均勻細膩。
④粘土：第四紀晚更新世海相沉積土層，黃褐色，可塑－硬塑，具層理，層理面多灰藍色，區域性夾薄層細砂，夾層厚1－5cm，見零星鈣質小結核，土質不均，切面光滑有光澤幹強度及韌性高，無遙感反應。
⑤粘土：第四紀晚更新世海相沉積土層，褐黃色，灰綠色，可塑－硬塑，見少量鈣質結核，土質較均勻，切面光滑有光澤幹強度及韌性高，無遙感反應。
⑥中砂：第四紀晚更新世海相沉積土層，灰黃色，飽和，中密－密實，砂質不純，主要由長石石英組成，含少量雲母。
⑦粘土：第四紀晚更新世海相沉積土層，褐黃色，可塑－硬塑，土質均，見零星鐵錳質氧化物，切面光滑有光澤，幹強度及韌性高，無遙感反應。
⑧粉質粘土：第四紀晚更新世海相沉積土層，黃褐色，灰黃色，可塑硬塑，含鐵錳質氧化物，切面稍有光澤，幹強度及韌性高，無遙感反應。
⑨中砂：第四紀晚更新世海相沉積土層，褐黃色，淺黃色，飽和，中密－密實，主要由長石、石英組成，砂質較純。
⑩粘土：第四紀晚更新世海相沉積土層，褐黃色，灰綠色，可塑－硬塑，含少量鈣質土質較均。
由於塔吊基礎頂面埋深為-5.250m（黃海標高2.1m）,加上基礎厚度，塔吊基礎底標高－6.
45m，樁頂標高－6.35m。將坐落於⑨層土上，該層以上各層地基承載力差，因此需要重新考慮塔吊基礎處理。
根據房屋體形，決定採用qtz800（5513）型號塔吊。
基礎位於勘探斷面3-3』;鑽孔號j9,j10。
房屋基礎採用phc400（90）－c80型號管樁，樁的極限承載力為210t。
有關地質勘測報告附後
地基土承載力特徵值及樁基設計引數建議值
工程名稱：贛榆財稅業務樓工程
2． 塔吊選型
根據樓房大小及需用情況，現場塔吊選用qtz60（5410）型號。
塔吊技術引數：（附後）
地基承載力不小於100kpa。
3． 荷載
以qtz40為例：
fv=280 kn
fg=350 kn
m=611 kn·m
fh=60 kn
qtz40塔吊基礎：
qtz40a：塔吊自重26t;最大起重量4t;
塔吊基礎自重：(5.7×1×1.
2+6×1×1.2+0.5×0.
88×0.44×4×1.2)×2.
4＝14.9×2.4=35.
8t=35.8×9.8=350 kn
4． 固定式基礎驗算
固定式塔式起重機使用的混凝土基礎的設計應滿足抗傾翻穩定性和強度條件。
4.1混凝土基礎抗傾翻穩定性按下式驗算：
e=qtz40塔：
e=mok! (基礎邊長系按照基礎立方數折成方形面積計算的，實際情況比這有利)
4.2地面壓應力按下面公式計算：
式中：e---偏心距，即地面反力的合力至基礎中心的距離m；
m---作用在基礎上的彎矩，kn·m；
fv—作用在基礎上的垂直荷載，kn,
fh—作用在基礎上的水平荷載，kn,
fg—混凝土基礎的重力，kn,
pb----地面計算壓應力，kpa；
【pb】----地面許用壓應力，由實地勘探和基礎處理情況確定，一般取【pb】＝200－300 kpa；
驗算：qtz40塔驗算：
不滿足要求!
由於不滿足地基承載力的要求,需要重新設計：
假定1：基礎5000×5000×1200
則基礎自重：750kn
基礎邊長b=5m;
e=不滿足要求！
假定2：基礎6000×6000×1200
則基礎自重：1080 kn
基礎邊長b=6m;
e=ok!（考慮墊層每側大100mm,基本滿足要求）
但是，雖然通過加大基礎面積，使承載力基本滿足要求了，但是，由於塔吊荷載屬於動荷載，結合臨近房屋塔吊基礎情況（小區臨近3層房屋打39m長樁5根），還是認為應該加強基礎承載能力，採用工程樁型別一致的樁基礎（主要是考慮樁製作方便）。
假定3：打樁（採用phc-500（120）ab－c80管樁）-12,8(本專案工程樁型號,樁長按計算)
測算樁的長度：僅從進入持力層的角度考慮：
濱江花園四期塔吊基礎打樁最小長度
樁距：3480（45°線方向）
則單樁最大豎向承載力為：
pmax=
樁距2461mm（水平線方向）
則單樁最大豎向承載力為：
p=根據現場工程樁打樁結果，12公尺管樁進入④層土1.5m以上,承載力大於460kn。
計算單樁極限承載力標準值計算公式：
quk = u∑qsik li+qpk×ap =
樁基承載力按照地基向摩阻力和樁端阻力計算承載力：
每公尺樁長樁接觸土壤面積：u=π×0.5×1=1.57m2
樁端面積：ap=πr2=π×0.52=0.79 m2
各層厚度見上表：
quk = u∑qsik li+qpk×ap = 1.57×（10×0.85+30×1.
6+12×1.25+70×2.75+85×4.
05+75×1.35+73×1.95+88×1.
7+80×1.15+86×2+82×(2.45-1.
16）)+0.79×4000 = 4507kn。
單樁承載力q=0.5quk= 2250kn
塔吊基礎頂面設計在標高－6.45m處（考慮塔吊的獨立高度和群塔作業），塔吊基礎厚1.2m。
樁頂標高位於－6.35m（黃海高程2.1m）,樁長按照。
由於②層土底標高在2.28m,基本上可以不考慮，③層土厚9.5m，④層土厚4.
60m,層底標高約－15.50m。若打12公尺樁，則樁的承載力為：
p=22×1.26×9.5＋30×1.26×2.5=263+95=358kn> pmax=354kn
ok！但安全係數小些。
如果選用15公尺長的樁，則p=22×1.26×9.5+30×1.26×5.5=263+208=471kn > pmax=354kn
ok！安全係數k=471/354=1.33
由此認為，打15公尺樁，使樁進入持力層④層土1.5m以上，雖然靠樁自身的承載力安全係數不高，如再考慮地基本身的承載力，我們認為此方案可保證塔吊安全。
5． 實踐證明：塔吊基礎使用安全。
經過主體結構施工的檢驗，本工程塔吊使用，沒出現其他異常情況。和臨近房屋塔吊基礎相比，單塔基礎節約樁長24×5＝120公尺，節約資金12000元；總計節約14.4萬元。
中聯世紀建設集團****
2006-7-14設計
2006-12-15發稿
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