身份证号：13252519790121xxxx北京100015
摘要：综合考虑河南移动通信机房楼工程的水文地质条件、建筑结构类型及基础形式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，初选三种地基基础方案，运用地基基础理论进行分析设计，通过工程造价指标比较，选择最佳的基础方案。
关键词：地基处理、基础设计、实施
一、河南移动周口通信机房楼工程概况
河南移动通信机房楼位于市新区文昌大道与东一路交口西北角。建筑主体结构长62.4米，宽34.8米，主要柱网为7.2X7.2m，地上4层，建筑首层层高5.4m，二~四层层高为4.8m，室内外平均高差0.6m，钢筋混凝土框架结构。
因通信机房楼工艺需求，在进行基础设计时，电力电池室的活荷载取10kN/m2，恒荷载取2kN/m2。初步估算底层柱最大轴力为4500kN，场地5m深度范围内的地基承载力较低且有软弱下卧层，经试算，天然地基强度不能满足设计要求。
二、河南移动周口通信机房楼基础方案比较
根据本工程的相关参数和地质资料并结合当地建设实践，初步选定混凝土预制桩基础方案，并与混凝土灌注桩、CFG桩复合地基进行比较，已确定混凝土预制桩基础方案的可行性。
1、预应力混凝土管桩设计
选用PHC-AB500(125)-24b，桩端进入第⑧层细砂不小于1000mm。单桩承载力标准值按下式估算
Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpk（Aj+λpAp1）（3-1）
Quk=3.14X0.5（2.1X0+3.1X35+4.6X58+3.0X45+3.0X56+5.4X75+2.1X65
+1X80+5000X[3.14X(0.25X0.25-0.125X0.125)+0.16X1/0.5X3.14X0.125X0.125]=2854kN
单桩承载力特征值Ra=QukX0.5=2854X0.5=1427kN，根据柱底内力标准组合简图，选取竖向轴力最大值4400kN，桩间距取4.0d桩径，进行桩数估算：N=（4400+3X3X2X20）/1427=3.34根，总桩数为186根，单桩长度为24m，总桩长为186X24=4464m。
承台混凝土用量统计，承台厚度按1m考虑，承台埋深-2.0m，则承载混凝土用量为3X3X1X14+(0.5X3.7X3.2-3X0.5X0.6X0.5)X1X31+
3X1X1X7=317m3。
2、混凝土灌注桩设计
初步选定桩径600mm，桩长24m，桩端进入第⑧层细砂不小于1000mm。考虑地下水对施工的影响，采用泥浆护壁形式。单桩承载力标准值按下式估算
Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsiqsikli+ψpqpkAp（3-2）
Quk=3.14X0.6（2.1X0+3.1X35+4.6X58+3.0X45+3.0X56+5.4X75+
2.1X65+1X80）+1400X3.14X0.3X0.3=2500kN
单桩承载力特征值Ra=QukX0.5=2500X0.5=1250kN，根据柱底内力标准组合简图，选取竖向轴力最大值4400kN，桩间距取3.5d桩径，进行桩数估算：N=（4400+3.3X3.3X2X20）/1250=3.86根，总桩数为186根，单桩长度为24m，总桩长为186X24=4464m。
承台混凝土用量统计，承台厚度按1m考虑，承台埋深-2.0m，则承载混凝土用量3.3X3.3X1X14+(0.5X4.2X3.6-3X0.5X0.7X0.6)X1X31
+3.3X1.2X1X7=395m3。
3、CFG桩复合地基设计
CFG桩地基处理能够充分发挥天然地基土的潜力，有效改善地基土的性能，提高地基强度。参考类似工程经验，初步选用桩径为400mm。采用低强度的混凝土代替CFG材料，且掺入粉煤灰。桩端进入第⑧层细砂不小于1000mm。桩身强度按fcu=20.0Mpa考虑。
①按桩身强度确定单桩承载力特征值Ra=fcuAp/4λ（3-3）
Ra=20000X3.14X0.2X0.2/(4X0.8)=785kN
②按复合地基参数确定单桩承载特征值
Ra=3.14X0.4X（15X3.1+22X4.6+18X3+20X3+30X5.4+24X2.1+35X1.0）+3.14X0.2X0.2X600=714kN
两者取小值，则单桩承载力特征为Ra=714KN
按照公式fspk=λmRa/Ap+ß(1-m)fsk确定复合地基的承载力特征值，正方形布桩，桩间距为1400mm，则面积置换率m=0.4X0.4/(1.13X
1.4)(1.13X1.4)=0.064，fspk=0.8X0.064X714/3.14X0.2X0.2+0.8X（1-0.064）X80=350kpa
4、基础方案比较
考虑到预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩基础上部设置承台，CFG复合地基上部设计褥垫层和独立基础，根据工程经验，承台同褥垫层加独立基础的工程造价相差较小，本工程基础造价比较主要通过桩的造价进行分析。
预应力混凝土管桩：施工需考虑接桩和截桩时间，每台打桩机日成桩（直径400~500mm）150~200m，工程量为4464m，若投入2台桩机，可在12~15天内施工完毕。直径500mm的PHC桩材料价格约为150元/m，施工费用为20元/m，综合费用为170元/m。预应力空心管桩的总费用为170X4464=758880元。
混凝土灌注桩：施工应考虑钻孔、钢筋制作、混凝土浇筑的时间，工程量为4464m，每台打桩机日成桩（直径500~600mm）200~250m，若投入2台桩机，可在25~30天内施工完毕。直径600mm的泥浆护壁钻孔灌注桩的综合单价为978元/m3，混凝土灌注桩的总费用为978X3.14X0.3X0.3X4464=1233772元/m3。
CFG复合地基：施工没有钢筋制作工序，利用长螺旋成孔泵送混凝土施工，成孔成桩一次完成，施工效率较高。每台桩机日成桩（桩径400~500mm）300~400m，工程量约为13584m，若投入2台桩机，可在17~23天内施工完毕。根据河南当年材料价格和人工机械价格，中心压管式CFG桩单方概算价格约为525元/m3。考虑施工时桩体材料的充盈效应，每米桩长费用3.14X0.2X0.2X1.2X1X525=79.1元/m。CFG地基处理的总费用为79.1X13584=1074874.2元。
三、河南移动周口通信机房楼基础方案实施
结合工程地质条件及本工程的特点，通过对预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩和CFG复合地基方案进行综合比较，工程最终采用预应力混凝土管桩基础。在工程桩正式施工前，按设计要求先预压3根试验桩，通过试验桩掌握本工程压桩的参数，并对试验桩做静载试验，本工程单桩竖向承载力特征值满足设计要求。
四、结论
预应力混凝土管桩在低烈度地区，软土为主的建设场地，具有较好的应用效果，河南移动周口通信机房楼基础方案的实施，对其他类似项目的地基方案具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]GB50007-2012.建筑地基基础设计规范[S].中国建筑工业出版社,2012
[2]JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].中国建筑工业出版社,2008.
[3]JGJ79-2012.建筑地基处理技术规范[S].中国建筑工业出版社,2012.