上海鼎新机械加工厂轧辊磨床车间地基处理工程设计
1 工程概况
拟建的上海鼎新机械加工厂轧辊磨床车间场地位于上海市青浦工业园区胜利路与天一路交汇处。拟建物为2层厂房。基础的平面图如图1所示，八个独立柱基承受的荷载均为2230kN，独立柱基埋深3.5m，沉降要求控制在50mm以内。轧辊磨床独立基础埋深4.9m，荷载45000kN，沉降要求控制在40mm以内。磨床右下角缺口尺寸为5.2m×2.9m。
图1 基础平面图
2.1 地形地貌
场地位于上海市青浦工业园区，属长江三角洲泻湖沼泽平原地貌类型，地貌形态单一。地面标高在3.08m～4.45m之间，平均3.57m，场地除局部有道路穿过地势较高外，大部分场地较为平坦。场地西南处有明浜存在。
2.2 地基土的构成与特征
本次勘察所揭露的35.0m深度范围内，各层土均属第四纪全新世 至上更新世 之滨海～河口、滨海～浅海、河口～湖沼、河口～滨海、滨海～沼泽相成因类型的沉积土层。地基土主要由粘性土和粉性土组成，一般具有水平成层分布的特点。按土的成因、结构和特征，地基土可分为7层，其中第④，⑤层可分别划分为二个亚层。
场地第①素填土，层厚不稳定，具高压缩性。
第②层灰黄色～蓝灰色粉质粘土层，厚度0.50m～2.20m，平均厚度1.51m，可塑～软塑状，中等压缩性。
第③层软塑状粘土层，呈高等压缩性。
第④-1层粉质粘土，层厚1.10～3.90m,平均层厚2.79m，层顶标高在0.84m～-3.24m之间，平均比贯入阻力Ps平均值2.68MPa，具中等压缩性。
第④-3层砂质粉土，层厚3.00～6.70m,平均层厚5.23m，层顶标高在-2.18m～-4.34m之间，平均比贯入阻力Ps平均值4.78MPa，具中等压缩性；土层轻微液化。
第⑤-1层砂质粉土，层厚6.20～8.10m,平均层厚7.03m，层顶标高在-7.34m～-9.21m之间，平均比贯入阻力Ps平均值2.12MPa，具中等压缩性。
第⑤-2层砂质粉土，层厚1.90～3.50m,平均层厚2.63m，层顶标高在-14.65m～-16.45m之间，平均比贯入阻力Ps平均值7.79MPa，具中等压缩性。
第⑥层粉质粘土，层厚4.40～4.50m,平均层厚4.45m，层底标高在-18.35m～-18.77m之间，平均比贯入阻力Ps平均值2.72MPa，具中等压缩性。以上④-1层—⑥层层位较稳定。
地基土具体特征及性质详见《地层特性表》（附表一）。
2.3 地基土的物理力学指标
各土层的原位测试和室内土工试验结果经分层统计，汇总于“土层物理力学性质参数表”中（附表二），说明如下：
（1）表中给出的各项土试指标平均值均为算术平均值，设计时根据安全使用情况，结合统计参数可酌情采用最大、最小、平均值或其它统计值。
（2）固结快剪C、Φ值系按峰值强度提供，并以此计算地基土承载力设计值。
（3）标准贯入击数N值为实测值。
2.4 地下水
本场地浅部土层中地下水属潜水类型，大气降水和地表迳流为主要补给来源，水位随季节变化。勘察期间测得的钻孔稳定水位埋深0.10～1.20 m，平均0.51m，水位标高在2.31m～3.99m之间，平均水位标高3.04m 。
勘察期间测得钻探孔稳定地下水位埋深及标高见表1
水位及埋深一览表 表1
孔 号 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11
水位埋深（m） 0.10 1.00 0.15 0.40 0.50 0.30 0.10 0.60 0.30 1.00 1.20
水位标高（m） 3.27 2.65 3.17 2.86 2.85 2.97 3.27 3.42 3.99 2.73 2.31
经调查：场地附近无环境污染源，地下水未受到污染，根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002）第11.1.1条及《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）第3.2.5条判定，场地地下水对混凝土无腐蚀性，由于地下水位较高，地基土对混凝土亦无腐蚀性。
2.5 不良地质现象
根据勘察结果，在场地西南侧的明浜，水深为0.9～2.0m，其浜土已经过换填，换填土以灰黄色粘性土为主，上部存在10～20㎝的淤泥。最大埋深3.5m，层底标高3.25～0.45明浜分布区受其切割作用，第②层粉质粘土缺失或变薄。
2.6 场地地震效应
（1）场地类别
按上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9-2003），本场地属Ⅳ类场地，地基土的类型为软弱场地土；上海市青浦地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，所属的设计地震分组为第一组。为抗震不利地段。
（2）场地地基土液化判别
场区抗震设防烈度为7度，根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9-2003）的有关规定，当场地浅部（地表下20 m深度范围内）有饱和砂土或粉土时，应对其液化的可能性作出判别。
本场地埋深20 m深度范围内有第④-3层灰黄色砂质粉土及第⑤-2层砂质粉土，对其液化的可能性判别如下:
1）判别方法: a.按N0值单孔判别； b.地下水位埋深dw＝0.50m；
c.粘粒含量ρc取相应深度段内场地平均值（空缺时取经验值）。
2）判别结果：如表4所示。
液化判别结果 表2
层号 孔号 试验点深度（m） 粘粒
含量
（%） 实测标贯击数N63.5击 临界标贯击数
Ncr
击 液化否 液化强度比Flei 计算
厚度
di（m） 权函
数Wi
(1/m) 液化
指数
Ilei 液化指数Ile
④-3 G2 7.60 7.70 9.00 6.03 否 1.11
8.60 1.30 10.00 10.26 是 0.97 1.00 6.40 0.19
9.60 2.50 9.00 10.86 是 0.83 1.00 5.40 0.92
10.60 1.30 20.00 11.46 否
11.60 2.60 18.00 12.06 否
G3 7.60 8.60 11.00 5.71 否
8.60 7.30 12.00 6.58 否
10.60 2.40 20.00 11.46 否
11.60 3.20 23.00 11.68 否
G7 7.60 10.30 11.00 0.52
8.60 9.50 10.00 5.77 否
9.60 0.00 16.00 10.86 否
10.60 0.00 13.00 11.46 否
11.60 0.00 10.00 12.06 是 0.83 0.90 3.40 0.52
G8 7.60 2.70 10.00 9.66 否 0.68
8.60 2.40 11.00 10.26 否
9.60 3.20 13.00 10.52 否
10.60 6.30 8.00 7.91 否
11.60 2.10 9.00 12.06 是 0.75 0.80 3.40 0.68
G11 7.60 4.70 9.00 7.72 否 0.19
8.60 1.10 10.00 10.26 是 0.97 1.00 6.40 0.19
9.60 3.60 15.00 9.91 否
10.60 13.50 18.00
11.60 2.10 14.00 12.06 否
⑤-2 G2 18.60 3.40 15.00 13.24 否
G8 19.60 5.40 21.00 10.51 否
经液化判别，④-3层平均液化指数为0.625，⑤-2部液化。可判场地为轻微液化土层。设计时可适当考虑地基土的地震液化影响。
2.7 各土层的地基承载力
各土层地基土承载力具体数值见表3：
fd及fak表 表3
土层序号 土层名称 fd (kPa) fak (kPa)
② 粉质粘土 95 75
③ 粘土 90 70
④-1 粉质粘土 180 145
④-3 砂质粉土 165 130
注：表中的fd 值仅作为评价土层特性之用，设计时应根据实际基础形状、尺寸、埋深等重新进行计算，并考虑下卧层强度及变形。fak值未经变形验算。
各土层桩侧极限摩阻力标准值fs及桩端极限端阻力标准值fp的建议值如下表4
fs及fp建议值表 表4
层序 土层名称 层顶标高
(m) 原位测试指标(平均值) 预制桩
Ps(MPa) N63.5(击) fs(kPa) fp(kPa)
② 粉质粘土 0.8 0.48 15
③ 粘土 2.2 0.42 15
④-1 粘质粉土 4.5 2.68 6m以上15
6m以下60 1500
④-3 砂质粉土 6.6 4.78 12.9 50 2500
⑤-1 粉质粘土夹粘质粉土 11.9 2.12 9.4 55 1100
⑤-2 砂质粉土 19.5 7.79 18.7 70 3500
注：1.控制桩基复合桩基微型桩，fs、fp宜按上表80﹪取值。
2.上表各土层的fs、fp除以2即为相应的特征值。
