柏林校区工程地基处理分析
1，太原盆地
太原理工大学柏林校区位于太原盆地西部，区内工程地质条件与太原盆地的形成历史、地质构造和地震调查密切相关。
1.1的形成历史
土的工程性质与土的形成历史密切相关。新生代以来，太原盆地一直处于下降趋势，而两侧山区则相继上升。盆地底部构造复杂，断层活动频繁，场地的构造稳定性受区域构造控制。汾河自北向南贯穿盆地中部，汾河东岸形成一、二级阶地，二级阶地与东山洪泛区相连，西岸与西山洪泛区相连。
1.2地质构造
太原盆地有两组断层，一组是横向断层，即北东-东西向断层；另一组为纵向断层，即北北东向断层，为上新世第四纪断层，活动性较强，但规模较小。由于太原盆地位于裂谷盆地之间，相邻地区的强震都能影响到太原盆地，震害也比较严重。
1.3地震活动统计
太原盆地是一个多地震区，主要特点是次数多、烈度弱。据统计，自1304以来，该盆地共发生4级以上地震22次，最大震级为6.5级。在平面分布上，太原盆地可分为三个地震带:盆地西缘1)地震带。位于西山山前断裂带。2)盆地东缘地震带。位于东山山前断裂带，是盆地内地震较多、震级较大的地区。在22次4级以上地震中，该地区地震次数达到10次。这个地区发生了最大的6.5级地震。3)盆地中部地震带。主要分布在太原市小店区刘健到南瓦窑？带和清徐、徐沟地区也是该地区地震多发区。
2.柏林校区
2.1地形
太原理工大学柏林校区是山西矿业学院的老校区，位于太原市六城区之一的万柏林区。校园东西长320米，南北宽340米。
校园位于汾河西侧，地貌为汾河西岸ⅰ级阶地与山前洪积倾斜平原的交互区。自然地理上，南有虎峪河，北有玉门河，相对距离几百米。两条河流都是汾河流域的季节性河流。其源头是西山残脉，向东排入汾河。现存的自然地貌是由过去河流相系列的地貌单元演化而来的。场地地形平缓，地面标高在800.03-804.438+0m之间。区内地下水位4.52~6.5m，水位标高795.1 ~ 798.23m，无腐蚀性。
2.2地层的垂直分布
经分析该地区以往大部分工程地质报告可知，勘探深度范围内的地层为:第四系全新统人工堆积物和第四系更新统河流冲洪积地层，岩性主要为人工填土、生活垃圾和建筑垃圾；ⅰ级非重力湿陷性黄土；粉质粘土、淤泥、细砂、粘土，部分土层较薄，厚度变化较大，多为互层。
2.3场地土壤类型
场地土类型多为中软土，场地覆盖层厚度大于80m，多为ⅲ类建筑场地。
2.4地震烈度和地基液化
根据山西省1 ∶ 1百万抗震设防烈度图可知，太原市抗震设防烈度为8度。场区地面以下15m范围内为饱和粉土和砂土。根据GBJ11-89《建筑抗震设计规范》中的液化初步判定条件，应进行液化判定。校园内除西南侧即高层住宅楼场地为轻度液化外，其他部位判定为不液化。
2.5地基土的均匀性
校园内各土层的坡度往往大于10%，可视为不均匀地基。同时，用压缩模量加权评价也属于不均匀地基。
2.6地基土的稳定性
校园内无自然不良地质现象。但是呢？深挖？90年代修建的人防工程属于人为不良地质现象。在建筑荷载的作用下，防空洞周围会出现应力集中，形成塑性区。塑性区的进一步扩大可能导致地基的局部失稳，影响建筑物的安全使用。同时，也给基础的设计和施工带来了许多问题。
校区27#住宅楼为六层砖混结构，1997开工。在基坑开挖过程中，发现该楼西山墙恰好在南北防空洞上，洞顶面已达到设计基坑开挖标高。随即，防空洞被开挖，地基被封堵。由于防空洞底部较深，开挖后将片状、级配砂分层夯实。在审计结束无异常情况下，地基处理按原设计换成三七灰土，采用筏板基础。在为期一年的施工过程中，参与施工的各方都非常关注沉降问题，尤其是西部山墙。直到现在，沉降是均匀的，西山墙和其他墙都没有发现裂缝。
2.7湿陷性评估
根据地基土含水量、地表渗流和地下水位的变化，湿陷性土的湿陷性为ⅰ级非重力湿陷性。
2.8地基土的承载力
上部杂填土承载力:80 kPa ~ 100 kPa；粉质粘土承载力:120 kpa ~ 160 kpa；粉细砂承载力:150kPa以上。
3.地基处理
本校区地基处理有换土垫层法和桩基两种。
高层住宅建筑地基各层土承载力标准值fk(kPa)
查表法、标准贯入法、静力触探法经验承载力的理论计算和标准值
①杂填土层
②淤泥层15085130150110。
③淤泥层140808011580
④185205190层粗砂。
⑤粉土层175180210190180。
5-1淤泥160135125130
5-2层粉砂150110140
5-1层粉细砂160200180
⑥淤泥层1702 20190170170。
6-1淤泥14022580130
淤泥层6-2 1652 20140130150
⑦层淤泥200260150260
7-1层粉细砂215280210
7-2层粗砂265260
7-3层粗砂270270
⑧层砾石500500
3.1换土垫层法
常用于基坑面积较大、开挖土方量较大的回填土方(且开挖时不会影响相邻建筑物的安全使用)，一般适用于处理浅层软土地基、湿陷性黄土地基和地下水位较低的杂填土地基。
近年来，校园内的六层砖混住宅楼采用了三七灰土置换和筏板基础。
3.2桩基
适用于对场地要求较高的多层和高层建筑。目前基础施工中常用的桩型有钻孔桩、沉管桩、静压桩、高压旋喷桩、人工挖孔桩等。以及近年来发展起来的超流态素混凝土桩、多支盘桩、钻孔灌注桩和注浆桩。
3.2.1人工挖孔扩底桩
这种桩型的特点是:施工设备简单，工程造价低；适应性强，环境污染小；成孔速度快，施工周期短；成桩质量容易控制，单桩承载力高。由于地下水位埋深和地层地质条件的限制(如流沙、淤泥、涌水带等。).
3.2.2沉管灌注桩
这种桩型是刚性的，主要特点是:单桩承载力高，施工速度快，工程造价低。但受桩径、最大沉入深度、地层和地下水条件的限制。
钻孔灌注桩
是目前应用最广泛的桩基础。优点是桩型适应性广，几乎可以适应各种复杂的工程地质和水文地质条件。缺点是工程造价相对较高，施工时泥浆排量大，有一定的噪音污染，在繁华市区施工时对环境影响大，不能作为首选桩型。只有当其他桩型不适合或不能满足承载力要求时，才能选择该桩型。
在选择校园内29层高层住宅楼的桩型时，由于相邻建筑物距离很近，地下水较浅，采用钻孔钢筋混凝土灌注桩，其他桩型不适合现场条件。持力层选择原则上应根据《高层建筑岩土工程勘察规范》(JGJ72-90)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)选择层厚稳定的中低压缩性土、粉土、中密-密实砂土，其下无软弱土层或可液化土层。⑦粉土以上各层不能满足这些要求，而第8层砾石承载力很高，但该层埋深变化大，桩长过长。因此，桩端持力层为⑦层淤泥，长度为36米，直径为800毫米..
4.基础选择
基础的选择应根据场地的岩土工程条件和建筑物的重要性，从地基稳定性、承载力、控制不均匀沉降、工期、施工难度、工程造价等方面综合分析比较。
校园中有三种基本形式:
1)条形基础:早期五层及以下砖混结构中，常采用墙下条形基础。
2)筏板基础:考虑到场地的不均匀性，后期的五至六层建筑多为这种基础形式。
3)箱型基础。箱形基础的突出优点是抗震稳定性好、刚度大、抵抗不均匀沉降的能力强。由于高层建筑一般荷载较大，地基上的附加应力影响范围较广。因此，为了减少地面过大的荷载，需要考虑在建筑物的地面下设置地下室，以卸载土的自重压力，使其平衡，使地基更加稳固。目前太原市区及高层建筑高度多在60米甚至100米，地下有1 ~ 3层地下室，既增加了使用空间，又解决了地基稳定问题。因此，将高层建筑的基础埋在地下5 ~ 10m是完全可能的。
校园内29层高层住宅楼采用桩箱基础。施工期间，沉降观测始终是均匀的，最大沉降量为12 mm。
5.摘要
由于场地土的不均匀性，不同的场地条件，不同的建筑设计，每种地基处理方法都不是万能的。因此，在实际设计中，往往采用由多种地基处理方案组成的综合处理方法，甚至综合考虑上部结构、地基与基础处理、施工、经济等因素，以优化设计，选择合理的地基处理方案。