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发表于 2019-10-22 22:57:27
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2019年6月1日
北京CBDz9/z10 北京市勘察设计院
北京CBD核心区Z-9及Z-10地块项目拟建场地分别位于北京市朝阳区CBD核心区的Z9和Z10地块,相互之间紧邻,且均为集甲级办公楼、会议、商业、餐饮以及多种配套服务功能于一体的综合性建筑。两者均由主塔楼、外围裙楼及纯地下室组成,Z-9项目主塔楼上部结构采用筒体结构,Z-10项目主塔楼上部结构采用钢筋混凝土核心筒-钢梁-型钢(钢管)混凝土框架-伸臂桁架和腰桁架组成的混合结构体系,基础类型均为桩筏基础。
其中,Z-9地块项目主塔楼地上47层,建筑总高度为226.00m,首层平面尺寸约50.0m×50.0m;主塔楼四周为地上2层的裙楼与纯地下室,基础拟采用筏板基础形式,整体均设地下5层,主塔楼部分基础埋深约28.00m,裙楼和纯地下室部分基础埋深约26.00m。Z-10地块项目主塔楼地上68层,建筑总高度为368.00m,首层平面尺寸约46.5m×46.5m;主塔楼四周为地上4层的裙楼与纯地下室,基础拟采用筏板基础,整体均设地下6层,主塔楼部分基础埋深33.58m,裙楼和纯地下室部分基础埋深30.58m。
主要技术难点
(1) 拟建建筑物均为大型超高层建筑,主塔楼采用筒体结构或钢筋混凝土核心筒-钢梁-型钢(钢管)混凝土框架-伸臂桁架和腰桁架组成的混合结构体系,裙楼采用框架结构体系。建筑结构体系复杂,具有结构荷载不均匀、对地基变形敏感等特点。超高层塔楼部分具有很高的竖向荷载,同时还承受地震作用、风荷载所产生的水平荷载及倾覆力矩。基于上述条件,超高层主塔楼部分对地基承载力、地基变形及地基的整体稳定性提出了十分严格的设计控制要求。
(2) 超高层主塔楼核心筒与其外部相邻部位以及与其周边纯地下室之间的相邻荷载差异极大,地基基础与上部结构共同作用条件十分复杂,在按地基变形协调控制进行整体基础设计时,对差异变形的控制要求极为严格。因此,基础设计需解决的主要问题是超高层部分总沉降、倾斜,超高层与周边纯地下车库之间的地基变形协调以及超高层部分地基基础的整体稳定性。
(3) 超高层建筑荷载影响深度大,地基影响深度内粗细颗粒土纵向交互沉积、横向厚度和岩性不均匀;场区分布有多层性质不同的地下水,承压水的承压水头高;超深钻孔(深度超100m)较多,拟建场地受CBD核心区基槽一体化施工的影响,地形高低起伏,交叉施工严重,现场钻探、原位测试(标贯、动探、波速测试等)、取符合规范要求的不扰动原状土样等面临着技术和实际操作上的挑战;另外,周边地下空间大规模施工,土方开挖及施工降水均给本项目拟建场区所处的地下水环境造成极大的影响,所以本工程勘察全面、细致、深入地查明了岩土工程和水文地质条件对勘察的外业实施提出了较高的质量控制水平。
(4) 拟建建筑物基础埋深较大,±0.00标高(38.00m~38.35m)以下26.00m~33.58m,场区分布有多层性质不同的地下水,其中,承压水的承压水头较高,主塔楼外围的纯地下室建筑荷载相对较小,抗浮问题突出。此外,CBD核心区目前大部分已开发建设,地下水受施工活动的影响大,且由于各地块、地下管廊、CBD地下空间等一体化施工,导致建立地下水水位预测模型的边界条件复杂化,设防水位分析工作需采用多种方法做全面的渗流计算、综合分析和预测。
(5) 拟建场地周边目前正在进行CBD地区地下空间管廊的施工建设,未来拟建建筑物与上述管廊之间均相连接。另外,各拟建建筑物、地下管廊的埋深各不相同、相互之间连接的部位也不相同,且深基坑支护、地下水控制方案设计时,需要对各地块、地下管廊、CBD地下空间等整体进行一体化考虑。因此,相邻的不同结构体系间相互关系极为复杂,对地基变形极其敏感,应充分考虑各建筑物结构间的相互影响作用,结合地基基础型式,进行必要的基础差异沉降分析,并采取相应的结构和构造措施。能否将沉降和差异沉降安全、可靠地控制在规范和相邻结构体系要求的范围内,是地基方案能否实施的关键。
(6) 超高层部分拟采用超长桩深基础方案,拟建场区地基影响深度内粗细颗粒土纵向交互沉积,横向厚度变化大和岩性不均匀,且分布有多层性质不同的地下水,承压水的承压水头高。因此,勘察是否能提供准确的参数和合理可行地基方案及技术建议将成为工程成功与否的关键。
技术创新点
(1) 全方位展示场区勘察深度内地层分布规律
工程场区场地条件复杂多变,利用多种类型钻机相搭配,取长补短,揭露了场区勘察深度内的地层分布规律,采用数值模拟手段建立了三维地层空间模型、网格模型,针对关键地层结合工程部位展示了三维空间变化规律,并绘制了其标高、厚度等值线图及颗粒分布曲线,对各岩土层的物理力学性质进行详细分析,内容丰富,图文并茂,清晰明了。
(2) 全面准确揭示场区多层地下水的分布规律
不仅实测了勘察期间场区内的地下水分布情况,而且搜集了周边已有超高层建筑的勘察资料,并查询了“浅层地下水长期观测网”的长期观测数据,恢复了工程场区历史常态地下水的分布规律,对场区的地下水进行了长期、客观、科学的评价。另外,充分利用“Z15地块中国尊”抽水、提水试验成果,并结合室内渗透试验,对工程影响深度范围内各含水层、隔水层提供了的渗透系数、影响半径等水文地质参数。
(3) 区域类比评价建筑的场地类别
受各地块、地下管廊、CBD地下空间等一体化施工影响,工程场区内地形复杂多变,无法完全通过实测数据为场地类别的评价划分提供充足的依据。在项目实施过程中,通过现场测试结合搜集周边已有资料,进行土层的对比分析,综合评价,确定建筑的场地类别,依据充分,具有说服力。
(4) 通过同一地区、类似案例类比进行地基方案评价
通过对各地基持力层的空间变化规律和物理力学性质详细对比分析,阐明了各地基持力层的工程性质,为地基方案的选取提供了充足的地质依据;同时结合拟建建筑物拟采用的地基基础方案,对工程场区周边同一地质单元内已建超高层进行了资料搜集、类比分析,对多种不同桩长、桩径方案的比对,为拟建建筑物提供了更全面、符合实际的参数建议值和更为经济、适宜的地基基础方案,并提出了科学、合理的相关施工建议。 |
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