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【摘 要】根据工程实例，简要介绍了不同地质条件钢烟囱的液化土地基处理措施与基础选型，可以供基础设计人员参考。
【关键词】钢烟囱 液化土 液化等级 独立基础 预应力管桩
中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―455―01
0 引言
钢烟囱属于高耸结构。其结构特点是高度大，横截面相对较小，横向荷载起控制作用。钢烟囱基础将上部结构的全部荷载作用安全可靠地传递到地基，并保证结构的整体稳定，是钢烟囱结构的主要组成部分。钢烟囱基础选型与上部结构形式、外部荷载作用类别、建筑场地与地质条件等有着非常密切的关系。合理的地基处理措施与基础选型，可以降低工程造价，缩短工程建设周期。
地震作用具有随机性，大小和方向具有随意性和脉动性，基础受力同样也具有随意性和脉动性的特征，故基础设计荷载取值时，需根据不同的钢烟囱形式，选用最不利方向的荷载标准值组合进行设计。钢烟囱采用筒状结构，自重较轻，故钢烟囱在地震作用下基础顶局部的拉力或压力呈交变性，拉力值可达压力值的70%以上，基础抗倾覆验算很重要。
通过近几年来工程设计遇到的几种类型钢烟囱的基础设计，笔者针对不同地质条件下如何进行钢烟囱基础抗震设计及采取液化土地基处理措施。
1、钢筋混凝土筏板整体基础：满足受剪承载力与受冲切承载力的条件下，底部台阶厚度可以减小。适用于场地较开阔，基坑开挖不受限制，地下水埋藏较深，持力层承载力不宜小于120KPa。其优点是工期短，费用低，可以采用商品混凝土一次浇筑完成，不容易出现质量问题，整体性较强。
以广西北海诚德镍业有限公司烧结工程破碎除尘系统烟囱为例。本烟囱高36米，直径1.6米，所在区域比较开阔，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。地下水埋藏较浅，基坑开挖时需要降水，液化土层埋深较浅可采用独立基础，3层细砂为饱和土，地震液化等级中等级，因 3 层以下土层承载力较好且 2 层砂土液化土层埋深较浅，可做级配砂石换填处理。以3层粉土为基底持力层，修正后地基承载力特征值Fak=237KPa，经抗压和抗拔验算，基础直径4.6m埋深3.5m，即能满足要求，这种情况下持力层承载力较好，基础的大小由弯矩控制。地质条件见下表：（勘察深度范围内地下水位-1.8米）
本烟囱场地比较开阔，基坑开挖不受限制，宜采用筏板基础，因 2层细砂土饱和的砂土，《工程地质勘查报告》提供的液化等级为中等级，需要做换填处理，换填到 3 层粗砂。3 层粗砂地基承载力特征值Fak=180KPa，采用圆形基础，直径4.6m，基底边缘最大压应力120KPa，最小压应力6KPa，并对第4层粉质粘土进行软弱下卧层验算，满足承载力要求。
2、钢筋混凝土预应力管桩基础：当场地地基表层的液化土层较厚且地下水埋藏较浅，采用桩基础，可以有效地抵抗垂直荷载和上拔力。根据工程地质条件，一般选用钢筋混凝土预应力管桩。
以安徽长江钢铁股份有限公司产能置换技改项目2X180m 烧结工程机尾除尘烟囱为例：烟囱高度为45米，直径1.8米，.地质条件见下表：（勘察期间场地地下水位为-1.1m）。
本烟囱场地场地类别为Ⅲ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g地下水埋藏较浅，基底下部液化土层较厚，故采用预应力管桩基础。经计算烟囱基础底部直径为5米，基础埋深3米，布置7根直径400mm的预应力管桩，桩净长25m，进入 6 层粉质粘土极限承载力标准值1840KN，抗拔极限承载力标准值920KN，满足设计要求。
经以上基础设计的实例分析，钢烟囱基础下部地基抗震处理必须根据岩土工程地质勘察报告中的地下水位及地震液化土等级，选用合理的地基处理措施。当建设场地位于地下水埋深较深，如果地基承载力不足且有液化土层，优先采用换填的方法进行地基处理后做独立浅基础，可以节省工程造价；当建设场地的持力层承载力较低，或者地下水埋藏较浅时，尽量设计成深基础，但是建设投资相对来说要大一些。
参考文献：
[1]《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
[2]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
[3]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
[4]《建筑抗震设计规范》JGJ94-2008
[5]《建筑地基处理技术规范规范》JGJ94-2008
[6] 《建筑抗震设计》（第二版）郭继武编著
[7]《基础工程》（第二版）华南理工大学 浙江大学 湖南大学 编
【关键词】钢烟囱 液化土 液化等级 独立基础 预应力管桩
中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―455―01
0 引言
钢烟囱属于高耸结构。其结构特点是高度大，横截面相对较小，横向荷载起控制作用。钢烟囱基础将上部结构的全部荷载作用安全可靠地传递到地基，并保证结构的整体稳定，是钢烟囱结构的主要组成部分。钢烟囱基础选型与上部结构形式、外部荷载作用类别、建筑场地与地质条件等有着非常密切的关系。合理的地基处理措施与基础选型，可以降低工程造价，缩短工程建设周期。
地震作用具有随机性，大小和方向具有随意性和脉动性，基础受力同样也具有随意性和脉动性的特征，故基础设计荷载取值时，需根据不同的钢烟囱形式，选用最不利方向的荷载标准值组合进行设计。钢烟囱采用筒状结构，自重较轻，故钢烟囱在地震作用下基础顶局部的拉力或压力呈交变性，拉力值可达压力值的70%以上，基础抗倾覆验算很重要。
通过近几年来工程设计遇到的几种类型钢烟囱的基础设计，笔者针对不同地质条件下如何进行钢烟囱基础抗震设计及采取液化土地基处理措施。
1、钢筋混凝土筏板整体基础：满足受剪承载力与受冲切承载力的条件下，底部台阶厚度可以减小。适用于场地较开阔，基坑开挖不受限制，地下水埋藏较深，持力层承载力不宜小于120KPa。其优点是工期短，费用低，可以采用商品混凝土一次浇筑完成，不容易出现质量问题，整体性较强。
以广西北海诚德镍业有限公司烧结工程破碎除尘系统烟囱为例。本烟囱高36米，直径1.6米，所在区域比较开阔，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。地下水埋藏较浅，基坑开挖时需要降水，液化土层埋深较浅可采用独立基础，3层细砂为饱和土，地震液化等级中等级，因 3 层以下土层承载力较好且 2 层砂土液化土层埋深较浅，可做级配砂石换填处理。以3层粉土为基底持力层，修正后地基承载力特征值Fak=237KPa，经抗压和抗拔验算，基础直径4.6m埋深3.5m，即能满足要求，这种情况下持力层承载力较好，基础的大小由弯矩控制。地质条件见下表：（勘察深度范围内地下水位-1.8米）
本烟囱场地比较开阔，基坑开挖不受限制，宜采用筏板基础，因 2层细砂土饱和的砂土，《工程地质勘查报告》提供的液化等级为中等级，需要做换填处理，换填到 3 层粗砂。3 层粗砂地基承载力特征值Fak=180KPa，采用圆形基础，直径4.6m，基底边缘最大压应力120KPa，最小压应力6KPa，并对第4层粉质粘土进行软弱下卧层验算，满足承载力要求。
2、钢筋混凝土预应力管桩基础：当场地地基表层的液化土层较厚且地下水埋藏较浅，采用桩基础，可以有效地抵抗垂直荷载和上拔力。根据工程地质条件，一般选用钢筋混凝土预应力管桩。
以安徽长江钢铁股份有限公司产能置换技改项目2X180m 烧结工程机尾除尘烟囱为例：烟囱高度为45米，直径1.8米，.地质条件见下表：（勘察期间场地地下水位为-1.1m）。
本烟囱场地场地类别为Ⅲ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g地下水埋藏较浅，基底下部液化土层较厚，故采用预应力管桩基础。经计算烟囱基础底部直径为5米，基础埋深3米，布置7根直径400mm的预应力管桩，桩净长25m，进入 6 层粉质粘土极限承载力标准值1840KN，抗拔极限承载力标准值920KN，满足设计要求。
经以上基础设计的实例分析，钢烟囱基础下部地基抗震处理必须根据岩土工程地质勘察报告中的地下水位及地震液化土等级，选用合理的地基处理措施。当建设场地位于地下水埋深较深，如果地基承载力不足且有液化土层，优先采用换填的方法进行地基处理后做独立浅基础，可以节省工程造价；当建设场地的持力层承载力较低，或者地下水埋藏较浅时，尽量设计成深基础，但是建设投资相对来说要大一些。
参考文献：
[1]《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
[2]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
[3]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
[4]《建筑抗震设计规范》JGJ94-2008
[5]《建筑地基处理技术规范规范》JGJ94-2008
[6] 《建筑抗震设计》（第二版）郭继武编著
[7]《基础工程》（第二版）华南理工大学 浙江大学 湖南大学 编