京陽水泥廠為5000t/d熟料的特大型干法水泥廠，其主生產線上建（構）筑物多為重型結構，受力復雜。該廠廠址緊靠長江大堤，地表上部覆蓋淤泥質軟土，厚度達30m~35m，基巖埋置深度為40m~50m，其中還有相當部分的場地是由河塘新近堆填而城，土質情況更差。為了使基礎設計在既滿足工藝設備需要、結構又安全可靠的前提下做到經濟合理，我們對于使用要求負載形式及大小不同的結構，根據實際情況，采用了不同的基礎設計方案和地基處理方案，現就不同方案的設計思想及工程實踐作一介紹。

1 嵌巖鉆孔灌注樁基礎

1.1 樁基類型的選擇

根據京陽廠場地的工程地質特點，重負荷車間必須采用樁基礎，但選用何種樁型更加合理經濟卻是值得探討的。目前常用的有鋼樁、打入式（或靜壓）鋼筋混凝土預制樁、鋼筋混凝土鉆孔（或沉管）灌注樁等幾種樁型。

施工角度看，鋼樁、鋼筋混凝土預制樁施工工藝較為簡單，加之制樁在地面進行，其樁身質量容易保證；而鉆孔灌注樁施工工藝相對較為復雜，清孔要求高，且樁身質量不易控制。

但從本工程的結構受力及地質情況來看，以采用高承載力的大樁來承受較大的垂直及水平荷載較為理想。鋼樁及鋼筋混凝土預制樁因受打樁能力的限制，只能進入強風化巖層一定量，且樁斷面不易過大，故其單樁承載力不高。只有鉆孔灌注樁能取用較大直徑的斷面，并將樁端嵌入完整的中、微風化巖層，獲得相當高的單樁承載力。另外，從結構設計的樁平面布置來看，對多數重載車間只能采用密集型的布樁方式，而打入式預制樁雖然在樁中心距上做了適當的控制，但在大面積范圍內布樁施打還是經常出現后打樁將先打樁向外側或向上隆擠，從而將先打樁推斷或拉斷，因此，選用高承載力、少樁布樁方案明顯優于低承載力、多樁數的布樁方案。
從經濟比較來看，就本工程而言，由于打入式鋼樁、打入式鋼筋混凝土預制樁、沉管灌注樁等幾種樁型的單樁承載力不高，樁數明顯增多，故材料用量大，單價較高；而鉆孔灌注樁單樁承載力較高，樁數較少，材料用量相應下降，且單價較低。綜上所述，可知鋼樁最貴，鋼筋混凝土預制樁其次，鉆孔灌注樁最便宜，且鉆孔灌注樁直徑越大越經濟。以熟料、生料及水泥七座筒倉為例，當采用大直徑鉆孔灌注樁時，基樁工程造價為1500萬元左右，而當采用打入式鋼筋混凝土預制樁時工程造價則為2400萬元左右，二者相差900萬元。從全廠的樁基工程來看，按保守的方法計算，采用鉆孔灌注樁比采用打入式預制樁至少能節省費用2000萬元以上。通過各方面的分析比較，我們認為，只要相應采取一些技術及管理措施，克服鉆孔灌注樁施工的不利影響，京陽工程選用以大直徑鉆孔灌注樁為主的樁型是最優化的設計選型。

1.2 樁基設計及承載力的確定

根據全廠建（構）筑物的不同，我們分別采用了直徑為1.2m、1.0m、0.8m、0.6m的鉆孔灌注樁，其中大部分為φ1.2m的樁型。一般來說，單樁承力使用得越高，其經濟效益就越好，而采用嵌巖灌注樁，通過嵌巖段的側阻力和樁端阻力來獲取較高的單樁承載力是最好的方法。但是，鉆孔灌注樁的主要缺點之一就是孔底沉渣清理困難，并且這一缺陷又直接導致樁端阻力的急驟下降，對這個問題怎么認識，又何解決這一問題？讓我們先來分析一下嵌巖灌注樁的承載情況：嵌巖樁的垂直承載力由土的總側阻力、嵌巖段總側阻力及樁端阻力三部分組成，其荷載傳遞主要與樁的長徑比及嵌巖深度有關。對于粗短的嵌巖樁，在外荷載的作用下樁端阻力較樁側阻力先期發揮出來，且樁端阻力占承載力的主要部分，這是典型的端承樁；但對于京陽工程這種樁長徑比大于35的情況而言，在外荷載的作用下則是樁側阻力先于樁端阻力發揮出來，且以樁側阻力（包括樁側土層及嵌巖段的側阻力）占承載力的絕大部分，與摩擦型樁類似，而且當嵌巖深度大于樁徑5倍時，其樁端阻力幾乎接近于零。因此，對于這種長徑比較大的嵌巖樁，除了設計上嚴格控制沉渣厚度、施工上采用較為先進的清渣工藝外，利用其嵌巖段側阻力大、端阻力小的特點設計上嚴格控制沉渣厚度、施工上采用較為先進的清渣工藝外，利用其嵌巖段側阻力大、端阻力小的特性，將嵌巖深度控制在一定范圍內，則可以認為孔底沉渣對承載力的影響是很小的，為此，對樁長徑比大于3.5、φ1.2m的樁型，我們將嵌入中等風化巖的最大深度為5.2m(4.33D)，根據規范提供的估算公式，求得單樁垂直極限承載力為Quk=20692kN，其中樁側土層的側阻力占29.3%，嵌巖段側阻力占66.3%，而樁端阻力僅占4.4%。為了對估算的單樁承載力進行驗證，以獲得真實的承載力，我們亦進行了試樁，試樁結果見下表。