年产60万吨联碱装置搬迁改造工程，位于辽宁省瓦房店市炮台镇松木岛，南临渤海普兰店湾，东临沈大高速公路，距北海湾收费站10km，
大型设备桩基础设计探讨
。厂区占地面积158000m2，建、构筑物占地面积51387m2。厂区主要建、构筑物约有近40个。主要的厂房有:轻灰煅烧厂房、轻灰煅烧及凉碱厂房、碳化厂房、滤过厂房等，库房有:纯碱包装及库房、农铵粒铵库房等，主要的构筑物有:外冷器框架、澄清桶基础、动力机器基础、栈桥及大型高塔设备基础等。
1 岩土工程状况
拟建场地地貌单元属滨海丘陵坡麓地带及滨海平原地带，地势较平缓。厂区常年地下水位较高。
地层结构为:第一层素填土，回填时间不足半年，不宜作持力层;第二层淤泥质粘土，承载力特征值fak=60KPa;第三层粉质粘土，承载力特征值 fak=110KPa;第四层碎石土，承载力特征值fak=160KPa;第五层红粘土，承载力特征值fak=160KPa;第六层强风化灰岩，承载力特征值fak=500KPa;第七层强风化辉绿岩，承载力特征值fak=500KPa;第八层中风化灰岩，承载力特征值fa=3400KPa。勘探钻孔见有溶洞、溶沟或溶槽，洞高最小10cm，最大为7m，洞内有可塑—硬塑红粘土充填。大部分在0.1—3.0m内见有，最深在中风化灰岩面下14.7m处见有，场地内溶洞分布位置较分散，无明显规律。
2 地基基础方案选择
由于厂区内建筑物类型繁多，每栋建筑物的层数、荷载及用途都不同，根据地层结构的特点选择不同的持力层。单层或荷载较小的二层建筑选择第三层的粉质粘土为持力层，基础形式为独立基础或钢筋混凝土条形基础。三、四层的建筑物采用砂石桩法处理地基，砂石桩直径500mm，桩长大于4米，处理范围每边宽处基础外边缘1—3排桩。厂房高度较高，荷载相对较大的建筑、高塔设备基础、动力机器基础等，根据土层的情况，采用钻孔灌注桩基础，持力层为第八层中风化灰岩。
根据工程具体实例澄清桶桩基础设计如下:
3 桩基础设计
3.1计算简图及桩布置
根据工艺、设备专业的条件要求，计算简图及桩布置如图1。
设备重量标准值:58000KN，基础自重标准值:26500KN。
3.2桩参数
桩直径φ600mm，桩混凝土标号C30，工程桩端持力层为第八层中风化灰岩。桩端进入持力层的深度宜为600 mm，桩长约为18米。
3.3承载力特征值
1)单桩竖向抗压承载力特征值
根据公式估算单桩竖向承载力特征值Ra
Quk=u∑qsikLi qpkAp
Ra= Quk/K K—安全系数，取K=2
通过估算单桩竖向承载力特征值Ra=2200KN，
管理资料
《大型设备桩基础设计探讨》(http://meiwen.anslib.com)。2)确定桩数量:轴心竖向力作用下
n=Fk Gk/Ra=58000 26500/2200=39(根)
3)单桩竖向抗压承载力特征值的取值还应满足桩身混凝土强度，即桩身材料强度应满足:Q≤ApfcΨc。
通过对桩身材料抗压强度计算，桩身材料强度计算值为3030KN。因此单桩竖向承载力特征值满足桩身混凝土强度要求。
3.4水平承载力标准值
单桩水平承载力特征值按下式(桩身配筋率小于0.65%)估算:
Rha=(αγmftWo/vm)(1.25 22ρg)(1±Ζnn/γmftAn)
该工程桩身配筋率为0.48%，桩顶水平位移为3mm时，抗水平力计算值100KN。
桩基的水平承载力与位移计算，是结构设计的难点，一般应通过实验来确定。桩的水平承载力计算较为复杂，相关计算公式相互联系，计算工作量大。水平荷载作用下桩身的变形大致有三种形态(桩顶在承台中的嵌固条件不同时，桩身的变形也不一样):
1)桩的抗弯刚度远大于地基刚度且桩的入土深度很小时，桩将绕某点转动;
2)当地基较好时桩的下部嵌固在土中，只有桩身的上部产生弯曲;
3)大多数情况下，桩身的变形如弹性地基梁一样。影响水平位移的因素很多，承台刚度、地基情况、竖向荷载的大小等。设计中应尽量避免桩基承担过大的水平力和桩顶弯矩，多桩承台、设桩顶双向承台梁，抵抗承台顶面弯矩并协调各承台之间的变形，提高对承台侧面回填土的回填要求，以通过承台侧面的被动土压力，消化或部分消化桩顶的水平力。本次设计的澄清桶基础为群桩基础，承台、群桩及土相互作用产生的群桩效应的荷载大于上部结构传至基础顶面的水平荷载。
设计要求工程桩施工前，必须进行单桩静载荷试验，确定单桩承载力特征值。试桩数量不宜少于总桩数的1%，且不少于3根。工程桩施工结束后需进行桩的承载力及桩身质量的检验，检验数量按规范要求执行。
本工程桩承载力检测时出现问题，由于中风化灰岩下有溶洞，检测时桩掉入溶洞中，失去承载能力，所以基础又重新补桩。此类地基情况，桩基础设计中应特别注明必须一桩一勘，桩端以下3-5倍桩径并不小于5米范围内无软弱夹层、溶洞、裂缝等不良地质现象。
总之理论计算需与工程实际相结合，构造上采取必要的措施，使结构具有一定的抵抗外力的能力，满足工程安全要求。
参考文献
[1]郭新伟.跨京津城际框架墩桩基础设计与施工防护[J].西部探矿工程，2009，08.
[2]陈国辉.地面大面积堆载作用下的桩基础设计[J].中外建筑，2002，03.
[3]侯向煜.烟囱桩基础设计[J].煤炭工程，2004，10.
[4]高艳辉.码头固定吊机桩基础设计探讨[J].珠江水运，2000，10.