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【摘要】:我们知道建筑物桩基础的设计近年来有着一定的发展,但同时我们也可以发现各种设计方案有着它的局限性,例如采用支承于浅层持力层的短桩基础这一设计方案,承载力往往可以满足我们的要求,但容易出现沉降量过大的情况,特别是当软下卧层存在于浅层持力层,这种现象比我们想像中的更为突出;再比如我们采用完全坐落于深层持力层上的全长桩基础这一设计方案,大量长桩或超长桩会在这一设计方案中成为比较令人头疼的问题,不仅不利于施工,也给工程投资造成了超支的负担。本文针对这种状况从几个角度,简要介绍在建筑工程设计中怎样的方案才是合理的并且更对于投资方来说性了价比更高。同时本文中也对中间型桩、桩的负摩擦阻力、桩的沉降预估、可靠度与安全系数等问题稍有涉猎,鄙人之见或许能够对其他同行在这方面的问题有一些启发。
【关键字】:建筑物桩;摩擦阻力;承载力
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
0.引言
众所周知,建筑物的基础可以说是整栋建筑之中的关键所在,桩基础近年来在国内被广泛的应用,这种基础形式越来越在各实践界以及理论界受到重视。各学者以及业内人士都慢慢发现这是一种极具广阔发展前途的深基础形式。采用桩基础对于淤泥或淤泥质粘土等,软弱地基液化砂土地基在经济上是能都为我们节省很多开支,更重要的是它有利于抗震。桩基础具有很多优点,比如承载能力大,沉降量小、沉降均匀、利于冬季施工,可减少土方工程等等。并且它这一!优点决定了它对于荷载大的高层建筑、高耸结构地基变形要求较高的某种厂房及精密设备来说更为适宜。基于以上种种原因,我们对桩基础在工程设计中需注意的几个问题作如下探讨。
1.基础设计方案的选择
选择一个桩基础方案时,毫无疑问,我们必须考虑到经济效益以及它的抗震性等等,怎样合理的选择是问题的关键。我们作为一名设计人员,首先面临的是将各种可行的方案进行比较,同时兼顾工程要求、降低工程造价、实施操作的可能性、满足工期的要求、工地的环境情况、资源及能源的消耗、建筑有关法规(即规范和规程等)、是否有公害问题等条件,对这些问题进行综合考虑,从而做出最为恰当的选择。
1.1我们将桩基础与浅筏基础的进行比较,会发现对于层数较少的办公楼、住宅等民用建筑来说,浅筏基础比短桩要更适合,因为在这种情况下筏形基础在很好的夯实填土、软土及较松散的砂土上能够牢固的坐落,从而体现更好的抗震性。而且较大的刚度是筏基的一大突出特点,这有利于防止过度的差异沉降。采用打桩,会地基土的发生隆起,可是当这部分土重新固结的时候时,桩身就会向下拉,同时桩身四周的抗剪强度也会随之降低,这些不利因素都会对桩的工作产生不利的影响。假设这种情况发生在软弱土层中,即使我们假设各单桩都具有足够承载力,群桩也可能要比筏基沉降量更大。
1.2接下来我们将桩基与浮筏基础二者进行比较,将高压缩性粘土作为地基的成分时,假如我们采用浮筏基础,在经济上会造成巨大的浪费,也会对施工带来很大困难,假如发生如沉井下沉的情况,往往会得不偿失,我们如果采用桩基础,使它从压缩性粘土中间穿过,到达达到较好的土层,这样便可以使建筑物的沉降量控制在个最小的范围之内。并且桩基础有利于基础本体的自重,很简单便能够达到打桩条件.在某些情况下可以使钢材用量和混凝土的用量大大减少。
2桩基础类型的确定
从土的作用性质,我们可以将桩分为摩擦桩、端承桩和中间型桩.将桩身从软土层穿过,让桩尖支在中强度的土层停留,中间型桩是指桩靠侧的摩擦阻力桩端阻力共同承担荷载的桩。这种类型的桩有这样的特点,桩承载能力中的摩阻力各承担的荷载大小与软土层厚度、桩长度、持力层的土质是息息相关的,有的时侯会发现桩端阻大、有的时侯会法相桩侧摩阻力大。在这里举个例子说明。
2.1黑龙江省农垦总局中间型桩的使用,尽管已有了实施的成功经验,但中间型桩的桩端阻力和桩侧摩阻力分别承担的荷载大小依然是目前值得深入研究的课题。因软土层的薄厚差异,持力层的土质也有所差异,桩尘进入持力层的深度也不尽一致。所以每根桩的侧容许摩阻力,桩端持力层土的容许承载力均有不同。故它们各承担的荷载必然不同,只能是一个比较接近的范围值。某公司的场地,有着非常复杂的地质情况,它的位置在松花江右岸高漫滩地,淤泥质亚粘土层 4~7m 厚,承载力在80到100MPa之间,该场地下部持力层是饱水中砂层,承载力在200到230MPa之间,从我们所有的地质资料上可以观察出,软土层薄厚不等,有的软土层中间还夹有1到2m之间 的中密粘土层。由于这一复杂的地质条件,3 千多根预制桩在这一工程中被采用,数量是比较惊人的,并且其中2 千根桩为 6m 长,1 千多根9m 长的桩。但是被采用的都是中间型桩这一形式的桩,单桩承载能力均是P=220kN,桩侧摩阻力是 70kN,桩端承载力 150kN,换句话说,桩端承担 2/3 荷载,桩侧承担 1/3 荷载。完成施工之后,我们采用共振法專门对单桩承载力动力测试结果是220kN到260kN,同实际设计值是一样的。这项工程先现在已经投入使用经历了十年之久,暂时还没有发现问题。
2.2随着中间型桩越来越受到关注,我们也能从以往的一些经验之中发现一些很成功的例子,可是中间型桩的桩端阻力和桩侧摩阻力分别承担的荷载大小,仍然没有得到很好的解决,各学界以及实践界也仍然在孜孜不倦的探索之中。这是因为软土层之间存在着薄厚差异,持力层的土质也存在差异,桩尘在进入持力层的时候所能够达到的深度也是不尽一致。故我们会每根桩的侧容许摩阻力,桩端持力层土的容许承载力都有不同。因此我们可以推出它们各承担的荷载也一定是不一样的。
3 桩基础的负摩阻力的影响
随着时代的进步我们的施工技术已经施工条件也在发生着翻天覆地的变化。桩的长度相对于以前来变得长了,桩所承受的荷载也在慢慢变大。我们必须面临的一个重要问题是,在设计桩基时,对负侧摩阻力存在的众多因素进行充分的考虑。行业标准《建筑桩基技术规范》中有这样的一条规定“桩周软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水等因而产生的沉降大于桩的沉降时,应视具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响”。除此之外,从上文的阐述来看,选择桩基础不仅是学术界的前沿问题,也是实践界亟待解决的难题,解决这一问题,或者说构建一套合适的选择桩基础的理论与实践经验,不仅能够防止投资的浪费,也能够更好的完善建筑物的防震性等功能。
【参考文献】
[1]李常.高层建筑桩基础施工分析[J].科技信息.2009
[2]丁振华.浅谈桩基础工程施工中常见质量问题及处理措施[J].价值工程.2010
【关键字】:建筑物桩;摩擦阻力;承载力
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
0.引言
众所周知,建筑物的基础可以说是整栋建筑之中的关键所在,桩基础近年来在国内被广泛的应用,这种基础形式越来越在各实践界以及理论界受到重视。各学者以及业内人士都慢慢发现这是一种极具广阔发展前途的深基础形式。采用桩基础对于淤泥或淤泥质粘土等,软弱地基液化砂土地基在经济上是能都为我们节省很多开支,更重要的是它有利于抗震。桩基础具有很多优点,比如承载能力大,沉降量小、沉降均匀、利于冬季施工,可减少土方工程等等。并且它这一!优点决定了它对于荷载大的高层建筑、高耸结构地基变形要求较高的某种厂房及精密设备来说更为适宜。基于以上种种原因,我们对桩基础在工程设计中需注意的几个问题作如下探讨。
1.基础设计方案的选择
选择一个桩基础方案时,毫无疑问,我们必须考虑到经济效益以及它的抗震性等等,怎样合理的选择是问题的关键。我们作为一名设计人员,首先面临的是将各种可行的方案进行比较,同时兼顾工程要求、降低工程造价、实施操作的可能性、满足工期的要求、工地的环境情况、资源及能源的消耗、建筑有关法规(即规范和规程等)、是否有公害问题等条件,对这些问题进行综合考虑,从而做出最为恰当的选择。
1.1我们将桩基础与浅筏基础的进行比较,会发现对于层数较少的办公楼、住宅等民用建筑来说,浅筏基础比短桩要更适合,因为在这种情况下筏形基础在很好的夯实填土、软土及较松散的砂土上能够牢固的坐落,从而体现更好的抗震性。而且较大的刚度是筏基的一大突出特点,这有利于防止过度的差异沉降。采用打桩,会地基土的发生隆起,可是当这部分土重新固结的时候时,桩身就会向下拉,同时桩身四周的抗剪强度也会随之降低,这些不利因素都会对桩的工作产生不利的影响。假设这种情况发生在软弱土层中,即使我们假设各单桩都具有足够承载力,群桩也可能要比筏基沉降量更大。
1.2接下来我们将桩基与浮筏基础二者进行比较,将高压缩性粘土作为地基的成分时,假如我们采用浮筏基础,在经济上会造成巨大的浪费,也会对施工带来很大困难,假如发生如沉井下沉的情况,往往会得不偿失,我们如果采用桩基础,使它从压缩性粘土中间穿过,到达达到较好的土层,这样便可以使建筑物的沉降量控制在个最小的范围之内。并且桩基础有利于基础本体的自重,很简单便能够达到打桩条件.在某些情况下可以使钢材用量和混凝土的用量大大减少。
2桩基础类型的确定
从土的作用性质,我们可以将桩分为摩擦桩、端承桩和中间型桩.将桩身从软土层穿过,让桩尖支在中强度的土层停留,中间型桩是指桩靠侧的摩擦阻力桩端阻力共同承担荷载的桩。这种类型的桩有这样的特点,桩承载能力中的摩阻力各承担的荷载大小与软土层厚度、桩长度、持力层的土质是息息相关的,有的时侯会发现桩端阻大、有的时侯会法相桩侧摩阻力大。在这里举个例子说明。
2.1黑龙江省农垦总局中间型桩的使用,尽管已有了实施的成功经验,但中间型桩的桩端阻力和桩侧摩阻力分别承担的荷载大小依然是目前值得深入研究的课题。因软土层的薄厚差异,持力层的土质也有所差异,桩尘进入持力层的深度也不尽一致。所以每根桩的侧容许摩阻力,桩端持力层土的容许承载力均有不同。故它们各承担的荷载必然不同,只能是一个比较接近的范围值。某公司的场地,有着非常复杂的地质情况,它的位置在松花江右岸高漫滩地,淤泥质亚粘土层 4~7m 厚,承载力在80到100MPa之间,该场地下部持力层是饱水中砂层,承载力在200到230MPa之间,从我们所有的地质资料上可以观察出,软土层薄厚不等,有的软土层中间还夹有1到2m之间 的中密粘土层。由于这一复杂的地质条件,3 千多根预制桩在这一工程中被采用,数量是比较惊人的,并且其中2 千根桩为 6m 长,1 千多根9m 长的桩。但是被采用的都是中间型桩这一形式的桩,单桩承载能力均是P=220kN,桩侧摩阻力是 70kN,桩端承载力 150kN,换句话说,桩端承担 2/3 荷载,桩侧承担 1/3 荷载。完成施工之后,我们采用共振法專门对单桩承载力动力测试结果是220kN到260kN,同实际设计值是一样的。这项工程先现在已经投入使用经历了十年之久,暂时还没有发现问题。
2.2随着中间型桩越来越受到关注,我们也能从以往的一些经验之中发现一些很成功的例子,可是中间型桩的桩端阻力和桩侧摩阻力分别承担的荷载大小,仍然没有得到很好的解决,各学界以及实践界也仍然在孜孜不倦的探索之中。这是因为软土层之间存在着薄厚差异,持力层的土质也存在差异,桩尘在进入持力层的时候所能够达到的深度也是不尽一致。故我们会每根桩的侧容许摩阻力,桩端持力层土的容许承载力都有不同。因此我们可以推出它们各承担的荷载也一定是不一样的。
3 桩基础的负摩阻力的影响
随着时代的进步我们的施工技术已经施工条件也在发生着翻天覆地的变化。桩的长度相对于以前来变得长了,桩所承受的荷载也在慢慢变大。我们必须面临的一个重要问题是,在设计桩基时,对负侧摩阻力存在的众多因素进行充分的考虑。行业标准《建筑桩基技术规范》中有这样的一条规定“桩周软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水等因而产生的沉降大于桩的沉降时,应视具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响”。除此之外,从上文的阐述来看,选择桩基础不仅是学术界的前沿问题,也是实践界亟待解决的难题,解决这一问题,或者说构建一套合适的选择桩基础的理论与实践经验,不仅能够防止投资的浪费,也能够更好的完善建筑物的防震性等功能。
【参考文献】
[1]李常.高层建筑桩基础施工分析[J].科技信息.2009
[2]丁振华.浅谈桩基础工程施工中常见质量问题及处理措施[J].价值工程.2010