浅谈建筑桩基础沉降问题
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浅谈建筑桩基础沉降问题
在建筑工程中采用桩基础结构是比较常见的,这种基础形式不仅可以高效地提升建筑结构的整体稳定性,而且还可以达到建筑的美观程度。
由于现如今信息技术在不断发展,在建筑工程中,桩基础的建筑和施工也逐渐采用了先进的技术手段。
因此,在施工的过程中,通过对桩基沉降问题进行分析计算,采取相应的应对措施,就可以最大限度地避免桩基础沉降问题的发生。
一、工程概况
工程项目为德尔格医疗国际医学园区的二期扩建,工程的具体位置在上海浦东新区国际医学园区。
该项目在桩基施工的过程中,由于建筑项目周围的其他建筑出现了严重的裂缝现象,为了避免对本建筑项目造成严重的影响,停工整顿15天。
在重新开工之后继续打桩。
在本工程中,打桩量为8500米左右。
这一项目是比较典型的建筑桩基础结构,扩建项目中包含的工程内容较多,除了普通的厂房、办公室以及仓库之外,还包括停车库和绿化带等等。
从工程的整体上看,总面积高达1.5万平方米,所用资金为1.2亿元。
可见,工程的规模相对较大。
若不处理好桩基础沉降问题,势必会对整个项目的质量产生极大影响。
二、桩基沉降的分析计算
对于本工程中桩基沉降问题,可以从单桩沉降和群桩沉降两方面进行分析计算。
2.1单桩的沉降分析计算
2.1.1剪切变形传递法
该方法采取的主要分析形式是摩擦桩荷载传递的物理模型的形式。
这种模型主要是以一种简化计算的形式为主,并且在研究的过程中根据各种假定来进行研究。
在本工程的桩基沉降分析中,如果荷载水平响度较小,桩体的轴向荷载量较小,沉降量就相对较小。
如果桩基的土体不出现位移的现象,在桩体沉降的过程中周围的土体就不会出现变形的现象。
在这一过程中,剪应力主要是从桩体的一侧转向四周。
摩擦桩在承受严重荷载作用下,桩体承担着一定的荷载量。
因此,桩基的沉降现象主要是由桩侧的荷载引起的。
2.1.2单向压缩分层总和法
这种方式的应用主要是根据土层的相关参数来对各层的沉降量进行计算。
在桩基础的设计工作中,工作人员主要是以直径相对较大的单桩形式为主。
同时还应该充分地考虑到桩体侧面的阻力和相应的荷载量。
桩体底部的面积和具体的荷载工作之间关系相对比较大。
在扩展的过程中,对于桩基础来说,采用单向压缩分层总和法来进行计算是比较普遍的。
用于计算的深基结构在其他的条件不变的情况下,沉降程度和计算结果之间是比较接近的。
通常情况下,如果采用布氏公式的形式来进行计算,可能会出现一定的误差。
因此,在具体进行计算的过程中,测量人员需要充分考虑到单桩沉降因素。
2.2群桩的沉降分析计算
2.2.1弹性理论法
弹性理论法在计算的过程中主要是以位移和应力解为主要的依据,这种计算方式族中形成了一定的位移法和应力法。
在弹性理论法的基础上,形成了一种简化形式相對较强的弹性理论。
在应用的过程中,仍然是以各种假定的理论为基础。
从位移的基本解的方面来说,高阶的无穷小量最终需要被舍去。
除此之外,叠加法也是一种比较常见的计算方式,这种方法主要是对相关的原理和计算的过程需要注意的问题和根据等形式进行阐述。
对于这种计算方式来说,往往会对桩体对土体的位移程度来进行控制,另外,从单桩到群桩,这种方式的应用还具有一定的难度。
2.2.2实体深基础法
这种实体的深基础也被人们称为等代墩基的方法。
这种方式在具体的建筑工程中应用较广,本工程所采用的计算方式也是这种。
在具体的计算工作中,工作人员需要将群桩看做是一个等效墩基的形式,并且将其看做是一个系统性较强的整体。
然后按照单桩的沉降形式来对群桩的沉降进行计算。
在具体分析和计算的过程中,由于侧重点不同,采用的计算模式也不尽相同。
具体来说,主要的差别就是实体基础的地基土,桩体之间的土体会随着压缩程度的不同而出现严重的变形现象。
另外一种假设就是实体的基础外围会受到一定的应力作用,因此在实际的计算工作中,应该采取其他的措施来对这种具体的模式进行控制。
三、采取的具体处理措施
3.1确定施工方案
本工程在进行之前,工作人员需要经过多方研究建筑桩基的沉降程度进行明确,在此基础上采用先进的成桩技术来作为辅助,进而明确施工方案。
另外,施工人员还应该根据具体的工程特点和要求来对成桩的可行性进行确定。
在这一过程中,研究人员需要采用具体的成桩实验的形式。
本工程中桩体所用的数量需要符合工程的规模。
通过相应的试桩实验,最终确定的施工方案完全符合预期要求,一致通过了研究人员的商议。
可见,明确施工方案是保证施工质量的前提和基础。
3.2主要施工技术工艺
3.2.1旋喷钻头钻进
由于本工程处于打桩的工作状态,而且,工程的规模相对较大,采用钻头钻进的形式效果会比较明显。
为了提升砖头钻进工程的稳定性和安全性,工作人员应该采用注浆泵作为辅助。
从具体的现场试验中可以看出,泵压和泵量需要达到匹配的程度,才能够减少桩基的沉降现象。
3.2.2压灌粉煤灰砂浆成桩
钻孔达到设计深度后,用循环液清孔,并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。
提出钻杆换上注浆钻头放人孔底,自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。
为保证成桩的完整性,钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应,以保持注浆钻头在浆液面lm以下。
结合现场试验结果,室内确定的砂浆配比能够满足泵送要求,具体的工艺参数为:泵压≤2MPa,泵量≥150L/min。
3.3地面抬升试验
3.3.1地面抬升平整度控制标准
地面板面积较大,柱与柱之间高程不一致。
很难制定整体平整度控制标准。
为此,根据现场实际情况,制定了以下平整度控制标准,以便指导施工作业。
3.3.2注浆孔的布设及要求
为减少对混凝土地面的破坏,注浆布设时应避开地面板45°线,而且孔的直径应尽可能的小,现场采用的钻孔直径为63mm。
现场试验时,根据设备、堆载以及生产情况,对注浆孔的布设进行了相应调整;抬升注浆修复过程中的抬升观测在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值,采用量程为50mm的百分表进行观测,并随时提供抬升数据,当抬升量达到设计抬升高度时,停止注浆。
注浆同时,应对注浆区附近货架及设备基础进行观测,发现异应立即停止注浆并进行及时处理。
3.4处理效果
通过采取上述桩基处理,本工程的桩基础沉降问题得到了有效解决,桩基承载力达到相关标准要求。
四、结束语
从本工程中可以看出,只有控制好桩基的沉降程度,才能保证整个建筑工程的稳定性。
在进行控制工作的过程中,工作人员需要按照工程施工的相关标准来进行,并且要进行反复试验才可以对施工方案进行明确。
另外,工作人员还应该对桩体本身的承受能力和桩基沉降量的特点来采取科学合理的措施。
在建筑工程桩基沉降控制工作中,只有将理论和实际相结合,采取科学合理的控制措施才能够达到预期的施工目的。
参考文献
[1]邓友生,龚维明.基于Mindlin位移解的超大群桩基础沉降计算[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2012(03)。