建筑结构优化设计建议-侯善民

建筑结构优化设计建议

侯善民

201305

2013.05

第一章

第章基础

1、基础类型：

• 天然地基基础

•复合地基→天然地基+增加体（柔性桩、刚性桩）• 桩基：常规桩基

后处理加强的后注浆钻孔灌注桩

先处理加强的劲性复合予制静压桩

第一章第章基础

• 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四

十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意：

十，软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基，应具备一定刚度，并且不能是端承桩；随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与

• 随着复合地基承载力需求增大，增强体桩基的支承刚度与桩身强度，要求也需相应提高，对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑，不宜采用单纯摩阻桩，桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层，桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重

算，底板与桩基持力层选择需慎重。

第一章南京某小区复合地基事故第章基础

南京某小区复合地基事故：

该小区位于河西，七层砖混住宅，场地内有深厚的淤泥质软土层，增强体刚性桩未穿过软土层，施工也存在质量问题，建造过程中一直到结构封顶，沉降持续发展，最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩，压入深层较好的土层，才控制住沉降。最近几年，我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅，采用刚性桩复合地基都取得成功。例如：淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区，天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右，采用予应力管桩作为增加体，

复合地基承载力可达到500Kpa左右

第一章第章基础

桩基置换率桩基持力层承载力复合地基承载力计算沉降量竣工

实测沉降

复合地基基础设计举例

量

L =0.15 E 1-=9.46)

0.049260kPa

529kPa 22.2mm

L =0.18 E 1-=11.9)

0.049300kPa

500kPa 20.2mm 97.2 1m 0.0434320kPa

560kPa 13.0mm

采用复合地基的设计，应与常规桩基础设计方案作技术经济对比，当桩长不大，可沿剪力墙下条形布桩或在桩下布置独立桩承台，有可能桩基础更省造价。因为复合地基需要较厚的筏板，双层双向通长配筋。

第一章

第章基础

常规桩基设计

单桩承载力应通过静载试桩确定，按地质勘察报告估算值仅可作为试桩加载参考用，试桩应要求做至GB50007附录Q，确定的单桩竖向极限承载力，试桩应要求试至

“极限”。

第一章单桩载力估算方法第章基础

单桩承载力估算方法：

嵌岩灌注桩，可按JGJ94-2008第5.39方法与《南京地区建筑地基基础设计规范》DGJ32/J12-2005第9.2节嵌岩灌注桩单桩承载力计算方法进行计算，取较大值作为静载试桩加载准备，在砂土、粉土地基上对于用压入法施工的予制桩，单桩承载力估算，可采用原位测试法（JGJ94-第节）与经验参数法（第节）2008第5.3节Ⅱ），与经验参数法（JGJ94-2008第5.3节Ⅲ）计算取较大值作为静载试桩加载准备；对于抗拔桩，在砂性粉土地基上的挤压方法施工予制桩按地勘报告估算性、粉土地基上的挤压方法施工予制桩，按地勘报告估算

单桩承载力时，可按摩阻条数不折减，提供静载试桩

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第章基础

抗拔桩

工程实例：南京南部新城医疗中心抗拔桩，初步设计拟采用直径1300钻孔灌桩一柱一桩Quk=12500KN桩基方案论证用直径1300钻孔灌桩，柱桩，Quk=12500KN，桩基方案论证时，提议改为每柱下3根直径为600的钻孔灌注桩，3根600的钻孔灌注桩对比1根直径1300的钻孔灌注桩：抗拔承载力提高38%，工程量减少36%。此外，底板配筋可以减少，抗浮工况下基础底板是倒楼盖，桩承台面积大于单桩承台，不论按等代框架计底板是倒楼盖，3桩承台面积大于单桩承台，不论按等代框架计算或用有限元计算，“柱帽”做大，可有效减小底板的计算配筋。抗拔桩设计应注意不要按抗压桩的设计思路，宜优先采用较小直径的桩分散布置，可节省桩基造价和底板材料用量。

N=103807373807453407292粉土

粉质黏土N=9N=35 3.807.37 3.807.4516.60-5.35

3.407.293N=29N=22N=26-35

-35

N=59N 54N=34N=37

N=54-50

-50

3.20

7.44 3.207.10 2.707.71粉质黏土粉质黏土4.406.24 4.306.00 4.206.2117.20-6.79

33N=22

N=25

-50-50N=41

N=4050

50

N=392

4

6

8

10

2468

10

11中细砂

第一章

第章基础

4 抗压桩布桩实例：

桩型方案比较

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第章基础

()

方案一: PHC600高强砼管桩(L=20m/进入10层粘土层约4m) Ra=1600

()方案二：CM复合桩M900/PHC500(L=14m/进入9层细砂层约3.5m)

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