关于抗拔桩设计的讨论

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桩身抗拔承载力设计值与特征值的关系

桩身抗拔承载力设计值与特征值的关系

桩身抗拔承载力设计值与特征值的关系以桩身抗拔承载力设计值与特征值的关系为题,本文将从桩身抗拔承载力设计值和特征值的定义、计算方法以及关系等方面进行阐述。

桩身抗拔承载力设计值是指在一定的安全系数下,桩身所能承受的最大抗拔力。

一般来说,桩身抗拔承载力设计值需要满足土力学理论的要求,考虑桩身的强度和稳定性等因素。

设计值的确定需要根据具体工程条件、土层特性、桩身材料等多个因素综合考虑。

而特征值是指在一定统计概率下,某个参数的表现值。

在桩身抗拔承载力设计中,特征值是指在一定概率下,桩身抗拔承载力的表现值。

特征值的计算需要通过大量的现场试验数据进行统计分析,以确定合理的统计分布函数,进而求得特征值。

桩身抗拔承载力设计值与特征值之间存在一定的关系。

一般情况下,设计值会略大于特征值,以确保工程的安全性。

具体的关系可以通过以下几个方面进行说明:1. 安全系数:设计值和特征值之间的关系可以通过安全系数来体现。

安全系数是指设计值与特征值之间的比值,通常大于1,表示设计值要大于特征值。

安全系数的确定需要综合考虑工程的重要性、可靠性要求等因素。

2. 统计分布函数:特征值的计算需要通过统计分布函数进行,而设计值的确定则需要根据具体设计标准和规范进行。

设计值一般采用规范规定的计算方法和公式,而特征值则需要通过试验数据进行统计分析。

因此,设计值和特征值之间的关系可以通过统计分布函数的形状和特性进行分析。

3. 工程经验:设计值的确定通常还考虑了工程经验的因素。

在实际工程中,设计人员会根据自身的经验和实际情况对设计值进行适当调整,以确保工程的安全性和可靠性。

因此,设计值和特征值之间的关系还受到设计人员的主观因素的影响。

需要注意的是,设计值和特征值的关系不是一成不变的,而是会随着工程条件、土层特性、桩身材料等因素的变化而变化。

因此,在实际设计中,需要根据具体情况进行合理的选择和确定。

桩身抗拔承载力设计值与特征值之间存在一定的关系。

设计值通常略大于特征值,通过安全系数、统计分布函数和工程经验等因素进行确定。

关于抗拔桩设计的讨论

关于抗拔桩设计的讨论
1.20Fe一1.00G≤n・R,
《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)给出睇1 Nk≤瓦,2+Go,(Ic)
式中,基桩拔力Ⅳ。是按荷载效应标准组合计算,
可写为:Ⅳk=(只-G),n;瓦是由单桩上拔静载荷
试验确定的抗拔极限承载力,为
瓦t=艺名级墩吩‘+Gp。
抗拔极限承载力的试验值中应包括桩身的自重。 公式(Ic)可改写为:
的概率极限设计规范表达体系。 我国土建结构强度和稳定的设计计算先后经历 过四种设计计算体系:容许应力设计体系;总安全度 设计体系;多系数设计体系和概率极限设计体系。 地基基础的容许应力设计体系是从上世纪初最 早开始使用的,地基基础设计只做强度设计计算,也 不知道绝大部分问题的破坏极限状态,只能从工程实 践中总结出一个容许值,用这个容许值进行设计。到 目前为止,大部分关于地基土承载力的设计计算还只 能处于这一阶段。 以后对地基基础中的某些问题知道了破坏或失 稳的极限状态,即知道了极限承载力值,例如通过单 桩静载荷试验得到了摩檫桩的极限承载力。从而也就 得到了设计的总安全系数。承载力设计的核心是使结 构所具备的安全系数恰好等于长期经验积累所规定 的安全系数值。各类不同的强度或稳定问题应该具有 不同的总安全系数。 后来的多系数设计是在对总安全系数进行全面 深化研究后产生的。有许多因素都对总安全系数有影 响,可以将其为两大类:一类称为荷载效应或外界作 用;一类称为结构本身所具有的抗力。多系数实际上 是对总安全系数的细化和拆分,有利于对总安全系数 的研究和对总安全度的进一步改进,但弱化了工程设
裴捷.关于抗拔桩设计的讨论
291
,l=(11152X1.2—10450)+(540+2.0忙10.9。
按式(1b)计算:
以=(11152x1.35—10450)+(540+1.6)=13.6, n=(11152x1.35—10450)+(540÷2.0)=17.1。

浅谈抗拔桩的设计及施工技术

浅谈抗拔桩的设计及施工技术

浅谈抗拔桩的设计及施工技术本文简单介绍了抗拔桩的荷载传输及破坏形式等基本概念,分析了抗拔桩在工程应用中的设计方法,并给出了几种抗拔桩的施工技术。

标签抗拔桩;设计方法;施工技术随着城市建设的高速发展,地上建筑越来越高,地下建筑越来越深,特别是基础浸入地下水的深度越来越大,地下建筑物如地下室等会受到地下水浮力的作用,随着深度的加大,受到的水浮力也加大,如果不采用有效措施来解决抗浮问题,地下建筑物将因过大的水浮力发生破坏或影响使用。

为了满足这种基础的受力要求,抗拔桩基础被广泛采用。

抗拔桩基础的应用越来越广泛,但目前为抗拔桩大多还只是传统上的钻孔灌注桩,只是钻孔灌注桩的受力和作用机理改变了而已。

但由于传统钻孔灌注桩中,桩身混凝土是受压的,在受压状态下桩身混凝土很难会发生破坏,桩身钢骨架也不会产生破坏。

一旦把传统钻孔灌注桩当作抗拔桩来使用,桩身混凝土在拉伸作用下很容易发生破坏,随着桩身混凝土的破坏,桩身钢骨架也随之发生破坏,这就对抗拔桩的设计和施工工艺提出了新的要求。

本文针对这一点,就抗拔桩的设计方法进行了分析,并对地下抗拔桩结构的施工给出了具体的技术措施。

1 关于抗拔桩的基本概念1.1 荷载传输规律抗拔桩的荷载传递规律与摩擦型的抗压桩类似。

桩头受到拉力,桩身拉应力开始产生在桩的顶部,桩体与土体之间产生相对移动,由此将荷载以剪应力的形式传递到土体中去,只不过桩侧摩阻力传递方向相反。

侧摩擦力的发挥与很多因素有关。

根据抗拔桩的长径比不同,桩的荷载传输方式主要有以下两种情况:1.1.1 对于短粗的桩。

由于抗拔桩是钢筋混凝土结构,弹性伸长量不大,桩身上下和土层之间相对位移量不大,这样桩身上下的侧摩擦力几乎是同时出现的,大小也相当。

这样,很小的上拔位移就可以使上拔荷载达到峰值,然后承载力迅速减少,随着位移增大,残余承载力变得很小。

1.1.2 对于长桩。

受到桩身弹性变形的影响,抗拔桩的侧摩擦力首先在桩身的上部出现,随着荷载的增加及变形的增大,桩侧摩擦力将逐渐沿桩身向下延伸,直到整个桩身都受到侧摩擦力的作用。

浅谈抗拔桩基础的设计

浅谈抗拔桩基础的设计

浅谈抗拔桩基础的设计摘要:随着国民经济的日益发展,促使城市建设的发展,地下空间的开发和利用越来越来越多,地下结构的抗浮问题日益突出。

文章简述了各种地下结构的抗浮措施的抗拔桩,重点研究了抗拔桩的受力机理、适用范围、存在的局限性和今后的发展方向。

关键词:抗拔桩抗压桩机理承载力验算引言我们国家是一个人口大国,尽管拥有丰富的土地资源,但却依然不能满足人们生活居住的需求,特别是近年城市化的加快,土地资源缺乏问题显得更加突出,因此,我们必须更好地利用仅有的土地。

在这种情况下,大批功能齐全、造型新颖的建筑便陆续涌现,特别是大型高层建筑,更是得到了飞速发展。

由于这些建筑物基础及自身功能的需要,一般均建有地下室,这些使得建(构)筑物的基础要同时承受竖向压力和拉力的作用,有时上拔荷载较大甚至成为主要作用力,这时,普通的桩显然不能满足要求,故产生了承受竖向抗拔力的桩,也就是抗拔桩。

2 抗拔桩的受力机理及与抗压桩的区别桩按受力情况主要可分为承受竖向压荷载的抗压型桩和承受竖向拉力荷载的抗拔型桩(抗浮桩)两大类。

在大多数桩群中,抗压型桩的使用也比抗拔型桩的使用要显得广泛。

但在一些特殊情况下需特别采用抗拔型桩。

抗拔桩的主要靠桩身与土层的摩擦力来受力,以抵抗轴向拉力为主的桩,如锚桩、抗浮桩等。

在地下水位较高的地区,当上部结构荷重不能平衡地下水浮力的时候,结构的整体或局部就会受到向上力的作用。

如地下水池、建筑物的地下室结构、污水处理厂等必须设置抗拔桩,同时抗拔桩也广泛应用于高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等抗拔桩一般均嵌入竖硬而埋藏较浅的基岩中。

由于造价及施工条件的限制,抗拔桩一般入岩不深,需要对入岩桩段部分进行桩端灌浆处理。

如果上覆土层较厚,桩无法埋入基岩,那就只能全靠桩侧土的表面摩擦阻力抗拔,此摩擦阻力较小,抗浮效果不佳;若在桩端设置扩大头,则能大大提高桩的抗拔能力。

抗拔桩(锚杆)布置问题的讨论

抗拔桩(锚杆)布置问题的讨论

抗拔桩(锚杆)布置问题的讨论HIStruct在“《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008应用常见问题解析”的报告中提到抗拔桩(锚杆)布置问题,作者的叙述如下:(5)抗拔桩(锚杆)布置应注意的问题!!!抗浮桩的设计关键在于布桩。

工程实践中,根据单桩抗拔承载力特征值与浮力超重部分相平衡的原则。

设荷载标准值换算的均布荷载为40kN/m2,水浮力90 kN/m2,那么布桩所需抵抗的浮力为50 kN/m2,由此可能出现图(a)、(b)两种布桩模式。

在假定基础筏板刚度极大的情况下,桩顶反力均匀分布,这两种方式并无不妥之处。

通常筏板厚度在设计时并不是根据刚度来确定板厚,基础筏板刚度并不足以调整桩顶作用的均匀分布。

虽然按桩顶承担均匀的拉力来设计,但用于筏板受到极大的浮力上拱,使得靠近柱的基桩分担的浮力较小,而远离柱的基桩分担的浮力偏大。

筏板刚度愈小,这种不均匀分布的趋势则更为剧烈;极端的,当筏板抗弯刚度为0时,可以发现柱以外的基桩所平衡的水浮力并不是计算的50 kN/m2,而是90 kN/m2。

工程实践中已经发现因为不合理布桩设计导致的工程事故。

某些工程采用预应力管桩抗浮,少数基桩远离柱布置,那么这些基桩则率先破坏,从而余下的基桩被各个击破,导致抗浮桩设计失败。

因此应避免采取(b)方案,而应尽量将桩布置在柱下、基础梁下。

HiStruct认为作者的说法有待商榷:首先,筏板基础的厚度。

一般根据基础设计规范第8.4.10条的要求,筏板厚度不小于1/6的跨度,即是对刚度的要求。

当然实际设计中并不一定要做到如此厚,比如10m跨度可以做到1.2m厚的筏板,此时底板往往已经具有足够的刚度,协调桩的共同工作,而柱下的冲切问题也可以局部解决,但是假如筏板真的不按照刚度要求来做,那么冲切问题将难以控制。

其次,抗拔桩集中于柱下布置实际上并不好,这是因为只考虑抗拔桩的话,这样做可以,但是对于筏板来说,相比于抗拔桩均布的方案,将导致更大的变形,同时产生很大的内力。

抗拔桩设计方法及相关问题思考

抗拔桩设计方法及相关问题思考

抗拔桩设计方法及相关问题思考摘要:在地下水位较高的地下室建筑结构设计中,要充分考虑其结构建筑的抗浮特性,因为一旦建筑物体本身的重力荷载无法适应地下室结构建筑的抗浮要求,就会致使地下室结构建筑形成上浮,进而引发地面裂缝、墙柱裂缝、坍塌等重大问题,从而严重地危害建筑物运行安全性。

所以,在从事地下建筑结构设计时,要采取一定的抗浮技术,依据实际工程中的地质技术条件选择抗拔桩桩型,以进一步提高基桩的抗浮能力。

关键字:地下基础抗浮工程;抗拔桩;应用近年来国家经济增长迅速,城市化进程加快,地产行业蓬勃发展,为提高有限的土地资源利用率,城市建设逐步向高层建筑及多层地下建筑发展,另外城区相对平坦的建设用地随着土地商业开发的增加而逐渐减少,商业开发土地逐渐边缘化,山坡地段依山就势的建筑物也逐渐增多。

随着地下建筑的层数增加,地下建筑的埋置深度大幅增加,如何在确保抗浮安全的前提下尽可能节约建设成本及公共社会资源受到了行业内的广泛关注和研究。

一、地下结构抗浮设计理论研究地下建筑抗浮措施分为主动抗浮措施及被动抗浮措施,通俗来说分为“疏”和“抗”两大类。

“疏”即通过相应的排水或隔水措施将地下水位降低,进而减小地下工程所受到的水浮力。

“抗”即通过增加结构自重或者设置抗浮构件来抵抗地下工程所受到的水浮力。

针对地下结构进行抗浮设计,应对建筑整体和局部展开抗浮验算,在达到整体抗浮稳定基础上,还要对承受上方应力较小的结构单元展开局部抗浮稳定性验算。

对建筑整体进行抗浮稳定性验算,可确保地下结构不出现整体上浮情况,而进行局部抗浮稳定性验算,能避免地下墙体、基础底板以及两柱节点由于局部应力过大出现变形或开裂问题,保证建筑免受地下水影响,维护建筑结构安全。

抗浮验算的具体步骤是:①对建筑物自重展开计算;②结合抗浮设防水位,并对抗浮设防水浮力进行计算;③验算抗浮稳定性;④比选抗浮措施方案;⑤选择抗浮措施;⑥设计基础施工图。

当前抗浮验算大多选择安全系数法,结合相关规范,基础抗浮稳定性验算公式是:公式(1)在公式(1)中,Gk指建筑物自重和压重相加之和(kN);Nw.k指抗浮作用值(kN);Kw指抗浮稳定安全系数,通常可选1.05。

预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计研究

预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计研究

预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计研究一、预应力混凝土管桩的结构特点其结构特点主要包括:1.桩身采用钢筋混凝土结构,具有较高的抗弯强度和抗压强度;2.管桩内的钢筋通过预压预应力技术进行承载,提高桩身整体的承载能力。

二、预应力混凝土管桩的抗拔原理具体来说,预应力混凝土管桩在施加预应力后,内部的钢筋将产生预应力,桩身受到外荷载作用时,钢筋受拉,部分预应力得以释放,依靠桩身内部的钢筋与混凝土形成的复合材料的协同作用,增加桩身的抗拔能力。

三、预应力混凝土管桩的设计要点1.确定预应力设计参数:包括桩身的几何形状、桩身内部的钢筋布置形式和预应力的大小。

2.确定荷载特性:根据工程实际情况确定预应力混凝土管桩受到的荷载特性,包括水平荷载、竖向荷载等。

3.确定荷载传递路径:预应力混凝土管桩在抗拔过程中,需要将荷载从桩身传递到土体中。

4.确定桩身的受力状态:根据设计要求和预应力参数,确定桩身在荷载作用下的受力状态,包括受压区和受拉区的位置以及受力大小。

5.确定抗拔设施:根据桩身的受力状态,采取相应的抗拔设施,包括端承、摩擦抗拔和锚固抗拔等。

四、预应力混凝土管桩的应用范围2.适用于地基较松散、土壤条件较差的地区,通过增加桩身的承载能力和抗拔能力,提高工程的稳定性和安全性。

3.适用于地下结构工程,预应力混凝土管桩可以提供较大的承载能力,减小地下结构的变形和沉降。

总之,预应力混凝土管桩作为抗拔桩具有结构简单、施工方便、承载能力较大等优点,广泛应用于各种工程中。

在设计过程中,要合理确定预应力参数,确定荷载特性和传递路径,并采取相应的抗拔设施。

同时,应根据工程实际情况选择合适的预应力混凝土管桩,以确保工程的稳定和安全。

地铁车站抗拔桩设计与施工存在的问题及对策

地铁车站抗拔桩设计与施工存在的问题及对策
未考虑地下水影响
地下水对抗拔桩的影响也非常重要,包括地下水的类型、水位、流速等。如果设计时未充分考虑这些因素,可能 导致抗拔桩在水位变化或者流速变化时出现承载力下降或者稳定性不足的问题。
设计计算方法不准确
计算模型简化过度
在抗拔桩设计过程中,常常需要对计算模型进行简化,以便 于理解和计算。但如果简化过度,可能导致计算结果与实际 情况存在较大误差,从而影响抗拔桩的承载力和稳定性。
抗拔桩在地铁车站中 的应用及其重要性
研究内容与方法
研究内容和思路 研究方法和技术路线
论文结构和安排
02
地铁车站抗拔桩设计存在的问 题
设计考虑因素不全面
未考虑土质因素
在抗拔桩设计过程中,土质因素是非常重要的,包括土壤的颗粒大小、密度、含水量等,这些因素都会对抗拔桩 的承载力和稳定性产生影响。如果设计时未充分考虑这些因素,可能导致抗拔桩在实际使用中出现承载力不足或 者稳定性不够的问题。
意外事件
如设备故障、质量问题等 意外事件,也会导致施工 进度延误。
施工成本超支
材料价格上涨
由于市场价格波动,导致 材料价格上涨,从而引起 施工成本增加。
人工费用上涨
由于劳动力市场价格波动 ,导致人工费用上涨,从 而引起施工成本增加。
施工效率低下
由于施工效率低下,导致 工期延长,从而引起施工 成本增加。
规范更新不及时
随着地铁建设的不断发展,对抗拔桩设计的技术要求也在不断更新和改进,但 目前很多规范并未及时更新,导致设计时无法参考最新的技术要求,从而影响 抗拔桩的承载力和稳定性。
03
地铁车站抗拔桩施工存在的问 题
施工质量控制不严格
桩位偏差
由于测量误差、人为因素等导致桩位与设计不符,影响成桩质量 。

抗拔桩设计要点及应用探讨

抗拔桩设计要点及应用探讨

抗拔桩设计要点及应用探讨摘要:本文结合现行设计规范,阐明了抗拔桩的设计要点,明确了在抗拔桩设计中配筋计算除了满足桩身抗拔承载力要求外,还须验算正常使用极限状态下的裂缝宽度。

并以具体工程为例,阐述了抗拔桩设计计算方法,对抗拔桩的设计作了有益的启示。

关键词:抗拔桩;极限承载力;抗压强度;设计;计算1引言近年来,随着城市建设的发展,建筑高度不断上升,而建筑基础埋深也越来越深。

桩已广泛地用于各类工业与民用建筑物、构筑物的基础工程中,对于地下建筑物、自重比较轻而水平荷载又比较大的高耸构筑物、高宽比较大的高层建筑地下室承受巨大的水浮力作用而自重或压重不够时,桩就需要承受一个上拔荷载作用,桩的设计就涉及到一个“抗拔”问题。

2关于抗拔桩承载力的基本概念及设计基本原则2.1抗拔桩承载力的基本概念2.1.1单桩竖向极限承载力(Qu)单桩在竖向荷载(上拔荷载)作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载,它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。

2.1.2单桩竖向极限承载力标准值(Quk)对实测值通过统计方法进行修正得到的承载力,用规范规定的方法估算。

1)对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷实验确定。

(1)单桩竖向抗拔极限承载力统计值的确定应符合下列规定:参加统计的试桩结果,当满足其极差不超过平均值的30%时,取其平均值为单桩竖向抗拔极限承载力。

(2)当极差超过平均值的30%时,应分析极差过大的原因,结合工程具体情况综合确定,必要时可增加试桩数量。

(3)对桩数为3根或3根以下的柱下承台,或工程桩抽检数量少于3根时,应取低值。

2)群桩基础及设计等级为丙级的建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力标准值按下式计算:Quk=Tuk=Σλiqsikuili由于篇幅有限,本文仅就单桩桩基进行讨论。

2.1.3单桩竖向承载力特征值(Ra)单桩竖向极限承载力标准值(统计值)除以安全系数K后的承载力值,K=2。

浅谈抗拔桩的设计及施工技术(全文)

浅谈抗拔桩的设计及施工技术(全文)

浅谈抗拔桩的设计及施工技术(全文)1. 浅谈抗拔桩的设计及施工技术(全文)章节一:引言抗拔桩设计及施工技术作为土木工程领域的重要内容之一,对于建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。

本文将详细介绍抗拔桩的设计和施工技术,对于读者了解和掌握该领域的知识具有一定的参考价值。

章节二:抗拔桩原理2.1 地基与桩基的相互作用2.2 抗拔桩原理及分类2.3 抗拔桩的设计概念和目标章节三:抗拔桩设计过程3.1 地基勘察和基桩试验3.2 抗拔桩设计计算公式3.3 荷载和位移的控制要求3.4 桩的选择和布置章节四:抗拔桩施工技术4.1 抗拔桩的施工流程4.2 施工机械和工具的选择4.3 抗拔桩施工中的常见问题及解决方法4.4 施工工艺和施工要点的注意事项章节五:抗拔桩工程实例分析5.1 某大型建筑工程的抗拔桩设计与施工5.2 某高速公路桥梁的抗拔桩设计与施工5.3 某石油化工项目的抗拔桩设计与施工章节六:结论综上所述,抗拔桩的设计及施工技术是确保建筑物稳定性和安全性的重要措施。

通过科学的设计和合理的施工,可以有效地提高抗拔桩工程的质量和安全性。

希望本文的内容对读者在抗拔桩领域的学习和研究有所。

附录:附件1:某抗拔桩工程设计图纸附件2:某抗拔桩工程施工方案法律名词及注释:1. 土木工程:指利用土石、钢筋、混凝土等材料进行道路、桥梁、建筑等工程的设计、施工、管理等活动。

2. 抗拔桩:指通过结构设计和施工技术,使桩基在受到外力作用时能够抵抗拔出的力量。

3. 地基:指建筑物承重的土壤层,常用于支撑建筑物的稳定性。

4. 桩基:指在地基中设置的桩,用于承担建筑物的荷载并传递到土壤中。

2. 抗拔桩的设计及施工技术(全文)章节一:引言抗拔桩是土木工程中重要的技术之一,对于建筑物的稳定性和安全性起到关键作用。

本文将详细探讨抗拔桩的设计和施工技术,旨在为相关从业人员提供参考和借鉴。

章节二:抗拔桩原理2.1 地基与桩基的相互作用2.2 抗拔桩原理及其分类2.3 抗拔桩设计的概念和目标章节三:抗拔桩设计过程3.1 地基勘查和基桩试验3.2 抗拔桩设计计算公式3.3 荷载和位移的控制要求3.4 桩的选择和布置章节四:抗拔桩施工技术4.1 抗拔桩的施工流程4.2 施工机械和工具的选择4.3 抗拔桩施工中常见问题及解决方法4.4 施工工艺和注意事项章节五:抗拔桩项目实例分析5.1 城市地铁抗拔桩工程设计与施工5.2 某大型桥梁抗拔桩项目设计与施工5.3 某石化工程抗拔桩项目设计与施工章节六:结论通过对抗拔桩技术的设计和施工过程的详细阐述,本文对相关从业人员在该领域的学习和实践提供了参考。

抗拔桩基础设计

抗拔桩基础设计

浅谈抗拔桩基础的设计摘要:随着国民经济的日益发展,促使城市建设的发展,地下空间的开发和利用越来越来越多,地下结构的抗浮问题日益突出。

文章简述了各种地下结构的抗浮措施的抗拔桩,重点研究了抗拔桩的受力机理、适用范围、存在的局限性和今后的发展方向。

关键词:抗拔桩抗压桩机理承载力验算引言我们国家是一个人口大国,尽管拥有丰富的土地资源,但却依然不能满足人们生活居住的需求,特别是近年城市化的加快,土地资源缺乏问题显得更加突出,因此,我们必须更好地利用仅有的土地。

在这种情况下,大批功能齐全、造型新颖的建筑便陆续涌现,特别是大型高层建筑,更是得到了飞速发展。

由于这些建筑物基础及自身功能的需要,一般均建有地下室,这些使得建(构)筑物的基础要同时承受竖向压力和拉力的作用,有时上拔荷载较大甚至成为主要作用力,这时,普通的桩显然不能满足要求,故产生了承受竖向抗拔力的桩,也就是抗拔桩。

2 抗拔桩的受力机理及与抗压桩的区别桩按受力情况主要可分为承受竖向压荷载的抗压型桩和承受竖向拉力荷载的抗拔型桩(抗浮桩)两大类。

在大多数桩群中,抗压型桩的使用也比抗拔型桩的使用要显得广泛。

但在一些特殊情况下需特别采用抗拔型桩。

抗拔桩的主要靠桩身与土层的摩擦力来受力,以抵抗轴向拉力为主的桩,如锚桩、抗浮桩等。

在地下水位较高的地区,当上部结构荷重不能平衡地下水浮力的时候,结构的整体或局部就会受到向上力的作用。

如地下水池、建筑物的地下室结构、污水处理厂等必须设置抗拔桩,同时抗拔桩也广泛应用于高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等抗拔桩一般均嵌入竖硬而埋藏较浅的基岩中。

由于造价及施工条件的限制,抗拔桩一般入岩不深,需要对入岩桩段部分进行桩端灌浆处理。

如果上覆土层较厚,桩无法埋入基岩,那就只能全靠桩侧土的表面摩擦阻力抗拔,此摩擦阻力较小,抗浮效果不佳;若在桩端设置扩大头,则能大大提高桩的抗拔能力。

浅议抗拔桩设计应考虑的几个问题

浅议抗拔桩设计应考虑的几个问题

浅议抗拔桩设计应考虑的几个问题随着社会的发展,建筑项目越来越多,促进了建筑行业的快速发展。

在建筑工程中桩基础得到了广泛的采用,因此加强对其的研究是非常有意义的对此本文主要分析了抗拔桩设计的相关方。

标签:抗拔桩;设计;承载力引言:当天然地基承载力不能满足上部结构的需求或因持力土层埋深过深,运用天然地基则其综合造价较高时,桩基础应运而生。

随着城市立体化的蓬勃发展,大型地下汽车库也迅速侵占城市的地下空间。

地下工程设计的一个重要环节:抗浮设计。

增加过多的地下室自重来抵抗水浮力,工期虽短,但整体工程造价较高;设置灌注桩作为抗拔桩,则工期较长,造价也不尽人意;恰当运用预制桩为抗拔桩,则施工工期短,施工场地整洁,其工程造价亦经济。

目前预制桩应用于抗拔桩设计,存在一些模糊,存在很多的问题,需要引起我们的重视。

1、抗拔桩基本要求1.1、抗拔桩材料要求抗拔桩的混凝土等级不宜过高,一般取C30、C35即可,桩身混凝土应符合《混凝土结构设计规范》(GB5010-2010)的相关规定。

桩身混凝土的材料、最小水泥用量、水灰比、抗渗等级等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB5010-2010)、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)及《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476)的相关规定。

受力钢筋宜采用HPB300、HRB335、HRB400级钢筋,其质量应符合相关规范的规定。

1.2、构造要求抗拔灌注桩纵筋的保护层厚度宜取50,抗拔桩配筋率应根据实际计算确定,并不应小于0.62~2%(小直径桩取高值)。

抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩,应等截面或变截面通长配筋,除此之外抗拔桩的构造还应满足《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中4.1章相关要求。

2、抗拔桩设计2.1、同受压桩相同,抗拔桩承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定。

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中第8.5.9条,当桩基承受拔力时,应对桩基进行抗拔验算,单桩抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定,并应加载至破坏。

灌注抗拔桩方案

灌注抗拔桩方案

灌注抗拔桩方案一、引言灌注抗拔桩是一种常见的地基处理方式,广泛应用于建筑工程、桥梁工程和水利工程等领域。

通过灌注混凝土来增加桩的承载能力,提高工程的安全性和稳定性。

本文将探讨灌注抗拔桩的相关内容,包括工程背景、桩体设计、材料选择和施工技术等。

二、工程背景在建筑工程中,地基的稳定性是保证建筑物长期安全运行的关键。

对于地基条件较差的区域,如软土地基、淤泥地基或者草地地基,传统的浅层地基处理方式往往无法满足设计要求。

此时,灌注抗拔桩成为一种有效的解决方案。

通过灌注混凝土,将桩体完全埋入地下,增加桩与地基之间的摩擦力和承载面积,提升桩的抗拔能力。

三、桩体设计灌注抗拔桩的桩体设计是确保工程质量的关键。

设计过程中需要考虑以下因素:1. 桩的直径:直径越大,桩的抗拔能力越强。

根据工程设计要求和地基条件,确定合适的桩径。

2. 桩的长度:桩体的长度取决于地基的深度和承载能力要求。

需要进行地质勘察和力学计算,确定合理的桩长。

3. 桩的布置方式:根据工程要求和地基特点,确定桩的布置方式,如边桩、中心桩或网格桩等。

4. 桩的间距:桩的间距对桩体的承载能力和抗拔性能有影响。

一般情况下,桩体间距较小,能够提升桩体的整体承载能力。

四、材料选择1. 混凝土:灌注抗拔桩常用的混凝土材料是C30以上的混凝土,保证混凝土的强度和耐久性。

2. 钢筋:钢筋是灌注抗拔桩的重要组成部分,能够提供桩体所需的抗拉和抗弯能力。

根据设计要求选择合适的钢筋规格和布置方式。

3. 灌浆材料:用于填充桩与土壤之间的空隙,提高桩体的整体稳定性。

灌浆材料常采用胶浆或水泥浆料。

抗拔桩作用原理

抗拔桩作用原理

抗拔桩作用原理抗拔桩(又称桩基础、抗拔承台、深基坑支撑系统)是一种用于深基坑工程的支撑体系,用于提供强大的抗拔力和稳定性。

其原理是通过深入地基的一系列桩或支撑体系,将地基的承载能力进行有效的转移,并提供足够的支撑力以防止地基的倾斜、沉降以及失稳等危险情况。

本文将从抗拔桩的作用原理、分类、设计和施工等方面进行详细阐述,以期对读者有所启发和参考。

**一、抗拔桩的作用原理**1.1地基支撑抗拔桩的作用原理之一是地基支撑。

桩体固定在地下,通过其强大的承载能力支持土体的沉降,以确保所支撑的建筑或结构物的稳定。

这种地基支撑的作用原理相当于一根巨大的支柱,将地基上方的荷载有效地转移到地下,减缓了地基的沉降速度,同时降低了结构物的沉降和倾斜的风险。

1.2抗拔作用抗拔桩的作用原理之二是抗拔作用。

当地下水位较高或者土层较松软时,建筑物的地基会受到拔起的危险。

抗拔桩通过其刚固的特性,可以有效地抵抗地下水位的浸润和土体的推移力,从而保护建筑物的地基免受拔起风险的威胁。

1.3地基再压实抗拔桩的作用原理之三是地基再压实。

抗拔桩的深入地下尤其是在软弱土层中,通过振动或静压等方式将土层再压实,提高其密实度和承载力,以增强地基的稳定性和抗拔能力。

**二、抗拔桩的分类**根据结构特点、施工材料和施工方式等不同,抗拔桩可以分为多种类型。

2.1挤桩挤桩是一种利用重锤的重量和自由落体的动能对钢筋混凝土桩进行挤压成型的抗拔桩技术。

其在构筑桩体过程中,将挤压作用与冲击作用结合起来,以实现桩体的成型和压实,具有桩体密实、承载能力大等特点。

2.2预制桩预制桩是指在工厂进行预制,并在现场进行堆放和挖孔安装的混凝土桩。

这种桩体具有质量稳定、施工速度快、工期短等特点。

2.3扭压桩扭压桩是通过扭压机器进行旋转挤压钢管的方式将其驱入地基,形成承台并提供抗拔和支撑作用的抗拔桩技术。

其优点是受阻力小、噪音低、速度快等特点。

2.4桩壁桩壁是一种结构简单、施工方便的抗拔桩体系,其采用挖掘机和挖斗对土体进行挖掘和支撑,并采用混凝土或者其他支撑材料加固。

抗拔桩原理

抗拔桩原理

抗拔桩原理引言抗拔桩是一种常见的地基处理技术,它在土木工程中起着至关重要的作用。

抗拔桩原理是指通过采取一定的设计和施工措施,使桩身与土体之间形成一种相互作用,从而增加桩的抗拔能力。

本文将详细介绍抗拔桩原理及其应用。

一、抗拔桩原理的基本概念抗拔桩原理是指在桩与土体之间形成一种相互作用,使桩的抗拔能力得到提高。

通过合理的设计和施工措施,可以增加桩与土体之间的摩擦力和粘结力,从而提高桩的抗拔能力。

主要包括以下几个方面的原理:1. 摩擦力原理:当桩身与土体接触时,由于土体的侧限制,桩身会与土体发生一定的摩擦力。

通过增加桩身与土体接触面积,可以增加摩擦力,从而提高桩的抗拔能力。

2. 粘结力原理:在某些情况下,桩身与土体之间会产生一定的粘结力。

通过增加桩身与土体的粘结面积,可以增加粘结力,从而提高桩的抗拔能力。

3. 增加桩的自重:通过增加桩的直径或长度,可以增加桩的自重,从而提高桩的抗拔能力。

二、抗拔桩原理的应用抗拔桩原理在工程实践中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 建筑工程中的应用:在高层建筑、大型厂房等建筑工程中,抗拔桩常常用于增加桩基的承载能力,确保建筑物的稳定性和安全性。

2. 桥梁工程中的应用:在桥梁工程中,抗拔桩常常用于增加桥墩的抗拔能力,确保桥梁的稳定性和安全性。

3. 水利工程中的应用:在水利工程中,如堤坝、港口码头等工程中,抗拔桩常常用于增加结构物的抗拔能力,防止结构物因水流冲击而倒塌。

4. 地下工程中的应用:在地铁、隧道等地下工程中,抗拔桩常常用于增加地下结构的抗拔能力,确保地下工程的安全性。

三、抗拔桩原理的施工方法抗拔桩的施工方法主要包括以下几个步骤:1. 桩基设计:根据工程要求和地质条件,确定桩基的类型、长度和直径等参数,并进行合理的设计。

2. 桩基施工:根据设计要求,选择适当的桩基施工方法,如钻孔灌注桩、挤土桩等,并按照施工规范进行施工。

3. 桩基验收:在桩基施工完成后,进行桩基的验收,包括桩的质量、垂直度、偏斜度等方面的检测。

施工组织设计抗拔桩及立柱桩

施工组织设计抗拔桩及立柱桩

施工组织设计抗拔桩及立柱桩抗拔桩及立柱桩是施工过程中常用的桩基工法。

在工地施工组织设计中,正确地选择和使用这些桩基工法非常重要,可以有效提高工程的抗拔、抗倾覆能力,确保工程的稳定和安全。

1.抗拔桩的选择和施工:抗拔桩是用于增加桩基的抗拔能力的一种工法。

在选择抗拔桩时,应根据地质条件、桩的设计荷载和承载力等因素综合考虑。

常用的抗拔桩包括预应力锚杆、钢管灌注桩和砼搅拌桩等。

在施工过程中,应注意抗拔桩的材料和强度要求,以及桩身与土体的粘结性和摩擦力的提高。

此外,还应合理设置桩的数量和布置方式,确保桩与土体间的力的传递和分配。

2.立柱桩的选择和施工:立柱桩是用于承受垂直荷载和抗倾覆作用的一种桩基工法。

在选择立柱桩时,应根据地质条件、荷载特点和结构要求等因素综合考虑。

常用的立柱桩包括砼搅拌桩、钢筋混凝土桩和钢管桩等。

在施工过程中,应注意立柱桩的材料和强度要求,以及桩身与土体的粘结性和摩擦力的提高。

此外,还应合理设置桩的数量和布置方式,以及规范施工工艺和操作要求。

在桩顶设置横梁或横拉杆等结构,可以进一步提高立柱桩的抗倾覆能力。

3.施工措施和安全防护:在进行抗拔桩及立柱桩施工时,应采取相应的施工措施和安全防护措施,确保施工的顺利进行和人员的安全。

例如,合理安排施工顺序和施工时间,避免对旁边的结构和人员产生影响。

对桩基周围的土体进行围护和加固,防止土体塌方和桩体倾斜。

在施工现场设置警示标志和安全警戒线,保护施工人员的安全。

另外,还应定期进行施工过程的检查和监控,及时发现和解决施工中的问题。

总之,施工组织设计抗拔桩及立柱桩是保证工程质量和安全的重要环节。

通过合理选择和使用抗拔桩及立柱桩的工法,结合施工措施和安全防护措施,可以有效地提高工程的抗拔、抗倾覆能力,确保工程的稳定和安全。

在施工过程中,施工人员应按照设计要求和操作规程进行施工,确保各项工作的质量和安全。

设计反思录二十一 :抗拔桩与锚桩设计体会

设计反思录二十一 :抗拔桩与锚桩设计体会

发帖人设计反思录二十一:抗拔桩与锚桩设计体会[精华] 抗拔桩LINBAI积分: 298 发帖: 177于2004-07-13 15:40设计反思录二十一:抗拔桩与锚桩设计体会为了少走弯路, 让我们共享彼此的经验与教训。

论坛上曾讨论过抗拔桩的抗裂验算问题。

正如一份帖子所说的,编写上海地基规范的专家指出,至少在上海地区不必考虑抗拔桩的裂缝宽度验算问题,因为桩身常年在地下水中,缺少氧气。

这么看,只要在地下水位较高的软土地区也就可以参照上海地区的经验执行了。

但我以为抗拔桩似可分为两类,区别对待:1.暂时承受上拔力的抗拔桩,就是工程中常用的抗拔桩,一旦完工后上拔力就消失。

如前所述,不必验算裂缝宽度。

2.永久承受上拔力的抗拔桩,如两层或更多层地下室下设置的抗拔桩,上拔力将始终存在。

对于这类抗拔桩,为了稳妥起见,似还是验算裂缝宽度更好些。

也许最大裂缝宽度限值取大值。

锚桩其实就是暂时承受上拔力的抗拔桩,但设计荷载有所不同。

上海一家大设计院总工说,他们的经验是,当单桩竖向静载荷试验的锚桩为四根时,上拔力只按三根桩同时受力计算;对于锚桩兼作工程桩的情况,受拉钢筋的强度不宜用足,可按0.7~0.8的钢筋强度设计值计算。

fei1970于2005-02-24 14:49我曾设计一利用锚杆作为抗拔桩的工程,总结有以下几点应注意:1.锚杆水灰比控制。

2.锚杆钢筋计算应考虑最后满足试验要求。

3.锚杆承载力应考虑水浮力和平衡荷载的修正。

4.考虑永久承担荷载的锚杆和暂时承担荷载锚杆区别对待。

积分: 20 发帖: 28shuiwh积分: 53 发帖: 60于2005-04-18 22:02讲的太好了,目前正在做一系列大的静载实验,为了给设计提供依据,但都没有做到破坏,原因就是锚桩被拔出或者锚桩钢筋被拉断.。

地下室施工中的抗拔桩设计

地下室施工中的抗拔桩设计

地下室施工中的抗拔桩设计地下室施工是现代建筑中常见的一种结构形式,它不仅能够充分利用地下空间,还能够提供额外的使用面积。

然而,在地下室的施工中,抗拔桩设计是非常重要的一环。

本文将探讨地下室施工中的抗拔桩设计的重要性,并介绍一些常见的抗拔桩设计方法。

首先,我们来了解什么是抗拔桩设计。

在地下室的施工中,地下水位较高或者土层比较松软时,地下室的墙体容易受到挤压和抬升的力。

为了保证地下室的建筑安全,就需要进行抗拔桩设计,即使用桩基来抵抗地下水位和地层对地下室墙体的作用力。

抗拔桩设计的方法有很多种,其中最常见的一种是直接土层方法。

这种方法适用于地下水位较高的情况。

首先,在地下室墙体施工前,需要对施工区域进行土方开挖,并依据土质情况选择合适的抗拔桩类型。

然后,在挖好的坑内安装抗拔桩,通常采用的是钢筋混凝土桩。

抗拔桩的长度和直径根据地下水位高度以及土壤承载能力来确定。

最后,将地下室墙体嵌入到抗拔桩周围,形成一个整体结构。

除了直接土层方法,还有一种常见的抗拔桩设计方法是压实土层方法。

这种方法适用于土层较松软的情况。

在施工前,需要对施工区域进行地面开挖,并将土方侧推形成一侧斜坡。

然后,在侧坡上方开挖坑底,并在坑底安装抗拔桩。

抗拔桩的数量和长度根据土层性质来确定。

最后,将地下室墙体侧倾安装在抗拔桩的背面,然后通过压实土层的方法来增加地下室墙体的稳定性。

抗拔桩设计的重要性不可忽视。

一方面,抗拔桩能够有效地抵御地下水位和土层对地下室墙体的作用力,保证地下室的结构安全稳定。

另一方面,抗拔桩还能够提高地下室的使用寿命。

正常情况下,地下室的墙体会受到地下水位的腐蚀和侵蚀,长时间使用容易出现渗漏和倾斜等问题。

而抗拔桩设计可以减少地下室墙体的变形和位移,延长地下室的使用寿命。

总之,地下室施工中的抗拔桩设计是非常重要的一环。

常见的抗拔桩设计方法有直接土层方法和压实土层方法。

抗拔桩能够有效地抵御地下水位和土层对地下室墙体的作用力,保证地下室的结构安全稳定,并延长地下室的使用寿命。

塔吊桩基础方案抗拔

塔吊桩基础方案抗拔

塔吊桩基础方案抗拔一、为啥塔吊桩基础要考虑抗拔呢?你想啊,塔吊就像个大巨人站在那儿,它除了要承受自身重量和吊运东西时的压力,还会受到一种往上拔的力呢。

比如说,当塔吊吊起很重的东西,然后突然开始快速下降或者紧急制动的时候,就像你突然拉住一个正在快速跑的人,那股劲儿就可能让塔吊产生往上拔的趋势。

要是桩基础没有抗拔能力,那可就像扎根不深的树,风一吹就倒了,塔吊就会变得特别危险,所以抗拔能力是必须要考虑的。

二、怎么让塔吊桩基础有抗拔能力呢?1. 桩型的选择。

咱可以选择那种适合抗拔的桩型。

比如说灌注桩,它就像深深扎入地下的大钉子。

在施工的时候,把混凝土灌到打好的孔里,形成一个结实的桩体。

它和周围的土结合得比较好,土就像紧紧抱住桩一样,当有往上拔的力的时候,土就会发挥作用,不让桩被拔出来。

还有预制桩,这种桩是在工厂提前做好,然后运到工地打到地里的。

在设计预制桩的时候,可以在桩身上做一些特殊的构造,比如增加一些抗拔的钢筋或者设置一些特殊的连接件,这样它的抗拔能力也能大大提高。

2. 桩的入土深度。

入土深度可是个关键因素。

就像种树,种得越深就越不容易被拔出来。

对于塔吊桩基础,要根据地质情况来确定合适的入土深度。

如果地下是比较软的土,那桩就得打得更深一点,这样才能保证有足够的抗拔力。

要是地下有岩石层,那就更好了,桩可以嵌到岩石里一部分,就像把东西卡在一个很牢固的地方,抗拔能力就更强了。

3. 配筋设计。

在桩里面配上合适的钢筋也是很重要的。

就像给人的骨头里加钢筋一样,让桩更结实。

对于抗拔桩,钢筋的布置要有讲究。

在桩的顶部和底部,要适当增加钢筋的数量和强度。

因为这些地方在承受抗拔力的时候受力比较大。

比如说,在桩顶的钢筋要像一个牢固的帽子一样,把桩体紧紧拉住,不让它被拔起来。

4. 桩与承台的连接。

桩和承台就像手和胳膊的关系,得连接得好才行。

在连接处,可以采用一些特殊的构造措施。

在桩顶设置锚固钢筋,让它深深地扎进承台里面。

就像把手指插到手套里一样,而且要插得紧紧的。

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n=(11152x1.05—10450)÷540=2.3。
再令:石=乏F;鼍,),=石彘,工的值域为(。,
11,Y的值域为【0,1)。总安全系数等于
墨=旒。
疋:
式(1a)总安全系数的变化范围为:1.2到1.92。 类似地,公式(1b)总安全系数的变化范围为
!:!!
工+Y/1.6

Hale Waihona Puke 也就是1.35到2.16。 式(1d)的总安全系数的变化范围为 疋:
裴捷.关于抗拔桩设计的讨论
291
,l=(11152X1.2—10450)+(540+2.0忙10.9。
按式(1b)计算:
以=(11152x1.35—10450)+(540+1.6)=13.6, n=(11152x1.35—10450)+(540÷2.0)=17.1。
全储备的概念,即概率极限设计体系。 概率极限设计体系实际也是一种多系数设计体 系。多系数体系能够推行的前提是已经有了明确总安 全系数,即有了明确的总安全度后,才有可能进行拆 分。采用多系数体系后,后者设计时的安全储备必须 与原来的总安全系数一致。多系数是对单一总安全系 数的细化。但是分系数研究不能包含对结构总安全储 备研究的全部,不能从多系数的研究中反过来直接推 论得到总安全系数。总安全系数更多地是工程经验的 积累,它还受社会整体经济水平的制约。 现在的问题是,在土力学和地基基础设计计算问 题中,还有不少问题连总安全系数应是多少都没有确 定。抗浮设计计算问题是其中之一。总安全系数都不 知道,怎么能来讨论总安全系数的拆分?在总安全度 还没有一个较明确的概念以前就采用多系数方法进 行讨论,只可能会越讨论越乱。
1.20Fe一1.00G≤n・R,
《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)给出睇1 Nk≤瓦,2+Go,(Ic)
式中,基桩拔力Ⅳ。是按荷载效应标准组合计算,
可写为:Ⅳk=(只-G),n;瓦是由单桩上拔静载荷
试验确定的抗拔极限承载力,为
瓦t=艺名级墩吩‘+Gp。
抗拔极限承载力的试验值中应包括桩身的自重。 公式(Ic)可改写为:
uplift piles.
vary considerably in the number of uplift piles used in
project.It
is necessary
further discuss the
Key words:anti-floating design;uplift pile;overall safety degree;corrosive allowance
按式(1d)计算: ,l=(11152—10450)+(540+2.0)=2.6。 上述简单算例每个开间的抗拔桩设计用量从2.6 根到17.1根,相差6倍多。实际上式(1a)~(1d) 都不妥当,因为这些公式都混淆了作用与抗力的概 念;将其他结构计算问题的分项系数胡乱地套到抗浮 稳定问题中,使抗浮设计的实际安全度变成一个不确 定的变数。在使某些情况时,公式(1c)可能整个基 础的抗浮安全度不足。 怎样衡量这些安全储备以及有多大的安全储 备?为了要说明这个结论必须讲清以下几个问题。 1
安全储备是否偏低?实际上,在一般情况下,结构自 重和桩的抗拔力是先后发挥作用的。 桩的抗拔力是在桩与土体之间有相对微小位移 后产生的,与位移的大小有一定对应关系。因此在抗 浮问题中,不管地下水位怎样变化,都可以认为结构 自重总是起抗浮作用。只有当浮力值大于结构自重、 抗浮桩产生向上微小位移时,桩的抗拔能力才能逐步 起作用。一般在总安全系数大于零的条件下,永远不 会达到桩的极限抗拔承载力值。即式(3)中,结构



算的基础底面面积上所需要的抗浮桩布桩数。
目前大城市对地下空间利用的需求越来越大,大 量深大地下室将整个项目用地全部挖空。不少建设项 目中抗拔桩的建造费用已经超过了抗压工程桩,甚至 达到了抗压桩费用的数倍。合理设计抗拔桩成了设计 人员必须注意的大问题。抗拔桩的设计计算在各规范 中都没有很明确的规定。设计人员常根据经验和理解 进行计算,不同人员的设计结果可能差别很大。 荷载规范的规定¨J:永久荷载的分项系数,由可 变荷载效应控制的组合,应取1.2;由永久荷载效应 控制的组合,应取1.35。当其效应对结构有利的组合, 应取1.0。将这个规定应用到抗浮验算中,许多人采 用了如下抗浮验算的公式:
5-<去’G,
都是抗力。式(2)应变成
(2)
式中,E是指用最高水位计算得到的水浮力,墨是 抗浮总安全系数。如果仅利用结构自重不能抵抗浮 力,就需要增加抗拔桩。这时抗拔桩和结构自重一样,
层≤÷・(G+以・R), 五t
(3)
式中,足,为抗拔桩的抗拔承载力的标准值,即极 限抗拔承载力。 由于采用总安全系数表达式,因此浮力只和自重 G都不应乘任何分项系数,即标准值。抗拔桩的抗力 标准值就是他的极限抗拔承载力。采用式(2)和(3) 使有抗拔桩和没有抗拔桩时的设计总安全度完全一 致,总安全系数始终是一个定值。 大量的工程实践表明,这个计算式所需的总安全 储备不需要很大,即总安全系数应远小于2.0。因为 抗浮计算中各项计算值的变化幅度都不可能很大,水 浮力以设计最高水位计算,几乎不可能有比更大的
计中最重要的概念一总安全系数的概念。
多系数的研究过程中不免要收集大量数据。大量 实测数据的整理、研究常离不开统计方法。这就很自 然地要用概率论,用概率论的方法来解释安全度,安
292
岩土工程学报
2010年
值。即水浮力变化不是正态分布。在C中已经含有一 定的安全储备。据调查,只要某些构造节点有保证, 式(2)中的抗浮总安全系数一般取1.05即可。因此, 新版《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》的有关条 文中就采纳了总安全系数为1.05这个值。在上海等沿 海地区常年地下水位很高,一般可以取建筑物室外地 面为最高设计水位。总安全系数以1.05为宜。 这里,需要强调两点:①抗浮问题应该且只能采 用总安全系数的设计计算表达公式,目前根本没有条 件采用多系数或概率极限表达形式。②通过调研,特 别是依据新版《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》 编制组的工作,在勘察单位总结当地的抗浮设计水位 的条件下,抗浮设计的总安全系数可定为1.05。 抗力的设计值或特征值都是多系数设计体系里 的内容,是标准值乘以分项系数后的结果。分项系数 不应该出现在总安全度的计算公式中。如果这样做, 它不仅会造成概念上的混乱,它还会使同一问题的总 安全度变成一个变量。这种做法是不妥当的。 对前面的算例,采用式(3)可计算对应于总 安全系数Kf=1.05的用桩数量:E=11152 kN; G=10450 kN;足.=540 kN代入,得到计算用桩数:
1.35层一1.OOG≤甩・R, 式中
E为相应于最高设计水位的水浮力标准
值;G为基础和上部建筑物的自重标准值;抗拔桩承 载力尺的取值方法较多,有采用抗拔桩的承载力设计 值R=R.,1.60,或定义为抗拔承载力特征值 R=墨。,2,或直接用抗浮极限承载力尺。;以为所计
收稿日期:2010—04—23
增刊2
桩数 安全系数
3 1.082
9 1.373
1l 1.47
14 1.615
自重先充分发挥作用,而桩只是补足其抗浮能力。 回到本文的算例:浮力露=11152 kN,结构自重 G=10450 kN, 实际桩上的受力只有:
Civil Engineering Design
Office,Shanghai 200336。China)
Abstract:With the development of urban underground space,use of uplift piles is in rapid growth.However there is still some
作者简介:裴捷(1945一),男,博士,教授级高级工程师,国家一级注册结构工程师,长期从事建筑地基基础设 计、地基处理、基坑设计及相关的科研和规范编写工作。E-mail:sj62096099@126.com。
On design of uplift piles
PEI Jie
(Shanghai Shenjie
Nk=(辱一G),n≤k,2

(Id)
式(1a)、(1b)和(Id)对于同一问题计算结果 差别很大。算例:有一个3层地下室埋深为16m,其 上有五层商场。取8.2
mX 8.5
m的标准开间计算,水
fla) Oh)
浮力:E=16x10X8.2x8.5=11152 kN。一个开间柱 脚荷载标准值加上基础厚板自重:G=10450 kN。采 用400X400 m预制方桩为抗拔桩,极限抗拔承载力值 R.=540 kN。按式(1a)计算: n=(11152x1.2—10450)+(540+1.6)=8.7
17 1.76
每个开间抗拔桩用桩量2.3根,与前面计算得到 的最大用桩量17.1根相比,相差7.4倍。与新的桩基 规范的计算结论2.6根接近。但这只是一个巧合。 利用式(3),总安全系数等于总抗力与浮力的比 值,可以反算不同用桩数量时基础所具有的抗浮总安 全系数:
表1桩数与安全系数
Table 1 Number of piles and safety factors
设计体系及总安全度
关于抗拔桩设计的种种混乱源于现行的多系数
2抗浮总安全系数
抗浮设计的总安全系数应是多大呢?要理清这 个问题,首先还要理清在抗浮设计中哪些是荷载作 用,哪些是抗力? 水浮力应该被认为是荷载作用;结构自重G是抗 力,抗拔桩的抗拔力也是抗力。总安全系数的设计计 算公式很简单,将荷载作用和抗力分放在不等式两 侧。荷载作用小于、等于抗力除以总安全系数。 利用结构自重抗浮的设计:
第32卷增刊2 2010年 8月

Chinese



学报
V01.32 Aug.
Supp.2 2010
Journal of Geotechnical Engineering
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