4上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施
探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施
桩基沉降是建筑施工中常见的问题之一,主要是指桩基在使用过程中随着时间的推移
而发生的下沉现象。
这种沉降会直接影响建筑物的稳定性和安全性,因此在施工过程中必
须采取相应的控制措施来降低桩基沉降带来的风险。
桩基沉降的主要原因有以下几点:
1. 桩基内部土壤的压缩:施工过程中,桩基周围的土壤会因为自身重力和施工操作
而产生一定的压缩,导致桩基下沉。
2. 桩基与土壤的不粘结:桩基与周围土壤之间的摩擦力不足,无法有效地传递荷载,使桩基容易下沉。
3. 周围环境的变化:例如地下水位的变化、降雨等外界因素都会对桩基的沉降产生
影响。
针对桩基沉降问题,可以采取如下控制措施:
1. 桩基的设计和施工过程:在设计桩基时,要充分考虑桩基的承载能力和沉降特性,并采取合理的施工方法,减小桩基与土壤之间的不粘结,提高整体的稳定性。
2. 土壤的处理和加固:可以采用增强桩基周围土壤的方法,例如注浆、灌浆等,增
加土壤的粘结力,提高土壤的承载能力。
3. 控制桩基周围环境:在施工过程中,应加强对桩基周围环境的监测和管理,及时
调整土壤含水量、排除地下水等因素的影响。
4. 加强施工监管和质量控制:严格按照相关标准和规范进行施工,加强质量控制,
确保工程质量和安全性。
5. 定期检测和维护:在桩基使用过程中,要定期进行沉降监测和维护工作,及时发
现和解决潜在问题,避免沉降导致的安全风险。
桩基沉降是建筑施工中需要重视和解决的问题,通过合理的设计、施工和维护措施,
可以有效降低桩基沉降带来的风险,确保建筑物的稳定性和安全性。
探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施
探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施在建筑工程中,桩基是一种常见的基础工程,它承担着建筑物的重量,并将其传递到土壤中。
随着建筑物的增加和土地的开发利用,桩基沉降问题越来越受到关注。
桩基沉降不仅会影响建筑物的安全性和稳定性,还会造成建筑物的损坏和安全隐患。
探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施具有重要的意义。
一、桩基沉降问题的成因1. 土壤性质土壤的性质是导致桩基沉降问题的重要原因之一。
不同地区的土壤性质不同,有的土壤密实,有的土壤疏松,有的土壤含水量高,有的土壤含水量低,这些都会影响桩基的承载力和沉降性能。
2. 桩基施工桩基施工的质量和施工工艺也是影响桩基沉降的重要因素。
如果在施工过程中存在工艺不当、材料质量差等问题,都会导致桩基的沉降性能下降。
3. 建筑物载荷建筑物的载荷也是桩基沉降问题的成因之一。
随着建筑物的使用时间增加,建筑物的荷载会逐渐增加,这就需要桩基能够承载更大的荷载,如果桩基无法承载这些荷载,就会导致桩基沉降。
1. 选择合适的桩基类型在建筑施工中,应该根据实际情况选择合适的桩基类型。
不同的桩基类型有着不同的承载能力和沉降性能,对不同的土壤有着不同的适应能力。
在选择桩基类型时,应该根据工程需要和土壤条件,选择合适的桩基类型。
2. 合理设计桩基方案在设计桩基方案时,应该充分考虑土壤性质、建筑物的荷载、施工工艺等因素,合理设计桩基方案。
合理的桩基方案可以有效的控制桩基的沉降问题,提高桩基的承载能力和沉降性能。
3. 严格控制桩基施工质量在桩基施工过程中,应该严格控制施工质量,严格按照施工图纸和技术要求进行施工,避免施工过程中出现质量问题,确保桩基的质量和性能。
4. 加强桩基监测在桩基施工完成后,应该加强对桩基的监测,及时发现桩基的沉降问题,并采取相应的措施进行处理。
通过加强桩基监测,可以及时的发现桩基的沉降问题,及时采取措施进行修复,避免沉降问题的进一步发展。
三、结语桩基沉降问题在建筑施工中是一个重要的问题,对建筑物的安全性和稳定性有着重要的影响。
建筑桩基施工中的沉降问题及解决对策分析
建筑桩基施工中的沉降问题及解决对策分析摘要:本文主要分析了建筑桩基施工中的沉降现状和引起因素等问题,并就怎样进行桩基沉降的动态监测、并进行相应的处理提出了一些对策措施。
关键词:建筑;桩基;施工;沉降当前的建筑日益朝着高层发展,而高层建筑面临的一个很明显的问题就是竖向荷载的集中,这就需要地基具备足够大的横向和竖向的承载力,所以,现阶段的很多高层建筑都使用到了桩基,在设计桩基时不仅要将桩基的承载问题考虑进去,还要预估建筑的倾斜、沉降以及不同荷载情况下的沉降差值,确保建筑物在实际投入使用时不会出现大范围的沉降。
1 建筑桩基施工中的沉降问题分析桩基在建筑工程中所起到的作用是十分重要的,一般都需在施工时强化桩基的承载力,以此提升桩基的稳定性和工程质量。
但是,由于桩基有很多种类,且每一种桩基的施工工艺都有所不同,再加上地层的复杂性和变化性,施工时稍有不慎,就很容易导致桩身发生断桩和缩径等问题,如果出现问题时不及时处理而是继续施工,就会导致浅部桩身出现问题,甚至改变桩基的工作性状,使得基础出现塌孔以及漏浆等安全问题。
影响桩基施工的因素是多方面的,主要包括桩基建造所用到的混凝土的性质、实际地置换率及布设等。
导致建筑桩基出现沉降的原因综合起来主要包括:第一,施工区域的地质环境不满足要求,使得混凝土无法得到均匀的搅拌,沉桩变得困难,桩体强度变弱。
第二,因为施工员的操作失当,没有达到设想的施工效果,最终减弱柱基的承载力,最终导致桩基出现沉降。
桩基发生沉降后会注意表现形式有两种:持力层的沉降和卧层的沉降,这两种沉降都会因为建筑的整体负荷和受力而改变。
一旦桩基的承载力超出了承受范围,会大大的影响到建筑结构,极易导致发生墙体的倾斜和开裂、甚至是坍塌等情况,直接影响到施工员的安全。
所以,为了有效保证工程的质量,必须做好现场的桩基沉降监测,并采取适当的解决对策。
2 建筑桩基沉降动态监测要点2.1工作基点布设开展桩基沉降现场监测,工作基点是基准点,要按照沉降施测方案以及布网原则来设置。
浅谈建筑桩基在施工中沉降问题及解决方法
浅谈建筑桩基在施工中沉降问题及解决方法摘要:建筑桩基础在房屋的建筑过程中是一种常用基础,桩基设计中最主要的是确定竖桩的承载力和沉降,尽管从事岩土工程的研究者与工程师,为了精确计算和预测桩基的沉降,曾进行过大量的研究,提出过一系列的计算桩基沉降的方法,但时至今日,对桩基沉降的预估仍然不熊充分地反映真实的情况。
关键词:建筑桩基理论;沉降;分析在建筑施工中,桩期沉降的原因涉及到土体的变形特征、流变特性。
因此,在土体基上修建高层建筑物,就容易产生较大的沉降量,而且土地基的沉降是比较漫长的过程,不易察觉。
地基发生较大沉降时,经常会伴随着建筑物的破坏,其实真正影响建筑物使用效果的原因是不均匀沉降以及短期内发生的较大沉降。
因此,在土体上修建建筑物,地基变形问题十分重要。
因此在建筑的设计施工当中,提前考虑地基的变形问题,提出应对措施,就可以很大程度上是减小地基变形所带来的危害。
一、概述建筑结构的建造使用过程当中,地基及基础工程的质量问题会导致建筑物的墙体或者楼盖开裂,会有安全隐患的存在,从而影响使用。
根据有关的统计资料表明,建筑问题的质量问题在近几年有上升趋势,而所有的质量问题当中,地基及基础工程的质量问题能占到总事故的四分之一。
建筑结构的设计与施工过程当中,建筑者普遍认为最难驾驭的不是工程的上部结构,而是此工程的地基及基础工程问题,虽然建筑物的上部结构十分复杂,千变万化,但在计算机得到广泛应用的今天,在设计和施工中工程的上部结构的变化还是可以被预知、掌握的。
对于建筑群所在地的地下土层的分布一般地说,人们只能在设计前根据几个钻孔的土样试验获取少量信息,在施工后通过槽底的钎探结果才能了解它的表层信息,而对于更深层、更全面的情况却不能全方位的掌握,要是仅凭经验就对其进行处理就会产生一定的误差,甚至造成对建筑物的破坏,并且因为地基基础属于地下比较隐蔽的工程,因此在建筑工程竣工后很难对其进行检查,在使用期间出现安全隐患也不容易被察觉,一旦发生事故就会造成难以挽回的后果。
桩基建设中的桩身沉降和桩身质量评估方法探讨
桩基建设中的桩身沉降和桩身质量评估方法探讨桩基是土木工程中常用的一种基础形式,可有效地分散荷载,提高地基的承载能力。
在桩基的施工过程中,桩身沉降和桩身质量的评估是非常重要的一环。
本文将从沉降问题和质量评估方法两个方面对桩基建设进行探讨。
1. 桩身沉降问题桩身沉降是指桩基施工后,由于地基变形或桩身自身沉降造成的桩身下沉现象。
桩身沉降会导致桩的承载力减小,从而影响工程的安全性和稳定性。
为了减少桩身沉降的发生,施工过程中需要进行一系列的控制措施。
首先,施工中应选用适当的施工方法。
常见的桩基施工方法有打入法、钻孔灌注桩法等。
对于高敏感性地基,可以选择摩擦桩等灵活性较高的桩基形式,来减少地基的变形。
其次,在施工过程中需要严格控制施工质量。
施工工艺和施工设备的选择与使用应符合相应的施工规范和标准。
同时,对于大直径桩或特殊桩基,应加强现场监测,及时调整施工方法,以保证桩身的垂直度和水平度。
最后,合理设计桩基参数也是减少桩身沉降的一项重要措施。
合适的桩长、桩径和桩距可以减少桩基与地基之间的位移差异,从而降低桩身沉降的风险。
2. 桩身质量评估方法桩身质量的评估是为了保证桩基的工程质量和使用性能。
通常,桩身质量评估方法包括试验外观质量检验和非破坏性检测两种。
试验外观质量检验是指通过检查桩身的外观质量来评估桩身质量的方法。
外观质量检验主要包括桩身形状、尺寸、表面平整度、混凝土均匀性等方面的检查。
通过检查这些指标,可以初步判断桩身是否存在质量问题,并及时采取纠正措施。
非破坏性检测是指通过对桩身进行无损检测来评估桩身质量的方法。
常用的非破坏性检测方法包括超声波检测、雷达检测、电磁波检测等。
这些方法可以对桩身的质量进行全面的评估,其中超声波检测是最常用的方法之一。
通过超声波检测可以获得桩身内部的声波传播速度和反射波形信息,从而判断桩身的质量状况。
此外,还可以通过桩基强度试验来评估桩身质量。
通过在桩身上进行荷载试验,可以获得桩身的承载能力,进而评估桩身的质量。
桩基沉降有哪些特征?[岩土工程类优质文档首发]
桩基沉降有哪些特征?[岩土工程类优质文档首发]桩基沉降有哪些特征?一、时间性。
土体中桩基础的沉降要经历一个很长的时间。
在上海地区,一般竣工后5~7年的沉降速度才会降到每年4mm以下。
软土中桩基础沉降的主要部分是与时间因数有关的,按目前土力学的认识,沉降主要部分有固结变形和土体的流变组成;二、刺入变形。
产生刺入变形的解释如下:在群桩桩顶逐渐加载过程时,单桩顶荷载较小时,首先使桩的上部桩身产生压缩,桩的上部质点向下位移于土体之间产生了相对位移,土体要阻止桩的上部的位移就产生了摩阻力。
桩顶荷载通过摩阻力逐渐扩散到土体中去。
不仅扩散到桩于桩之间的土体中,也扩散到桩尖以下的土体中。
在这一阶段,桩侧阻力的分布可能是桩的上端大,下端小,逐步向下发展。
土体中的应力主要由于桩上部的摩阻力传给上部的土体,因此桩间土体的应力也大于桩尖以下土体的应力。
再继续加载,桩侧上部滑移区域不断向下扩大。
桩尖承载力开始发挥作用,桩尖以下土体中的应力增加的幅度会大于桩间土体中的应力的增加。
(一般认当但相对位移达到2~5mm时,桩侧摩阻力达到极限,桩土之间将产生相对滑移)加载完成以后,桩间土及桩尖土在应力场的作用下由于固结和流变会继续变形。
其中桩间土体的固结压缩和流变更为重要,由于桩身的变形基本上是材料的弹性压缩,因此在这段时间内,桩间土体质点向下的位移要大于同一截面深度处桩质点的位移,即在桩的上部,桩身质点向下位移与相邻土质点之间的位移差会减小,甚至会改变方向。
由于位移差产生的摩阻力也将随之减小,甚至产生负摩阻力。
为了使减少了的桩周土体反力与桩顶荷载平衡,必须产生一个新的沉降增量,增加桩土相对位移来增加土反力。
在这一工程中就会发生新的滑移(刺入变形)。
总的趋势是使桩上部的摩阻力逐渐减少,桩下部的摩阻力和桩端支撑力逐渐增加。
当桩的数量较多,桩的布置比较密集,桩间土体中应力较大时,桩上部可能出现负摩阻力,承台下的土体会与承台底面脱开。
三、土体中摩擦桩基础的沉降实际上由桩身压缩、桩尖的刺入变形及桩尖下土体的压缩变形(固结和流变)。
建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究
建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究摘要:建筑桩基是建筑工程的基础,施工中的沉降问题会降低建筑物的使用安全,引发质量问题。
本文从建筑桩基工程的施工实际出发,从理论上分析了建筑桩基工程出现沉降的原因,并且提出了针对性的解决措施,希望能够对预防和解决建筑桩基工程沉降问题有所帮助。
关键词:建筑桩基;沉降问题;对策分析1导言建筑工程施工中的多种要素均会影响建筑桩基,如地质条件、桩基施工技术、施工管理等,易使建筑桩基出现卧层沉降或持力层沉降,影响建筑物的整体受力,引发墙体裂缝、结构倾斜,严重时会出现建筑物倒塌事故,威胁施工现场人员的人身安全。
可见,对建筑桩基在施工中的沉降问题分析具有现实意义。
2建筑桩基在施工中的沉降问题分析2.1引起桩基沉降的原因分析一般情况下,导致建筑工程中出现桩基沉降的原因主要有两个方面。
第一,施工现场的地质条件与工程的实际建造需求不匹配。
在这种状态下,施工人员在搅拌混凝土的时候可能会出现不够均匀的情况,这就加大了沉桩操作的难度,桩体的强度达不到理想标准。
第二,部分工程不够重视施工管理工作,现场工作人员不能严格遵守操作规范,导致桩基的实际承载能力受到影响,进而引发桩基沉降现象。
桩基的沉降类型通常有两种,一种为持力层沉降,另一种是卧层沉降。
导致这两种沉降现象出现的主要原因是建筑物的负荷状态发生了变化,一旦其上方受力超过标准限制,那么极有可能会出现建筑物塌倒,变形,墙体破裂等情况,还会威胁到施工人员的生命安全。
2.2桩基沉降分析计算2.2.1单桩的沉降分析计算计算单桩沉降,一共有四种常用方法,分别为单向压缩分层总和法,弹性理论算法,荷载传递法,剪切变形传递算法。
其中,单向压缩分层总和法的主要计算内容是指桩基中的每一层土体,然后将计算结果累计起来,与桩基沉降数值进行比对计算。
这种计算方式通常应用在直径比较大的桩基土体,在计算过程当中,计算人员不要忽略土层的压缩厚度可能对计算结果造成的影响。
上海地区典型土层分布情况
上海地区地基土分布及其工程性质表1 地基土构成与特征一览表表2 地基土承载力设计值与特征值(地基承载力设计值计算假定条件:条形基础,基础宽度b为1.50m,基础埋深d为1.00m,地下水位深度为0.50m。
)表3 盾构设计、施工所需参数备注:1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。
2、表中带“*”数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。
3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。
4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。
扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同,故KH值偏大很多,实用时需根据不同应力条件,土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。
第①1层填土:普遍分布,层厚变化较大,一般为0.6~4.0m,土质松散不均匀,杂填土为主,夹碎石、砖块等杂质较多。
第②层可分为②1、②3层2个亚层第②1层褐黄~灰黄色粉质粘土:拟建场地内大部分地段均有分布,局部填土较厚地段该层缺失,夹薄层粉土,可塑为主,中压缩性。
第②3层灰色砂质粉土,局部分布,桩号SCK47+200~SCK47+512段连续分布,其它地段呈零星分布,层厚变化大,桩号SCK47+200~SCK47+451段(JK6号孔附近),由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m,JK6号孔向东逐渐尖灭。
该层土土质不均,夹薄层粘土,局部较多,松散,压缩性中等,透水性较强,开挖揭露时,在一定水头的动水压力作用下,易产生流砂现象。
第③层可分为③1、③2、③33个亚层第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土:场地内分布较普遍,土质不均匀,夹薄层粉砂,局部较多,流塑,土质软,压缩性高,属高灵敏土,开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。
第③2层灰色砂质粉土:场地内大部分地段分布,局部缺失,该层土质不均匀,夹薄层粘土,透水性较强,开挖揭露时,在一定水头的动水压力作用下,易产生流砂现象。
上海现阶段主要沉降层及其变形特征分析
上海现阶段主要沉降层及其变形特征分析张 云1,薛禹群1,李勤奋2(11南京大学地球科学系,南京 210093;21上海市地质调查研究院,上海 200072)摘要:以上海地质条件为基础,根据最近十几年分层标和含水层水位观测资料分析了上海地面沉降的主要沉降层,分析结果表明目前上海的主要沉降层是第五砂层。
从第五砂层水位与时间的关系、变形与时间的关系和水位与变形的关系出发,结合室内实验的结果,指出第五砂层的变形特征是地下水位在一定范围内反复上升-下降时,变形以弹性为主、一般情况下则以塑性变形为主、应力应变关系为非线性以及存在蠕变变形。
在建立地面沉降模型时必须考虑含水砂层的这些变形特点。
关键词:地面沉降;沉降层;变形特征中图分类号:P642.26 文献标识码:A 文章编号:100023665(2003)0420006206收稿日期:2003204209;修订日期:2003206209基金项目:国家自然科学基金(40172082)和博士点基金(20010284002)资助项目。
作者简介:张云(19652),女,副教授,从事岩土工程及工程地质的教学和研究工作。
E 2mail :cloudzhy @s 上海地处长江三角洲前缘,面积约6340km 2,地表覆盖着较厚的第四纪松散沉积物,从西南部的100~250m ,向东逐渐增厚至300~400m ,市区及近郊区的厚度一般为270~290m 。
上海市利用深井抽取地下水的历史可追溯至1860年,但直到1921年才由水准测量发现地面沉降。
随着地下水开采量及开采层次的变化,上海地面沉降经历了不同的发展阶段。
1972年以前,开采量的8015%都来自第二和第三承压含水层,在集中开采区出现了大面积的地面沉降,对地面沉降的研究主要集中于埋深70m 以内的土层变形,对其中的承压含水层的变形都作为弹性处理。
此后,为控制市区地面沉降量,进行了开采层次的调整,限制第二、三承压含水层的开采量,增加第四、五承压含水层的开采量,1985年这两个含水层的抽水量占总开采量的7114%,但总开采量不大。
高层建筑桩基础施工及沉降技术分析
高层建筑桩基础施工及沉降技术分析摘要:随着国民经济发展水平的提高,城市中各类高层建筑拔地而起,作为建筑的基础在整个投资中占据了相当大的比例,建筑物的基础经常采用桩基础的形式。
文章对桩基结构设计与沉降进行相关分析。
关键词:结构设计; 桩基础研究; 沉降分析随着现代建筑业的飞速发展和科学技术的进步,高层建筑的基础部分在整个建筑投资中占据很大的比例,因此如何选择合理的桩基础形式对于保证安全、节约投资、降低造价起着举足轻重的作用,这就要求我们设计人员对每个建筑的勘察报告要进行仔细分析选择一个最优化的基础方案。
1、桩基结构设计1.1桩基选型与技术措施桩基设计中,基地质土为淤泥上层土层又较薄时需要采取避免施工中对淤泥和淤泥土扰动的措施。
要是杂填土,建筑物垃圾废料,当均匀性和密实度较好时均可利用作为持力层,对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土未经处理不能作为持力层。
如果在选择地基处理方法时,应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求,建筑结构类型和基础型式,施工条件等因素经过技术经济指标比较分析后择优采用。
地基处理中须采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力,对已造定的地基处理方法要进行必要的测试同时为施工质量提供相关依据。
地基处理后,建筑地基变形应满足现行有关规范要求,并在施工期间进行沉降观测。
常用的地基处理方法有:换填基层法、强夯法、沙石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤压桩法和土挤密桩法等。
地基基础处理方案应根据工程地质和水文地质条件,建筑物类型与功能要求,荷载大小和分布情况,相邻建筑基础情况,施工条件和材料供应以及地区抗震裂度等综合考虑,选取合理的基础型式。
1.2桩基设计中桩型、桩长的设计桩基设计中桩型和桩长的选择对于桩基础设计十分重要,科学合理的选择桩型、桩基能够产生巨大的经济效益。
上海土质特点以及与建筑土木有关研究
上海土质特点以及与建筑土木有关研究城市的发展伴随着多种工程的建设,从高楼大厦到地下大型停车场,从高速公路到轨道交通,从趣江隧道到跨海大桥,城市带给人们最为普遍的印象就是在钢筋水泥的丛林中体现出的恢宏与繁华。
城市是人类活动最为频繁的地区,与地质环境的相互影响和相互作用也最为复杂,城市工程建设必须考虑到地质这一重要因素,城市规划远不是“平地起高楼”那样简单。
对各类建筑、尤其是高层建筑物来说,必须要有支撑它们负荷的地质层,也就是我们通常所说的“持力层”,如果所规划的地区浅部岩石或土层条件不好,建筑物就需要桩基并进入很深的坚硬岩层或土层来保证建筑物的稳定性,这样无疑会增加建筑的成本和难度。
一些建筑地点可能由于基岩离地表比较近从而建筑物可以通过少量的挖掘工作或借助柱桩等基础构件将负载传递在基岩上。
例如,纽约曼哈顿地区作为美国重要的金融与商务中心,是高层建筑群密集的地方。
,这片城市“森林”的地基是坐落在坚实、稳固的曼哈顿片岩之上的。
由于岩石具有繁多的种类,是由矿物粒子复杂地复合而成的,因此即使以“坚硬的”岩层作为持力层,仍然要通过对当地岩石的整体地质评价和钻探取样的办法对持力层进行细致分析,像曼哈顿片岩这样的岩石也有可能因为倾角或者是节理面上的断裂而给建筑带来麻烦。
对城市的许多建筑来说,它们或者是比较轻(如道路或机场等地面建筑),没有必要把负荷传给下面的基岩,或者是基岩可能处于地表下很深的地方,完全把负荷传给基岩很不经济,这时候就必须对覆盖在基岩之上的土层进行分析,寻找合适的持力层作为建筑物的基础。
上海地区的基岩是由数十亿年来不同年代的岩石组成的,地质构造既有褶皱又有断裂,既有隆起又有凹陷,是个纷繁复杂的地质世界。
上海地区基岩上覆厚度达300余米的土体为第四纪泥沙松散推积物,可以分为软黏性土、硬黏性土及砂性土三大类。
与人类建筑工程活动(如建(构)筑物、交通与管道等市政工程)密切相关的主要产生在0一75米深的土体中,因此,对该段主体的工程地质条件进行研究,历来是上海地质工作的重点。
高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析
高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析高层建筑的施工是一个复杂而关键的过程,其中地基检测与沉降观测技术是其中重要的环节。
地基检测与沉降观测技术能够对土壤的力学特性、地基的稳定性以及地基沉降情况进行准确、全面的评估,为高层建筑的施工提供重要的参考依据。
地基检测技术主要包括土壤试验、地质勘探、地基承载力试验等方法。
土壤试验用于确定土壤的抗压强度、剪切强度、水分含量等参数,从而为土体的稳定性分析提供基础数据。
地质勘探主要包括地下水位测定、岩石和土层取样等方法,用于了解地下的地质状况,为地基设计提供依据。
地基承载力试验是通过对地基进行静载试验来确定地基的承载能力,从而为建筑物的设计提供安全的基础。
沉降观测技术是对地基沉降情况进行实时监测和记录,以评估建筑物的变形情况和地基的稳定性。
沉降观测技术主要包括水准测量和GPS测量。
水准测量是通过测量地面上的标志物的高程变化来确定地基沉降情况,具有精度高、测量范围广等优点。
GPS测量是利用全球定位系统进行地面位移监测,具有实时性强、自动化程度高等特点。
地基检测与沉降观测技术在高层建筑的施工中具有重要的作用。
它能够为地基设计提供准确的参数和数据,可以解决地基的稳定性问题,确保建筑物的安全性。
它能够实时监测地基的变形情况,及时发现和处理地基的沉降问题,避免因地基沉降导致的建筑物变形和损坏,保障工程质量。
地基检测与沉降观测技术还可以提供数据支持和依据,为高层建筑的后期维护和管理提供参考。
地基检测与沉降观测技术在高层建筑的施工中起到了至关重要的作用。
只有通过科学、准确的地基检测和沉降观测,才能确保高层建筑的稳定性和安全性。
在高层建筑的施工过程中,应加强地基检测与沉降观测技术的应用,确保工程质量和安全。
高层项目软土地基桩基选型的探讨
高层项目软土地基桩基选型的探讨1. 简介上海为中国的经济发展中心之一,高層及超高层项目较为集中,其中高度在200m-300m之间的建筑所占比例约为50%。
上海地处长江三角洲东南前缘,全境地面标高多在3.0~4.5m之间(吴淞高程)西部为淀泖挖地,东部为碟缘高地,高差约2~3m。
上海市区属滨海平原地貌类型,120m深度范围内的地基土按其沉积年代、成因、物质组成特性分为12个标准层,其中以粉土及粘性土层居多,地质情况对于建筑底部荷载较大较集中的的高层超高层项目是一个挑战。
为了能够满足超高层建筑物对基础承载力的需求,桩基础为较常见的基础形式。
地下室外墙及围护墙的选用,对地下室的使用空间、防水性能、施工质量控制要求、设计变化的适应性、基坑围护工程的造价等有一定的影响,本文以浦东陆家嘴某高度为250m的超高层并带有三层地下室的项目,介绍了基础及地下室外墙的选型原则及做法,为200-300米之间高度的建筑基础设计提供参考。
2. 上海典型地质情况上海典型地质情况应参见《上海地基基础设计规范》○1,具体项目需根据本项目的勘察报告具体处理。
一般第⑦2a层与第⑦2b层土性良好,可作为塔楼的桩基持力层。
⑨层土性良好,也可作为桩基持力层,但埋深较深。
局部区域存在○8层软弱土夹层,对沉降控制非常不利。
3. 高层建筑常见桩基础形式及其特点高层建筑常见桩基础形式有钢管桩、矩形桩、钻孔灌注桩,其重要特点如以下所述:A.钢管桩。
钢管桩由于采用预制钢管作为桩材料,其最突出优点是是单桩承载力大,但材料造价高,且施工对地基土和周边环境有较大影响。
曾用于上海早期一些高层建筑,目前已较少使用。
B.矩形地墙桩。
矩形地墙桩类似于单幅地墙,其优点是单桩承载力大。
但对施工机械要求高,需要深达60米的成槽机,且需穿越40米左右的砂层,可选机械非常有限。
同时上海地区尚无矩形桩的施工先例,施工风险较高。
C.钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩在上海地区是最常见桩型,造价较低,施工经验丰富。
近年来上海市市区的地面沉降特征研究
玉 姚& 荷 孙 ’ 近 年 来 上 海 市 市 区 的 地 面 沉 降 特 征 研 究刘清玉 $!!"福&"上要!地面沉降已成为上海市一种本文通过对上海市近年来!!’()*&%%& 摘约性%降的特征及规律’影响因素"速率自 !’() 年以来呈现为逐渐增大的趋势"的继承性发展特征"其影响空间随着变形速率异性显著% 关键词!地面沉降#变化规律#影响因素#中图分类号!-).&"&) 文献标识码!/引言 上 海 市 处 于 长 江 三 角 洲 前 沿 ! 地 层 疏 松 ! 拥 有 多个含水层和软土层! 可压缩 性 大 ! 加 上 大 量 开 采 地下水等因素的影响! 导致地面沉降" 至 !" 世纪 #" 年 代 ! 地 面 沉 降 对 上 海 的 防 汛 # 船 运 # 港 口 及 建 筑物安全等影响日益突出!引起了政府和学术界的 高度重视" 这一时期许多单位与学者根据水准测绘 资料!从不同角度对地面沉降问题探讨$$%&%" 上海地 面沉降特征与 发 展 趋 势 是 随 着 地 下 水 开 采 与 人 工 回灌格局的调整! 城市发展进程而不断发展的! 总 体上可分为两个时期! 即地面沉降严重时期&$’!$%&0’*(-!,,, 年’&单位(..’$’(# 年’ # 地面沉降控制时期&$’(( 年至今’ " 而又由于区域开采 深 部 含 水 层 地 下 水 及 大 规 模 的 城 市建设的影响! 使 市 区 地 面 沉 降 呈 现 加 速 发 展 的 趋 势" 地面沉降的加速发展又给城市建设安全带来很 大的影响" 如 ’) 年代以来运营的地铁!#"号线! 地面沉降尤其是差异性引起地铁隧道沉降! 严重影 响着地铁的安全运营! 因此对上海市的地面沉降特 征进行研究具有重要的意义" 本文在广泛收集了上 海市地面沉降监测资料的基础上!以 $’*(+!,,! 年 内地面沉降的资料为例! 对地面沉降特征及规律# 影响因素等进行分析研究!旨在为上海市的城市建 设和地下空间开发&如地铁’提供科学依据"!上海市区地表沉降的时空分布概况 表 $ 为上海市区各行政区地面沉降特征统计表福 建 教 育 学 院 学 报 二注%新黄浦区包括了原黄浦区和南市区五 年 第 四 期收稿日期!!""!#"##"$基金项目!国家自然科学基金资助项目!%&$’$&(&"作者简介!刘清玉!)*+%, "#女#江西吉安人#0,(!!图 " 上 海 市 区 地 面 沉 降 等值线图)#"#*$ 年+"##( 年 ,#"##" 年&"##- 年 .#"##$ 年+!((( 年在 !""! #!""$ 年 间 地 面 沉 降 速 率 有 明 显 的 增 回落!达到 .%&$))*+!沉降中心仍在原南市区$黄浦 区$闸北不夜城地区$杨浦控江路地区$五角场地 区和西部华漕地区! 最大沉降量为 00))%/())!市 区差异沉降趋缓*!上海市区地面沉降的变化特征 !"# 上海市区地面沉降的速率自 $%&’ 年以来呈现为逐渐增大的趋势!并具有非线性变化的特征 上海市地面沉降动态监测资料表明! 上海市区 自 !",( 年以来地面呈现不断加速沉降的趋势 ’ 表!(* !",( #!""% 年间 市 区 地 面 平 均 下 沉 /(&0))! 刘 清 玉 "姚 荷 孙 # 近 年 来 上 海 市 市 区 的 地 面 沉 降 特 征 研 究大!年均沉降速率达 !%&’())*+" 地面沉降发育中心在以往基础上进一步发展! 形成了由原南市区#黄浦区$闸北不夜城地区$杨浦控江路地区$五角场 地区!$ 年累计沉降大于 $%))% 面积达 ,,&(-).%近 南北向的巨大地面沉降带& 其中又发育了原南市区 黄浦 区 闸 北 不 夜 城 地 区 ’!(/))(% ’!’"))(% ’!.())(%杨浦区控江路’!(%))(等数个沉降中心)在此期间! 市区地面沉降速率和沉降速率的空间差 异都显著增大*!""(#.%%% 年之间年平均地面沉降速率显著增 大!由 !",(#!""% 年间的 ’&.,))*++!""!#!""$ 年间 的 !%&’())*+! 增 大 至 此 阶 段 的 !"&’())*+! 并 且 沉!""! #!""$ 年间 市 区 地 面 平 均 下 沉 $/&,))! 而 在 !""( #.%%% 年间 ! 市 区 地 面 平 均 下 沉 量 达 到 了 ",&,))* 从各行政区的平均沉降量来看!在同一时期 内地面沉降速率较大的地区为杨浦区%闸北区%虹口 区%新黄浦区%长宁区西部%浦东新区沿江一带%闵行 区西北部华漕地区等! 而其它地区在相同时期内的 地面沉降速率则相对较小*从市区地面沉降总体发展趋势分析!!",(#!""% 年市区绝大部分地区的累积沉降在 $%)) 内!仅有极 小部分地区的累积沉降超过 $%))&!""!#!""$ 年市 区累积沉降大于 $%)) 的地区则达到了 ,,&(-).!面 积比 !",(#!""% 年扩大了 . 倍* !""(#.%%% 年期间! 市区绝大部分地区的累积沉降量超过了 !%% 毫米!仅 有约 .%-). 区域的累积沉降幅度小于 $%))*上海市区各年度平均地面沉降速率% 典型监测 点地面沉降均表现出相似的变化规律与发展趋势! 并十分清楚地显示自 .% 世纪 ,% 年代末开始沉降速 率表现出非线性增大的特征’见图 .(*降范围进一步扩展& 此阶段最大累计沉降量达到了 .,%))%.(’))! 同时! 西部闵行辖 区内 的 华 漕 地 区 又出现了一个规模较大的地面沉降中心! 最大地面 累计沉降量达 ./%))& 与市中心区地面沉降带形成 了目前上海市较为突出的大型,鞍形-沉降区* 由于 地面沉降速率增大及其发育空间上的变化使市区差 异沉降更加显著! 在闸北天目路地区东西方向差异 沉降达到了 !,%))*-)* !",(#.%%% 年间上海市区地 面沉降空间分布见图 !*福 建 教 育 学 院 学 报 二图 ! 上海市区地面累积沉降历时变化!"#$%&!’(( 年".&. 上海市地面沉降具有较好的继承性发展特征!随着变形速率的增大而不断地扩展目前! 市区纵贯南北的原南市区$黄浦区$闸 北区$杨浦区的巨大沉降带是在 !",(#!""% 年间杨 浦区%虹口区北部%黄浦区和原南市区等若干小规模 地面沉降中心基础上发展形成的* !",(#!""% 年间! 市区沉降主要分布在杨浦区% 虹口区% 黄浦区% 前南五年 第 四 期在 .%%%#.%%. 年期间! 市区平均地面沉降速率 市区等几个规模较小的区域! 累积地面沉降量超过!%’!!!"## 的地区仅为 $%&#’!())(*())! 年间随市区地面 沉 降 速 率 的 增 加 "市 区 地 面 累 计 沉 降 幅 度 大 于 !"## 的 区 域 约 为影响因素* 上海 市 地 面 沉 降 勘 察 研 究 报 告 +()!’ *()0, 年,- 中确定了地下水开采是当时地面沉降的主要原 因!) 目前"由于第四.五承压含水层已成为上海市地 刘清 玉 姚$ 荷 孙 % 近 年 来 上 海 市 市 区 的 地 面 沉 降 特 征 研 究%%+,&#$"大于 -..## 的区域约为 -’&#’! 前述各地面沉降中心的影响范围均有较大幅度的增大" 前南 下水开采的主要层位 +’..’ 年分别占全市地下水开 市区的沉降中心整体向西北方向扩展至卢湾区交界 处"最大累计沉降量达 -,/###黄埔区北部的沉降中 心扩展到虹口区和闸北区南部" 最大累计沉降量达 -0)###虹口区沉降中心向杨浦区方向发展1沉降范 围扩大的同时"最大累计沉降量达 -,.##!采量的 ,.5.-!5,"地下水位自 ’. 世纪 ). 年代以来 呈大幅下降态势"深部第四.五承压含水层变形相态 发生了明显改变"沉降速率也呈现出非线性的加速发 展趋势+见表 ’,"所以土层深部第四.五承压含水层 成为了市区及近郊区地面沉降的主要影响层次) 因 -)),*’... 年间" 市区地面沉降的平均速率达 此"地下水开采仍是上海市区地面沉降的主要因素) 到了 -)+0,##23" 地面沉降的影响范围进一步扩大!市区原南市区$黄浦区$闸北区$杨浦区地面沉降 带继续发展"其中黄埔区%虹口区及闸北区的沉降中 心范围向周围扩展"最大累计沉降量已达到 ’%.##" 监测范围内的浦东新区地面沉降速率大于 -.##23# 杨浦区南部% 五角场中原地区的最大累计沉降量分 别为 ’/’##%’,0##! 至 ’... 年累积地面沉降量大 表 ’ 浦东塘桥地区垂向不同埋藏深度土层沉 降量和变形特征统计表+-)%’+-.*’..-+-’,于 !.## 的 地 区 发 展 到 了 ’,.&#’" 沉 降 幅 度 大 于-..## 的区域约为 -.%+0&#’! 随着各地面沉降中心的影响范围不断外延" 原沉降中心逐渐融合形成了 目前市区规模宏大的地面沉降带!!"# 上海市区地面沉降在空间上的差异性显著 地面沉降在空间发育上具有很大差异性" 而且 随着地面沉降速率的发展而不断增大! 由于各沉降 中心的影响范围%沉降速率不断增大"使市区不同空 间地面的沉降差异性更加明显!表 - 统计了上海市区各行政区不同阶段地面沉 降指标! 以&标准偏差’为例"标准偏差越大表明数据 越离散%沉降数据彼此相差越大"反映出差异沉降越 注!"%#表示土层回弹#"! 大规模城市建设已成为上海市区地面沉降 的重要影响因素早在 ’. 世纪 0. 年代" 就已关注到了建筑物载 荷对浅部软土层流变的影响" 沉降效应进行了短期的监测) 并对部分高层建筑的 从 -)). 年开始"大规 模城市建设活动使水准点沉降量显著地大于分层标 明显( &最大沉降量’ 指标来看" 从 其标准偏差在变形量" 并初步地统计出城市建设对上海市区地面 -)%,*-)). 年间只有 ’.+4"而在 ())(*())! 年间就上 升到 4)+)"到 ()),*’... 年间高达 ,4+/"表明各行政区的最大沉 降 量 随 着 时 间 的 推 移 彼 此 相 差 越 来 越 大#&最少沉降量’和& 平均沉降量’的标准偏差在相 沉降的贡献率为 /.5"#广泛使用的基坑开挖. 井点 降水及建筑物荷载的增加都使浅部软土层呈持续的 压缩流变状态"变形速率由 -)%,*-))! 年的 ’+.##23 增加到了近 !+.##23#) 图 / 统计了陆家嘴地区三座具有代表性的高层 建筑物的沉降监测数据" 并与陆家嘴地区地面沉降 的背景进行了对比) 在将近三年+’...+4*’..’+-.,的 监测时间内" 表现出持续的沉降趋势" 金茂大厦. 国 福建教 育学院学 报 二 同时间内也具有相似的递增趋势" 也反映了各行政 区的最小沉降量或平均沉降量随着时间的推移" 地 面沉降空间上的差异性越来越明显) 其中杨浦区%闸 北区%虹口区%新黄埔区% 长宁区% 浦东新区% 闵行区 等地区的地面沉降的差异性最为显著# 如人民广场 际金融大 厦 . 招商 大 厦 周 围 地 面 平 均 累 计 沉 降 了 地区垂直于地面沉降等值线方向"()),*’... 年间地 面沉降速率在空间的差异变化最大可达 ((’##2&#!!地面沉降的影响因素分析 #"$ 地下水开采仍是上海市区地面沉降的主要而同期陆家嘴地面背景沉降值 -.-+!.,!+..,.+,##" 五年 第 四 期为*4!+%##"分别高于背景值的 ’+’.-+4.-+/ 倍)-.%!!的开采和近年来大规模的城市建设$其中地下水开采则是造成地面沉降的长尺度的因素%随着城市规模扩展&中心城与卫星城快速交通线的建设$地铁仍将是城市公共交通的主要形式%随刘清玉,姚荷孙-近年来上海市市区的地面沉降特征研究着地铁交通线的建设与运营$因区域地面沉降对地铁隧道等地下空间造成不利影响仍是地下空间开发不可忽视的问题’同时区域地面沉降还将给城市的进一步建设&防汛&船运&港口及建筑物安全带来不可估量的损失%注释!图! 浦东陆家嘴地区典型高层建筑物沉降特征!"###$%&"##"$’#"注#’$监测基准点浦东塘桥基岩标!()"$采用精密二等水准测量$自"###年开始$每季度测量一次%"$国际金融大厦#高"!#*&+!层$于"###年投入使用’招商大厦#高’,-*&!.层$于’..-年投入使用’金茂大厦#高%"#*&,,层$于’..,年投入使用%! 结论上海市的地面沉降已成为一种主要的地质灾害$对经济发展和城市建设具有很大的制约性%近年来上海市的地面沉降主要有以下特点#/’0地面沉降的发展!上海市地质处编!上海市地面沉降勘察研究报告"!"#$%!"&’年#$(%)*"&")"上海市地质调查研究院编!$(%)*""")上海市地面沉降调查#上海市地质调查研究院!典型建筑密集区与重大市政设施地面沉降特征研究$(%)$++!)参考文献!$!%李新民)对于&关于上海水准标点升沉问题的初步研究’一文的一些意见以及我对于上海地基升沉的一些见解$,%)测绘通报!*"-’!$".()*%.+/$$%张雅达/关于上海水准标点升沉问题的初步研究$,%/测绘通报!*"--0*123)!%2-/$.%张雅达/读了李新民同志的&意见和见解*以后再谈+关于上海水准标点升沉问题*$,%!测绘通报0!"--0.1!4)!56+)速率自’.,-年以来呈现为逐渐增大的趋势$并具有非线性变化的特征%!""地面沉降具有较好的继承性发展特征$其影响空间随着变形速率的增大而不断地扩展%!!"地面沉降在空间上的差异性显著$形成了市中心区原南市区(黄浦区(闸北区(杨浦区的巨大沉降带&西郊以闵行区华漕镇为中心的地面沉降发育中心%上海市市区地面沉降的影响因素主要为地下水! "#$%&’(#)* +*,#$-*.’(#)*/,0%"$1.2%*03*20"),04),25-1,0!-*,206*3*0#7*,-.1234567&89’:;<=>&?96"!"#$%&’()*%+),-.%,/(’&0123456’+7+8)6)4)%,- 9:4;’)6,+234<0,4=>??@>2A06+’B@C D0’+/0’67+8)6)4)%,-.(,4+:86EE F%;,++’688’+;%-,(A6G6E$%-%+8%2D0’+/0’6@??@=@2A06+’H福建教育学院学报二!1.#-,3#826@A B67A B5C A>D B6E?9F?5E>6G>AB? F>>6 B *B H I J7>I D I75GB D GB D B*5C8K A5G A AB? 7J>B CD8J>?C J5G C>EC A>>G I6I*5G E>L>D I M*>6C B6E C A>9JFB6 G I6?C J9G C5I6$NB?>E I6C A>?9F?5E567E B C B IF C B56>E56J>G>6C8>BJ?O’.,-&"##"P Q C A5?MBM>J MJ I F>?C A>R>B C9J>?Q C A>9?9B D*I E>?Q B6E C A>B RR>G C567R BG C I J?Q B6E ?9*?9M C A>R I DD I K567 *B56G A BJBG C>J5?C5G?S/’P C A>D B6E?9F?5E>6G>L>D I G5C8?56G>’.,-?A I K?B C J>6E I R56GJ>B?>Q B6E M I??>??>?B C JB5C I R 6I6&D56>BJ G A B67>T/"P C A>D B6E?9F?5E>6G>B D?I M I??>??>?B R>B C9J>I R?9GG>??5L>E>L>D I M*>6C Q B6E C A>BJ>B B R!R>G C>E*B8>UMB6E7JB E9B DD8K5C A C A>G A B67>I R C A>?M>>E T/!P C A>E5RR>J>6G>I R C A>D B6E?9F?5E>6G>56E5RR>J>6C BJ!>B? 5? 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4上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
北面分布群点 5、群点 1、群点 2:群点 5,分布在阳曲路——临汾路,汾西路—— 安业路、岭南路等处,最北面为长江西路——虎林路、爱晖路、通河路一带。层数为 13、15 层的高层建筑,有 31 幢桩基工程。群点 1 处,在曲阳路——大连西路、赤峰 路、原林路,密云路——辉河路,新市北路、水电路——汶水路等处。层数分别是 12、13、14、18、24、25 层的高层建筑,共有 36 幢桩基工程。群点 2 处,在包头路— —嫩江路、国和路、开鲁路一带。层数为 16、18 层的高层建筑,有 18 幢桩基工程。
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建院五十周年论文集
序号 2,缺失第③层:吴淞江古河道及沿河的沉积层第②3 层代替第③层,即由粉性 土、粉砂代替淤泥质粉质粘土。其中部分地段第⑥层局部切割,使第⑤2 层沉积变厚。 在满足单桩承载力值时用第⑤2 层作桩尖持力层外,大部均以第⑥层及第⑦层为桩尖持 力层。
表 1 桩基工程地层组成表
南面分布群点 6:有浦东云台路,洪山路——昌里路,德州路——灵岩路、西营 路,耀华路——长青路等处。层数为 12、16、24、25 层的高层建筑,共有 21 幢桩基工 程。
西面分布群点 7、群点 3:群点 7,在钦州路、田林路、宜山路一带。层数分别是 14、18、28、29 层的高层建筑,有 21 幢桩基工程。群点 3,在怒江路、金沙江路—— 枣阳路,杨柳青路、中山北路——岚皋路,管弄路、宜川路——延长路、沪太路一带。 层数为 12、16、17、18、19、22、24 层的高层建筑,有 35 幢桩基工程。
30、35、45
⑥⑦
②1②2②3③④⑤1⑤2⑤3⑧1 ⑤1⑤2⑧2 ⑤2⑤3⑤4⑧1⑧2
10
群点 6
桩基沉降计算方法的分析及评价总结
桩基沉降计算方法的分析及评价总结首先,桩基沉降计算方法的选择应根据具体工程情况进行,包括桩基类型、土壤性质、荷载条件等。
常用的计算方法有经验公式法、解析解法和数值计算法等。
经验公式法是一种简便快速的计算方法,适用于一般工程中的常规桩基。
该方法基于实际工程经验,通过与已有工程案例对比来估计桩基的沉降情况。
优点是计算简单、易于理解,但缺点是准确性较低,适用范围有限。
解析解法是通过数学解析的方法,对桩基的沉降过程进行解析计算。
该方法基于土壤力学理论,考虑桩基与土壤之间的相互作用及荷载条件,可较为准确地预测桩基的沉降情况。
优点是计算精度高,适用于复杂工程情况,但缺点是计算复杂、需要大量的土壤参数。
数值计算法是通过数值模拟的方法,对桩基沉降过程进行计算。
该方法基于有限元或边界元理论,通过将桩基与土壤离散成节点或元素,模拟土体的应力、变形和沉降过程。
优点是计算精度高,适用范围广,但缺点是计算耗时较长,需具备一定的计算机技术。
其次,桩基沉降计算方法在实际应用中需要注意以下几点。
首先,选择合适的土壤参数是准确计算沉降的关键。
土壤参数的获取可通过室内试验、现场勘探或相关文献资料等途径,尽量保证参数的准确性。
其次,桩基与土壤之间的相互作用应充分考虑,包括桩身与土壤的摩擦力、桩基与土壤的承载力等。
最后,计算结果应与实际工程情况进行对比,验证计算方法的准确性和可靠性。
综上所述,桩基沉降计算方法是桩基设计和施工中的重要环节。
选择合适的计算方法,并合理获取土壤参数,可以准确预测桩基的沉降情况,保证工程的安全可靠性。
未来的研究可以进一步改进计算方法,提高计算效率和精度,以应对现代工程中越来越复杂的沉降问题。
施工桩基基础沉降观测与分析
施工桩基基础沉降观测与分析随着城市化的不断发展和城市建设的日益完善,建筑物的基础工程也越来越受到重视。
在建筑物的基础工程中,施工桩基基础是一种常见的基础形式,它能够有效地支撑建筑物的重量,并传递到地下的稳定土层中。
然而,在施工桩基基础工程中,沉降是一个常见而又重要的问题。
在本文中,我们将探讨施工桩基基础沉降观测与分析的方法和技术。
第一部分:什么是施工桩基基础沉降观测与分析是指通过一系列的观测和数据分析,对施工桩基基础的沉降情况进行评估和预测的过程。
施工桩基基础的沉降主要是由于桩基施工过程中土体的压实和排水引起的。
通过观测和分析这些沉降情况,可以为基础工程的设计和施工提供有效的参考依据。
第二部分:施工桩基基础沉降观测的方法和技术施工桩基基础沉降观测的方法有很多种,常用的包括物理观测和数学建模两种。
物理观测是指通过安装沉降观测仪器,对基础工程进行实时的物理观测。
常用的物理观测仪器包括沉降点标志、沉降仪和倾斜仪等。
这些仪器能够对基础工程的沉降情况进行准确的记录和测量,提供重要的实测数据。
数学建模是指通过数学模型和分析方法,对基础工程的沉降情况进行预测和分析。
常用的数学建模方法有有限元法和有限差分法等。
这些数学模型能够利用土体的力学特性和基础工程的参数,对沉降情况进行准确的计算和预测。
第三部分:施工桩基基础沉降数据的分析和处理得到施工桩基基础沉降观测数据后,需要对其进行分析和处理。
首先,需要对观测数据进行质量控制和验证,确保数据的准确性和可靠性。
其次,可以通过统计方法和图表分析,对沉降数据进行描述和总结,了解沉降的分布规律和趋势。
最后,可以利用数学模型和计算方法,对沉降数据进行预测和分析,得到更加详细和全面的沉降情况。
第四部分:施工桩基基础沉降的影响因素施工桩基基础的沉降受到多种因素的影响,包括土体的力学特性、桩基的形式和材料、基础工程的负荷和施工活动等。
对这些影响因素的深入研究和分析,可以更好地理解沉降的机理和规律,为基础工程的设计和施工提供合理的参考依据。
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在全新世及上更新世古地理环境下,受海进、海退、海陆交替及古河道切割影响, 地层沉积过程中,在不同的地域范围沉积的地层组合不尽相同,反映在地层性质差别和 厚度大小,不同地层组合使桩基条件发生差异,直接反映在建筑物基础的沉降量上。为 了便于反映这种差异的存在,大体上可把 A、B 区分为北、中、南的范围概念。见图 1[3]。
2 长期沉降观测的高层建筑分布情况
进行长期沉降观测的高层建筑主要分布在内环线附近、市郊结合部位及市中心,大 致形成东南西北的一个环形圈及环心。由八个高层群点组成,分别为 1、2、3、4、5、 6、7、8 群点。
东面分布群点 8:有浦东东方路——兰村路,崂山东路——浦电路、潍坊路等处。 层数为 17、18、22、25 层的高层建筑,共有 18 幢桩基工程。
特点:桩长度适中,约为 26~32m 左右,随第⑥、⑦层埋深而定。建筑物基础的沉 降量,受第⑦层厚度以及下部第⑧层软弱下卧层的影响。
C 区:主要缺失第⑧层,第⑦层直接与第⑨层接触。桩基以第⑦层、⑨层为持力 层,下卧层为第⑦、⑨层。为最佳的桩基持力层。
特点:桩长度在 27~55m,桩承载力高,沉降量小。也是超高层建筑选择的桩基持 力层,桩长一般为 60m 以上。主要分布在浦东地区。
有>=0.25B 的硬塑状的粘性土,或中密~密实砂 质粉土或砂土
ⅢS
有 0.5 B ~1 B 的硬塑状的粘性土或中密~密实砂 质粉土或砂土
为软塑~可塑状的粘性土
ⅢH
有 0.5 B ~1 B 的硬塑状的粘性土或中密~密实砂 质粉土或砂土
有>=0.25B 的硬塑状的粘性土或中密~密实砂质 粉土或砂土
Ⅳ
有>=1 B 的硬塑状的粘性土或中密~密实砂质 粉土或砂土
南面分布群点 6:有浦东云台路,洪山路——昌里路,德州路——灵岩路、西营 路,耀华路——长青路等处。层数为 12、16、24、25 层的高层建筑,共有 21 幢桩基工 程。
西面分布群点 7、群点 3:群点 7,在钦州路、田林路、宜山路一带。层数分别是 14、18、28、29 层的高层建筑,有 21 幢桩基工程。群点 3,在怒江路、金沙江路—— 枣阳路,杨柳青路、中山北路——岚皋路,管弄路、宜川路——延长路、沪太路一带。 层数为 12、16、17、18、19、22、24 层的高层建筑,有 35 幢桩基工程。
上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
戴荣良 陈 晖 喻云岩
摘 要:对上海市区 182 幢采用桩基工程的高层建筑,进行长期沉降观测,得到了 各类桩基工程实测沉降的定量数据,经过统计、归纳、分析,基本上掌握了上海软土地 区不同桩基土类型的沉降情况,为以后寻找新的桩基沉降计算模式提供了充足的依据。
关键词:桩基土类型 沉降 实测沉降量
1 前言
上海改革开放后,城市建设飞快发展,其中高层建筑在八十年代未九十年代初,像 雨后春笋般地兴建。建筑物高度愈来愈高,对地基的设计要求也提高了。但是在桩基沉 降量计算时,按规范规定的沉降计算公式所算出的沉降量,与实际沉降量相差甚远,甚 至高出几倍。使工程界困惑的这个问题,如何解决?为大家所关心。一些部门和单位已 进行了这方面的研究,就是缺乏具有全面系统说服力的依据。上海岩土工程勘察设计研 究院与上海中星(集团)有限公司合作,承担了上海市建设技术发展基金会《高层住宅 沉降观测调查与分析研究》课题。对中星(集团)有限公司建设的近 200 幢左右的高层 住宅,开展长期的沉降观测。历时七~八年,收集到了 182 幢桩基工程沉降的实测数 据,并进行分析研究。影响高层建筑沉降的因素较多,除了与直接沉降观测的方法有关 外,主要是与建筑物荷载、结构型式、基础面积及形状,与地基土层组成条件——桩侧 土、桩端持力层、下卧层,与地基土层性质,即压缩模量 ES 值,与沉降计算采用的理 论、经验公式等有关。本文主要根据沉降实测资料,结合地基土的组成条件,即桩基土 类型,来归纳、总结上海地区高层建筑桩基工程的沉降规律。
通常情况下可以进入持力层约 4d,故一般桩侧土 均小于 0.25B 的硬塑状的粘性土或中密~密实砂质
粉土或砂土
4 桩基础的沉降量
4.1 桩基岩土工程地质特征区的沉降量
表 3 桩基岩土工程地质特征区与实测沉降量
岩土工程 地质特征区
北
A
中
南
北
B
中
南
C
位置
群点 5 群点 1.3 群点 6.7 群点 2.5 群点 1.5 群点 3.4 群点 8
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上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
特点:桩长一般在 28~56m,取决于建筑物荷载大小及沉降量的要求。一般均选择 第⑤层中的粉性土砂性土,或粘性土中夹多量砂的地层作为桩基持力层。古河道的分布 范围是北、中部范围小,中部分叉多,南部则范围大。
B 区:普遍分布着厚度不相同的第⑥层硬土层及第⑦层砂质粉土、粉细砂层。是良 好的桩基持力层。
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上海高层建筑桩基土类型特性和沉降分析
北面分布群点 5、群点 1、群点 2:群点 5,分布在阳曲路——临汾路,汾西路—— 安业路、岭南路等处,最北面为长江西路——虎林路、爱晖路、通河路一带。层数为 13、15 层的高层建筑,有 31 幢桩基工程。群点 1 处,在曲阳路——大连西路、赤峰 路、原林路,密云路——辉河路,新市北路、水电路——汶水路等处。层数分别是 12、13、14、18、24、25 层的高层建筑,共有 36 幢桩基工程。群点 2 处,在包头路— —嫩江路、国和路、开鲁路一带。层数为 16、18 层的高层建筑,有 18 幢桩基工程。
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建院五十周年论文集
序号 2,缺失第③层:吴淞江古河道及沿河的沉积层第②3 层代替第③层,即由粉性 土、粉砂代替淤泥质粉质粘土。其中部分地段第⑥层局部切割,使第⑤2 层沉积变厚。 在满足单桩承载力值时用第⑤2 层作桩尖持力层外,大部均以第⑥层及第⑦层为桩尖持 力层。
表 1 桩基工程地层组成表
序 位置
号
桩尖入土深度 (m)
缺失 地层
桩侧地层
桩尖持力 层
下卧层
1 群点 1、3、4 23、27、29、32、42、
无
45
②1③④⑤⑥⑦
⑥⑦
⑦1⑦2⑧1⑧2
2 群点 1、3、5
25、27、32
③
②1②3④⑤1⑤2⑥1⑥2
⑤2⑥⑦
⑥2⑦2⑧⑨
3
群点 2
27、30
③④
②1②3⑤⑥1⑥2
⑥2
⑦⑧
4
群点 2、5
建筑物层数
实测沉降量 cm
最后沉降速率
附加压力值 kPa
最小 最大 平均
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
mm/d
18 18 12、15、16、24、28、29 13、16、18 13、14、18、24、25 16、18、22、24、30、34 17、18、22、25
30、35、45
⑥⑦
②1②2②3③④⑤1⑤2⑤3⑧1 ⑤1⑤2⑧2 ⑤2⑤3⑤4⑧1⑧2
10
群点 6
21、25、28、32
⑥⑧
②1③④⑤1⑤2⑤3⑦⑨
⑤2⑤3⑦⑨
⑤3⑤4⑦⑨
11
群点 8
27、30、32
⑧
②1③④⑤1⑤2⑥1⑥2⑦1
⑥1⑦2
⑥2⑦1⑦2⑨1⑨2
序号3,缺失第③、④层:其中第⑤、⑦层比常规要薄,而第⑧层则变厚。 序号4,缺失第③、⑤层:第④层直接与第⑥层接触,第⑦层变薄,第⑧层则变 厚。 序号5,缺失第③、⑥:主要受古河道切割影响。由于缺失第⑥层,第⑤层变厚。 大体可分为⑤2、⑤3层,其中第⑤3层特别厚,因其性质不同,又划分⑤3-1、⑤3-2、⑤3-3 层。 序号6,缺失第③、④、⑥层:也是古河道切割影响。第⑤2层、⑤3层特别厚。 序号7,缺失第⑤层:第⑥层埋藏变浅,下部第⑦层变薄,而第⑧层则厚。 序号8,缺失第⑥层:第⑤层沉积厚,又可分为⑤2、⑤3-1、⑤3-2、⑤3-3层,第⑦层 变薄,下部的第⑧层含多量砂或夹薄层砂。 序号9,缺失第⑥、⑦层:第⑤层沉积厚,第⑤层可分⑤2、⑤3、⑤4层。 序号10,缺失第⑥、⑧层:第⑤层沉积厚,分成⑤1、⑤2、⑤3、⑤4层,而第⑦层 直接与第⑨层相接。由于建筑荷载不同,常选用第⑤2、⑦、或⑨层为桩尖持力层。 序号11,缺失第⑧层:上部地层正常,只缺失第⑧层,使第⑦层直接与第⑨层相接 触,第⑦层也变厚,加上第⑨层,形成巨厚的粉、细砂层。 3.4 桩基岩土工程地质特征区 综合上述桩基工程地层组成情况与分布范围,结合建筑物结构、荷载及变形要求 等,考虑桩基工程地质条件时,可以归纳为以下桩基岩土工程地质特征区。 A 区:主要是在全新世古河道范围内。缺失第⑥层及第⑦层,甚至缺失第⑧层,使 第⑤层沉积特别厚,而其组成相当复杂,形成一系列的不同地层组合,随地域的沉积条 件而异。因此桩基以第⑤层中的第⑤2 层或⑤3 层为持力层,下卧层则不尽相同。
市中心为群点 4:在茂名路——长乐路,南京西路——陕西北路等处。层数为 30、 34 层的高层建筑,有两幢桩基工程。
3 桩基土类型[1]
3.1 桩基工程地层组成的分类原则 (1)根据桩侧土、桩端持力层、下卧层等性质。 (2)依照上海市《岩土工程勘察规范》统一地层层序和名称[2]。 3.2 上海市区地层概况 ①填土:含碎石、石块、垃圾、植物根茎等。 ②1 褐黄色粘性土:含氧化铁锈斑及铁锰结核。可塑~软塑。 ②2 灰黄色粘性土:含铁锰质斑点、云母、粉砂等。软塑。 ②3 灰色粉性土、粉砂:含云母及贝壳碎屑,夹薄层粘性土,土质不均匀。松散~ 稍密。 ③ 灰色淤泥质粉质粘土:含云母,少量有机质等,夹薄层粉砂。软塑~流塑。 ④ 灰色淤泥质粘土:含云母,少量有机质,夹薄层粉砂,局部夹贝壳碎屑。流 塑。 ⑤ 或 ⑤1 褐灰色粘性土:含云母,有机质,夹泥、钙质结核,半腐芦苇根茎。土 性自上而下渐变好。软塑~可塑 ⑤2 灰色粉性土、粉砂:含云母,夹薄层状粘性土,具交错层理。稍密~中密。 ⑤3 灰、褐灰色粘性土:含云母,有机质,局部富集泥炭质土。可塑。 ⑤4 灰绿、兰灰色粘性土:含氧化铁、有机质、底部含粉砂。可塑~硬塑。 ⑥1 暗绿色粘性土:含氧化铁斑点,偶夹钙质结核。属超固结土。可塑~硬塑。 ⑥2 褐黄色粘性土:含氧化铁斑点。属超固结土。可塑~硬塑。 ⑦1 草黄、灰色粉性土、粉砂:含云母,夹薄层状粘性土。中密~密实。 ⑦2 灰色粉细砂:含云母、石英、长石,土质较均匀致密。密实。 ⑧1 灰色粘性土夹粉砂:含云母,腐植质,夹砂,具交错层理。属轻度超固结土。 可塑。 ⑧2 灰色粉质粘土、粉砂互层:含云母,具交错层理,夹砂互层呈“千层饼”。 ⑨1 青灰色粉细砂夹粘性土:砂粒自上而下变粗。中密~密实。 ⑨2 青灰色粉细砂夹中粗砂:夹砾石及粘性土透镜体。密实。 3.3 桩基工程地层组成的特点 对 182 幢桩基工程地层组成情况,经统计归类,可得到以下地层组合,见表 1。 序号 1,地层正常。由于建筑物层数不太高,只要满足单桩承载力,就以第⑥层为 桩尖持力层。对建筑物层数高的,单桩承载力要求高,就以第⑦层作为桩尖持力层。