关于高层建筑桩筏基础设计

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浅谈某高层建筑桩筏基础设计及沉降计算

浅谈某高层建筑桩筏基础设计及沉降计算

浅谈某高层建筑桩筏基础设计及沉降计算彭奇华(衡阳天翔工程咨询有限公司,湖南衡阳421000)摘要:结合实际工程,介绍了软土地基中为控制沉降而设置桩基的深基础设计方法及采用电算软件进行沉降计算的设计手法,对沉降计算结果进行了分析,从而解决了软土中桩筏基础的沉降计算问题。

关键词:桩筏基础,沉降计算,弹性地基梁板一、工程概况本工程位于某市,为一栋集商业、写字楼、公寓于一体的高层建筑综合大楼,其地下4层,用作车库、超市及设备房;地上裙房6层,主要用作商场;两栋塔楼(分缝后)分别为商务公寓和商务写字楼,总层数为25层,基本层高3.3m和3.6m,建筑总高度为98.50m。

二、基础设计(一)地质条件及基础选型本区大地构造属于雷一琼喜山沉降带北部某区。

场区内第四纪地层发育,厚度达数百米,区域稳定性较好。

勘察发现场区及附近均为第四系松散沉积层覆盖,地表未发现有明显的构造形迹出露,场地地形平坦,不存在高陡边坡、崩塌等不良工程地质现象本次钻探最大深度为85.0m,揭露土层上部为填土,全新统沼泽相沉积淤泥质黏土及中更新统北海组粉土,下部为下更新统湛江组海陆交互沉积地层,按成因类型及岩土工程特性划分为16个主要单元层。

据钻探资料揭示,场地⑧中砂及其以下土层中⑨,⑩,⑩黏土强度相对较低,其余土层的承载力特征值在250kPa以上;其中⑥粉质黏土及⑩中砂层分布稳定,厚度较大,为硬塑~坚硬或中密~密实状,承载力特征值在280kPa以上,其下无软弱下卧层分布,是理想的桩基础桩端持力层。

根据湛江地区经验,桩的类型可考虑选择预应力管桩或钻孔灌注桩。

结合本工程特点,采用钻孔灌注桩基础的桩筏基础结构形式。

(二)基础设计桩基的布置:根据主楼与裙楼基础的受力特点,主楼采用长桩基,裙房则采用天然地基加短桩基的设计思路,采用不同桩长的形式进行布桩。

主楼桩基主要以承受上部竖向荷载为主,柱下布置群桩,桩径有800眦1,1000眦1两种,大部分有效桩长为40m,桩端持力层为粉质黏土层;核心筒下布置群桩,桩径1500FD./TI,有效桩长50m,桩端持力层为中砂层;裙楼则主要以抵抗水浮力为主,柱下布置单桩,桩径1000FD./TI,有效桩长25m,桩端持力层为中砂层。

高层建筑桩筏与桩箱基础

高层建筑桩筏与桩箱基础
②群桩桩侧摩阻力 单桩极限摩阻力 高于群桩。群桩桩侧摩阻力大致 为单桩极限侧摩阻力的45%~60%。 群桩桩端阻力大致为单桩极限端阻的1.7—2.3倍。
4、高层建筑短桩箱基础的实测研究结果
群桩桩顶荷载70%传至桩尖,比单桩高出一倍。群桩 桩侧摩阻力发挥很小,只有单桩的45%一60%。
建筑物荷载88%由桩承担,箱基底板承担12%的上部 荷载。
箱基底板下的地基反力呈马鞍形。桩基中各桩受力也 不均匀,角桩反力最大,边桩次之,内部桩最小。
从实测可看到,角桩桩端阻力最大,边桩次之,内部 桩桩端阻力最小。
在建筑总荷没有超过群桩的极限总承载力的情况下, 短桩基础沉降主要由桩尖下软弱下卧层的压密变形引起, 群桩低承台基础的桩的刺入变形很小。
② 短桩基础沉降计算方法
推荐使用考虑桩身应力扩散的分层总和法或同济大 学简易理论计算法。
③ 建筑物的整体倾斜
实测的建筑物整体倾斜 如图7-13所示。从图中可 见,建筑物向东北倾斜, 纵向(东西向)平均倾斜 0.87‰,横向(南北向)整体 倾斜图体倾斜为1.48‰, 均小于2%0的范围。可见, 即使高层建筑短桩箱基, 埋深较小(仅1.7m),由于 桩的作用,使其横向整体 倾斜大为改善。
II. 筏底压力分布略显马鞍 形:当施工到5层时, 空间结构的整体刚度已 经形成,此时筏底压力 分布形状已经形成,以 后随施工进展,该压力 分布形状基本不变。这 个过程与深埋箱形基础 反力分布形成过程类似
② 桩与筏荷载分担
I.桩与筏的荷载分担比例随 施工过程而有所变化,但在 施工5层以后,地下水位逐 渐稳定,筏的荷载 分担比例 也趋于稳定,一般约为25%; 结构竣工时筏 的载荷分担比 例为26%。
② 筏板内钢筋的应力的特点
I. 开始筏基应力随着施工荷载增 加而增大;但施工到5层结构 刚度基本形成后,筏基钢筋应 力却随着施工荷载增加而有所 降低,结构竣工后,筏基钢筋 应力多数比在5层时的应力小 些。说明建筑物刚度时筏(箱) 基钢筋应力影响非常大。

高层建筑基础设计的基础形式

高层建筑基础设计的基础形式

高层建筑基础设计的基础形式在现代城市的天际线中,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着人类建筑技术的辉煌成就。

然而,要让这些高耸入云的建筑稳固矗立,基础设计至关重要。

基础是建筑物的根基,承载着整个建筑的重量,并将其传递到地下的土层或岩层中。

不同的基础形式适用于不同的地质条件和建筑要求,下面我们就来探讨一下高层建筑基础设计中常见的基础形式。

一、筏板基础筏板基础是一种大面积的平板式基础,就像一个巨大的筏子,将整个建筑物的荷载均匀地分布在地基上。

这种基础形式适用于地基承载力较弱、不均匀沉降要求较高的情况。

筏板基础的优点是能够有效地分散建筑物的荷载,减少不均匀沉降的风险,提高建筑物的整体稳定性。

同时,它的施工相对简单,能够适应较为复杂的地形和地下管线布置。

然而,筏板基础也存在一些不足之处。

由于其面积较大,混凝土用量较多,造价相对较高。

而且,在地下水位较高的地区,需要采取有效的防水措施,增加了施工的难度和成本。

二、箱型基础箱型基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的隔墙组成的一个封闭箱体。

它具有较大的刚度和整体性,能够有效地抵抗不均匀沉降和水平荷载。

箱型基础的优点在于其空间利用率高,可以作为地下室使用,增加建筑物的使用面积。

同时,其封闭的箱体结构能够提供良好的抗震性能,适用于地震区的高层建筑。

不过,箱型基础的施工工艺较为复杂,需要较高的技术水平和施工质量控制。

而且,由于其自身重量较大,对地基的承载力要求也较高。

三、桩基础桩基础是通过桩将建筑物的荷载传递到深层的坚硬土层或岩层中。

根据桩的施工方法和受力特点,可以分为灌注桩和预制桩。

灌注桩是在施工现场通过钻孔、灌注混凝土等工序形成的桩。

它能够适应各种复杂的地质条件,桩径和桩长可以根据实际需要进行调整。

预制桩则是在工厂或施工现场预先制作好,然后通过打入或压入的方式植入地基中。

预制桩的质量易于控制,施工速度较快。

桩基础的优点是能够提供较高的承载力,适用于地基承载力较弱、建筑物荷载较大的情况。

桩筏基础设计范文

桩筏基础设计范文

桩筏基础设计范文桩筏基础是一种常见的地基工程设计方案,用于解决土壤承载力较低、沉降变形大的问题。

下面是一份桩筏基础设计范文,供参考。

一、工程背景和目标:城市规划建设了一座高层建筑,为保证建筑物的安全和稳定,需要进行桩筏基础设计。

设计目标是确保基础的承载力满足建筑物的荷载要求,并控制基础的沉降变形在合理范围内。

二、土壤调查和分析:对工程所在地进行全面的土壤调查,包括土壤采样和实验室测试。

根据测试结果,确定地下土层的厚度、类型、黏性和承载力等参数,以及地下水位和地震活动等特点。

三、桩筏基础形式选择:根据土壤调查结果和建筑物的要求,选择桩筏基础形式。

考虑到土层较浅且承载力较低,决定采用桩筏基础。

同时,基础的类型为刚性桩筏基础,以确保基础的刚度和承载力。

四、基础尺寸计算:根据建筑物的荷载要求、土壤承载力和基础形式选择,进行基础尺寸计算。

首先根据建筑物的荷载和地下土壤的承载力计算出单个桩的承载力,然后根据单个桩的承载力计算桩的数量和间距。

五、桩筏基础设计:根据基础尺寸计算结果和土壤条件,进行桩筏基础的具体设计。

设计桩的直径和长度,确定桩的材料和制作工艺。

根据桩的数量和间距,设计桩筏的尺寸、厚度和布置方式。

六、基础施工方案:根据设计要求和施工条件,制定基础施工方案。

包括桩的施工方法、施工顺序和施工工艺等。

考虑到基础的稳定性,决定采用预制桩的施工方法,并在地下土层泥层上设置钢板桩。

七、基础检测和监测:在基础施工过程中,进行基础检测和监测。

对桩的制作质量进行抽检,确保桩的质量和承载力满足设计要求。

对基础的沉降和变形进行实时监测,及时进行调整和处理。

八、基础验收和报告:在基础施工完成后,进行基础验收和报告。

对基础的质量进行全面检查和评估,确保基础的稳定性和可靠性。

编制基础设计报告,包括设计方案、计算结果、施工方案和监测数据等。

九、风险控制和优化:在整个设计过程中,及时发现和处理潜在的风险和问题。

根据施工和监测数据,进行基础设计的优化和改进。

解析桩筏基础在高楼大厦修建的应用

解析桩筏基础在高楼大厦修建的应用

解析桩筏基础在高楼大厦修建的应用引言:本文将从兴建高层民用建筑所面临的安全问题,桩筏基础的特点优势及问题分析以及采用有限元分析高层民用建筑,桩筏基础与地基的共同作用三个方面展开论述。

详尽分析桩筏基础的应用对于高层民用建筑的作用特点以及对于我国建筑行业发展所做出的巨大贡献。

笔者的能力有限,对本专题的分析难免有不足错误之处,笔者也本无开山立说之意,仅希望起到抛砖引玉的作用,以供同行之间互相借鉴学习,共同进步。

一、兴建高层民用建筑所面临的安全问题1.1 高层民用建筑的安全问题。

其实对所有的高层建筑而言,安全施工,建筑安全耐用都是最重要的,最首要的问题。

不同于其他高层建筑的是,民用高层建筑对安全的要求更高。

高层民用建筑的人口密度大,一旦发生安全问题损失将会十分重大。

高层民用建筑应该更加的持久耐用,诚如邓小平同志所说的,“我们不仅要有大量百米以上的高楼大厦,更要有屹立百年不倒的建筑品牌!”。

尽管我们国家目前工程事故频发,但是这些问题大多并不是建筑工程中所存在的技术安全问题,而是人心,利益等等的问题。

所以,我们不应该对高层民用建筑的工程技术有所怀疑,丧失信心。

1.2 高层民用建筑的地质地基问题。

建筑高楼大厦需要稳固坚实的地质基础,然而我们国家的地理地质状况十分复杂。

西北高原黄土土层深厚,易受雨水侵蚀,建筑高楼大厦十分不易;西南以及高原地区又是岩石坚硬的地基,打地基十分不易;东部沿海地区普遍是厚软土层,对地基要求高,高楼大厦很容易陷沉,倾斜。

此外,建筑高层建筑也有其他不可预料的状况。

比如地震,台风,暴雨闪电等等自然灾害。

如果高层民用建筑建在断裂带或者板块运动活跃带,那么后果将更加的不堪设想。

所以,高层的民用建筑不同于一般的民用建筑,他对于地质地基的要求更高。

在变幻莫测的地质环境中,寻求稳定,牢固的地质基础进行高层建筑建设,又往往并不现实。

一个行之有效,适用于各种地质环境的建筑方案就迫切的为人们所需要。

二、桩筏基础的特点优势以及问题分析桩筏基础是目前国内高层建筑建设工程中普遍使用的一项技术办法。

高层住宅楼筏板基础的设计

高层住宅楼筏板基础的设计

高层住宅楼筏板基础的设计在现代城市的建设中,高层住宅楼如雨后春笋般拔地而起。

而作为支撑这些高楼大厦的重要基础结构,筏板基础的设计至关重要。

筏板基础具有整体性好、能有效调整不均匀沉降等优点,在高层住宅楼的建设中得到了广泛应用。

一、筏板基础的概念与特点筏板基础,简单来说,就是一块像筏子一样的钢筋混凝土板,将整个建筑物的底面积全部覆盖,把建筑物的荷载均匀地传递到地基上。

其主要特点包括:1、整体性好:筏板基础能够将上部结构的荷载均匀地分布到整个基础底面,有效地减少了不均匀沉降的发生。

2、稳定性高:由于基础面积大,对地基土的承载力要求相对较低,能够适应较软弱的地基条件。

3、抗渗性能强:对于地下水位较高的地区,筏板基础可以有效地抵抗地下水的渗透,保证建筑物的安全性。

二、高层住宅楼筏板基础设计的考虑因素在设计高层住宅楼的筏板基础时,需要综合考虑多个因素,以确保基础的安全性、经济性和合理性。

1、上部结构的荷载准确计算上部结构传递到基础的竖向荷载和水平荷载是设计的关键。

这包括建筑物的自重、使用活荷载、风荷载、地震作用等。

不同的荷载组合会对筏板基础的尺寸和配筋产生重要影响。

2、地质条件地质勘察报告提供的地基土的物理力学性质、承载力特征值、地下水位等信息是设计的基础。

根据地质条件,选择合适的基础持力层,并确定地基的处理方式。

3、沉降控制高层住宅楼由于高度较大,荷载较重,对沉降的要求较为严格。

设计时需要通过合理的基础尺寸和配筋,控制建筑物的沉降量和差异沉降,避免因不均匀沉降导致结构开裂和损坏。

4、抗浮设计在地下水位较高的地区,建筑物可能会受到地下水的浮力作用。

此时,需要进行抗浮设计,确保筏板基础能够抵抗地下水的浮力,保证建筑物的稳定性。

5、温度应力由于筏板基础的混凝土体积较大,在施工过程中会产生较大的温度应力。

设计时需要采取相应的措施,如设置后浇带、添加膨胀剂等,减少温度裂缝的产生。

三、筏板基础的设计计算1、地基承载力计算根据地质勘察报告提供的地基土参数,按照相关规范和公式,计算地基的承载力。

高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰

高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰

高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰发布时间:2021-08-04T06:44:19.503Z 来源:《房地产世界》2020年20期作者:陈翰[导读] 高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。

结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。

文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。

陈翰南京市凯盛建筑设计研究院有限责任公司第二分公司江苏南京 210000摘要:高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。

结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。

文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。

关键词:高层建筑;桩筏基础;共同作用机理;优化设计高层建筑的安全性影响相比于中低层建筑更大,所以在高层建筑施工建设的过程中需要更加重视安全工作[1]。

结合目前的实践进行分析可知基础对高层建筑的安全影响是巨大的,所以在实践中需要做好基础加强工作。

桩筏基础是高层建筑施工建设中所利用的重要基础形式,其对建筑安全、稳定和后续使用有显著影响。

对桩基础的共同作用机理进行明确,同时对工程实践中的转发基础设计进行优化,这样,桩筏基础在实践中的表现会更加突出。

一、高层建筑桩筏基础共同作用机理对高层建筑桩筏基础共同作用过程进行分析可知其是上部结构荷载、刚度逐步形成的过程,也是桩和地基土承载力逐渐发挥的过程,对其共同作用机理进行分析可知其主要分为3个主要环节,以下是对三个环节的具体介绍。

高层住宅楼筏板基础的设计

高层住宅楼筏板基础的设计

高层住宅楼筏板基础的设计在高层住宅楼的建设中,筏板基础的设计是至关重要的环节。

筏板基础作为一种常见的基础形式,能够有效地将上部结构的荷载均匀地传递到地基中,为建筑物提供稳定的支撑。

接下来,让我们详细探讨一下高层住宅楼筏板基础的设计。

首先,我们要明确筏板基础的适用条件。

一般来说,当建筑物的地基承载力较弱、不均匀,或者上部结构的荷载较大、分布不均匀时,筏板基础就成为了一个理想的选择。

对于高层住宅楼而言,由于其高度较高、重量较大,对基础的稳定性和承载能力要求很高,筏板基础往往能够很好地满足这些需求。

在设计筏板基础之前,需要进行详细的地质勘察工作。

地质勘察能够提供关于地基土层的物理力学性质、地下水位等重要信息,这些信息是设计筏板基础的基础。

通过地质勘察报告,设计师可以了解到地基土的承载力特征值、压缩模量、土层分布等情况,从而为确定筏板基础的尺寸、厚度和配筋等提供依据。

筏板基础的尺寸设计是一个关键环节。

基础的长度、宽度和厚度需要根据上部结构的荷载、地基土的承载力以及建筑物的沉降要求等因素来综合确定。

通常情况下,筏板基础的长度和宽度会尽量与上部结构的外轮廓相接近,以减少基础的偏心距和不均匀沉降。

而筏板的厚度则需要满足抗弯、抗剪和冲切等承载力要求。

在确定筏板基础的厚度时,需要考虑多种因素。

一方面,要满足抗弯承载力的要求,防止筏板在受到上部荷载作用时发生过度弯曲而破坏。

另一方面,也要满足抗剪和冲切承载力的要求,确保筏板在柱、墙等竖向构件传递的集中力作用下不会发生剪切或冲切破坏。

此外,筏板的厚度还需要考虑建筑物的沉降控制要求,如果预计的沉降量较大,可能需要增加筏板的厚度来提高基础的刚度,从而减小沉降。

筏板基础的配筋设计同样重要。

配筋的数量和布置方式需要根据筏板所承受的弯矩、剪力和扭矩等内力来确定。

一般来说,筏板的底部和顶部都需要配置钢筋,以承受正负弯矩的作用。

在柱、墙等竖向构件下,还需要加强配筋,以抵抗集中力的作用。

关于高层建筑桩筏基础设计

关于高层建筑桩筏基础设计

关于高层建筑桩筏基础设计【摘要】随着近年来城市经济的快速发展,高层及超高层建筑与日俱增,桩筏基础以其明显的优点被广泛用作高层建筑的基础结构,是高层建筑采用较多的一种基础形式。

桩筏基础的优化设计首先是进行桩型的优选,桩型的合理设计是高层建筑桩筏基础桩型设计的重要部分。

本文对高层建筑桩筏基础桩型设计进行了探讨。

【关键词】高层建筑;桩筏;桩型;设计一、前言高层建筑的基础是联系高层建筑上部结构和地基的桥梁,通过基础把上部结构的荷载传递给地基。

高层建筑及天然地基土质软弱等情况下基础一般选择采用桩基础,桩基础其力学原理正确,通过桩可以充分发挥深部土层的承载能力,同时又具有施工相对简单的特点。

也因此桩基不仅能延续至今,而且结合现代的施工和材料技术还获得了更进一步的发展,成为目前基础工程中普遍采用的一种重要的基础形式。

为了满足各种结构物的要求,适应各种不同地质条件和施工方法,在工程实践中往往采用各种不同的桩和桩基础。

其中桩筏基础由于具有竖向承载力高、稳定性好、沉降量小、具有一定调节不均匀沉降的能力、抗倾覆能力强等优点,应用较为广泛。

二、高层建筑桩筏基础常见桩型及适用范围1、预制桩预制桩主要包括钢筋混凝土预制桩和钢桩,其中钢筋混凝土预制桩又较为常用,预制混凝土桩的适用条件:持力层上覆盖为松软土层,没有坚硬的夹层;持力层顶面的土质变化不大,桩长易于控制,减少截桩或多次接桩;大面积打桩工程,由于预制桩工序简单,功效高,在桩数较多的前提下,可抵消预制桩价格较高的缺点;工期比较紧的工程,使用预制桩可缩短工期;地下水位较高或水下工程;对噪声污染、挤土和振动影响没有严格限制的地区。

2、灌注桩灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩等几类。

根据施工方法的不同,各种种类的桩基具有不同的使用条件,(1)钻(冲)孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类土层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或土层中夹有大块石等,应采用冲孔灌注桩;(2)沉管灌注桩适用条件:适用于持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性黏性土;遇到淤泥层时处理比较困难。

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计高层建筑筏板基础设计是在建筑工程中非常重要的一环,它直接关系到建筑物的安全稳定性和耐久性。

筏板基础是一种广泛应用于高层建筑的基础形式,它具有承载力强、变形小、施工方便等优点,在高层建筑中应用广泛。

本文将从筏板基础的概念、设计原则、设计步骤等方面,对筏板基础的设计进行浅谈。

一、筏板基础的概念筏板基础又称合成地基,是一种大型承载层地基,它是在地基上直接放置厚度较大的混凝土板,然后再将建筑结构的受力部位通过柱子或墙体传递到地基上。

筏板基础一般适用于土壤较软、承载力较低的地区,能够有效地提高地基承载能力,减小地基沉降。

筏板基础是建筑工程中一种常见的基础形式,其结构简单,施工方便,具有较高的抗震和抗风性能,因此在高层建筑中得到广泛应用。

二、筏板基础设计原则1、满足地基稳定性的要求。

筏板基础的设计首先要保证地基的稳定性和承载能力,防止地基的沉降和位移。

2、考虑地基的变形。

地基在受到荷载作用时会发生变形,而筏板基础能够有效地减小地基的变形,保证建筑的稳定性。

3、考虑建筑结构的荷载传递。

筏板基础在设计时需要考虑建筑结构的荷载传递方式,保证建筑结构的受力合理分布,防止结构产生不均匀的变形和裂缝。

4、考虑地基的环境条件。

在设计筏板基础时需要考虑地基的环境条件,如土壤的密实程度、水分含量、地下水位等,合理选择材料和施工工艺。

5、考虑抗震和抗风性能。

在地震和风灾较为频繁的地区,筏板基础的设计要考虑抗震和抗风性能,确保建筑在自然灾害发生时具有一定的安全性能。

1、地基勘测。

在筏板基础的设计之前,首先需要对地基进行详细的勘测,包括地基的土层分布、土壤性质、地下水位等,了解地基的承载能力和变形特性。

2、确定建筑结构荷载。

根据建筑结构的荷载大小和分布方式,确定建筑结构对地基的要求和负荷。

3、选择筏板基础的类型。

根据地基的条件和建筑结构的要求,选择合适的筏板基础类型,包括承载型、抗拔型、预应力型等。

4、进行基础系列计算。

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计高层建筑是现代城市建设的重要组成部分,其受力条件复杂,对基础的要求也更高。

筏板基础是一种适用于高层建筑的一种基础形式,其通过对承载层的均匀分布力,能够有效地降低地基沉降和增强基础的稳定性。

本文将对高层建筑筏板基础设计的相关内容进行探讨。

一、基础类型在高层建筑中,常见的基础类型有桩基础、板桩基础、连续墙基础和筏板基础等。

其中,筏板基础以其在降低地基沉降和增强基础稳定性方面具有明显优势,成为近年来建筑设计中普遍采用的一种基础形式。

二、筏板基础的工作机理筏板基础是一种分布式基础,其承载能力可以平均分布到整个地基上,有效地降低了对承载土层的局部荷载集中,减少了土层的变形和沉降。

同时,它可以平衡地基内部的力量,增强了基础的稳定性,有效地防止了建筑结构因地基沉降而引起的各种问题。

三、筏板基础设计的要点考虑到 high-rise structure 的体积和重量的特点,采用筏板基础是比较明智的决策。

2. 承载土层高层建筑的地基通常由多层土层组成,承载土层的深度、厚度、稳定性和变形影响都需要进行全面、细致的分析和评估。

3. 基础尺寸根据高层建筑的结构类型、荷载特点、土层承载能力及变形情况等因素进行合理的基础尺寸设计,保证基础能够承受高层建筑的荷载并保证结构的安全稳定。

4. 布置方式根据不同高层建筑的荷载分布情况,选取合适的筏板基础布置方式。

常见的布置方式有均布荷载等分布和按荷载点等距离布置等。

5. 筏板厚度和钢筋配筋钢筋筏板应具有足够的强度和刚度以承担所施加的荷载,同时还需充分考虑到筏板厚度对地基沉降和变形的影响,对钢筋配筋进行细致精确的计算和设计。

四、结论高层建筑的筏板基础设计需要结合实际情况进行综合分析和评估, 需要考虑到基础类型, 承载土层, 基础尺寸, 布置方式, 筏板厚度和钢筋配筋等因素, 并要建立合理的数学模型进行计算和设计。

同时需要在设计中考虑安全性和经济性兼顾,应充分保证基础的稳定性和承载能力,并控制建设成本,使建筑结构能够长期、可靠地运行。

关于高层住宅楼桩筏复合基础设计的研究

关于高层住宅楼桩筏复合基础设计的研究
收稿 日期 : 2 o 1 2 一 l O 一 2 5
在上部土层具有一定 的承载能力 的条件下 , 桩筏 复合基础将如何承担上部结构 的荷载?实践证明 : 桩 筏复合基础的支撑力要比桩和筏基各 自的支撑力的总 和还要 大。在进行设计时 , 根据上部荷载的不同将其 分 为二 种设 计 。
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图Hale Waihona Puke 1 桩筏 复 合 基础 结构 当 上部 土 层 略低 于 实 际单 位 压力 、 桩 端 以下 土又 是软弱土时 , 筏基可按承受上部结构荷载的7 0 %以上 考虑 , 桩按摩擦桩所承受总荷载的 3 0 %以内考虑 , 并决
坐标轴的抵抗矩。
作者简介 : 段 建萍( 1 9 6 5 一 ) , 女, 山西文水人 , 工程师 , 大专 , 研 究方向为工 民建设计 。

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第1 期( 总第 1 3 1 期)
机 械 管 理 开 发
摩擦桩承担的荷载 M Q 总 - ∑Q 筏 由于桩身周 围及桩端以下都是软弱土, 桩和筏板 共同作用后 , 桩将极限表面摩擦荷载作用下不断向沉 积土中贯入 , 所 以这类桩属纯摩擦桩 , 计算时不考虑桩 端下土 的支撑作用 , 同时桩 的布置应按单桩的规定要 求, 均匀分布 , 尽可能减少桩 的应力重叠 , 极限地发挥 单桩的作用 ] 。 单桩的轴向承载力可根据土壤对桩支撑力的经验 公式 确定 : R k=U p∑q s i L i 式中: 为桩身周长 ; L i 为按土层划分的各段桩长 ; q s i 为桩周 土摩 擦力设 计值 。 桩数 为 : Ⅳ≥( Q总 一 ∑p 筏 ) / U p ・ ∑q s i L i 因荷载 大 部分 由片 筏基 础 承担 , 所 以 只需计 算 片 筏基础的沉降, 无需考虑桩的沉降。

【转载】浅谈高层建筑筏板基础的设计

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【转载】浅谈高层建筑筏板基础的设计浅谈高层建筑筏板基础的设计建筑物采用何种基础型式,与地基土类别及土层分布情况密切相关。

工程设计中,常遇到这样的地质情况,地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层,因此,有可能采用天然基础。

高层建筑地下室通常作为地下停车库,建筑上不允许设置过多的内墙,因而限制了箱型基础的使用;筏板基础既能充分发挥地基承载力,调整不均匀沉降,又能满足停车库的空间使用要求,因而就成为较理想的基础型式。

筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础,平板式筏板基础由于施工简单,在高层建筑中得到广泛的应用。

本文以广州白云区某住宅楼的基础设计为例,拟对高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法进行介绍。

2 基础选型2.1工程地质概况本工程设地下室1层,塔楼地上20层,采用剪力墙结构。

根据岩土工程勘察报告,场地土层分布自上而下分别为:①人工填土层,厚度0.5m~3.0m;②冲洪积土层,厚度0.60m;③可塑状残积土层,厚度1.6m~8.30m,标贯击数为8~16击;④硬塑状残积土层,厚度2.2m~12.0m,标贯击数为18~29击;⑤岩石全风化带,厚度2.40m~8.60m,标贯击数为30~46击;⑥岩石强风化带,厚度0.60m~12.0m,标贯击数为50~65击;⑦岩石中风化带,厚度1.10m~2.13m,天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa;⑧岩石微风化带,厚度 1.0m~1.60m,天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。

2.2基础结构方案选择高层建筑常用的基础结构型式为桩基础,本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。

①采用预应力管桩基础,以强风化花岗岩为桩端持力层,由于场地基岩埋深相对较浅,地下室开挖后,最短有效桩长仅为2m左右,且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石,对预应力管桩施工带来困难。

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计高层建筑筏板基础设计是高层建筑施工中至关重要的一环,直接影响着建筑物的稳定性、安全性和耐久性。

筏板基础是指由混凝土浇筑而成的大型平面基础,它能够分散建筑物的荷载,通过与土壤的作用使建筑物的荷载得到合理分布,是高层建筑中常用的一种基础形式。

本文将就高层建筑筏板基础设计进行探讨,分析其设计的关键要点和注意事项。

第一、测算地基承载力在进行筏板基础设计时,首先要对地基的承载力进行测算,确定地基能够承受的最大荷载。

在进行地基承载力测算时,要考虑地基土的物理和力学特性,包括土壤的质地、密实度和含水量等因素。

根据测算结果确定筏板基础的尺寸和深度,以确保筏板基础能够合理分散建筑物的荷载,保证建筑物的稳定性。

第二、确定筏板基础尺寸第三、采用合适的材料和施工工艺在进行筏板基础设计时,需要选择合适的混凝土材料,并严格控制混凝土的配合比和施工工艺,确保混凝土的质量和强度。

筏板基础的混凝土质量直接关系到建筑物的稳定性和安全性,因此在进行筏板基础设计时,应该严格按照标准规范进行设计和施工,保证筏板基础的质量。

第四、考虑地震和风荷载在进行高层建筑筏板基础设计时,需要考虑地震和风荷载对建筑物的影响,确保筏板基础能够承受地震和风荷载带来的影响。

一般情况下,需要根据建筑物所在地的地震和风荷载等因素,对筏板基础进行适当的加固设计,以确保建筑物在地震和风灾发生时能够保持稳定。

第五、考虑土壤沉降和地下水位变化在进行筏板基础设计时,还需要考虑土壤沉降和地下水位变化对建筑物的影响。

土壤的沉降和地下水位的变化会对建筑物的稳定性产生影响,因此在进行筏板基础设计时应该考虑土壤沉降和地下水位的变化,确保筏板基础能够适应土壤沉降和地下水位变化带来的影响。

高层建筑筏板基础设计是高层建筑施工中的一个重要环节,需要考虑地基承载力、筏板基础尺寸、材料和施工工艺、地震和风荷载以及土壤沉降和地下水位变化等因素。

只有在综合考虑各种因素的影响,严格控制设计和施工工艺,才能够设计出符合建筑物需求的筏板基础,确保高层建筑的稳定、安全和耐久。

高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计

高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计

高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计摘要:当前人们越来越重视高层建筑地下空间的开发,桩箱(筏)的基础设计也因此受到普遍欢迎。

本文结合实际的设计经验,浅谈高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用的设计。

关键词:高层建筑;桩箱(筏)基础;设计在地下大空间的开发日益受到人们重视、尤其是在商业繁华地带大空间更被迫切需要的今天,地下停车场、地下商场、地下歌舞厅等需要地下空间的高层建筑,桩箱(筏)的基础设计也因此受到普遍欢迎。

桩箱(筏)的基础对高层建筑上部结构荷载变化的适应能力强,基础结构简单,施工方便。

在上部荷载大、持力层深或软弱地基上发展的桩筏基础,对地基及上部结构具有广阔的适应性。

从而成为高层建筑最实用、最重要的基础形式,它的优点正在被越来越多的工程技术人员认识和接受,是未来高层建筑基础的发展方向。

本文结合实际的设计经验,浅谈高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用的设计。

一、高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用影响因素的分析1、上部结果刚度的影响或筏的相对刚度KR的影响我们都知道,上部结果刚度对基础的贡献是有限的,随着建筑物的筑高、层数的增加,竖向荷载也在不断增加,对沉降量、差异沉降和基础内力的影响可通过单位荷载情况的比较来了解上部结构刚度的影响。

①对高层建筑平均沉降的影响层数增加(也就是荷载增加)。

上部结构刚度尽管增加有限,平均沉降与层数的增加成正比,单位荷载的平均沉降几乎是不变的,表现出线弹性的性状。

若不考虑上部结果刚度对基础的影响,仅考虑筏板相对刚度的影响。

则筏的相对刚度KR增加,使平均沉降减小。

②对差异沉降的影响上部结构层数增加,荷载线性增加,但上部结构刚度有着有限的增加,差异沉降有些增加,但单位荷载的差异沉降却减小。

筏的相对刚度KR增加,筏板的差异沉降也是减小的。

③对桩筏分担上部荷载的影响层数增加,筏基分担荷载比例变化不大,可见上部结构刚度变化对桩筏分担荷载的比例影响甚微。

高层建筑桩箱(筏) 基础的优化设计Ξ

高层建筑桩箱(筏) 基础的优化设计Ξ

第14卷第2期计算力学学报V o l.14N o.2 1997年5月CH I N ESE JOU RNAL O F COM PU TA T I O NAL M ECHAN I CS M ay1997高层建筑桩箱(筏)基础的优化设计Ξ阳吉宝 赵锡宏(同济大学地下系,上海,200092)摘 要 基于桩箱(筏)基础的工作特征,建立桩箱(筏)基础最小造价的优化设计数学模型。

算例表明,优化设计具有主动改进设计的优势和明显的经济效益。

关键词 软土;高层建筑;桩箱(筏)基础;优化设计分类号 TU9731 问题的提出在软土地区,高层建筑,尤其是超高层建筑多采用桩箱(筏)基础。

实际工作中,桩与箱(筏)基是结合成一体的,而目前上部结构和群桩基础的设计都是建立在箱(筏)基为一绝对刚性体的假定上,分别加以设计,从而使基础造价上升。

现在,尽管上部结构与桩箱(筏)基础共同作用研究已取得一定成果〔1〕,但现有各种计算方法主要都是力求接近桩箱(筏)基础实际工作状态,而对桩箱(筏)基础优化设计的研究却很少,其结果则是先进的计算理论未能给桩箱(筏)基础设计带来可观的经济效益。

为此,本文在综合现有桩箱(筏)基础研究成果的基础上,选用基础底板厚度、桩长、桩间距及桩数作为设计变量,并采用复形调优法对桩箱(筏)基础进行优化分析,以期获得设计合理、经济目标最优的设计方案。

2 桩箱(筏)基础的工作特征众多文献〔1,2,3〕的实测结果表明,一般矩形基础板下的满堂桩的桩顶反力呈角桩大、边桩居中、内部桩小的“倒盆底”形分布特征。

刚性承台下的群桩的弹性理论分析也给出同样的结论。

理论分析表明,桩箱(筏)基础无疑对减少基础沉降有着明显的效果,但对某一基础来说,当桩长或桩数超过一定限度时,再增加桩长或桩数,其减少基础沉降的效果就大为逊色。

同样,当箱基底板或筏板厚度超过某一值,再加大其厚度,对建筑物的有利影响也大为减弱。

如此看来,很有必要探讨一下桩箱(筏)基础的优化设计问题。

高层建筑桩筏基础探讨

高层建筑桩筏基础探讨

高层建筑桩筏基础探讨摘要:简要介绍了高层建筑桩筏基础设计思路及方法,阐述了基桩筏基础中桩,筏基本受力原理,介绍了桩筏基础的设计方法。

关键词:抗震设计承载力桩筏共同作用1 引言高层建筑的主要特征是层数多、高度高、重量大,这样不仅造成了竖向荷载的大而集中,而且风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩也成倍增长,因此要求基础和地基提供更高的竖直与水平承载力,同时使沉降和倾斜控制在允许的范围内,并保证建筑物在风荷载与地震荷载下具有足够的稳定性。

桩是深入土层的柱型构件,桩与连接桩顶的承台组成深基础,将上部结构的荷载,通过较弱的地层传到深部较坚硬的,压缩性小的土层或岩层,它是通过作用于桩端的地层阻力和桩侧土层的摩阻力来支承轴向荷载,依靠桩侧土层的侧向阻力支承水平荷载,因此,对于土质软弱层较厚的地基,桩基是一种成熟,安全可靠的基础形式。

在很多软土地基情况下,建筑只采用单一的桩基础无法解决其承载力较低,成本较大的问题。

为充分发挥上层土的承载力,从而采用了筏板与桩共同受力的桩筏基础,并且在工程实际中得到越来越多的应用。

2 桩筏基础2.1、承载力分析桩顶竖向荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承受,以剪力形式传递给桩周土体的荷载最终也将扩散分布于桩端持力层。

持力层受桩端荷载和桩侧荷载而压缩(含部分剪切变形),桩基因此产生沉降。

而由多桩构成的群桩,由于承台与桩顶同步沉降,承台底面的土必然受到压缩从而产生土反力,该土反力也分担一部分的荷载,因此,由群桩构成的承载力实际上由三部分组成:各基桩的桩侧力,桩端阻力和承台竖向阻力。

但群桩的承台一桩群一土的相互影响和共同作用,群桩的承载力并不等干各单桩的侧阻力、端阻力、承台下地基土承载力之和,群桩的工作性状的破坏特征也与单桩承载力之不同,所以,在进行设计时,不仅要清楚单桩的性状和承载力的变化规律、还需考虑群桩基础的群桩效应。

2.2、桩筏基础的主要性状通过高层建筑桩筏基础与地基共同作用的理论分析和实测结果表晨,高层建筑有如下主要性状:1)高层建筑桩筏基础的工作性状,对于常见规设计(s/d=3-4情况)是基本上接近于在弹性地基上刚性基础的工作性状。

浅谈高层建筑结构中筏基础的设计

浅谈高层建筑结构中筏基础的设计

浅谈高层建筑结构中筏基础的设计高层建筑结构的基础在建筑工程中的地位是非常重要的,它直接关系到建筑工程的安全、投资和施工进度,也是衡量工程设计合理与否的重要部分。

筏板基础具有刚度大、整体性强、抗震能力好等优点,不仅能充分发挥地基承载力,减小基础沉降量,调整地基不均匀沉降,而且可以满足地下大空间(如地下停车场、地下仓库、地下商场等)的要求。

因此,筏板基础作为建筑结构首选的基础方案,应用越来越广泛。

一、什么是筏基础筏板基础是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板,其形式犹如倒置的楼板,又似筏子,故称为筏板基础,又称满堂基础.筏板基础根据是否有梁可分为平板式和梁板式两种。

一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础.而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础.由底板、梁等整体组成.建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降.二、筏板基础的构造要求筏板基础的混凝土强度等级不应低于C30.采用筏板基础的地下室,应沿地下室四周布置钢筋混凝土外墙,外墙厚度不应小于250mm,内墙厚度不应小于200ram.墙的截面设计除满足承载力要求外,尚应考虑变形、抗裂及防渗等要求.墙体内应设置双面钢筋,竖向和水平钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于300mm.筏基底板的厚度均应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求.对12层以上建筑的梁板式筏基的板厚不宜小于400mm,且板厚与最大双向板格的短边之比不小于1/20.地下室底层柱、剪力墙至梁板式筏基的基础梁边缘的距离不应小于50mm.筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的水平接缝应严格按施工缝要求采取措施,必要时可设通长止水带。

三、筏板基础的设计3.1 筏板基础承载力的确定一是根据地基承载力的设计值来确定。

它是依照有关的设计规范并结合地基承载力的标准值,对宽度和深度进行必要的修正后得到地基承载力的设计值,使用实验室内的土工试验与压板试验、标贯试验等原位试验相结合,进而判断出高层地基下岩土的性质;二是根据补偿性基础的特点来分析地基的承载力。

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计

浅谈高层建筑筏板基础设计筏板基础是指在软土地基上,通过加固土层及利用土层承载能力,构成一个整体的承载结构,用以分布高层建筑的重载。

相比传统的承台基础、桩基础等形式,筏板基础具有承载能力强、变形小、刚度大等优点,尤其在软土地基和大面积超高层建筑中广泛采用。

在进行筏板基础设计时,需要考虑以下几个方面:要对地基进行详细的勘察和分析。

地基的类型、土质、承载力等参数都需要进行详细的勘察和测试。

只有对地基有充分的了解,才能做出合理的筏板设计。

需要考虑高层建筑的结构特点。

高层建筑的结构类型、荷载特点、变形要求等都会对筏板的设计产生影响。

一般来说,结构越复杂,荷载越大,对筏板的要求也就越高。

接着,要进行合理的基础平衡设计。

筏板基础的平衡设计是非常重要的环节,它直接关系到基础的安全性和稳定性。

在进行平衡设计时,需要考虑土质的承载能力、结构的荷载特点、地基的变形特点等多个因素,做出合理的设计。

筏板基础的防水设计也是不可忽视的。

在软土地基上,筏板基础常常需要进行防水处理,以防止土基水分的渗透,影响基础的稳定性。

在进行筏板设计时,需要考虑防水层的设置,选择合适的防水材料,并做好施工工艺。

需要进行合理的施工技术措施。

筏板基础的施工需要掌握一定的技术要领,尤其在软土地基上更是如此。

施工过程中需要注意控制沉降、保证质量、加强监测等方面的技术措施,确保筏板基础的稳定性和安全性。

高层建筑筏板基础设计是一个复杂的工程,需要综合考虑地基情况、建筑结构、荷载特点、平衡设计、防水设计、施工技术措施等多个方面的因素。

只有全面综合考虑,才能够做出合理的筏板基础设计,确保高层建筑的安全和稳定。

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关于高层建筑桩筏基础设计
【摘要】随着近年来城市经济的快速发展,高层及超高层建筑与日俱增,桩筏基础以其明显的优点被广泛用作高层建筑的基础结构,是高层建筑采用较多的一种基础形式。

桩筏基础的优化设计首先是进行桩型的优选,桩型的合理设计是高层建筑桩筏基础桩型设计的重要部分。

本文对高层建筑桩筏基础桩型设计进行了探讨。

【关键词】高层建筑;桩筏;桩型;设计
一、前言
高层建筑的基础是联系高层建筑上部结构和地基的桥梁,通过基础把上部结构的荷载传递给地基。

高层建筑及天然地基土质软弱等情况下基础一般选择采用桩基础,桩基础其力学原理正确,通过桩可以充分发挥深部土层的承载能力,同时又具有施工相对简单的特点。

也因此桩基不仅能延续至今,而且结合现代的施工和材料技术还获得了更进一步的发展,成为目前基础工程中普遍采用的一种重要的基础形式。

为了满足各种结构物的要求,适应各种不同地质条件和施工方法,在工程实践中往往采用各种不同的桩和桩基础。

其中桩筏基础由于具有竖向承载力高、稳定性好、沉降量小、具有一定调节不均匀沉降的能力、抗倾覆能力强等优点,应用较为广泛。

二、高层建筑桩筏基础常见桩型及适用范围
1、预制桩
预制桩主要包括钢筋混凝土预制桩和钢桩,其中钢筋混凝土预制桩又较为常用,预制混凝土桩的适用条件:持力层上覆盖为松软土
层,没有坚硬的夹层;持力层顶面的土质变化不大,桩长易于控制,减少截桩或多次接桩;大面积打桩工程,由于预制桩工序简单,功效高,在桩数较多的前提下,可抵消预制桩价格较高的缺点;工期比较紧的工程,使用预制桩可缩短工期;地下水位较高或水下工程;对噪声污染、挤土和振动影响没有严格限制的地区。

2、灌注桩
灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩等几类。

根据施工方法的不同,各种种类的桩基具有不同的使用条件,(1)钻(冲)孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类土层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或土层中夹有大块石等,应采用冲孔灌注桩;(2)沉管灌注桩适用条件:适用于持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性黏性土;遇到淤泥层时处理比较困难。

(3)人工挖孔桩适用条件:适用于地下水位较深,或能采用井点降水的地下水位较浅、持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土中的大直径桩。

3、cfg桩复合地基
3.1 水泥粉煤灰碎石桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺适量水泥加水拌合,用各种成桩机制成的可变强度桩,简称cfg桩。

cfg桩复合地基属刚桩复合地基,是由两种不同刚度的材料,cfg桩和桩间土通过褥垫层形成cfg桩复合地基。

褥垫层是由粒状材料组成的
散体垫层,褥垫层可使桩,土共同承担荷载,起到调整桩和桩间土垂直及水平荷载,减少基础底面应力集中的作用。

3.2 cfg桩的特点:(1)改变桩长、桩径,桩距等设计参数,可使承载力在较大范围内调整。

(2)可有效提高地基承载力,对软土地基承载力提高更大。

(3)沉降量小,变形稳定快,如将cfg桩落在较硬的土层上,可较严谨的控制地基沉降量。

(4)工艺性较好,由于大量采用粉煤灰,桩体材料具有良好的流动性与易性,灌注方便,易于控制施工质量。

cfg桩复合地基则具有承载力提高幅度大,可调性强的特点。

3.3 cfg桩复合地基适用范围:cfg桩复合地基一般适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土地基;既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。

当cfg桩用于挤密效果好的土时,承载力的提高既有挤密作用又有置换作用;当cfg桩用于挤密效果差的土时承载力的提高只与置换作用有关。

与其他复合地基的桩型相比,cfg桩由于桩体材料轻,置换作用特别明显。

就基础形式而言,cfg桩复合地基既适用于条形基础(有地梁)、独立基础、有适用于伐基,箱型基础。

3.4 cfg桩复合地基的基本原理:在cfg桩复合地基中,上部结构传来的荷载是由cfg桩体、桩周土和褥垫层共同承担的。

褥垫层将上部基础的基底压力或水平力通过适当的变形以一定的比例分
配给桩及桩周土使两者共同受力,同时土由于桩的挤密作用提高了承载力,而桩又由于周围土体的侧应力的增加而改善了受力性能。

以下对cfg桩复合地基中的桩、桩周土和褥垫层的作用进行讨论。

3.4.1 对于散填土、松散粉细砂、粉土,由于振动沉管cfg桩的振动和侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小,含水量降低,土的干密度和内摩擦角有所增加,土的物理力学性能得到改善,从而提高桩间土的承载力。

3.4.2 cfg桩复合地基在成桩初期,因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料,在地基中就形成了渗透性能良好的人工竖向排水、减压的通道,使孔隙水沿桩体向上排出,可以有效的消散和防止振冲产生的超孔隙水压力的增高,加速地基的排水,这种排水作用不但不会降低桩体强度,而且可以使土体强度恢复并超出原土体天然承载力。

3.4.3 cfg桩复合地基成桩过程中,振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体,使填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震。

提高了砂土抗液化能力。

3.4.4 cfg桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应,生成不溶于水的稳定结晶化合物,他能使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高,所以在荷载作用下,cfg桩的压缩性明显比桩间土小,因此基础传给复合地基的附加压力,随地层的变形逐渐集中到桩体上,出现了应力集中现象,大部分荷载将由桩周和桩端承受,桩间土应力相应减小,于是复合地基的承载力比原有地基承载力有所提高。

3.4.5 在无侧向约束的土体,受荷后其侧向变形比有侧向约束的
大,从而使垂直应力集中,由于cfg桩对桩周土体侧向变形的限制,使侧向变形减小,相应地也减小了垂直变形。

三、高层建筑桩筏基础桩型的设计思路
高层建筑桩筏基础桩型筛选时主要依据以下几个方面考虑:
1、桩型的选择要求所选桩型在该地质条件下是可以施工的,施工质量可以保证,且能够最大限度的发挥地基和桩身的潜在能力,如果所选桩型不适用于工程场地条件,则会造成施工困难,延误工期,带来质量安全隐患及经济损失。

(2)选择桩型必须考虑所设计建筑物类型、上部结构特点、荷载大小及对变形的要求等因素,例如对于荷载较大的建筑应该尽量选用单桩承载力较高的桩型,避免使用过多的桩数产生挤土效应。

一般来说,对于沉管灌注桩受桩身穿越硬土层能力和机具施工能力的限制,不能提供较大的单桩承载力,仅适用于多层、小高层建筑,而大直径钻孔灌注桩、人工挖孔桩、钢管桩等单桩承载力较高,可以适用于荷载较大的高层建筑。

(3)选择桩型时应该根据现场的地质状况及环境条件,尽量选取能够利用现场施工设备与技术达到预定目标、能够保证工程实施顺利进行且成本能够控制在预定的范围之内的桩型。

一般对于比较重要的工程而言,通常应首先考虑当地施工与设计经验相对成熟的桩型。

另外,在所收集资料的基础上,分析工程实施中将会遇到的施工问题及难点,施工现场条件的制约情况以及施工现场影响桩基础工程的环境因素等,要求所选桩型要具有解决问题的能力。

(4)从技术经济效果考虑:在可选的桩型中,应具有技术、经济上的优越
性。

即桩型的最后选定要进行技术经济综合分析,并兼顾考虑环境效益和社会效益,此外,还应该考虑工期问题,如果所选桩型在具体实施中所需工期比较长,也会造成一定的经济损失。

总之,桩基础是一个综合性很强的系统工程,科学合理的选择桩基础类型应根据工程地质与水文地质条件、施工现场周边环境、施工机械设备及施工季节影响等各种因素综合考虑,并因地制宜的进行选择。

参考文献:
[1] 王成华.基础工程学[m].天津:天津大学出版社,2002.
[2] 周景星等.基础工程(第 2 版)[m].北京:清华大学出版社,2007.
[3] 郑刚.高等基础工程学[m].北京:机械工业出版社,2007.。

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