桩基础施工特点和应用论述

桩基础施工特点和应用论述

:桩基础,沉井基础,墩基础,地下连续墙以及沉箱基础等。

桩基础是指被桩支承的承台和支撑承台的桩组成的一种基础。由于上部建(构)筑物对桩的施加了基础自重等全部荷载,作为基础构件的桩起着传递载荷至下部地基的作用。

同时,桩基础也有自身的特点:其施工成本低,承载力高,建筑物稳定性好。桩支承于坚硬或较硬的(如密实的卵砾石层、硬塑粘性土、中密砂等)持力层,具有较高的竖向群桩承载力或单桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。桩基具备较大的群刚度(摩擦桩)或竖向刚度(端承桩),能避免产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。其整体抗倾覆能力能抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

1 桩基分类

1.1 按承台位置的高低分

高承台桩基础承台底面比地面高,其受力与变形异于低承台桩基础。

低承台桩基础承台底面比地面抵,一般用于房屋建筑中。

1.2 按承载性质不同

端承桩忽略桩侧土对桩身的摩擦作用,主要考虑桩端坚硬岩土层对桩端以及上部荷载的支承作用。

摩擦桩建筑物的荷载通过桩传递扩散于桩侧周围土中,主要考虑桩

侧土对桩身的摩擦作用,而桩尖土不密实可忽略其支承作用。

1.3 按桩身的材料不同

钢筋混凝土桩可以预制也可以现浇。根据设计,桩的长度与截面尺寸可任意选择。

钢桩常用250mm～1200mm的钢管桩及宽翼工字形钢桩。其承载力较大,起吊、运输、沉桩、接桩均较为方便,但造价高,消耗钢材多。

木桩目前已较少使用。

砂石桩主要用于加固地基,挤密土壤。

灰土桩主要用于加固地基。

1.4 按桩的使用功能分

竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩、复合受力桩。

1.5 按桩直径大小分

小直径桩d250mm。

中等直径桩250mm＜d＜800mm。

大直径桩d800mm。

1.6 按成孔方法分

非挤土桩、人工挖孔灌筑桩、泥浆护壁灌筑桩,应用较广。

1.7 按制作工艺分

预制桩现场预制钢筋混凝土预制桩。

灌筑桩在设计桩位的地基上成孔,孔内放置钢筋笼或不放钢筋,然后在孔内灌筑混凝土而成桩。

1.8 按截面形式分

方形截面桩、圆形空心桩。

2 桩基布置的原则

(1)尽量使桩顶荷载重心与桩重心重合,保证桩顶部位承受荷载均匀分布。

(2)纵横墙交叉处应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。

(3)一柱一桩适合大直径桩采用。

(4)摩擦桩及端承桩不宜在同一结构单元处采用。

(5)在伸缩缝或者防震缝处的布桩可以采取两柱共用同一承台的形式。

(6)剪力墙下的布桩量应考虑桩中心与剪力墙中心线的偏心影响要考虑剪力墙两端应力集中的影响,尽量墙下布桩端部做承台。

打桩顺序的选择是否合理,关系施工的进度与质量。当桩心距小于4倍桩径时,打桩顺序则非常重要。打桩顺序影响挤土方向。打桩向哪个方向推进,则向哪个方向挤土。有以下几种打桩顺序可供参考: 从一侧向单一方向进行;由中间向两个方向对称进行;由中间向四周进行。前一种方法适宜打桩推进逐排改变,以免土朝一个方向挤压,而导致土壤挤压不均匀,对于同一排桩,必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群,宜采用后两种打桩顺序,因土壤受挤压严重,桩较难打入。必要时可以分成几个区域,多台打桩机同时进行。

3 某变电站场地桩基础施工

3.1 工程地质条件

该工程位于准噶尔盆地南缘中天山山脉支脉博格达山的山前冲积平原,地貌上属细土沉积平原,地形南高北低,地形平缓,起伏不大。场地地基土由填土和第四系冲积松散堆积物构成,地质情况较单一,层次明显。

在揭露的勘察深度范围内,地层自上而下共分三层:（1）耕土、（2）粉质粘土、（3）粉土。

勘察期间,探井揭示深度内,在6.00m～6.50m见地下水,地下水类型为层间滞水,主要赋存于(3)粉土层。受沉积条件的影响,该层在不同深度内,粘粒含量稍有变化,粘粒含量高为相对隔水层,标贯击数较高,粘粒含量低为相对赋水层,粉土呈饱和状态,标贯击数较低,地下水的主要补给源为大气降水和水库蓄水的径流侧向补给。

3.2 碎石桩施工应用分析

根据地质报告提供基本情况,在 6.00m～5.50m见地下水,根据标准贯入试验结果,依《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)有关标准判定,在抗震设防烈度为8度时(3)粉土层产生液化(液化判定时地下水位按最高水位埋深6.00m考虑),其液化指数为8.36～14.32,地基的液化等级为中等。结合地区工程经验,设计中应考虑其震陷影响。

据场地地基土的分布情况,若拟建建筑物基础埋深-2.00m,此时③粉土层为Ⅱ级(中等)非自重湿陷土,并且在4.0m～12.00m存在1～3层液化土层,不宜作为天然地基基础持力层,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑抗震设防为重点设防(乙类)类别的构筑物要求全部消除液化沉陷,或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理,建议采用碎石桩进行地基处理。

4 结语

(1)桩基础的特点为施工成本低,承载力高,建筑物稳定性好。

(2)在符合桩基础方案的布置原则下,优化打桩顺序,严格控制桩基础施工的质量成为桩基工程的关键。