浅谈桩基础在地基处理中的应用

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题 目： 浅谈桩基础在地基处理中的应用

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完成日期： 年 月 日

内容摘要

基础是建筑结构物直接与地基接触的最下部分，是建筑结构的重要组成部分，它影响着整个建筑的经济和安全，是建筑物正常使用和稳定与安全的根本。具有工程量大、技术难度高、不可预见的因素多的特点的高层建筑基础工程更是如此，更要求基础和地基能提供足够承载上部建筑的重大荷载和风与地震引起的重大倾覆力矩，以保证建筑物具有足够的稳定性。同时它还要求基础和地基具有足够的刚度使沉降和倾斜控制在允许的范围内。对其安全可靠性严格要求，否则不但会影响基础和基坑本身，而且会影响周边环境。

高层建筑的垂直和水平荷载数值较大，随着建筑物高度的增加，水平荷载产生的弯矩和剪力迅速增大，引起的倾覆力矩成倍增长，甚至起着控制设计的作用；水平荷载(主要是风荷载与地震荷载)还是一种动力荷载。这样，高层建筑基础的受力也更为复杂，对基础的强度、刚度和稳定性的要求也就更加严格。因此要求基础和地基提供更高的竖直和与水平承载力，同时使沉降量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作用下具有足够的稳定性。必须选用与上述要求相适应的基础型式、设计理论与施工方法。

目前来讲，传统意义上的建筑物基础概念，已被构成地下空间的基础结构和基坑工程两大部分所代替。基础工程的设计与施工也就涉及这两大部分内容的方方面面，有关资料显示，高层建筑中基础工程的造价与工期可分别占到建筑物土建总造价和总工期的20%～30%和30%～40%；这些比例系数的大小受到结构形式和层数、基础结构形式、桩型以及地质复杂程度和环境条件的制约。高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库等工程施工，都会面临地基基础工程和深基坑工程。而要想支撑高层在各种情况下的稳定，单单依靠简单的天然地基是不够的。这就要求我们使用桩筏基础或者桩箱基础组成的复合地基及配套基础设计。本文重点讨论的是桩基础在地基处理中的应用。

关键词：CFG桩；复合地基；地基处理；基础设计

目录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

1 文本格式说明 .......................................................................... 错误！未定义书签。

1.1 基本要求 ....................................................................... 错误！未定义书签。

1.2 封面格式 ....................................................................... 错误！未定义书签。

1.3内容摘要 ....................................................................... 错误！未定义书签。

1.4 目录 ............................................................................... 错误！未定义书签。

1.5 毕业大作业正文 ........................................................... 错误！未定义书签。

1.6 参考文献 ....................................................................... 错误！未定义书签。

1.7 其它 ............................................................................... 错误！未定义书签。

1.7.1 量和单位的使用 ................................................ 错误！未定义书签。

1.7.1 图表及公式的使用 ............................................ 错误！未定义书签。

2 毕业大作业的写作规格 .......................................................... 错误！未定义书签。

2.1 毕业大作业装订要求 ................................................... 错误！未定义书签。

2.2 毕业大作业内容简述 ................................................... 错误！未定义书签。参考文献 (13)

浅谈桩基础在地基处理中的应用

桩基是高层建筑中常见的一种基础形式。它适宜于上部结构荷载很大、而地基又较软弱，坚实土层离基础顶面较深，而采用其他基础形式可能导致沉降量过大的情况。桩基可采用钢筋混凝土预制桩、灌注桩或钢桩。桩基选择和承台设计应根据上部结构类型、荷载大小、桩穿越的土层、桩端持力层土类、地下水位、施工条件和经验、制桩材料供应条件等因素综合考虑，做到技术先进、经济合理，确保工程质量。

当确定使用桩基础后，合理的选择桩的类型是桩基工程中的重要环节。分类的目的是根据其不同的特点，根据现场的具体条件选择适当的桩型，桩可以按不同的方法进行分类，本文主要讨论CFG桩在地基处理中的应用。由于CFG桩基础具有承载力高，稳定性好，沉降稳定快和沉降变形小，抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件等特点，在工程中得到了广泛的应用。

经过长期的发展，现存的每一种地基处理方法都有其适用范围和局限性，不存在任何条件下都是最合理的万能的处理方法。

1.1复合地基设计思想

当CFG桩的桩体强度用得较高时，刚性桩的特征很明显，有的设计人员常将其与钢筋混凝土桩基相联系，并经常会提出CFG桩不放钢筋在水平荷载作用下如何工作等一系列问题，为此在这里有必要讨论一下CFG桩复合地基与桩基工程的区别。

桩基工程是大家比较熟知的一种基础形式，桩在桩基础中可承受垂直荷载也可以承受水平荷载。众所周知，桩是一种细长杆件，它传递水平荷载的能力远远小于传递垂直荷载的能力，设计时采用桩基让桩承受垂直荷载是扬其长，承载水平荷载是用其短，CFG桩复合地基通过褥垫层把桩和基础断开，改变了过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统设计思想。

以一独立基础为例，当荷载承载水平荷载Q时，有三部分力与Q平衡，其一是基础底面摩阻力Ft；其二是基础两侧面的摩阻力F1；其三是与Q作用面相平行的基础侧面上方向与Q 相反的土阻力R。

F t和基底与褥垫层之间的摩擦系数μ以及建筑物重量W有关，W数值越大则F t越大。

基底摩阻力F t传递到桩和桩间土上，桩顶剪应力为τs。由于CFG桩复合地基置换率一般不大于10%，则又不低于90%的基底面积的桩间土，承担了绝大部分水平荷载，而桩承载的水平荷载则占很小一部分。桩土剪应力比随褥垫层增大而减小，设计时可以通过改变褥垫层厚度来调整桩土水平荷载分担比。

按照这一设计思想，复合地基水平荷载能力比按原始桩基设计思想有相当大的增值。

至于垂直荷载的传递，如何在桩基中发挥桩间土的承载能力，是很多学者都在探索的问题。

大桩距布桩的“疏桩理论”，就是为调动桩间土承载力而形成的新的设计思想。

桩基中只提供了桩可能向下刺入变形的条件，当承台承受垂直荷载时，对摩擦桩，桩端向下刺入，承台发生沉降变形，桩间土可以发挥一定的承载作用，且沉降变形越大，桩间土的作用越明显；桩距越大，桩间土发挥的作用也越大。对端承桩，承台沉降变形一般很小，桩间土承载力很难发挥。需要指出的是，即使是摩擦桩，桩间土承载能力的发挥占承载力的百分比也