浅谈桩基础设计(一)
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。
浅谈土木工程桩基设计与应用

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浅谈 土木工程桩基设 开发有 限公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘 要: 自古 以来 , 空谈误 国, 实干兴 邦。 这在我 国的土木工程建设 中也 十分适 用。 由于我 国经济发展 不断壮大 , 城 市基础建筑的需求 量 日益增加 , 因此对建筑施工技 术 中桩基 的设计 的要 求也越来越严格 。 桩基 的设计是 土木工程建设 中的基础 , 亦是 关键环节。 桩基设 计的 稳定性不仅对整体建筑工程 的稳 定起 着至 关重要的作用 , 同时也影响 着建 筑工程造价 问题 以及建 筑工程施 工安全 问题 。因此 , 我 国相 关 技 术研 究人 员与学者应 当对土木 工程桩基的设计工作投入 更多的重视 , 对其广泛应 用进行严格的质量控制把关。本文 旨在 简单地探 究与 讨论土木工程建设 中桩基 的设计 与应 用问题 , 突 出强调桩基设计质量的重要性 , 以便 更加切 实有效的促进桩基设计 的有效使 用。 关键词: 建筑工程 ; 桩基设计 ; 应用 现如今 , 我 国城 市建 设发展迅猛 , 无论是 城市人 口急剧增长还 目的质量标准得到保 障。在一般情况下 , 如果遇 到地质情况较为恶 是城市商 业经济发展 , 都对高 层建筑 的需求量越来 越大 , 而高层建 劣 的地区 ,无法有效 的保证桩基施工过程 中不会产生过大的沉降 , 筑 向人 民保证 的不能仅仅是 高度 , 更应该是建筑 的稳定性 以及安全 因此通常不允许进行高层建筑 的施工 。 另外 , 由于高层建筑 、 超 高层 性 。而高层建筑的基础便是桩基 , 桩基 的设 计直接影响着高层建筑 建筑等工程项 目整体 的荷载很大 , 因此 引起桩基发生局部均匀沉降 的稳定性与安全性 。为此 , 我 国政府相关管理部 门在投入工程施工 的几率也较大 ,而由于桩基沉降所引起 的建筑物的荷载受到影响 , 建设时应 当对桩基 的设 计环节给予足够的重视 ,并加大监管力度 。 甚至会产 生倾斜 、 倒 塌等 , 对建 筑物的安全性产生严重 的影响 。因 同时 , 要明确建 筑工程施工环境 以及桩基 的基础信 息 , 以便 确保建 此 , 在桩基础 的设计 时 , 就需要对 工程的地质情况等 因素进 行综合 筑工程工 作 中桩基设计 的科 学性 、 合理性 , 充分体现我 国建筑工程 的考虑 , 在桩基施工时 , 应 当采取有效 的手段 , 尽量减少外部 因素对 的严谨性和时效性 。 桩基产生的影响。尤其是在土质较为松软 的地 区, 更要注重对桩基 1 土木工程桩基的设计 稳 固性和抗震性 能的重视 , 才 能够有效 的保证桩基工程 的质量 。在 1 . 1 桩型 、 桩 长 的设 计 建筑工程中运用桩基技术时 , 应 当注意 以下几个 问题 : 建筑工程 中桩基设计结果 的影 响因素有很 多 , 其 中起着关键性 第一 , 桩 基的基本施工 流程 为 t 场地平整 一垫层施工 一放线 、 定 作用 两个因素分别是桩基 的桩型和桩基的桩长。 为了确保建筑工程 位 一挖上部桩孔土方 一砌砖护壁 一投测标高与 十字轴线 一提升机 工作 中桩 基的设计 质量 , 必须要保证桩基的桩型 以及桩长选择 的科 具安装 一 挖余下桩孔土方 一 孔径 、 垂直度检验 一 持力层检查后进行 学性 与合 理性 。 通常情况下 , 在进行桩基设计 时, 选择预应力管桩应 扩底虚土清理 一 孔径 、 垂直度检验 一 验槽 一吊 钢筋笼 一 浇筑桩身混 根据 已有的施 工设计方案而进行选择 。 在选择桩长时应先勘测建筑 凝土 一混凝土养护。 工程 的施工环 境 , 并 将桩基 的承载 能力确定出来 , 根据上述 信息计 第二 , 施工之前需要做好相应 的准备工作 。准备好相应的施工 算桩基成本。如此算来 , 桩基的造价在建筑工程建设过程 中所 占比 资料 , 然后 由技术人员 和管理人员共 同对施工 图纸进行 会审 , 同时 重是 比较大的。 因此 , 在建筑工程桩基设计 工作进行 时, 为了确保建 做好技术交底 工作 。 通过严格 的监理和审批制度对工程施 工方案 的 筑工 程造价 的经济性 以及合理性 ,可 以就桩长 和桩 型进行调 整 , 如 可行性节能 型确定 ,同时要对相应作业单位 和人员 的资质 进行审 此一来 , 就可以降低建筑工程的造价成本。 由此看来注重建筑工程 核 。 桩基设计工作 中桩基桩长及桩 型的设计对整个 建筑工程成 本 的节 第三 , 测量放线 , 对施工场地进行必要 的清理和平整之后 , 根据 约起着至关重要 的作用 。 桩基的设计 图纸 以及 相关的数据 , 确定桩 的位置 , 并且做好 测量放 1 . 2静载荷试验 样工作。 在建 筑工程桩基设 计工作 中进行静 载荷试验 是为 了确保 桩基 第四 , 人工成孔 , 当桩基进行 科学的定 位之后 , 需要 以桩心作为 设计在实 际操作 中的运用 。 由于在进行 桩基设计工作时所受到的影 圆心 , 进行 桩孔的开挖工作 , 一般在达 到 1 . 5 m的深度时 , 应 当对 桩 响因素 比较多 , 因此经常会 出现为了考虑这些影响因素而直接运用 心进行校正 , 并且对孔壁进行修复 。一般桩孔的开挖和护壁的修复 估算 数值在施 工中的现象 , 使得静荷 载试验只是 的摆设 , 并 未起到 工作 应 当 由人 工 完 成 。 它应有确保设计参数准确的作用 , 缺乏合理性以及 科学性。静载荷 第 五 ,将制作 完成 的钢筋按 照不 同的规格 和等级 进行分别 存 试验 的有效进行是建筑工程工作顺利实施的可靠保障 。因此 , 务必 放 , 在进行 钢筋笼 吊装之前要对钢 筋做好相应的清洁工作 , 保证 其 要在进行建筑工程桩基设计之前先进行静荷载试验 , 并根据试验得 表面的结 晶, 并且确保钢筋笼 的各项制作措施符合相关的规定与标 出的数据信息来确定桩基的设计方案 , 如此 不仅可以降低静荷载试 准。 重 量较大 的钢筋笼使用塔 吊吊装就位后 , 利用汽车吊辅助起 吊, 验 的难度 , 又可使建筑工程 的实施工作具有时效性及科 学性 。 当前 。 以防钢筋笼 出现触地变形 的现象 。 在进行 桩基设计 时经常会受到 时间因素的影响而不得 不参考一 些 结束 语 其他 的因素对桩基承载力进行计算 , 比如根据 地质情况对桩基的参 桩基是高层建筑 的基础 ,对建筑物 的质量 有着重要的影响 , 在 数进行设计 , 这样估算 出来 的设计数值如果直接运用 到桩基设计 和 土木工程 中, 科学 、 合理 的桩基设计显得尤为重要 , 其不仅对 工程 自 施工 中 , 则必须 要在桩基工程 完成后进行静荷 载试验 , 这种操作 显 身的质量有着一定的影 响 , 同时在节约工程造价方面也发挥了巨大 然缺乏科学性 , 同时也取法保证桩基设计 的相关参 数的准确性与科 的作用 。 同时, 在进行桩基 的应用过程 中 , 应当从 多方面因素进行综 学性 , 另外 , 如果桩基工程的规模 较大 , 在进行静荷 载试验 时的难 度 合 的考虑 , 做到统筹兼顾 , 在保证工程安全施工 的同时 , 对桩基 的施 也会加大 , 不利 于补桩工作 的完成 。 因此笔者认 为 , 应 当根据相关 的 工进行有效的控制 , 保证工程顺利 、 稳定 的进行 , 促 进工程经济效 益 设计标 准 , 在对 桩基进行静荷 载试 验之后再进行 桩基的设计 , 这 样 的不断提升 , 进而促进我 国建筑业持续 、 健康 的发展 。 便能够保证桩基设 计的有效性 , 同时也为各项工作 的顺利开展提供 参考文献 了基本 的保 障 ,在提高施 工单位的经济效益 方面也有 着显著 的作 [ 1 】 王力强. 建筑施 工中桩基的应用研 究f J ] . 城市建设 , 2 0 1 2 ( 1 1 ) . 用。 所以 , 设计者应 当充分重视桩基设计 中静荷载试验环节 , 并且通 [ 2 】 建 筑地 基 处理 技 术 规 范 , ( J G J 7 9 — 2 0 0 2 ) . 过有效 的静荷 载试验获得准确 的数据 , 再根据该数据进行桩基设计 [ 3 】 高燕红. 谈桩基检测技术及其展 望『 J 1 _ 甘 肃科技 , 2 0 1 0 ( 7 ) . 方案 的确定 , 这样能够在缩 短工期 的同时 , 提高工 程的效益 。 [ 4 】 王 涛. 带 裙 房 高 层 建 筑 桩 基优 化设 计 与 桩 土 相 互 作 用 影 响 系数 的
浅谈对桩基础的认识
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089) 1— 7.
[] 华 金 , 加 洪 , 锐 . 2吴 陈 房 山区 高 速 公路 边 沟 断 面 形 式 选 择 与 研
4结语
究 [] 云 南 交 通科 技 ,0 3 1 () 3 -6 J. 20 ,9 2 :2 3 .
3吴 陈 周 高 J. 高 速 公路 边 沟在 断 面 形 式选 择 、 寸 确 定 时 , 结 [] 华 金 , 加 洪 , 志 明. 等 级 公 路 边 沟 设 计 [] 云 南 交 通 尺 应 2 0 , 9 2 :9 3 . 合 各种要 求 、 影响 因素及 沿线 条件 进行 综 合考 虑 。通过 科 技 , 0 3 1 () 2— 1
关 键词 :桩基础; 预应力混凝土管桩基础; 人工挖孔桩基础; 钻孔灌注桩基础
随着 中国 改革 开放 , 经济 建 设 快速 发 展 , 市 中各 城
在 预 制构件 厂用 钢筋 混凝 土材 料 预制 , 用沉 桩 设备
类 高层 建筑物 拔地 而起 。众所 周 知 , 建设 一栋 高层 建筑 在设计 位 置上将 其沉 入土 中 的桩 。 主要 分为方 形实心 断
1管桩
1 管桩的定义 . 1
性能, 能穿 透密 实 的砂 层 , 持力 层 起伏 变 化 大 的地 质 对 条件 比钻 孔 灌 注桩 优 势 明显 , 因管 桩 长 短 不 一 , 4 从 ~
1m不 等 , 力 层 起 伏 变化 大 时 , 以根 据 地 质 情 况进 2 持 可
( 不 同路 线纵坡 时的最大 排 水距 离 : 7 ) 当路 线纵 坡 为 满 足设 计要 求 的前 期 下 ,应 适 当减 小边 沟 断面尺 寸 , 以
简述桩基础的设计内容
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简述桩基础的设计内容桩基础是建筑物在土壤中承受荷载的一种常用基础形式。
其主要设计内容包括:选择桩基础的类型、设计桩基础的数量和位置、计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力,以及确定桩基础的尺寸和布置形式等。
首先,选择桩基础的类型是桩基础设计的重要内容之一。
常见的桩基础类型包括钻孔灌注桩、摩擦桩、端承桩、橡胶筒桩等。
在选择桩基础类型时,需要考虑工程的具体要求,包括荷载性质、地质条件、工程地形等因素。
其次,设计桩基础的数量和位置是桩基础设计的关键内容之一。
在确定桩基础的数量和位置时,需要考虑到荷载传递的要求以及桩基础的布置形式。
通常情况下,桩的数量和位置会根据荷载大小和地质条件进行综合考虑,以确保桩基础能够满足承载和抗侧要求。
然后,计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力是桩基础设计的核心内容之一。
在进行承载能力计算时,可以采用现行的设计规范和相关计算方法,如《桩基础设计规范》等。
通过对桩的尺寸、材料和土层性质等参数进行合理选择和计算,可以确定桩的承载能力,确保桩基础能够承受工程所需的荷载。
最后,确定桩基础的尺寸和布置形式是桩基础设计的具体内容之一。
在确定桩基础的尺寸时,需要综合考虑荷载大小、土层性质、桩材料以及桩的布置形式等因素。
桩基础的布置形式可以选择单桩、群桩或墙式桩等不同形式,根据工程的实际情况进行合理选择。
综上所述,桩基础的设计内容主要包括选择桩基础的类型、设计桩基础的数量和位置、计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力,以及确定桩基础的尺寸和布置形式等。
在进行桩基础设计时,需要根据具体的工程要求和地质条件,综合考虑各种因素,确保桩基础能够满足工程的承载和抗侧要求。
参考内容:1. 《桩基础设计规范》GB 50007-20112. 《土木工程基础学》孙家栋编著3. 《土木工程基础》何积丰编著4. 建筑工程学报等相关论文。
浅谈静压桩基础的设计与施工
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度 。根据 《 动模 板 程技 术规 范 》 滑 1
( B 0 - 0 5规 定 ,支 承 杆 允许 承 载 G 5 13 2 0 ) 1 力 为1k N,据 此 可 以选 择 合 适 的 钢 筋 5
由于 滑 模 施 I 连续 作 业 ,正 常 滑 是 升 时 要 求 达 到 同 步 升 、无 偏 斜 扭 转 , 但 实 际 操 作 中 往 往 会 m现 垂 直 偏 差 ,因 此 实 际 操 作 【可 采取 保持 支承 杆 稳 定 和 { _ 】 操 作 平 台 水 平度 的措 施 , 以较 好 地 将 垂 直 偏 差 控制 在 规 范 要 求 范 嗣 内 。 1) 保持 支承 杆 稳 定 首先需 要 计 算 各 个 支承 杆 允 许 承 载 力 ,如 下 式 ( ) 示 : 1 所
工;。
化 层 数 米 。 桩 端 持 力 层 可 为 硬 塑 一 硬 坚 粘 性 土 层 、 中密 一 实碎 石 土 、 密 砂 土 、粉 土 层 、全风 化 岩 层 及 强 风
( 4)压 桩 工 艺 可 以 避 免 使 桩 头 及
次公害) 缺点 , 而静压 桩 具有 兀噪 等
桩身受到损并调施工质量 ; ( 5)静压空心 桩混凝 土标号可 以
_ 一
浅 谈静 压桩 基础 的设 计 与施 工
文肿 德 丰 摘 要 : 静压 桩基 础使 用范 围很 广,由于其 施 工质 量对 整个 工程影 响极 大 ,因
此、在静压桩 的使 用过程 中必须 完善基础设 计 ,在施工过程 中必须建立 良好 的质 量控制
0
静 桩的特点 :
( 1)可 用 柴 油 机 作 为 动 力 ,克 服 了 某 些 地 区 缺 电 或 供 电 不 足 的 不 利 条
浅谈桩基础的分类以及各种桩基础的施工方法
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浅谈桩基础的分类以及各种桩基础的施工方法一、浅谈桩基的分类1.1、按受力原理分类按照基础的受力原理大致实践经验可分为摩擦桩和端承桩。
1.1.1、摩擦桩的概念摩擦型桩:是指在竖向极限荷载作用下,桩顶荷载全部或承受大多由桩侧阻力承受。
用于摩擦桩主要用做岩层埋置很深的地基。
在极限承载力状态下,桩顶荷载压力由桩侧阻力承受的桩,桩尖部分承受的荷载很小,一般不超过10%。
如打在饱和软粘土地基,在数十米深度内均无坚硬的桩尖持力层。
这类角钢的沉降较大。
在桥梁工程中,同一个桥台或者的摩擦桩是等长的,不会因成矿不同而变化。
1.1.2、端承桩的概念端承型桩:是指在竖向极限荷载作用下,桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受,桩侧阻力相对桩端阻力而言较小,或可非常有限的桩。
1.1.3、摩擦钢梁与端承桩的区别构造要素基底桩基础根据其在土中受力情况不同,可分为端承桩和摩擦桩。
端承桩是穿过软弱基岩而达到深层坚实土的一种,上部结构荷载主要由桩尖空气阻力阻力来承担:摩擦桩是完全设置在软弱土层岩层一定深度的一种桩,上部结构荷载要由桩尖压力阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同承担责任来承担。
摩擦型桩包括摩擦桩、端承摩擦桩极限状态下所,以摩擦力为主,端承力微乎其微或不计。
端承型桩以及端承桩,摩擦端承桩极限状态下让,以端承力为主,摩擦力很小或不计。
多半区别上才在桩的受力模式上。
1.2、按施工方式分类按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。
1.2.1、预制桩的概念预制桩,是在工厂或施工现场制成的各种材料,各种形式的桩(如木桩,混凝土方桩,预应力钢板管桩、钢桩等),用沉桩设备将桩包揽,压入或振入土中。
中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。
1.2.2、灌注桩的概念灌注桩,直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在阿维兹县加放钢筋笼,灌注混凝土而成。
由于具有施工时无振动、无挤土,噪音小,宜于在城市建筑物密集地区使用等优点,灌注桩在施工中得到较为广泛的应用,根据骨材工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩,泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。
桩基础设计步骤范文
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桩基础设计步骤范文桩基础是一种将悬挂结构的荷载通过桩体传导到土层深处的一种基础形式。
桩基础设计是土木工程中的重要环节,其设计步骤包括场地勘察、桩基础类型确定、桩基础荷载计算、桩长和直径确定、桩基础布置和间距确定、桩身计算和承载力计算。
桩基础设计的第一步是进行场地勘察。
这包括对工程所在地的地质情况、地下水位、土层剖面和土层性质等进行详细调查和分析。
通过对地质勘察数据的评价和分析,可以得出土层的稳定性及承载力等参数,作为桩基础设计的依据。
第二步是确定桩基础类型。
常见的桩基础类型包括钢管桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩和木桩等。
根据地质条件、荷载要求和经济性等因素,选择合适的桩基础类型。
第三步是进行桩基础荷载计算。
根据建筑物的荷载特征和要求,计算出桩基础的荷载。
荷载计算分为垂直荷载和水平荷载两部分。
垂直荷载主要包括建筑物自重、活荷载、雪荷载等,水平荷载主要包括风荷载、地震荷载等。
第四步是确定桩长和直径。
根据桩基础的荷载和土层的承载力,计算出桩的设计承载力。
根据桩的设计承载力和土层的承载力特征参数,通过桩长公式和桩直径公式,确定桩的合适长度和直径。
第五步是确定桩基础的布置和间距。
根据建筑物的布置和荷载分布情况,综合考虑桩的位置、间距和荷载,确定桩基础的布置和间距。
通过合理布置和确定间距,可以将荷载均匀分散到各个桩上,提高整体的承载能力。
第六步是进行桩身计算。
桩身计算主要是计算桩在受荷状态下的内力和变形。
计算桩的内力包括压力、剪力和弯矩等。
根据荷载的大小和作用方式,采用适当的计算方法和理论,计算出桩的内力和变形。
最后一步是进行承载力计算。
根据桩的计算承载力和设计荷载,进行承载力计算。
承载力计算主要包括考虑桩身和桩端的承载力,通过验证桩的承载力是否满足设计要求,确定桩基础的安全性。
桩基础设计的步骤包括场地勘察、桩基础类型确定、桩基础荷载计算、桩长和直径确定、桩基础布置和间距确定、桩身计算和承载力计算。
每个步骤都需要进行详细的分析和计算,以确保桩基础的稳定性和安全性。
桩基础设计施工中的主要问题及对策
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浅谈桩基础设计施工中的主要问题及对策摘要:在现代城市各类高层建筑中,高层基础往往采用桩基础。
要保证安全生产,节约投资、降低造价,选择合理的桩基础形式就显得至关重要。
桩基础施工质量关系到整个建筑物的工程质量,这就要求设计者对每个建筑物进行认真的分析,选择最优的基础方案。
笔者就桩基础设计中施工中容易出现的问题以及如何采取对策进行了探讨。
关键词:桩基础设计施工问题对策1 桩和桩基的构造基本要求摩擦型桩的中心距应该大于或等于桩身直径的3倍,在确定桩距时应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响;扩底灌注桩的扩底直径,小于或等于桩身直径的3倍;桩底进入持力层的深度,根据地质条件、荷载及施工工艺确定,最好是桩身直径的1~3倍;布置桩位时最好使桩基承载力合力点和竖向永久荷载合力作用点相吻合;桩的主筋应该计算准确;桩顶嵌入承台内的长度最好大于50mm;在承台及地下室周围的回填中,应充分考虑到填土密实性的要求。
2 预制桩在施工中常见的问题2.1单桩承载力低于设计值桩入土深度是单桩承载力低于设计值的原因之一。
有些施工单位片面的认为只要桩长达到设计值就可以了,在打桩的时候,桩端未进入设计规定的持力层。
打桩过程中最后收锤时贯入度的控制不当是造成上述问题的主要原因。
按照建筑桩基技术规范,一般情况下桩停止锤击的控制原则主要有,桩端位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主;桩端达到坚硬、硬塑的粘性土等,以贯入度控制为主;贯入度已经达到而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,按每阵10击的贯入度不大于设计所规定的数值来确定,必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商。
在打桩过程中应根据具体的地质情况,来选择控制的原则。
桩尖的尺寸以及形状不合理也会导致承载力低于设计值,这种情况容易被忽略。
2.2断桩的出现锤击次数过多,桩身倾斜过大,桩接头断裂产生断桩是造成断桩的主要原因。
2.2.1锤击次数过多这是断桩出现的最常见的原因。
这种情况主要是贯入度设定不合理造成的,应该根据具体的情况来设定贯入度。
桩基础设计
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浅谈桩基础设计摘要:桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础型式。
桩基础是最常用的一种深基础,当地基浅层土质不良,采用浅基础无法满足结构物地基强度、变形及稳定性方面的要求,且又不适宜采取地基处理措施时,往往需要考虑桩基础。
文章介绍了目前常见的桩基础分类,并对各类桩基础的适用范围进行了介绍。
关键词:桩基础;承载性状;桩身材料;成桩方法桩基础在工程中有多方面的应用,就房屋建筑工程而言,桩基础适用于上部土层软弱而下部土层坚实的场地。
桩基已成为软弱地基上高、重建筑物、桥梁、码头、海洋平台等结构的最常用的基础型式。
一、桩基础的工作特点桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。
桩基础具有承载力高,沉降量小而均匀,沉降速率缓慢等特点。
它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用,已广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。
二、桩基础的分类桩可按承载性状、使用功能、桩身材料、成桩方法和工艺、桩径大小等进行分类。
(一)按承台位置高低分类1.高承台桩基:由于结构设计上的需要,群桩承台底面有时设在地面或局部冲刷线之上,这种桩基称为高承台桩基。
这种桩基在桥梁、港口等工程中常用;2.低承台桩基:凡是承台底面埋置于地面或局部冲刷线以下的桩基称为低承台桩基。
房屋建筑工程的桩基多属于这一类。
(二)按承载性质不同分类1.摩擦型桩。
(1)摩擦桩:竖向荷载下,基桩的承载力以桩侧摩阻力为主,外部荷载主要通过桩身侧表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层,桩尖部分承受的荷载很小。
主要用于岩层埋置很深的地基。
这类桩基的沉降较大,稳定时间也较长。
(2)端承摩擦桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。
即在外荷载作用下,桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用,但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。
如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土的桩。
浅谈桩基的概念设计

而高层基础往往采用桩基础, 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 筑物 的 勘察 报 告进 行 仔 细分 析 , 一 个 最优 化 的基 础 方案 。 笔者 就桩 基 础概 念 设 计进 行 分析 。 选择 【 关键词 】 桩基础设计; 桩承载力; 变刚度调平设计 桩基础设计包括桩基方 案的确定 、 具体计算 、 计算结果 的 截 面 的桩 。 分析和利用三个步骤 , 每一步都离不开基本概念。 33桩 土 的结 合 状 态 - 桩 土的结合状态好 坏对桩 的承载 力具有很大 的影 响 . 很 1 基础概 念设 计定 义 . 桩 所 谓 桩 基 的概 念 设 计 就 是 将 土 力 学 概 念 、 力学 的 概 念 、 多情 况 下 由 于施 工 的原 因造 成 桩 土结 合 状 态 差 .如 由于 泥 浆 岩 土性质 的基 本概念 、 地质演化 的好坏 、 科学规律 、 下水 的渗 的比重 过大 造成桩侧 泥皮过厚 ,使 桩身和桩侧土之间存在类 地 桩身荷载因此 不能有效地传递到桩侧土 中 . 流概 念、 各种施工工艺 的特点 、 种结构 体系的特点 、 、 各 桩 土与 似润滑剂 的介质 , 一些资料报告降幅可超过 4 % 0 类似的 结构的共 同作用 、 当地 的经验 、 济因素等综合应用到桩基方 桩 的承载力降幅较大 . 经 案的确定 中.称为桩基 础的概念设计 概念设计分 以下几部 情 况 如 泥浆 护壁 钻 孔 灌 注 桩 桩 底 沉 渣 对 承 载 力 也 有 很 大 的影 水 分 : ) 用基本概念确定拟设计桩基础关键控制点 : ) f利 1 ( 利用基 响 研 究 还 显 示 相 同 的地 质 条 件 下 . 泥 土 桩 的侧 阻力 明显 高 2 于钢筋混凝 土灌注桩 .很大程度上在 于水泥土和土的结构的 本概念进 行桩的设计 和布置 ; )利用基本概念对计算结果进 ( 3 行分析 , 进一步优化基础方案 : )w (  ̄ 用基本概念解决工程 中的 结合状态要好与钢筋混凝土 近年来 国内一些单位如 中国建 4 j 筑科学研究 院地基所研究 的水下干作业 复合 灌注桩 ( 将水泥 些 疑难 问题 土桩 和钢 筋 混 凝 土 灌 注 桩 结 合 在 一 起 ) 及 天 津 大 学 研 发 的 劲 2桩 基础进 行概 念设 计 的必要性 . 芯搅拌桩 ( 在水泥 土桩 中置人钢筋 混凝 土预制桩 ) . 等 很好地 桩基进行概念设计的必要性主要有 以下几方面 : 利用 了水泥土桩侧摩 阻力高 的优点 .实测数 据显示相同地质 21目前 桩 基 础 中最 主 要 的 控 制 指 标— — 基 础 变 形 不 能 . 条 件 、相 同桩 径 ( 泥 土 桩 的直 径 和普 通 钢 筋 混 凝 土 直 径 相 水 较 准确 计 算 、 承载能力可提高 4 %左右 0 桩 基 础 的变 形 对 整 个 结 构 安 全是 至关 重 要 的 .一 旦 出现 等)相 同桩长的情况下 . 3 . 高 桩 承 载 力 的 方法 4提 问题很难 处理 . 一些工程被迫拆毁 . 一些 工程严重影响使用年 桩 的承载力 的提高方法可从改善桩侧 、 桩端土性质 , 加强 限 这方 面国内外的实例 很多 . 虽然国内外特别是国内做 了大 量的研究 、 试验和计算分析 , 目前 国内相关 规范只能依靠各 桩土结合等方面着手 但
浅谈工程预应力管桩基础设计

面取代 传统 实心桩 方 向发 展 。我 国是 1 4 9 4年开 始 生产 混凝 土 离心 (C 管桩 , s R) 到 0年 代 末 期研 究 成功 预 应 力 抽筋管 桩 , 即采 用后 张法对 桩 身混 凝土 施加 预应 力 。近 l 5年 ,我 国生产 的预 应力 混凝 土 管桩 无 论从 产 品性 能
砂土 及全 风化 岩体等 地层 条件 均可采 用 。 因此像 高层 建 筑 、 头工 程 、 梁工 程 、 码 桥 高速 公路 、 道工 程 等 除必 须 铁
种、 规格 齐全 , 生产 技术成 熟 , 套 应用 技术 日趋 完善 等 配 特 点 。据 资料反 映 ,0 4年福建 省 实际利用 预制 高强 混 20 凝土管桩 就达 2 0 5 0万米 。为 了更 合理利 用 管桩 这一 技 术 、 效地 推 广使 用 管桩 , 管桩 进 行研 究 是 极 为必 要 有 对
和产 量上 都达 到 了世 界 前列 , 呈现 出布 局 面广 , 品 品 产
具 有 以下 优 点 : 施 工 工 期 短 , 工 方便 、 受 季 节 限 ① 施 不 制, 工业化 生产 : ②对 施工 场地 无污 染 , 若采 用静 压式 施 工更 无噪 音 , 合绿 色环 保施 工要 求 ; 经济 效益 可观 , 符 ③ 同样 的地基 处 理 效果 ( 向承 载 力及 水 平承 载 力 ) 使 竖 所 用 的 混凝 土 比实 心 桩节 省 3 % 6 % 抗腐 蚀 能力 强 , 0 ̄ 0且 工作 性 能同钢 管桩基 本相 似 。 对 持力层 起伏变 化较 大 ② 的地 质条件 适应 性 强 , 一般 情 况下 , 软土 、 性土 、 土 、 粘 粉
浅谈大型设备桩基础的设计

厂 区 , 多 次人工 改 造 , 局 部 挖 方及 水 沟外 , 形 经 除 地
直 是建 筑 行 业 的难 点 、 点 和 热 点 问题 之 一 , 重 因
较平 坦 , 总体 上 南 高北 低 。地 区所 处 的 构 造 部 位 为
新华 夏 系第二 巨型隆起 与 淮 阳山字形 东翼 弧及 秦岭 东西 向构 造带 复合 处 。
5
6
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程[ ] s.
E ] 建 筑 结 构 构 造 资 料 集 编 委 会 . 筑 结 构 构 造 资 料 集 3 建 E ] 北 京 : 国建 筑 工 业 出版 社 , 0 6 s. 中 2 0
[ ] 朱彦 鹏. 种结 构 [ . 4 特 M]武汉 : 汉工 业大 学 出版社 ,02 武 20 [ ] 宋 京 卫 .关 于 常 见 钢 筋 混 凝 土 水 池 设 计 的 几 点 体 会 5 E] J.华 北 石 油 设 计 ,0 2 2 :5 1 2 0 () 1 ~ 7 [ ] 王 兆 霞 . 筋 混 凝 土 矩 形 水 池 的 设 计 [] 外 油 田 工 6 钢 J国
收 稿 日期 : 0 0 1 一 1 21~ z 5 作者简介 : 兰兰(92 )21 刘 1 8 ~ , O 0年 毕 业 于 西 南 交 通 大 学 土 木 工 程
学 院 ,= 硕 士 。 1学
3 0
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工
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本 区 褶 皱 构 造 主 要 有 洪 泽 凹 陷 、 北 凹 陷 、 东 涟 大 镇 凸起 等 。地 层 结 构 为 : 一 层 杂 填 土 , 第 主要 成 分 为
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。
浅谈建筑桩基础及防水板的设计
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底 板 自重 q= . 2 = 00 N 304 5 1.k x 底 板 上 覆 土 重 q= . x 0 1 k 400 2 = . N 5 0
外墙 、 内墙等效 自重 q- .x . ̄ 5 05 2 k 503 38 2 + .: . N 7 承 台等效 自重 q- .x .x . ̄ 5( . 65 = .k 628 28 08 2 /65 .)37 N x 地 下 室 总 自重 Q=q+ 2q+ 4q+ 63 k 0  ̄ + 3q+ 5q= 3 N q 地下室有效 总 自重 O 09 Q= 97 N = .x o2 . k 地下室抗浮设 防水位 为 2 0 地下室层 高 H 42  ̄ .= .5 . m. 0 =. m(0O 35 m. 1 设 计 案 例 相对标 高一 .5 , 1 m)水浮力 := 47 15 ) l= 15 N 地下室总 自重 . 5 F ( .— .5 x 0 3 .k > 某商务大厦工程的建筑基础采用桩基及防水板 的设计 方案 . 需要 所 以不满足抗浮要求 进行设计 计算的 内容为 : 桩基承载力特 征值 、 桩基 承台 、 桩基 沉降 、 地 单位 面积必须 由抗拔桩承担的水浮力为 : q 1 5 2 . =1 =3 . - 9 7 下室抗浮 、 桩基抗拔 、 防水板 . 同时需要对软土 的负摩 阻影 响做初步分 以 某 一 柱 为 例 ,.x . 间 , 拔 力 为 :.x . ̄ .= 6 N, 柱 65 65开 抗 18 65 65 7 k 此 析。 三桩抗拔 力 F 3 0 3 9 0 N> 6 N. : 3 x = 9 k 7 k 则满足抗 浮 采用计算 软件进行设 计时 . 对计算 模型做 的假设 条件为 : 桩基及 下承台为 三桩承 台 . 防水板计算 时, 所有 的竖 向荷载 由桩基承担 , 不考虑 承台作用 : 防水板 要求
浅谈桥梁桩基础加固设计
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浅谈桥梁桩基础加固设计【摘要】山区公路建设,由于工程地质条件复杂,上部结构荷载大,传统工法难以很好解决桥梁桩基础大变形问题。
利用三维有限元数值模拟, 对人工挖孔桩基础的加固方案进行模拟分析与研究,给出了水平位移、沉降量等模拟结果。
根据数值模拟的结果,分析了锚杆(索)在加固桩基础中的作用与效果。
结果显示,锚杆(索)加固桩基础可以有效减小水平位移和沉降量,大大降低工程投资,且为类似工程优化设计提供了一条很好的思路。
【关键词】:桥梁桩基础;分析计算;优化设计前言在我国西部山区修建公路桥梁,其下部结构设计十分复杂,建设费用在整个桥梁工程中占了很大比重,往往成为公路建设的“瓶颈”。
山区地质条件复杂,切坡开挖会增加斜坡的不稳定性因素,某些地段回填工程量大不经济,必须采用高墩桥梁桩基础来解决这个矛盾。
设计中必须协调好桥梁各部分结构构造与地形之间的关系。
山区桥墩一般高度大,跨度、上部结构载荷大,地震烈度相对较高,所以对山区斜坡桥梁基础要求必须具有足够的水平和垂直承载力,具有很好的抗震性能。
因此,研究新型桩基础形式,提高山区斜坡桥梁桩基础的水平承载力,对减少工程投资,具有重要的经济性、技术性、环保性。
目前关于桩基础[1-5]与锚杆(索)[5-11]研究相对成熟,但是对于锚杆(索)桩基础的研究还存在很多问题。
由于锚杆(索)桩基础技术在桥梁基础中尚无应用先例,仅有采用预应力锚索技术对处于滑动带上已产生偏斜的桥梁墩台进行纠偏和采用预应力锚索抗滑桩防治桥梁基础滑动的报道[5],而且在山区高墩桥梁桩基础的变形控制非常重要[5,12],所以必须结合具体的工程地质条件,研究论证方案的可行性。
利用三维有限元数值模拟锚杆(索)的加固作用机理,对加固方案进行模拟和研究,从而控制桥梁桩基础的变形,对设计方案进行优化,具有重要的实际意义。
1 地质模型的选取依据地质勘查报告和地质剖面图,选择了改建工程中几个重点地段作为研究对象:a. 墩高40 m 的地段,地质条件较差,山体岩石破碎;b. 墩高75 m 的地段,地质条件相对较好,但墩高,载荷很大,具有代表性;c. 墩高为100 m 的地段,上部荷载极大,下部桩基础承受的水平力和弯矩的值均特大,是重点研究对象之一。
浅谈岩溶地区桩基础勘察、设计与施工
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浅谈岩溶地区桩基础勘察、设计与施工摘要:掌握岩溶地区的桩基础勘察、设计与施工要点对岩溶地区建筑物结构的安全性,经济性具有重要意义关键词:岩溶地区;桩基础;勘察;桩基础设计;桩基础施工地区往往石芽、溶洞、土洞、溶沟、溶槽等岩溶现象普遍发育,在这些地区建筑物的基础设计,通常采用冲击成孔灌注桩基础,但有时因楼层低、单桩承载力、施工工期限制及造价等原因,实际工程中会采用静压预应力管桩来代替冲孔成孔灌注桩。
预应力管桩具有造价低,工期短,施工方便等优势。
近年来,在石灰岩地区,针对一些低层,多层及小高层建筑得到了较多的应用。
但在采用静压预应力管桩的施工过程中经常出现以下几点问题:(1).由于石灰岩岩面起伏大,岩面埋深相差悬殊,在静压过程中经常出现断桩的情况且配桩长度很难控制造成管桩浪费。
(2).石灰岩地区溶洞、土洞、溶沟、溶槽等岩溶现象发育不规则,当溶洞上岩层厚度很薄无法承受单桩承载力所产生的剪力会使建筑物不均匀发生沉降,导致上部结构开裂,影响建筑物安全。
针对以上问题文本通过实例探讨在岩溶地区桩基础勘察、设计与施工。
1. 勘察工作布置1.1 勘察点孔位布置方案当该地块区域没有相关地质勘察经验时可先按以下方案进行勘察点孔位布置:(1)对于建筑密度≥40%无特殊要求的建筑物可按地块地块或建筑群网格布置。
(2)对于建筑密度≤30%无特殊要求的建筑物单体可按建筑物周边线和角点布置地下室部分按地下室范围线网格布置:在采用上述3种勘察方案,勘察工作开展中发现2个及以上相邻孔位均发现岩溶现象,则马上对该孔位所在的建筑单体布孔数量加密进行超前钻(根据实际情况按一柱一孔或一桩一孔布置)。
1.2 钻孔技术要求(1)对于没有发现岩溶现象的地区一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下1倍桩身设计直径,控制性勘探孔应深入预计桩端平面以下3倍桩身设计直径。
(2)对溶洞,土洞密集建筑物需要进行超前钻的勘探孔应深入预计桩端平面以下5倍桩身设计直径。
浅谈剪力墙桩基础承台设计
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浅谈剪力墙桩基础承台设计桩基础分为柱下桩基础和墙下桩基础,对于高层建筑结构,由于剪力墙的存在,后者居多。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)5.9条[1],桩基承台的设计主要分为受弯计算、受冲切计算、受剪计算及局部受压计算,在有抗震区域还应该考虑地震作用的参与。
在规范中,大部分的公式是针对柱下桩基承台来的,而关于墙下桩基承台设计难以找到相应的公式。
这令结构设计师在墙下桩基承台的设计中往往难以下手。
传统的做法一般是参照柱下桩基承台计算公式来设计墙下桩基承台,这种方法比较粗略,而且概念不够清晰,可操作性不强,对于大面积群桩基础承台筏板不适用,而且过于主观,不同的人来设计得到的结果往往差别很大,饱受业主诟病。
其实PKPM软件的JCCAD和盈建科软件下基础板块均可以较好地实现对此类承台的计算和配筋。
现以PKPM为例介绍大面积群桩基础承台的计算实现方法和注意事项[2]。
1、建模环节首先,在cad中将桩位画好(图1),然后进入JCCAD的基础人机交互输入菜单,通过“导入桩位”将cad图导入至墙下,墙下布桩就此实现;其次,然后进入“筏板”下“围区生成”建立群桩承台(图2);最后,导入上部荷载(SATWE 荷载或PMCAD平面荷载)。
至此,建模结束。
图1 CAD中确定桩位图2 JCCAD中群桩桩基承台建模环节注意事项:1、cad布桩位时,所有的桩用一个图层且该图层只表示桩位,以避免jccad识别错误。
2、将桩位导入模型时力求桩位和上部剪力墙相对位置与图纸吻合,以保证计算的准确性,这里还需注意地是,桩位导入至模型的识别点只能是节点。
2、计算环节计算主要分为冲切、受剪和受弯。
其中冲切和受剪计算在基础人机交互输入菜单中的“筏板”子菜单下,对于墙下桩基承台而言,需要进行桩冲切板、单墙冲板、多墙冲板、内筒冲剪等计算,每项计算均有相应的计算书。
而受弯配筋计算在桩筏、筏板有限元计算菜单下,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)5.9.3,筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性质、基桩分布、承台和上部结构类型和刚度,按地基-桩-承台-上部结构共同作用原理分析计算;故在“桩筏、筏板有限元计算”的模型参数设置中,采用弹性地基梁板模型(桩和土按WINKLER模型),应该勾选“取SATWE刚度SATFDK.SAT”,天然地基承载力特征值取为零。
浅谈特殊地区桥梁桩基础的设计

2 纪 末 至 今 ,我 国公 路建 设 取 得 了 巨 大 的 0世
成就 。公 路交通 的快 速发展 为公路 桥梁 建设 带来 了
11 负摩 阻力 的深度计 算 .
桩身产生负摩阻力的深度 ,是桩侧土层对桩产
生相对 下沉 的范 围 ,它与桩 侧土层 的压缩 、桩身 压
缩 以及 桩尖下 沉 等有直 接关 系 。一般情 况下 ,并 不 是在 整个 土层 中产生 负摩 阻力 。 比如说 打人桩 ,在
部 为负摩 阻力 ,下 部 为正摩 擦力 的情况 。摩擦 力为 零 的位置 即为 中性点 ,此 点为桩 在该处 的变 位置与 周 围土 的下沉量相 等点 ,中性点 不太容 易确定 。
当桩侧 软 弱 土层 上 有较 大 竖 向荷 载 作 用 ( 如
桥头 土或 路基填 土 ) ,且 土, 导致不安全 因素或 事故 的发 生。本 文对特 殊地 区( 弱土层、 软 黄土地 区、 多年冻土 区) 的桥 梁桩基 础设计
中的部分值得 注意 的问题进行 了简单 阐述。
[ 关键 词] 桩基础 ; 软土层 ; 负摩 阻力;黄土地 区; 多年 冻土区
A ifTak O n Brdg l u da in De in I pe ilAr a Bre l i e Pi Fo n to sg n S ca e e
决好 的技 术 问题 ,导 致 不安 全 因素或 事 故 的发 生 。 下 面就简单 介绍 桩基 础在含 软弱 土层 、黄 土 、多年 冻土 等地 区 的部分设 计 问题 。 1 软弱 土层 中桩基 础负摩 阻 力的计 算
桩开始 打人 时 ,桩 的 下沉速 度远 大 于桩侧 土层 的下 沉速 度 ,因此桩周 全部 出现正摩 擦力 。经过一定 时 间后 ,若桩 侧土层 逐渐 下 沉 ,则 以地 面起正摩擦 力 慢慢 减少 ,同时产 生 负摩 阻力 。此时会 出现桩 身上
浅谈高层结构桩基础设计及施工质量控制

高于设计标 高 。而设 计人员在设 计过程 中对 施工误差亦 应有所 考虑 , 建 议针 对 目前 的施 工 质 量 ,设 计 中可 以考 虑 2 m左 右 的偏 差 容 许 ,这 a r 样就可以免除大量小偏差桩 的劈 桩 ,这在实践 工程中具有相 当的可操 作性 ,避免 了大量不 必要 的工作 。其 二则是 桩位 的水平 偏差 。根据 J J4 2 0 G 9 — 0 8第 7 .1 . 1 条控 制各桩位偏差 ,施工过 程中发现桩位偏差较 4 大则应及时补 桩处理 。这 里针对 4 1 ~ 6根承 台的桩基 ,J J4 2 0 G9 — 0 8规 范 第 741 ..l条 中 规 定 允 许 偏 差 为 13桩 径 或 13边 长 ,而 根 据 / / G 522 20 B 0 0 — 0 2第 51 .. 则 规 定 允 许 偏 差 为 1 3条 / 径 或 边 长 。 这 显 然 2桩 是 矛盾 的 ,在 实 际 过 程 中 很 容 易 与施 工 验 收 方 产 生 不 同 的理 解 ,因 此 强调在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行 的标准 。 4 施 工 中特 殊情 况 处 理 41 桩基施 工由于地层 的不 可知性 ,经 常会遇 到很 多异 常情 况 ,这就 . 要求我们根据具体 的情况 ,仔细分析 ,采用妥善 的方法去解决 各类 问 题 。桩基达到其极 限承载力而无法压至设计标 高 。这里可能存 在两种 情况 ,其一是地质报 告有误 ,桩实 际承载力大于计算值 ,必须 先做试 桩 以确定其合理 的桩 长及承载力 。其二则 可能 由于土层本身原 因 ,譬 如说饱和砂土产生 的孔 隙水 压力使桩基根本无 法压人 ,这就需要从施
的场区单桩承载 力特 征值 ,这是一个经验数 值 ,不宜直接采用 。近几 年来 通 过 各 类 桩 基础 中 试 桩 及 工 程 桩 的检 测 ,发 现 绝 大 多 数 桩 的实 际 承载力均大于计算值 ,有些 相差幅度较大 ,因此按试桩获得 的实 际承 载力将会 比按勘察报 告估算的承载力来布置 基础将产生 巨大 的经济 效 益 。其二是 当场地不均 匀或地质报告数值有偏差 的情况下 ,不进行试 桩 而直接按地质报告进 行工 程桩施工将给施工带来 巨大的困难且造成 不 必要 的浪费 。例如 某 1 2层商住楼 ,根据地质 报告采用 1m长的预 0 制 管桩 ,桩径 D 0 ,单桩 承载力极 限标准值约 为 10 k 40 0 N,采用静力 1 压桩 ,实际施工 中几乎每根桩 都压至 2 0 k 0 0 N而未达到预定深度 ,而此 时 已达到预制桩的桩身强度 ,故施 工过程 中每根桩都采 用了劈桩 ,在 时 问金钱上都造成 了巨大的浪费。经过静载荷试验 未达设计标高 的工 程桩均达到了设计承载力 ,也 就是 说设计上如先进行试 桩则至少可减 短 15 .m左 右 的 桩长 ,桩 承 载 力 不 减 小 且不 需 要 劈 桩 。 由上 可 见 ,桩 基 础设 计过 程 中静 载 荷 试 验 是 一 个 十 分 重 要 的 环 节 。 因为此项工作质量直接影响到桩基形式 、桩规格和桩入土深度的确定 , 同时也对施工难易有密切影响 。通过科 学试验 ,取得准确 数据 ,能使 设计方案更加合理 、可行 和经济 ,远远超过缩短工期所获得的效益。 2 桩 基 选型 、桩 长 设 计 桩基础设计 中对桩型及桩长 的合理选 择均会对基础设计产 生重大 的影 响,合理的桩型、桩长选择将产生巨大的经济效益 。 在 防 城 港 某 小 高层 楼 盘 设 计 中 ,开 始 由 于考 虑 时 间 原 因 ( 现 成 有 的 D0 40预应 力管 桩) ,甲方要 求采用 D 0 4 0的预应力管桩 ,根据地 质 报 告采用桩长 L Im,单桩承 载力极 限标准值为 6 0 N,预算基础部 = 1 0k 分造 价约 为 10元/ 方米 ,在整个 调度楼造价 中 占了相 当大的 比例 。 8 平
桩基础设计与施工

浅谈桩基础设计与施工[摘要]由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础,简称桩基。
桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。
因此,在沿海以及软土地区,桩基应用比较广泛。
本文论述并探讨了在桩基础设计与施工过程中值得注意的几个问题。
[关键词]桩基础;设计;施工中图分类号:tu50;u443 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)22-0105-021 引言一般建筑物都应该充分利用地基土层的承载能力,而尽量采用浅基础。
但若浅层土质不良、无法满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时,可以利用下部坚实土层或岩层作为持力层,这就要采取有效的施工方法建造深基础了。
深基础主要有桩基础、墩基础、沉井和地下连续墙等几种类型,其中以桩基最为常用。
桩基是一种历史悠久的基础形式。
早在古代的建筑活动中,就已有采用木桩来解决软土地基上的基础建造问题了。
在我国,如隋朝的郑州超化寺塔基和五代的杭州湾大海堤工程,便是两个著名的例子。
2 桩基础的概念由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础,简称桩基。
当承台底面设于地面以下时,承台称为低桩承台,相应的桩基础称为低台桩基础,常用于陆域工业与民用建筑;当承台面高于地面时,承台称为高桩承台,相应的桩基础称为高台桩基础,常用于海洋与港湾等水域工程结构中。
3 桩基础的适用性桩基础的适用性十分广泛:(1)高层建筑、高耸构筑物及重型厂房等结构的荷载很大,在基础的沉降与不均匀沉降方面有较严格的限制,一般天然地基难以满足要求,需采用桩基础;(2)无论是陆域还是水域,常常受到施工方法、经济条件及工期紧张等因素的限制不适于进行软土地基处理,也不适于沉井、沉箱、地下连续墙等深基础,此时可采用桩基础;(3)当地基存在震陷性、湿陷性、膨胀性、冻胀性或侵蚀性等不良土层时,或上覆土层为强度低、压缩性高的软弱土层,不能满足建筑物对地基要求,而软土层下面为较好或坚硬土层时,应考虑采用桩基础穿越不良土层,将荷载传递到深部相对坚硬和稳定的土层中;(4)在地震区域建造建筑物,持力层范围内有可液化土层,需将建筑物支持于不液化土层上;当结构物考虑可能的爆炸、强风暴等其他随机性强的动荷载时,浅基础不易满足结构的稳定性要求,可采用桩基础;(5)当建筑物承受较大的水平荷载,需减少建筑物的水平位移和倾斜时,或建在斜坡上的建筑物以及基坑与边坡的抗侧移与滑动失稳中,采用桩基础是较常用的设计措施;(6)当途径江河湖海、峡谷、滩涂等交通设施的工程结构跨越范围大、地质条件及荷载情况变化也较大时,可通过灵活调整桩的类型、长短、布置等来适应环境与结构的要求;(7)当流动水域中,由于水流冲刷较深,危及一般基础的稳定时,可考虑采用桩基础;兴建码头、沿岸平台、栈桥及海上采油平台、输油(气)管道支架等水上结构物时,需将桩穿过水体打入深度良好的岩土层中,形成高台桩基。
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浅谈桩基础设计(一)
随着经济发展,城市中各类高层建筑拔地而起,作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。
而高层基础往往采用桩基础,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物的勘察报告进行仔细分析,选择一个最优化的基础方案。
笔者就以下几方面对桩基础设计中值得注意的问题进行探讨。
一.桩基设计中静载荷试验的重要性
目前的桩基础设计过程,往往受到时间的约束首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值,根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工,等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。
这个过程具有相当的不科学性,结果符合估算要求,则皆大欢喜,否则因工程已施工完毕补桩也会很困难,且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。
这里主要有两个问题,下面举例来说明。
一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范JGJ94-94计算的场区单桩承载力标准值,这是一个经验数值,不宜直接采用。
近几年来笔者通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测,发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值,有些相差幅度较大,因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。
例如,笔者曾设计过苏州工业园区南都·玲珑湾花园住宅,主体为地下一层、地面十八层的高层住宅,根据地质勘察报告拟采用D500的预应力管桩,桩长20m,按JGJ94-94公式5.2.8估算单桩承载力设计值约为1400kN,而我要求进行的3根破坏性试桩显示实际单桩承载力可达1850kN,整整比估算值提高了30%左右,实际工程桩设计就采用试验值进行,为甲方大大节省了投资。
其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下,不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。
例如唯亭某五层商住楼,根据地质报告采用10m长的预制方桩,桩径400x400,单桩承载力极限标准值约为1350kN,采用静力压桩,实际施工中几乎每根桩都压至2000kN而未达到预定深度,而此时已达到预制桩的桩身强度,故施工过程中每根桩都采用了劈桩,在时间金钱上都造成了巨大的浪费。
经过静载荷试验未达设计标高的工程桩均达到了设计承载力,也就是说设计上如先进行试桩则至少可减短1.5m左右的桩长,桩承载力不减小且不需要劈桩。
由上可见,桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。
因为次项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度的确定,同时也对施工难易有密切影响。
通过科学试验,取得准确数据,能使设计方案更加合理、可行和经济,远远超过缩短工期所获得的效益。
二.桩基设计中桩型、桩长设计的重要性
桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择均会对基础设计产生重大的影响,合理的桩型、桩长选择将产生巨大的经济效益。
笔者在“昆山华地”住宅设计中,开始由于考虑时间原因(有现成的D400预应力管桩),甲方要求采用D400的预应力管桩,根据地质报告采用桩长L=16m,单桩承载力极限标准值为850kN,预算基础部分造价约为160元/m2,在整个住宅造价中占了相当大的比例。
在其后的设计中,笔者桩长不变,结合当地的设计经验,将桩型改为250x250的预制钢筋混凝土小方桩,单桩承载力极限标准值约为600kN.预制小方桩在当地的施工价才约50元/m,而预应力管桩的单价约为100元/m.采用小方桩后预算造价约为90元/m2,综合经济价值明显。
可见选择合理的桩型,将对工程的造价产生巨大影响。
同样桩基设计中对桩长的选择也至关重要,在某一高层住宅桩筏基础设计中,根据勘察报告采用D500预应力管桩,可选桩长有:桩长25m,单桩承载力特征值Ra=900kN;桩长34m,单桩承载力特征值Ra=1300kN.采用25m桩,约需要桩数290根;而采用34m桩,则需要工程桩200根。
从桩本身而言,两种方案总的工程桩延米数量相当,但我们分析一下由此而相对应的筏板设计,采用25m桩为满樘布桩,所需筏板厚约为1200mm,而采用34m桩为墙下布桩,
筏板厚可减至900mm,经济效益明显。
因此,我们设计人员在桩基础设计中一定要采用多方案比较,选择合理的桩型与桩长,这都将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大的影响,当然我们也应考虑施工可行性等多方面因素。
三.关于桩偏差的控制和处理
桩基施工中对桩的偏差必须严格控制,特别是对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态。
对于桩位偏差我们主要控制两个方面,其一是竖向偏差,根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm,但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。
当桩顶标高高于设计标高,则需要劈桩,特别对于预应力管桩等空心桩来说,桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时,又需要补桩头,这既影响工期又浪费金钱。
这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高,尽可能地使工程桩标高同设计一致,特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量,否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。
而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑,笔者建议针对目前的施工质量,设计中可以考虑2mm左右的偏差容许,这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩,这在实践工程中具有相当的可操作性,避免了大量不必要的工作。
其二则是桩位的水平偏差。
根据JGJ94-94第7.4.11条控制各桩位偏差,施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。
这里针对4~16根承台的桩基,JGJ94-94规范第7.4.11条中规定允许偏差为1/3桩径或1/3边长,而根据GB50202-2002第5.1.3条则规定允许偏差为1/2桩径或边长。
这显然是矛盾的,在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解,因此笔者强调在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。
另外,对于小直径桩(D≤250)笔者强调必须对其偏位进行严格控制而不应按上述规范标准,笔者建议对承台桩可控制70mm;而对于条形承台则区分垂直于条形承台方向50mm,平行于承台方向为70mm,当然这些要求必须在施工前予于明确。
当然桩位偏差满足规范或设计要求仅仅代表桩基本身验收合格,而对于由此引起的承台整体偏心或基础高度损失,我们必须另行处理。
对于桩偏心我们可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决,这在实际工程中需针对具体情况相应处理。