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1、简述多层建筑桩基施工技术根据人类现在科学技术的迅猛发展,高层、中高层和多层建筑物越来越多。为了保证建筑物的稳定性,将建筑物的沉降控制在较低范围内,往往要采用桩基础。本文从桩土的受力机理以及桩土沉降模型着手,对多层建筑桩基施工技术进行了分析研究。关键词：桩基；施工技术；研究采用天然地基时,有两方面的要求:一方面要求地基具有足够的强度承担建筑物的荷载;另一方面,在建筑物的荷载作用下,其沉降不能超过国家规范规定的容许值。当地基不满足上述两方面要求时,应采取相应的处理措施,如采用桩基等。在实际工程中,桩基设计主要围绕以上两个方面进行。在桩基设计中,建筑物的荷载不必由桩全部承担,桩间
2、土可以承担相当一部分,这符合桩基的工作机理。 一、桩基础设计 1.传统刚性桩基设计方法。现行桩基设计步骤一般是:首先根据建(构)筑物的具体情况、基础施工条件和工程地质条件,确定桩的类型和尺寸,初步确定承台埋深和尺寸,然后确定桩的根数和平面布置,最后验算桩基中各桩所受的荷载是否超过单桩承载力特征值,必要时验算群桩的地基强度和沉降,继而进行承台设计。 桩的根数按承台的竖向荷载和单桩承载力特征值确定,当轴心受压时,桩数n应满足: n≥(N+G)/Pa (1) 式中N为作用在承台上的轴向荷载;G为承台及承台上的土的重量;Pa为单桩轴向承载力特征值。 验算各桩所受的荷载时
3、,对于轴心受压的桩基,各桩所受的荷载P应满足 P=(N+G)/n≤Pa (2) 桩间距一般取3~4倍桩径。现行的设计方法是假定承台底面以上的荷载完全通过群桩传递给地基土,没有考虑桩间土直接分担荷载。 2.减沉桩设计方法。减沉桩的原意是承载力满足设计要求,而沉降量过大,因而设置较少量的桩以减少沉降,因而称之为减沉桩。但必须进一步明确的一个基本观点是减沉只有通过减少土中应力来实现。由于减沉桩设置的数量相对少,而减沉之后地基沉降仍是较单桩达极限时的沉降量大的多,有的最终沉降甚至可达150mm,而一般短桩的极限荷载时对应的沉降一般为数毫米,最大也不可能超过5Omm。因而减沉桩
4、一般都能达到极限荷载。这样,可以计算荷载值。 式中△f为设置n根减沉桩地基上承受的荷载值;A为承台总面积;fo为地基承载力设值;n为减沉桩总数;a为每根减沉桩对应的承台面积,a=X2,X为平均桩间距。 若取fo=100kPa,Pu=1000kN,桩间距取为6m,可减少: 即约减少原承载设计值20%;若采用桩间距4m,可减少42%,则可减少较多的沉降量;若采用3m间距的减沉桩,则可减少承载力的74%。 3.按变形控制进行桩基设计和处理。软土地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性,因此,在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题
5、。在软土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施,进行地基处理。处理的目的是要提高软土地基的强度,保证地基的稳定,降低软土的压缩性,减少基础沉降和不均匀沉降。 目前对软基处理,国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、水泥深层搅拌和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,都是行之有效的。对厚度较大的软土地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软土地基一般采用砂桩、石灰桩、化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。 二、
6、桩基工程实例分析 1.工程概况。该工程为某六层商住楼,一层为框架结构,二层以上为砖混结构,底面积为13x90.6m2,房子中间设一伸缩缝,该工程基础采用桩筏与土共同作用的复合桩基,桩基的锚杆静压桩采用逆作法施工工艺,底板为0.25×0.25×17.6m的锚桩,锚桩持力层为较薄的粉砂层(约lm左右)。 拟建场地自地表以下45.7m范围内,场地地层可为6大层,细分为11亚层,自上而下依次描述如表1所示。 表1 底层分层及性质 如采用沉管灌注桩的话,桩长达40m,桩架高度45m,由于拟建场地有高压线通过,桩架可能碰到高压线,所以仅可采用钻孔灌注桩或其他桩型施工。设计上对复
7、合桩基与钻孔灌注桩方案,按经济指标进行对比分析,表明采用复合桩基方案在经济上是非常节省的,能较大程度地降低基础的工程造价,节省工程投资。因而采用复合桩基方案是优化设计方案。 本工程所采用的锚杆静压桩,工艺上采用逆作法施工,即先浇注底板,预留出锚桩孔,造至三层楼时再打锚桩(2.8m一节),然后再造剩下的三层。 2.基础设计。①按变形控制的复合桩基,桩截面为250×250mm2.8m混凝土标号为C30,钢筋为X14螺纹钢。②桩基持力层为地勘报告中第5层,属于粉细砂层,进入持力层大于0.2m,小于0.4m,为此桩端采
