浅谈我国软土地区多层建筑的桩基设计技术分析

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1、浅谈我国软土地区多层建筑的桩基设计技术分析随着科学技术的飞速发展，高层多层建筑物越来越多。在软土地区，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。然而，由于地质基础情况多样化、复杂化，因此具有经济性、可靠性、适用性的新型桩基的设计开发已成为地基界的一项重要的课题[1,2]。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，桥基设计卞要围绕以卜两个方面讲行

2、。本文在分析桩基础设计方法研究和桩基础计算方法的基础上，着重分析了软土地区的地基模型与软土地基的桩基沉降变形模型的分析。1基础设计方法和计算方法分析现行桩基设计步骤一般是:首先根据建筑物的具体情况、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。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。

3、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50mm。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。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、

4、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。桩基础是一种历史悠久的基础形式。早在占代的建筑活动中就己有利用木桩来解决软土地基上的基础建造问题。桩在建筑物中起着承担上部结构载荷，与土体或基岩相连接，将上部结构的载荷传递到桩周土体、基岩中，从而降低上部结构、基础的总体沉降、差异沉降;同

5、时桩基础又能有效地承受一定的水平载荷和上拔力，因此，桩基础能提高建筑物的抗倾覆能力;此外，桩基础还常常用来减少地基基础的振幅，减弱机器振动对于结构物的影响;桩基础比天然地基具有更好的抗震性能，可以减小震陷。所以，桩基础是土质不良地区建造建筑物，特别是高层建筑和重型厂房以及各种具有特殊要求的建筑物所广泛采用的基础形式。目前，应用线弹性理论计算弹性地基中的桩基的方法比较成熟。2软土地区地基模型分析当上体受到外力作用时，上体内部产生应力和应变，地基模型就是描述地基上应力和应变关系的数学表达式。合理地选择地基模型是基础设计中的一个重要问题。要根据建筑物负载的大小、

6、地基性质以及地基承载力的大小不同，合理选择地基模型。所选用的地基模型应尽可能准确地反映土体在受到外力作用时的主要力学性状，还要便于利用己有的数学方法和计算手段进行分析。其中，实际的基础刚度大多是介于柔性基础和绝对刚性基础两种情况之间的。通过上部结构与地基基础共同作用分析，可以求得地基反力分布。当建筑物的荷载较小，而地基承载力较大时，地基土的应力应变关系可用线性弹性地基模型分析。常用的二种线性弹性地基模型为:文克勒(Winkler)地基模型，弹性半空间地基模型和分层地基模型。文克勒地基模型和弹性半空间地基模型正好代表线性弹性地基模型的两种极端情况。文克勒地基

7、模型计算简便，只要k选择得当，可获得较为满意的结果。地基土越软，土的抗剪强度越小，该模型就越接近实际清况。但是，文克勒地基模型忽略了地基中的剪应力，没有考虑基底范围外的地基变形，在有些情况下误差相当大。弹性半空间地基模型虽然具有能扩散应力和变形的优点，比文克勒地基模型更合理些，但由于它的扩散能力往往超过地基实际情况，致使计算得到的沉降量和地表沉降范围都较实测结果偏人，同时也不能反映地基土的分层特性。分层地基模型，此模型能较好地反映地基土扩散应力和变形的能力，比较容易地考虑土层非均质性沿深度的变化和土层的分层，计算结果比较符合实际情况。当建筑场地和建筑物的形

8、式确定以后，人们可以通过荷载的大小、建筑物的基础类型和埋深、场地的