桩基工程若干设计问题研讨.ppt

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1、刘祖德教授博导傅旭东教授博导邹勇博士司马军博士高工杜斌博士2007.09上海桩基工程中若干概念设计问题第八届全国桩基工程学术年会报告武汉大学土建学院武汉大学设计研究总院汇报提纲1．软土地区单层排架厂房地坪桩基托换加固方案优化2．应力解除孔在挤入式密集群桩基础中的应用3．普遍推广PHC管桩以来桩基设计施工新矛盾的解决办法4．警惕扩底式灌注桩基础水平向承载力低下的软肋5．排桩+高压旋喷桩构成复合板墙的抗水平推力大增6．人工挖孔桩的几种工程事故特例分析8．打入桩的几种工程事故的特例分析9．桩在桥梁和其它建（构）

2、筑物纠偏中的应用7．钻（冲）孔灌注桩的几种工程事故特例分析10．QY小区B栋（18层楼）事故的多因一果1．软土地区单层排架厂房地坪桩基托换加固方案优化1.1误区沿海深厚淤泥地基上人工填土强夯压实层能提供承载力软基上带桩排柱基础与无桩地坪连结一起浇筑先造带桩排柱基础，后施工厂房地坪填土大量使用有致命缺陷的柔性桩复合地基（悬挂桩、围封桩、长短散布桩）来加固厂房地坪地基砂桩与加固桩（无论刚性还是柔性）同时混用1.2危害厂房地坪工后沉降过大，持续不休止，形成凹坑厂房地坪过量沉降形成对桩较大负摩阻力，牵连排架结构东

3、倒西歪，桩被压断柔性桩被各个击破，地坪下陷地坪下产生大量脱空现象1.3优化途径提出主动托换桩和被动托换桩不同机理及其适用条件应用性价比较高的素砼刚性桩复合地基，甚至采用PHC管桩应用应力隔离桩或应力隔离孔，解决地坪沉降对厂房排架桩基形成负摩擦力影响问题处理事故中小直径钢管纤维桩的应用托换加固桩与排水固结体不同时混用地坪与厂房排桩基础不连结，设沉降缝慎用悬挂桩、围封桩、长短散布桩（指柔性桩）分清已建建筑物和待建建筑物的地坪托换加固的不同概念和工作机理2.1事故实例武汉市某住宅小区，密集满堂打（压）入式PHC

4、管桩（φ500）600余根。施工后期，压桩使两侧已建成的11～12层小高层楼邻近部位上抬20～30mm，致产生大量倒八字裂缝，发展延伸至3～4层外墙体表面和内墙。后在基础边缘外设置适量的应力解除孔（SRB，StressReleaseBoring）后，方使转危为安。2．应力解除孔在挤入式密集群桩基础中的应用2.2挤桩的其他危害性压桩引起邻桩“吊脚”，沉降过大建筑物区向四周挤扩，使桩位偏移，桩杆倾斜施工地面隆起，地基应大过大，Δu增长过高工后地基排水固结，承台底面脱空挤桩对邻房邻坑导致失稳、横移或坍塌2.3S

5、RB（应力解除孔）的功能和应用领域SRB可防止群桩基础对邻房邻坑挤压推移的破坏作用SRB可减少紧邻建筑物应力叠加，相互牵扯的不良影响SRB在土质高边坡抗滑桩排中单桩背面可减少应力集中效应，降低桩被各个击破事故出现的概率SRB在建筑物纠偏工程中大量被用作应力隔离技术SRB成孔后可灌入EPS泡沫塑料柔性材料长期发挥作用3．普遍推广PHC管桩以来桩基设计施工新矛盾的解决方法3.1问题由来至今设计中普遍延用单桩静力公式法设计计算桩长但地质条件千变万化，大致分三种类型：从静力触探比贯入阻力Ps随深度关系曲线来分析，

6、有Ⅰ，突变型；Ⅱ，渐变型；Ⅲ，跳跃型。如下图：施工中强调“双控”标准来确定打（压）入桩长：一是依据静力公式法计算配套规范设计参数；二是打（压）入贯入度和压桩力，但它招致大量桩难以到位，或出现不少断桩事故。传统打入式预制桩在历史上全球范围内普遍产生类似的事故，最典型的就是1972～1973年上海金山石化工程“桩森林”事件。PHC桩在某大型电厂老粘性土地层中打入施工，招致大量未入土桩段上密集环状贯穿性水平裂缝，仍无法到位。3.2解决的途径（建议）对“双控”要求应有实事求是的认识和处理态度。规范所提供的设计参数

7、不可能全面反映不同工程的沉桩过程中可能出现的各种物理现象，如挤密、触变、液化等。大桩小桩不同，长桩短桩不同，多桩少桩不同，先打后打不同，平面施工顺序不同……“双控”要重视长期效果，整体效果。应由建设、设计、施工、监理四方会同解决“拒打（压）”问题，不能一家主观武断决定。重视“试打（压）桩”这一道程序，配备足量的监测手段（测力、测沉、测斜、测土压和测Δu等试验），认真分析研究。设计者对岩土工程勘察报告的深入再分析工作不可或缺。上图中，“拒打”现象主要发生在Ⅰ型地层条件中，软土下直接下卧有Ps≥7MPa的中密

8、以上砂层，很快出现紧密下卧层，这时绝不能一味向下猛打，老粘性土中亦然。Ⅱ型地层中桩端宜设在Ps=7～10MPa之间的范围内，再向下打对桩身不利。Ⅲ型地层条件中桩端设置高程不确定性因素很多。持力层性质和厚度，以及下卧软土层强度均是主要因素。采取引孔、管桩孔内向下植芯补强、压浆扩底、设应力解除孔等措施，减少“拒打”出现概率，提高单桩有效承载力和桩基整体承载力，防止高Δu，高土中应力、高水平位移等现象。4．警惕扩底或灌注桩基础水平向