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1、地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.9No.12预应力混凝土管桩在地下室抗浮中的应用仇建军蔡小华龚福初(中国有色金属工业长沙勘察设计研究院)摘要通过地下室工况分析,以工程实例说明了结合地下室基础形式及使用要求选择抗浮措施的设计思路,并根据场地工程地质条件,通过技术对比分析,阐明了预应力混凝土管桩作为抗拔桩的优越性及施工要点。关键词抗拔桩抗浮设防水位地下室抗浮预应力混凝土管桩地下建筑物包括地下车库、商场、水池等,通称场地岩土工程条件、周围环境条件等,按照施工可地下室,
2、其所受地下水浮力的大小等于地下室排开行、经济合理的原则进行设计,下面以工程实例说明的地下水的重量。在地下室结构荷载不大、地下水预应力管桩与顶板堆载在地下室抗浮中的综合应位较高的情况下,地下室所受浮力将大于地下室自用。重及作用其上的固定荷载之和,此时,由于结构荷载1工程实例或暴雨形成的地下水分布不均匀,地下室将产生不均匀上浮,从而导致地下室结构破坏。根据文献某小区为解决停车位严重不足的问题,需利用[1]的规定,地下室需进行抗浮稳定性验算,且应满休闲空地修建2层地下停车库(负1层为半地下足下式要求:室),长100.0m,宽40.0
3、m,层高3.70m,底板厚400W+G1.05F(1)㎜,0.00(室外地面)绝对标高为5.40m,地下室式中:W地下室自重;G作用在地下室上的底板底绝对标高为0.20m,框架剪力墙结构,顶板上固定荷载;F地下水浮力,按抗浮设防水位计算。需进行休闲景观设计。当不满足式(1)时,地下室需采取抗浮措施,包根据勘察资料,场地地貌单元属珠江河口三角括增大地下室结构荷重、顶板堆载、抗拔桩、抗浮锚洲,地下室抗浮设防水位为黄海高程5.20m,场地内杆、降水或利用基坑侧壁支护结构抗浮等。地层及其桩基承载力指标等列于表1。地下室抗浮应根
4、据其基础形式、使用要求以及表1桩基承载力指标钻(冲)孔灌注桩预应力管桩岩土名称侧摩阻力端阻力特征值qpa/kPa侧摩阻力端阻力特征值qpa/kPa特征值(桩入土/m)特征值(桩入土/m)qsa/kPaL15L>15qsa/kPa95、收稿日期2006-06-1940岩土工程界第9卷第12期地基基础工程方式也随之发生改变。对地下室工程桩而言,桩的2地下室地基基础选型分析侧摩阻力并非定值,存在退化效应,机理如下:2.1地下室工况分析当地下水位低于某临界水位时,桩或桩端土处于受压状态,并产生压缩变形,桩周土受到向下的剪地下室抗浮应结合基础形式进行设计,且应考力;反之,桩处于受拉状态,产生拉伸变形,桩周土受虑地下室在使用过程中两种极限工况。到向上的剪力。多次反复之后,桩周土受到重塑,抗极限工况1:在枯水期,地下水下降至地下室底剪强度逐步降低,桩土接触
6、面粗糙程度下降,从而导板以下,地下水对地下室的浮力为零,地下室基础承致桩周土对桩的侧摩阻力减弱,抗拔力降低。受的竖向压力最大,包括全部固定荷载及活荷载,由与预应力混凝土管桩相比,一方面,钻孔桩的桩于地下室底板下的淤泥及淤泥质粘土的强度身刚度较弱;另一方面,因受施工工艺影响,钻孔桩低、分布不均匀,天然地基不能满足强度及变形要桩底常残留沉渣,桩侧常形成泥皮。所以,在相同压求。力作用下,钻孔桩桩身变形量及桩端土的沉降量较极限工况2:丰水期,地下水上升至抗浮设防水大,桩土间产生的相对位移较大,在桩的受力变化过位,地下水浮力大于地下室
7、自重,地下室需采取抗浮措施,天然地基或复合地基不能满足地下室抗浮要程中,钻孔桩的桩周土受重塑的程度更严重,桩土界求。面的粗糙程度要下降得更快,桩周土对桩的侧摩阻综上所述,地下室需采用桩基,其承载力应同时力更易退化。满足抗压及抗浮要求。(3)钻孔桩的抗拔力离散性大,发挥作用不同步:影响钻孔桩抗拔力的因素很多,包括地质条件的2.2桩基承载力差异、泥皮厚度、桩土接触面粗糙程度、混凝土质量、根据地下室工况和文献[1]、[2]的相关规定,钢筋弯曲、塌孔、缩径、断桩等,故而,钻孔桩的抗拔桩基承载力应满足:力具有较大的离散性。同样,上述因素
8、也影响桩的极限工况1(抗压):抗拔力的同步发挥,在相同的桩土相对位移下,地质N1RaW+G+L(2)条件差、泥皮厚度大、桩土接触面平滑、钢筋弯曲的Ra=uqsiali+qpaAP(3)桩的抗拔力发挥得要差。若抗拔力较弱的桩事实上极限工况2(地下室抗浮):承担
