建筑基础方案设计的若干问题分析[权威资料]

建筑基础方案设计的若干问题分析 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：建筑结构设计里，基础承担着整栋楼的全部荷载，基础的方案如何选择也更显示着结构设计师的水平。本文首先介绍了建筑桩基础的类型及适用范围，并对桩基础设计的若干问题进行了分析，最后以广东中山国际灯饰商城为例，探讨了建筑桩基方案的选择，具有一定的学习借鉴意义。 关键词：桩基础；基础选型；基础设计 Abstract: the design of the building structure, the foundation for the whole building all load, basic plan how to choose and more shows the level of structure designers. This paper first introduced the construction of the pile foundation of the type and scope, and some problems in design of pile foundation was analyzed, and finally the in guangdong zhongshan international lighting mall as an example, this paper discusses the building pile foundation scheme selection, have certain reference significance to study. Keywords: pile foundation； Basic selection； Foundation design TU973+.35 A 在建筑工程总造价中，基础工程占有很大的比重。基础工程的施工难度比较大，所耗费的钢材和水泥量也较多。在每一个建筑工程中，所涉及到的岩土性质也是有差异的。针对工程实际情况选择合理的基础形式和桩型，并确定具体的参数，都在一定程度上影响着工程的经济性。因此，合理的基础设计和基础施工对建筑工程的质量至关重要。为了保证建筑结构的安全和降低工程造价，需要选择合理的基础形式和计算方法。 桩的类型 桩基础的类型分类很多，按照力和作用性质可以分为摩擦桩和端承桩。根据功能来进行分类，可分为横向受荷桩、受压桩、护坡桩、锚桩以及抗拔桩等。通常我们所说的灌注桩和预制桩是根据桩的制作和施工方法来区分的。常用的灌注桩有钻孔灌注桩和沉管式灌注桩，预制桩则是钢筋混凝土桩和木桩等。此外，根据成桩时其对基础的扰动影响可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩 3 种。 常用桩基础的适用范围 在建筑工程中，每一种基础桩型都有自己的适用范围，只有根据工程实际以及岩土性质情况综合考虑，才能确定适合该 工程的桩型。以下简要介绍一些常用桩基础的适用范围及其特点。 预应力混凝土静压管桩。这种桩型具有施工工艺简单、工期占用时间短、质量也有保证且造价不高等优点。缺点则是所使用的设备较重，容易压坏施工表层造成陷机故障；而且该桩在遇上较硬的土层时，穿越能力较差。 超流态混凝土灌注桩。它在地下水位较高的水下作业钻孔灌注桩中应用较多。该桩的优点是能有效提高孔壁的承载力，缺点则是先注混凝土后下钢筋笼的过程中，遇上混凝土强度较高且流动性与和易性较差时，钢筋笼无法插到所需的设计深度。 长螺旋钻孔混凝土灌注桩。这种桩型的优点也较 为明显，如施工操作简单、质量稳定、造价低等。但是，该桩在砂土和水下都成孔不了，并且桩尖的虚土承载力偏低。 电动沉管灌注混凝土桩。在地下水位较高的岩土工程状况中，该桩型应用比较普遍。考虑到具体的施工方式和设备的关系，不能用于较硬土层的穿越，而应该用在一些对承载力要求不高的多层建筑中。 人工挖孔混凝土灌注桩。这种桩型操作简单、造价低，不用机械钻孔设备即可进行，且质量还能得到保证。但是，不宜用于不易成孔和存在地下水的岩土工程地质。 建筑桩基础设计若干问题分析 单桩竖向承载力的确定 在 桩基础的设计中，确定好桩的类型后要对单桩的竖向承载力进行确定。单桩竖向承载力的确定主要是根据桩基的荷载效应、地质条件以及安全等级进行考虑。它指的是单桩在竖向荷载的作用下达到破坏前或刚好出现变形的情况下，所对应的最大荷载。通常情况下，桩身的材料强度和地基土对桩的承载力决定了单桩的竖向极限承载力。单桩竖向承载力的确定原则主要分为三级：一级建筑桩基的确定要综合考虑现场静载荷试验、静力触探以及标准贯入等测试方法。二级建筑桩基的确定除了要综合考虑静力触探、标准贯入以及经验参数的估算情况，还要参考类似地质条件下的试桩资 料。三级建筑桩基的确定主要以原位测试资料为主。如果没有相关资料，可以采用承载力经验参数进行估算。 桩基的静载荷试验 考虑到时间因素的影响，在一些桩基础设计过程中常常以地质报告所提供的参数来确定单桩承载力设计值。由估算的单桩承载力来进行桩基础的设计和施工，且桩基的静载荷试验往往安排在工程施工后进行。这种不科学的做法出现的问题较多，而且出现问题后补桩也很困难，因为工程已经施工完毕。此外，有时还会出现地质报告变更或有出入的情况，这些都会给施工带来不便和困难，影响工程的正常施工和质量。常出现的问 题有两个，其一是不宜采用由地质报告所提供的桩端土承载力标准值和桩周土摩擦力标准值计算得出的场区单桩承载力标准值。这个数值只是一个经验数值而已，并不是实际的测量值。通过对各类桩基础进行试桩和工程桩检测，发现二者数值往往存在偏差。大部分桩的实际承载力比计算值要大，甚至大得比较多。所以，应该采用试桩所获得的实际承载力来进行基础布置，而不是根据勘察报告所估算的承载力来进行布置。同时，还能获得更大的经济效益。其二则是当地质报告数值有问题或者是场地不均匀时，没有进行试桩而直接由地质报告数值进行工程桩施工。这种条件下的施 工困难重重，还会造成一些不必要的浪费。在桩基础的设计过程中，静载荷试验是必不可少的重要环节。静载荷试验对桩基形式、桩入土深度以及桩规格的确定有直接的影响。同时，还在一定程度上影响到施工的难易。因此，只有以科学的试验所获得的准确数据为指导，才能设计出合理、可行和经济的基础方案。 桩长细比的合理确定 在桩基础设计中，合理的选择桩型和桩长非常重要。在实际的工程设计中，不宜采用长细比来控制桩长或桩径，否则会造成工程桩的不必要浪费。为了保证桩身不产生压屈失稳的情况，常以长细比限值来进行控制。如果桩 身太过细长，在桩顶的竖向荷载作用下会造成失稳破坏的情况。但是，对于摩擦型桩来说，不需要考虑长细比的限制。因为桩身应力向下衰减的同时桩会随着荷载的加大而产生沉降，并不会出现压屈失稳的问题。 桩基方案的选择和分析 4.1 工程概况 以中山国际灯饰商城为例。该项目位于广东省中山市，裙房为十一层框架剪力墙结构，主楼为 42 层、总高 192米的型钢混凝土柱 +混凝土剪力墙内筒的超高层建筑，地下室占地面积约 3.5 万平方米，基础面标高约为 -10.6 米。 4.2 桩基方案的选择 在进 行基础设计时，可供选择的桩型有三种：预制管桩、人工挖孔桩以及钻孔灌注桩。基础桩型的选择要做到经济合理、技术可行。在选择时，不仅要考虑到成桩的可能性以及对环境可能造成的影响，还要兼顾能满足到建筑物结构荷载和变形的要求。在进行桩基础的选型时，综合考虑各方面的因素，如设计、场地和施工条件等。根据工程地质报告，考虑地下水和土的腐蚀性问题。在长期浸水条件下的防腐蚀问题中，人工挖孔灌注桩和钻孔灌注桩都具有优势，而预制管桩是空心成品管桩，在施工过程中需要接桩，因此不宜采用预制管桩。由此，该工程主要考虑采用灌注桩。在考虑施 工时可能产生 “ 挤土效应 ” 的问题上，也以人工挖孔灌注桩和钻孔灌注桩为宜。因为二者都是非挤土桩，在施工时不易产生 “ 挤土效应 ” 。最后，对工程单桩承载力和经济性指标进行估算，确定该工程桩基础采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩具有单桩承载力高的优点，其钻孔桩的成孔直径较大，受力比较清楚，施工操作也简单。此外，使用这种桩能钻夹层，把桩端支承在持力层上非常牢靠，从而有效地提高其单桩承载力以及桩端的嵌岩情况。该钻孔灌注桩桩长约为 40m，基础形式为桩 +承台 +抗浮底板。因抗浮水位有 10.6 米深，柱跨大部分为 11.2mX11.5m，故抗 浮底板厚度为 800mm 厚，配筋率约为 0.26%，柱上板带处配筋率更达到 0.5%。底板的造价会比较大，但相对采用均匀布置抗拔桩或设置抗拔锚杆的方案来说，这种基础方案的优点在于基础传力及抗浮路径明确；节省过多的抗浮桩数；节省工期等。 结束语 在进行建筑基础方案设计的桩型选择时，要综合多方面的因素进行考虑，如工程地质条件、施工条件、经济造价以及结构性质等，以此选出经济合理、技术可行的桩基础类型。建筑基础方案的设计是否合理直接关系到整个建筑工程的质量，因此，合理的选择桩型至关重要。同时，也是结构设计师的一项重要而关键的工作。 参考文献 1 陈国兴高层建筑基础设计 M北京：中国建筑工业出版社， 2000 2 陈晓平基础工程设计与分析 M北京：中国建筑工业出版社， 2005 3 晏文峰高层建筑基础选型与设计 J中外建筑， 2007， (1)： 8586 4 张小松探讨桩基础设计中值得注意的问题J科技信息， 2009， 3,2527 5 吴盛有浅谈桩基施工技术设计与施工控制J中国高新技术企业， 2009， 1,3638 6 郭全全高层建筑基础设计中几个问题的探讨J科技情报开发与经济， 2001,2， 5859. 阅读相关文档 :从城市可持续发展模式浅探企业组织建构思路 生态学在倒置 A2O 工艺运行管理的应用 建筑项目山体边坡支护施工技术 可再生能源与新农村建设 公交站亭的防雷设计探讨 国道 205 深圳段改建工程给排水系统设计与施工 现代化大厦的楼宇自动控制 高速公路岩溶隧道施工安全 浅谈土地利用总体规划实施保障措施 土木工程建设中对建筑结构基础设计的 探析 碳排放经济与上游天然气生产企业和城