塔机人工挖孔单桩基础设计.doc

塔机人工挖孔单桩基础设计 王晓辉 殷彬 （重庆第三建设有限责任公司）摘要：施工现场中塔机安全问题非常重要，尤其是地基为软弱地质层时塔机基础的安全问题更应当受到重视，因此塔机基础设计应在确保安全的前提下，综合考虑成本和进度问题。桩基础是塔机基础设计的一个重要选择方向，钢筋混凝土灌注桩主要有钻孔桩和人工挖孔桩两大类，本文针对具体的工程实例对塔机基础采用人工挖孔桩单桩的情况进行了计算与分析论证。关键词：塔机基础；桩基；荷载计算一、引言对于施工现场软弱地质层(地基承载力=1230+5915=2115 KNm，安全系数k= /=1.33，塔机抗倾覆稳定性满足要求。3、塔机基础的挖孔桩计算 挖孔桩的单桩承载力计算 在轴心竖向力作用下应当满足下式 （DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范8.3.5） 其中相应于荷载效应标准组合时，轴心竖向力作用下单桩的竖向力值；单桩竖向承载力特征值； =（DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范8.3.7） 桩侧土总摩阻力特征值； 置于基岩上的人工挖孔桩及穿越土层厚度小于10m的机械成孔端承桩、嵌岩桩均不考虑桩侧正摩阻力（DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范8.3.8）。 桩端承载力特征值； 嵌岩深度不小于1倍桩径的嵌岩桩，嵌岩部分的承载力特征值按下式计算：（DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范8.3.10） =式中考虑嵌固力影响后的承载力综合系数取为1.105，当为人工挖孔嵌岩桩时，系数可提高20；桩端地基基岩承载力特征值；地基承载力特征值根据地基极限承载力标准值按下式确定（DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范4.2.3）式中地基极限承载力标准值（按DBJ50-047-2006建筑地基基础设计规范4.2.3条文说明：岩石单轴抗压强度乘以地基条件系数后，等效于岩基荷载试验得到的地基极限承载力标准值,地基条件系数取较完整时1.20.85中的1值）；地基极限承载力分项系数，岩质地基取0.33；桩端横截面面积；代入模型中数据得到：=1.1051.20.3316103.140.8=5276.16KN =6301.4+(3.53.51.2+3.140.815)251.2 =2227.32KN 因塔吊桩基为二级建筑桩，且设计为单桩，故取1.1； =1.12227.32=2450.05 306.3KNm 所以承台暗梁满足抗弯要求。承台受上部荷载的冲切以及承台斜截面的受剪承载力计算 冲切破坏验算式： 剪切破坏验算式：由以上两个验算式可知承台受上部荷载的冲切、剪切破坏能否满足要求与承台的砼强度等级和几何尺寸有关，在本计算书中对承台砼强度等级、几何尺寸和构造配筋等均参照了QTZ63型塔机说明书中要求，并且增加了两根暗梁，所以该承台应能满足上部荷载的冲切、剪切破坏验算。承台受挖孔桩反力的冲切破坏计算冲切破坏验算式：其中作用于冲切破坏锥体上的冲切设计值 =570+367.51.2+601.4=1209KN建筑桩基重要性系数，对于柱下单桩二级建筑桩基取1.1；承台砼C25抗拉强度设计值，取为1.27N/mm;承台冲切破坏锥体的有效高度，取为1200-50=1150mm；冲切破坏锥体一半有效高度处的周长，取最小值为：3.14*1600=5024mma冲切系数，a=0.72/（+0.2）；其中为冲跨比，取值范围为0.21.0，所以取a最小为0.72/（1.0+0.2）=0.6；（JGJ9494中5.6.6.2）因此， =1.11209=1329.9KN=0.61.275024115010=4402.5KN承台受挖孔桩反力的冲切破坏验算满足要求。总之，通过以上的计算验证，我们可以发现采用单桩基础的做法也能够满足塔机基础所需要的承载力、抗冲切和抗剪等要求，与群桩相比施工方便，经济成本也有一定降低；但是，对于不同的地质环境因其计算参数有较大差异，所以在选用何种桩基础时，仍需要经过验算后方可实施；当塔机位于坡地或岸边其桩基应验算边坡稳定性，如有崩塌、滑坡等不良地质现象，应先进行整治。参考文献：1 顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏主编. 地基与基础（第三版）,北京：中国建筑工业出版社，20032 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）.北京：中国建筑工业出版社，19953 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，20024 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）.北京：中国建筑工业出版社，20025 塔式起重机设计规范（GB/T13752-92）.北京: 中国