沉井与墩基础.ppt

第八章沉井与墩基础 内容提要 概述沉井的类型与基本构造沉井的施工沉井的设计与计算对沉井设计理论的讨论墩基础的类型与特点墩基础的承载力与变形墩基础设计要点墩基础施工要点墩基工程质量检测 8 1概述 沉井以现场浇注 挖土下沉方式设入地基中的深基础墩基础在地基中钻孔或钻井灌注混凝土而形成的短粗型深基础 沉井断面尺寸大 承载力很高 多做为大 重型结构物的基础在桥梁 水闸 港工等工程中应用广泛施工方便 对临近建筑物影响小 内部空间可利用是工业地基尤其是软土中地下建筑物的主要地基类型之一 墩基础是一类短而粗的深基础外形和工作方法同桩相似 与桩的定义界限不明显断面尺寸较大 墩身较短 体积巨大 一般不采用打入 压入方法 只能采用灌注 砌筑方法在桥梁和建筑工程中广泛应用 尤其是在高层建筑及重型构筑物设计中 单墩支持单柱的方案越来越多断面尺寸 0 8 2 0m 可达到6m 深度 6 20m 长径比不大于30 墩基础支撑在较硬的土层或岩层上 墩的底部可做成扩底墩水平承载能力和抗拔能力比单桩好用墩基础代替群桩基础 可避免复杂的设计施工方法 节省占地面积 取得明显的经济效益在港口码头 公路及铁路桥梁 海洋钻井平台 堤坝与岸坡及高层建筑中应用广泛体型大 承载能力高 使得墩常以单独或小组方法工作 并承担较大的风险 故设计 施工 监测的要求高 墩基础与桩基础的区别桩是细长的地下结构 墩的断面尺寸较大 长细比较小墩不能以打入或压入法施工墩往往单独承担荷载 且承载力比桩高得多墩的荷载分担与传递机理与桩有所不同 墩基础与沉井基础的区别沉井自身结构不同于实心的墩沉井的外形轮廓尺寸比墩大很多沉井的承载能力比墩高施工方法不同 沉井 带刃脚的井筒状构造物 用人工或机械方法清除井内土石 主要借自重克服井壁与土层摩阻 逐节下沉至基底设计标高的基础 图8 1沉井基础示意 8 2沉井的类型及基本构造 沉井 特点下基深 hmax 220m 适用于深水 整体性强 稳定性好 承载力大造价高 施工期长 不排水施工时难于克服刃脚下孤石 沉船 树干等障碍物 易发生流砂现象适用条件上部荷载较大在山区河流中冲刷大河水较深 采用扩大基础施工围堰有困难 沉井的作用及适用条件 按沉井横截面形状分类单孔沉井 单排孔沉井 多排孔沉井按沉井竖直截面形状分类柱形沉井 阶梯形沉井 锥形沉井下沉方式就地制造下沉沉井 一般沉井 浮运沉井制作材料砼沉井 钢筋砼沉井 竹筋沉井 南昌赣江大桥 白沙沱长江大桥 钢 砖石 木 8 2 1沉井的类型 按沉井的横截面形状分类单孔沉井 圆形 正方形及矩形 力求简单对称 利于受力 便于施工单排孔沉井 有两个或两个以上的井孔 各孔以内隔墙分开并在同一方向排布 矩形 长圆形及组合形状多排孔沉井 沉井内部设置数道纵横交叉的内隔墙 图8 2沉井的平面形式 按沉井竖直截面形状分类柱形沉井 下沉过程不易倾斜 井壁接长简单 模板反复利用阶梯形沉井 下沉阻力小 刃脚处的台阶高度一般为1 2m 阶梯宽度为10 20cm锥形沉井 带斜坡 坡比一般为1 20 1 50 下沉阻力小 下沉不稳 制作较困难 图8 3沉井的竖向剖面图 柱形 阶梯形 锥形 8 2 2沉井基础的构造 沉井组成井壁刃脚内隔墙井孔凹槽封底盖板 图8 4沉井的一般构造 a 柱形 b 阶梯形 c 阶梯形 d 锥形 一般 厚0 8 1 5m 每节高 5m 砼强度等级 C15 例 湘江大桥 一桥 8 墩 上节厚2 6m 下节3 0m 22 12 5m 下沉12 6m 图8 4沉井立面形状 井壁 沉井主要部分 下沉过程起挡土 挡水及压重作用 为深基础的护壁和建筑物的基础 刃脚 井壁下端楔状部分 利于切入土中加速下沉 一般底面 踏面 厚不大于15cm 以型钢加强 高1m以上 砼强度等级 C20 图8 5刃脚构造示意 内隔墙 加强沉井整体刚度 施工时井孔作为取土井 以便在沉井下沉时掌握土位置控制下沉方向 防止或纠正沉井倾斜或偏移 内隔墙的间距一般不大于5 6m 厚度一般为0 5 1 0m一般要求隔墙底高出刃脚底面0 5 1 0m 图8 6隔墙构造示意 井孔 挖土排土的工作场所和通道 位置 取土井的平面布置应与中轴线对称 以利于沉井均匀下沉大小 由取土方法而定 采用挖土斗取土时 应能使挖土斗自由升降 一般宽度 3m 对称布置 20 凹槽 使封底砼和井壁结合良好 深约0 15 0 30m 高约1 0m 距刃脚底面一般在1 5m以上 图8 7凹槽构造示意 封底和盖板封底厚由计算确定 顶面突出刃脚根部不小于0 5m 并达凹槽上端 砼强度一般地基C20 岩石地基C15 盖板厚一般1 5 2 0m 井孔充填砼时砼应 C10 顶盖厚度一般为1 5 2 0m 沉井顶部浇注钢筋砼顶盖 承托上部结构 图8 9封底和盖板示意 8 3沉井的施工 旱地沉井施工 平整场地 制造第一节沉井 拆模及抽垫 挖土下沉 接高沉井 井顶围堰 地基检验和处理 封底 充填井孔 浇筑顶盖 水上筑岛 水流速不大 水深 3 4m时采用 砂岛应高出施工最高水位0 5m以上 在岛上浇筑沉井 浮运沉井 水深筑岛困难时采用 岸边制作 滑入水中 井壁为空体可浮于水面 就位后灌注砼下沉至河床 8 3 1沉前准备 铺垫木 枕木 方木 立模板绑钢筋注混凝土 养护土内模制造沉井刃脚 清理场地制造第一节沉井 图8 11制造第一节沉井实例 图8 10基坑砂垫层剖面图 首节沉井制作 首节沉井制作 第二节沉井的制作 沉井下沉中 沉井隔墙钢筋的绑扎 拆模及抽垫 拆模顺序 井孔模板 外侧模板 隔墙支撑及模板 刃脚面支撑及模板 抽垫顺序 内壁 短边及长边下对称同步 长边下隔1根撤1根 最后以定位桩为中心由远而近对称撤除 图8 11沉井垫木 a 圆形沉井垫木 b 矩形沉井垫木 取土下沉 8 3 2取土下沉 图8 12除土下沉示意 排水下沉当沉井穿过的土层较稳定 不会因排水而产生大量流砂时 可采用排水下沉 8 3 2取土下沉 图8 12排水下沉 挖土和取土方法土质为砂土或软黏土时 用水力机械施工砂 卵石层或硬黏土层时 采用抓主斗出土 不排水下沉当上层不稳定 地下水涌水量很大 为防止因内排水而产生流砂等不利现象 需用不排水下沉 8 3 2取土下沉 图8 13不排水下沉 挖土和取土方法使用机械抓主斗 或用高压水枪破土 然后用空气或吸泥机将泥水排出 泥浆套下沉法泥浆套下沉法是在井壁与土层之间设一层触变泥浆 靠泥浆的润滑作用大大减少土对井的阻力 使沉井又快又稳地下沉 8 3 2取土下沉 8 3 3接筑沉井 第一节沉井顶面下沉至距地面还剩1m 2m时 应停止挖土 接筑第二节沉井 接筑前应使第一节沉井位置正直 凿毛顶面 然后立模浇筑混凝土 待混凝土强度达设计要求后 再拆模继续挖土下沉 每次浇注的最大高度不宜超过5m 对称 均匀地浇注 以防倾斜 8 3 4沉井封底 达到设计标高后 停止挖土 准备封底优先考虑干封 其成本低 施工快 易保证质量封底一般采用素混凝土要确保封底质量 封底要预留集水井集水井用于当封底混凝土未达到设计强度时连续抽水 待封底达到强度要求后将其封死水下封底应特别注意保证混凝土浇注质量 厚度应按施工中最不利情况由素砼强度及沉井抗浮要求计算确定 浮运沉井 水深筑岛困难时采用 岸边制作 滑入水中 井壁为空体浮于水面 就位后灌注砼下沉至河床 图8 13浮运沉井施工示意图 浮式沉井 双壁钢壳 直径21 4米净高13 6米 8 3 5沉井下沉所遇问题及处理 偏斜 沉井偏斜大多发生在下沉不深时 导致偏斜原因有多种 纠偏方法有 除土 压重 顶部施加水平力难沉 即沉井下沉过慢或停沉 原因 侧阻过大 踏面过大 孤石树根等 解决方法 射水 加重井壁 减小踏面 小型爆破 突沉 沉井产生较大的倾斜或超沉 突沉常发生于软土地区 主要原因是井壁侧阻较小流砂 在粉 细砂层中下沉沉井 易出现流砂现象 主要原因是土中动水压力的水头梯度大于临界值 防治措施有 采用井点降水及不排水除土 或向井内回灌水 沉井偏斜 主要内容 沉井尺寸的确定沉井作为天然地基上基础的计算沉井自重的验算第一节井壁在自重作用下应力验算刃脚验算沉井井壁计算沉井封底混凝土的计算沉井抗浮验算 8 4沉井的设计与计算 沉井高度沉井底面标高 主要根据上部荷载 水文地质条件及各土层的承载力等确定 沉井作为基础 其顶面应埋入地面0 2m或地下水位以上0 5m 8 4 1沉井尺寸的确定 沉井尺寸的确定 沉井平面形状和尺寸沉井平面形状应根据上部建筑物的平面形状决定 为取土方便 取土井宽度 2 5m 沿沉井中心线布置为防止下沉过程中少许偏斜对建筑物影响 要求留襟边 其宽度 下沉总深度的2 且不得小于20cm 上部建筑底部长宽尺寸为A0 B0 沉井下下沉高度为h0 沉井顶面尺寸为A A0 2 0 02 0 04 h0或A0 20cmB B0 2 0 02 0 04 h0或B0 20cm井壁厚度一般为0 7 1 5m 内隔墙厚度为0 5m左右 8 4 1沉井尺寸的确定 地基强度 沉井作为深基础时 一般要求下沉至坚实土层或岩层上 且地基强度须满足 F 作用于沉井顶面处荷载 G 沉井自重Rf 井侧总摩阻力Rj 沉井底部地基土的总反力Rj fa A fa为基底土承载力特征值 F G Rj Rf 沉井作为天然地基基础计算 式中 8 4 2沉井作为天然地基上基础的计算 础 井侧总摩阻力Rf 可假定井侧总摩阻力Rf沿深度成梯形分布 距地面5m范围内按三角形分布 5m以下为常数 故总摩阻力为 Rf U h 2 5 q U 沉井周长 q 单位面积摩阻力加权平均值 图8 15井壁摩阻力分布假设 8 4 2沉井作为天然地基上基础的计算 8 4 3沉井自重验算 确定沉井的外形尺寸和壁厚时 应保证沉井在各种施工阶段能克服四壁摩阻力Rf而顺利下沉 即 G 各种施工阶段沉井的自重 Rf 沉井井壁土的摩阻力 为保证沉井在施工时能顺利下沉到设计标高 需要验算沉井自重是否满足下沉要求 用下沉系数K表示 在抽出垫木及挖土可能有不均匀等不利条件下 第一节井壁在自重作用下应按单支点 简支梁等验算井壁强度 8 4 4第一节井壁在自重作用下应力的计算 开始下沉 不排水取土下沉 图8 19底节沉井支点布置示意 圆形沉井按支撑在相互垂直直径的四个点验算 不排水下沉时 可能遇到障碍物 按直径两端支点下沉 考虑下两种最不利情况 刃脚外挠 刃脚内侧入土1m 并刚接筑完上节沉井 井顶露出地面或水平面约一节沉井高度时处于最不利位置 此时因自重作用 产生向外挠曲 刃脚内挠 沉井下沉至接近设计标高 刃脚下土已掏空 沉井自重全部由外侧摩阻力承担 此时在外侧水 土压力作用下 使刃脚产生向内挠曲 刃脚竖向内力计算 图8 20刃脚向外绕曲受力示意图 图8 21刃脚向内绕曲受力示意图 8 4 5刃脚计算 计算土压力和水压力总的土压力 刃脚外挠 图8 22刃脚受力图 8 4 5刃脚计算 土压力作用点到刃脚底面的距离为 计算水压力 总水压力 水压力作用点到刃脚底面的距离为 计算井壁侧的摩擦力按以下两个公式取较小值 刃脚外挠 图8 23井壁摩擦力T及刃脚下的反力 8 4 5刃脚计算 刃脚外挠 8 4 5刃脚计算 计算刃脚下土的反力Rj 图8 24Rj作用点计算 Rj作用点计算法 假定U为三角形分布 则作用点在距离刃脚底面1 3高度处 刃脚外挠 8 4 5刃脚计算 计算刃脚自重 刃脚外侧的摩擦力计算作用在刃脚外侧的摩擦力的方法与计算井壁侧面摩擦力T的方法相同 取较大值 目的为使刃脚弯矩为最大 刃脚外挠 8 4 5刃脚计算 作用于刃脚上的水平外力的分配 沉井刃脚一方面看做固着在刃脚根部的悬臂梁 又可看做一个封闭的水平框架 悬臂作用 框架作用 刃脚外挠 8 4 5刃脚计算 刃脚内侧竖直钢筋的确定 求得刃脚上所有外力的大小 方向和作用点后 即可求算作用在刃脚根部截面上单位周长的轴向力F 水平剪力V以及对刃脚根部截面中心O点的力矩M 根据F V M计算刃脚内侧所需的数值钢筋 钢筋面积不小于根部总截面面积的0 1 布置钢筋时应深入悬臂根部以上0 5l1 图8 22刃脚受力图 刃脚向内挠曲 8 4 5刃脚计算 计算刃脚外壁的土压力和水压力 土压力和第一种情况相同 水压力的计算 不排水下沉 井壁外侧水压力按100 计算 井内水压力按50 计算 也可按施工中的水头差计算 排水下沉时 在不透水土中 按静水压力的60 计算 图8 23刃脚向内挠曲 因刃脚下的土已掏空 故Rj 0 U 0刃脚上的侧面摩擦力与第一种情况相同 取较小值刃脚自重计算 外侧竖向钢筋的计算和布置 同第一种情况 刃脚水平内力计算 8 4 5刃脚计算 矩形沉井视为封闭的水平框架计算刃脚处于第二种不利情况下 刃脚受到最大水平剪力 作用在刃脚上的外力与计算刃脚向内挠曲时一样 由于水平钢筋只分担作用在水平框架上的的荷载 采用分配系数cf作用在水平框架上的均布荷载p等于作用在刃脚上的水平外力乘以系数cf 刃脚水平内力计算 8 4 5刃脚计算 圆形沉井同一标高上的土压力 理论上应是均匀的 但实际上由于倾斜 土质不均匀等原因 会引起土压力不均匀分布 为计算方便 采用调整土的内摩擦角值来解决 井壁上互成90 的两点处的径向土压力位pA和pB 计算pA的内摩擦角采用 2 5 5 计算pB的内摩擦角采用 2 5 5 图8 26圆形井壁上压力的调整 作用在A B截面上的内力为 刃脚水平内力计算 8 4 5刃脚计算 圆形沉井刃脚的环向拉力计算沉井下沉途中 由于刃脚内侧的土反力的作用 使圆形沉井的刃脚产生环向拉力N 其值为 井壁水平内力计算 8 4 6沉井井壁计算 井壁水平外力沿深度变化 井壁水平内力应分段计算 计算水平内力时 最不利位置是沉井下沉到设计标高 且刃脚挖空时 把井壁看做框架 计算各分段的内力及水平钢筋 井壁水平内力计算 8 4 6沉井井壁计算 位于刃脚根部以上高度等于井壁厚度的一段井壁施工阶段的水平荷载有 自身的水平荷载 刃脚传递的水平剪力 其值等于作用在悬臂梁上的水平外力乘以分配系数cb作用在此段井壁上的均布荷载为 其余各段按断面变化为准 将井壁分为数段 取每一段中控制设计的井壁进行计算 作用在框架的水平荷载为 井壁垂直受拉计算 8 4 6沉井井壁计算 井壁受拉的最不利情况为沉井达到设计标高此时 上部井壁被土夹住 刃脚下的土已挖空 沉井好像挂在土中 在井壁内将出现较大的拉力 使井壁有拉断的危险 作用在井壁的侧面摩阻力 按沉井可能被夹住的不利位置 此时假设井壁摩阻力沿深度成倒三角形分布 井壁垂直受拉计算 8 4 6沉井井壁计算 等截面井壁根据自重和倒三角形分布的摩阻力相等 推得x处的井壁摩阻力 图8 27等截面井壁受拉计算 x处的拉力为 对上式求导 求得最大拉力位置为x 2 最大拉力为G0 4 井壁垂直受拉计算 8 4 6沉井井壁计算 非等截面井壁 图8 27非等截面井壁受拉计算 沉井上部侧摩阻力为 井壁x处的拉应力为 任意高度上的摩阻力为 沉井封底混凝土计算 8 4 7沉井封底砼计算 在施工抽水时 封底砼承受基底水和土的向上反力 此时若砼的龄期不足 应考虑砼的强度折减沉井井孔用砼填实时 封底砼应承受基础设计的最大基底反力 并可计入孔内其他填充物作用在封底砼的重量 沉井抗浮验算 8 4 8沉井抗浮验算 抗浮稳定系数 当沉井下沉到设计标高 砼封底并做好钢筋砼顶板 抽除井内积水后 而内部结构及设备尚未安装 井外地下水位达最高时 应考虑沉井的抗浮稳定 即要求K2 G 沉井结构的自重 P 水对沉井的浮力 等于地下水位以下沉井排开同体积的水重 沉井井壁上的土压力计算 8 5对沉井基础设计理论的讨论 目前沉井土压力计算多采用朗肯 Rankine 及库伦 Coulomb 土压力理论 由于沉井结构的刚度较大 井筒的截面尺寸一般不很大 通常处于空间受力状态 故用平面问题进行土压力的计算不尽合理 当深度较大时 误差更明显虽有一些考虑空间问题因素的沉井土压力计算方法 但较复杂 不宜使用 沉偏时土压力的轴向分布 8 5对沉井基础设计理论的讨论 传统的土压力理论计算土压力 考虑沉偏时沉井周围土压力分布时 现行的方法是对圆形沉井 采用调整土内摩擦角法 矩形沉井按均布考虑 实际沉偏时 沉井在偏斜方向两端点处的土压力状态及量值不同 且与沉井的平面尺寸 深度及纠偏方法等有关 调整内摩擦角的做法本身随意性很大 且其依据是否充分 到底能否放映上述因素 尚不清楚 考虑压力的重液法 8 5对沉井基础设计理论的讨论 鉴于沉井土压力机理尚缺乏研究 传统土压力理论计算很粗略 与实际出入很大为简化计算 可近似的将水和土视为水土混合重液 按重液静压力施加于沉井井壁 即重液法重液法简单易行 具有一定使用价值 在国内外均有应用 沉井底面土层的承载力 8 5对沉井基础设计理论的讨论 沉井底面尺寸较大 进行足尺试验测定沉井底面土层承载力是十分困难甚至是不可能的估算沉井竖向承载力值时 需确定沉井底面土层承载力特征值通常按浅基础作用下的地基承载力做深 宽度修正后用于计算实际上由于深井深度大 沉井底面处土层的承载力属于深基础承载力课题 墩基础的类型 8 6墩基础的类型与特点 按墩的受力情况分类墩基础主要承受上部结构传递来的竖向压力及水平力 较少用于抗拔情况按传递上部荷载的方式 分为摩擦墩与端承墩两类墩以承受水平荷载为主时 称水平受力墩 图8 28墩按受力情况分类 摩擦墩 端承墩 水平受力墩 墩基础的类型 8 6墩基础的类型与特点 按墩体形状分类 轴向截面 墩底 墩轴向截面形状柱形墩 截面尺寸及形状不随深度变化 形状简单 施工方便 设计计算较简单锥形墩 截面形状随深度不变而尺寸随深度线性变化 受力状态较好 成孔施工较复杂齿形墩 沿墩身设置倒置的台阶 故可加大墩的侧壁摩阻力 适用于墩侧面有较厚黏性土层的情况 图8 29墩按竖向断面形式分类 柱形墩 锥形墩 齿形墩 墩基础的类型 8 6墩基础的类型与特点 按墩体形状分类 竖向截面形状 墩底 墩底形状 取决于墩底基岩的承载能力及墩底荷载水平 直底墩 用于墩底为坚硬土层或岩层扩底墩 为使墩承担更大的荷载嵌底墩 当墩底支撑于岩层上 为使墩底牢固 防止水平荷载导致墩底滑动而将墩端部嵌入岩层 图8 30墩按墩底形状分类 直底墩 扩底墩 嵌底墩 墩基础的类型 8 6墩基础的类型与特点 按施工方法分类成孔方法 钻孔 冲孔 挖孔孔壁支护 无护壁墩 有护壁墩无护壁墩 成孔过程及成孔后 孔壁无需保护而直接浇注砼 适应于上部土层较好不宜坍塌的情况有护壁墩 在施工过程中加以支撑 防止土体坍塌或地下水流入孔内 有钢筒 木板 砖石或砂土等 图8 31墩按有无护壁分类 无护壁墩 有护壁墩 墩基础的类型 8 6墩基础的类型与特点 按钢材布置情况分类 钢作为加劲材料 钢筋混凝土墩 配筋与一般灌注桩的配筋类似钢套筒墩钢核墩 图8 31墩按有无护壁分类 钢筋砼墩 钢套筒墩 采用成品钢管或型钢 钢材用量大 主要适用于墩身受力很大的情况 钢核墩 墩的特点 8 6墩基础的类型与特点 有很高的承载力 单墩质量要求高在较密实的砂层 卵石地基中 打桩困难 做墩基易于施工与沉井 沉箱相比 墩基施工只需轻型机具 在适当的地基与环境条件下 常有较大的经济优势 噪音小 但成孔施工中可能引起流砂有较大的竖向和水平承载力 还有较大的抗拔能力墩身断面尺寸较大 便于检查墩底持力层与墩侧土质情况 墩的竖向抗压承载力 8 7墩基础的承载力与变形 墩载荷试验方法经验公式方法理论公式方法墩身材料强度方法 墩的竖向抗压承载力 8 7墩基础的承载力与变形 墩载荷试验方法 最常用 最可靠 安全系数法根据竖向荷载Q与s的关系曲线特征 先确定墩的极限承载力Qu 然后除以安全系数k 2 0 容许变形法按变形控制原则进行墩基础设计时 根据Q s曲线 按某一容许变形值 s 取相应荷载作为承载力特征值 直底墩 s 10 25mm 扩底墩 s 10 15mm 墩的竖向抗压承载力 8 7墩基础的承载力与变形 按经验公式确定墩的承载力值 再除以安全系数k 2 0 3 0 该方法精度较低 用于初步设计阶段用于初估墩的承载力 墩的竖向抗压承载力 8 7墩基础的承载力与变形 按理论公式计算墩的承载力 按土的极限平衡理论 墩的极限承载力 墩底下为较硬密土层 按整体剪切破坏计算 即 墩的竖向抗压承载力 8 7墩基础的承载力与变形 按墩身材料强度确定墩的承载力特征值 置于坚硬土层或岩层上的墩 由于其可承受荷载高 承载能力往往由墩身材料强度控制 设计用保证外荷载满足墩身材料强度要求 确定轴心受压情况 墩的沉降估算 8 7墩基础的承载力与变形 墩的沉降由三部分组成 sp 墩身轴向压缩变形sb 墩底土层压缩变形ss 墩端下沉渣压缩变形 墩的抗拔承载力 8 7墩基础的承载力与变形 墩的抗拔承载力 Tu 墩的极限抗拔承载力Tun 墩的净极抗拔力G 墩体的有效重度 直底墩抗拔破坏模式 扩底墩抗拔破坏模式 墩的水平承载能力与位移 8 7墩基础的承载力与变形 对于承受水平力及弯矩作用为主的墩 可根据墩身长度与墩的相对刚度系数R之比 将墩分为 刚性墩 半刚性墩 柔性墩 系数 计算方法 多墩共同承担水平力 水平力的分配 设计依据与原则 8 8墩基础设计要点 设计依据建筑物或构筑物的结构形式及特点 场地与地基的工程地质条件 荷载类型 量级及组合条件 墩基承载能力与沉降的设计控制准则设计原则墩基础的设计必须针对每一根墩的具体条件来进行墩的设计应紧密结构墩的施工技术 施工条件进行 墩基础设计步骤及内容 8 8墩基础设计要点 选择墩的类型确定墩的基本尺寸墩的承载力特征值与变形计算墩基本身的配筋 加劲材料的设计计算与墩身护壁结构设计 并绘制施工图提出对施工方法 质量检测等工作的意见和建议 设计中的若干重要因素 8 8墩基础设计要点 上部结构的复杂性及对不均匀沉降的敏感程度特殊荷载的作用 如地震力 墩上的负摩擦力 膨胀土的膨胀力墩基施工对邻近建筑物及设施的不利影响 如墩成孔造成土层侧移与渗水等现在及未来环境因素对墩基形状的不利影响在复杂地质条件下中途改变改变设计方案的可能性及由此带来的其他工程问题墩基施工先进 便利技术的应用及墩基质量检测的便利性和可靠性 墩基础的施工程序 8 9墩基础施工要点 清理场地 放线定位 成孔施工 验孔清底 放设钢材 砼灌注 墩基础的施工程序 8 9墩基础施工要点 清理场地施工的前期准备工作对进场道路 材料堆放及施工操作现场应清楚杂物 整平 安排施工临时建筑物 设施放线定位在整平的施工场地 按设计要求放出建筑物轴线和边线 在设计墩位处设置标志即定位 墩基础的施工程序 8 9墩基础施工要点 成孔施工 钻孔 挖空 冲孔钻孔法 大型钻机在地基中定位钻孔挖孔法 机械挖孔 人工挖孔机械挖孔 挖孔前先在墩位处打钢套筒 在钢套筒内用机械抓土或挖土 较普及人工挖孔 挖土工具有锹 镐 运土采用吊篮或吊斗 适用