桩基设计中一些问题探析

1、桩基设计中一些问题探析【摘 要】随着建筑物高度的增加，功能多样性的发展,尤其是煤矿大型工业建筑，桩基成为设计中越来越常用的基 础形式。本文结合实际工程阐述了桩基设计中应注意的几个 问题，供设计人员参考。【关键词】桩基；基础设计；桩的计算近年来，随着建筑物高度的增加，功能多样性的发展,尤其是煤矿大型工业建筑，天然地基或者简单的地基处理已 经不能满足建筑物基础地基承载力要求。桩基越来越成为设 计人员首选的基础形式。二、结合工程实际阐述桩基的设计k工程概况本工程为某公司办公楼，位于山西省长治市襄垣县。该 楼长78.25m ,宽16.61m ,总建筑面积14545.93m （地下 1232.1m b建

2、筑物为地下一层，地上十一层；建筑物高度为 46.05 米。2、自然条件 2.1场地地震基本烈度：6度 2.2场地的工程地质及地下水条件:2.2.1根据山西潞安工程勘察设计咨询有限责任公司提供的潞安环能股份公司办公楼岩土工程勘察报告，地基 土构成为:第层：表土，层底埋深约0.5m左右；第层：黄土状粉质粘土：可塑，稍湿;湿陷性，高压缩性。该层厚度2.30-3.20m ,平均2.65m ;第层：黄土状粉质粘土 ：具湿陷性，中高压缩性。厚度 0.50320m ,平均 1.84m ;第层：粉质粘土 ：软塑可塑；高压缩性。层厚1.30 4.50m ,平均 2.83m ;第层：粉质粘土可塑硬可塑，湿饱和。层

3、厚0.504.80m ,平均 3.62m ;第层：粉质粘土 ：硬可塑硬塑；饱和。层厚1.60-3.10m ,平均 2.41m ;第层：根据岩性不同，将该层分为两个亚层，分述如第1层：砂岩；第2层：泥岩，承载力特征值300kpao2.2.2本场地为非自重湿陷性场地；基础埋深350口时,地基湿陷等级为i级（轻微），建筑场地类别为ii类。2.2.3基础方案及结论：本工程采用钢筋混凝土灌注桩桩基础，要求单桩承载力2100kno3、桩基的设计 3.1桩的选型根据建筑桩基技术规范jgj 94-2008附录a ,并结合地质勘察报告，选用泥浆护壁法潜水钻成孔灌注桩，按承 载性状为摩擦端承桩。3.2确定桩径根据

4、所选桩型，桩径定为800mm。桩身采用c25混凝土，主筋保护层厚度为40mn%桩长暂定为22mo3.3计算单桩竖向承载力特征值，单桩水平承载力特征(1 )单桩竖向承载力特征值根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值quk=qsk+qpk=uxqsikli+qpkap查桩基规范表5.3.5-1得出各土层桩的极限承载力标准值 qsik ,选第层全风化粉砂质泥岩作为桩端持力层，查表 5.3.5-2得出桩的极限端阻力标准值qpkoquk=qsk+qpk=ueqsikli+qpkap=3.14xo.8x (34x0.15+48x4.1+64x2.825+75x14.925)

5、+1600x3.14x0.42=4577kn单桩竖向承载力特征值ra= quk/k二4577/2=2288.5kn ,取 ra=2100kn(2)单桩水平承载力特征值rha=0.75a3eixoa/vxel桩身抗弯刚度。对于钢筋混凝土桩，ei=0.85eclo ,其中ec为混凝土弹性模量，io为桩身换算截面惯性矩。xoa桩顶允许水平位移 vx 桩顶允许水平位移系数。取m(地基土水平抗力系数的比例常数)=50mn/m4,通过查表5.7.5，线性内插法计算得出桩顶允许水平位移xoa=4.31mmo桩的截面计算宽度:bo= 0.9 ( 1.5d+0.5 ) =0.9x ( 1.5x0.8+0.5 )

6、 =1.53mdo= 0.8-0.1=0.7mwo= ttd(d2+2 ( ae-1 ) pgdo2)/32=3.14x 0.8x(0.82+2x(2.0x105/2.8x104-1 ) xo.65%x 0.72)/32=0.05m3io = wod/2=0.05x0.8/2=0.02m4el= 0.85eclo=0.85x2.8x1010x0.02=0.48x 109nxm2a = (mbo/ ei)1/5=(5x107x1.53/ 0.48x 109)1/5=0.69m-1 ah= 0.69><22m=15.18m>4m查表5.7.2得vx=0.940(按桩顶为固结考虑)

7、rha=0.75a3eixoa/vx=0.75x0.693x0.48x109x4.31x10-3/0.94= 0.54x106n=540kn3.4确定桩的数量以及桩的平面布置 n二（fk+ gk ）/ran桩基中的桩数fk荷载效应标准组合下作用于柱底的竖向力gk桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水 位以下部分应扣除水的浮力ra单桩竖向承载力特征值查看pkpm软件satwe计算结果，并结合每根柱下布 置的桩数，比较得出桩的水平荷载作用远小于桩的水平承载 力特征值。4、基桩的布置应符合下列条件4.1基桩的最小中心距应符合表3.3.3的规定。表3.3.3基桩的最小中心距 土类与 成桩工艺排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基其他情况非挤土灌注桩30d 3.0d注：当为端承桩时，非挤土灌注桩的“其他情况”一栏可减小至2.5do4.2应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入 持力层的深度，碎石类土不宜小于1do根据以上原则，本工程要求单桩承载力特征值不小于 2100kn，桩径800mm，桩中心距定位2.4m ,桩长22m。 本工程共布桩138根。参考文献1 建筑桩基技术规范(jgj94-2008 )2