高层建筑桩基础论文

高层建筑桩基础论文
高层建筑桩基础论文

高层建筑桩基础研究探析

【摘要】作为适应能力超强的桩基础形式之一,机械钻孔灌注桩是应当被大力推广普及的。特别是对于地质条件和水文条件比较复杂的那些高层建筑工程项目来说,机械钻孔灌注桩的技术优势和经济优势都显得非常突出,其不但可以有效地预防施工过程中有可能出现的意外困难,而且还对高层建筑施工进度的提高以及造价控制的加强都有着至关重要的作用。因此其在我国工程行业的建设、监理、设计、施工乃至检测等单位中都能得到特别的青睐。本文对高层建筑中机械钻孔灌注桩施工的几种常见质量问题进行了简要的阐述,并对其防治处理施工技术进行了有针对性的分析和探讨。

【关键词】高层建筑施工;机械钻孔灌注桩;质量问题;防治处理

1 引言

作为如今我国应用最为普及的一种桩基础形式,机械钻孔灌注桩的最大优势就在于具有极强的适应能力,其不但在黏土、粉土、砂土、砾石及风化岩层等基本上所有类型的地质情况下都可以适用,而且对于硬度变化过大或不均匀风化的岩层、存在软弱夹层或大孤石以及钢筋混凝土构筑物和构件的地层、地下水丰富的地层等等各类复杂的地质条件和水文条件,基本上也都没有什么禁忌。不仅如此,机械钻孔灌注桩的施工机具也较为简单,且由许许多多的高层建筑工程实践表明,其施工技术和工艺也极为成熟,施工的可

高层住宅建筑的基础结构设计

高层住宅建筑的基础结构设计 摘要:随着我国建设经济的不断发展,高层住宅建筑越来越普遍,不仅缓解了城市的建设用地,还最大程度运用了空间,高层住宅建筑基础结构的设计是项比较复杂系统的工程,本文就高层住宅建筑的基础结构设计进行了分析讨论。 关键词:高层住宅;建筑;基础结构;设计 Abstract: With the continuous development of China’s construction economy, high-rise residential buildings is becoming increasingly common, not only to ease the city construction land, but also maximizing the space, the design of high-rise residential building infrastructure is a complex systems engineering, this articlethe basic structural design of high-rise residential buildings are analyzed and discussed. Keywords: high-rise residential; buildings; infrastructure; design 随着我国社会经济发展,城市化进程加快,越来越多的高层住宅建筑被建设,这种高层住宅建筑不仅有效缓解了城市用地面积,还最大化地运用了空间,随着人们生活水平提高及科技迅速发展,人们对高层住宅建筑要求越来越高,进行高层住宅建筑设计时,对其合理性及经济性的把握是很重要的。 一、基础结构设计概述 1.高层住宅总体指标控制 在高层住宅建筑设计时,要对地震及风荷载作用下的水平位移限值进行计算,从而判断其结构抗震是否符合要求,并对地震及风荷载作用之下建筑物底部的剪力及总弯矩进行判断,还有自振周期及结构振型曲线等均应进行计算判断,这些相关的总体指标能够对高层住宅建筑进行总体判别,当周期太短及刚度太大时,会造成地震效应增大,并导致不必要材料浪费,可刚度太小的话,结构变形就会增大,影响其使用性能。对结构布置扭转实施控制时,需要考虑偶然偏心对地震作用的影响,高层住宅建筑竖向构件最大层间位移及水平位移不能比该建筑楼层平均值1.2倍要大,对于顶层构件可暂不考虑。 2.高层住宅建筑中的基础结构设计 在基础结构设计的时候,要注意构件延性,可依据相关规范进行梁内恰当钢筋的配置,现在短肢剪力墙高层住宅为满足埋置深度要求,通常会设置地下室,其基础所采用的是桩筏基础,对桩给予合理选型,能够对整个高层住宅地下室设计经济性产生很大影响。在基础选型上可进行方案比较,并选出较为合理经

高层建筑基础

高层建筑基础工程 我们研究学习高层建筑基础的有关知识,首先必须知道什么是高层建筑?中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第一类为9~16层(最高50米),第二类为17~25层(最高75米),第三类为26~40层(最高100米),第四类为40层以上(高于100米)。公元前280年古埃及人建造了高100多米的亚历山大港灯塔。523年在中国河南登封县建成高40米嵩岳寺塔。现代高层建筑兴起于美国,1883年在芝加哥建起第一幢高11层的保险公司大楼,1931年在纽约建成高101层的帝国大厦。第二次世界大战以后,出现了世界范围的高层建筑繁荣时期。1970~1974年建成的美国芝加哥西尔斯大厦,约443米高。高层建筑可节约城市用地,缩短公用设施和市政管网的开发周期,从而减少市政投资,加快城市建设。 与低中层建筑相比,高层建筑施工面临着更多的难题,主要有以下几点:第一,高层建筑一般建在人口稠密经济发达的闹市区,而这就给施工带来了不便。要求施工单位在较小的空间内布置施工所需器械,而且还得注重工程的经济性,时间性。尽量压缩施工平面占地,减少现场设备,材料,制品储存量,要按照施工进度合理安排各阶段的现场布置,节约施工用地。 第二,高空作业量大,精度要求高,垂直运输量大,安全隐患多。高层建筑随着施工的进行,作业高度越来越大,材料运输量增加,这

对垂直运输设备的高度,运量,安全可靠性提出了更高的要求。施工全过程要做好安全防护工作,特别是百米以上高空落物打击事故要求施工单位高度重视。此外,防火,用水,用电,通信,临时厕所等这些在中低层建筑施工时易解决的问题,在高层,特别是超高层建筑施工时难度较大。 第三,基础开挖深度大,支护结构费用高。一般随着建筑物高度增加,其基础开挖深度也要相应的加深,而且城市施工又无条件放坡开挖,因此支护结构工程量大,特别是周边临时建筑物,地下管道,城市道路都对支护结构的强度,位移变形有很高要求。使得本是临时结构的支护结构所用费用增加,有的达数百万,因支护不当引发的工程事故也很多,费用较大。 高层建筑因为荷载很大,通常采用底面积较大的天然地基基础形式或深基础形式,常用的基础形式有:梁式基础、筏形基础、箱形基础、桩基础、地下连续墙基础,以及这些基础的联合使用。在高层建筑基础形式的选择中要考虑的因素有:(1)上部结构的类型,整体性和结构刚度;(2)地下结构的使用功能要求;(3)地基的工程地质条件;(4)抗震设防要求;(5)施工技术,基础工程造价和工期;(6)周围建筑物和环境条件。 条形基础是指长度远大于其宽度的一种基础形式,按上部结构形式,可分为墙下条形基础和柱下条形基础,当建筑物荷载较大且地基土较软时,为增强基础的整体刚度,减少不均匀沉降,可在纵横方向设置双向条形基础,称为正交格形基础,柱下钢筋混凝土条形基础、

高层建筑桩基础施工技术

高层建筑桩基础施工技术 发表时间:2017-05-24T14:31:59.177Z 来源:《基层建设》2017年4期作者:李艺帆 [导读] 高层建筑施工时选用的基础形式会根据施工现场的地质条件、水文条件不同而有所不同,主要有桩基础、筏形基础、箱形基础等,本文研究的重点是桩基础。 佛山市三水区建筑工程质量检测站 528000 摘要:随着城市建设的加快发展,高层建筑依然成为现代化城市必不可少的存在。现代科学技术的发展解决了高层建筑施工过程中的难题,高层建筑施工的两项重点工作是基础结构施工和主体结构施工。其中,因为高层建筑高度较大,需要较深的基础埋深,这就给高层建筑施工带来一定的困难。高层建筑施工时选用的基础形式会根据施工现场的地质条件、水文条件不同而有所不同,主要有桩基础、筏形基础、箱形基础等,本文研究的重点是桩基础。 关键词:高层建筑;桩基础;施工技术 在高层桩基础施工中,通常分为两种,预制桩与灌注桩,主要是根据项目工程的实际状况,综合考虑各项因素的影响来决定采用哪种施工方法。在预制桩施工中,需要严格保证制桩的质量,并且根据施工现场的地质条件采用适宜的施工技术,确保桩基的稳定性和安全性。在灌注桩施工中,由于是在施工现场成桩,所以对于桩基质量的影响因素较多,事先需要制定完善的施工方案,并且做好充分的应急措施,防止突发状况影响施工的进度。无论是采用哪种桩基础的施工方法,都应该对施工现场进行详细的勘察,取得第一手资料,然后制定出合理的施工方案。在施工的过程中,一定要做好质量监督工作,确保各项流程严格按照施工规范执行,保证桩基础施工的顺利进行。 1桩基础的概述 桩基础是建筑施工的一种基础形式,它承载着整个建筑的重心,由于高层建筑对倾斜度比较敏感,并且对力的承受能力不是非常好,会产生一定的倾斜倾向,撑起整个高层建筑的任务就落到了桩基础的头上。高层建筑对建筑整体的稳定性、承载力以及其他一些方面要求很高,所以需要选择合适的桩基础。桩基础有较强的竖向承载力,能够将高层建筑主体建筑部分的压力传到桩基础上,增强建筑物对环境中力的抵抗,防止高层建筑的倾斜甚至倒塌。桩基础还被广泛地运用在防震防灾的建筑物中,利用其稳定性降低建筑物对于地震等灾害的受影响程度。根据桩端的支撑情况的差别,桩基础分为高承台桩基和地承台桩基。在高层建筑当中使用到的大多为高承台桩机,高承台桩基在施工方式的基础上大致可以分为预制桩和灌注桩两种。 2高层建筑桩基础工程施工的前期准备 确保高层建筑桩基工程施工的前期准备工作全面化、充分性,是高层建筑桩基础工程能够顺利有效开展的必要条件。关于前期的施工准备工作,主要有以下几个方面: 2.1调查勘探现场环境 对高层建筑桩基础施工的现场环境调查勘探工作的仔细与严谨,做到实际情况和基本数据信息的全面掌握,是科学制定施工方案的有力保障。它可以为方案设计提供准确、详尽的信息资料,可以进一步增强方案的可靠性与可行性。高层建筑桩基础施工,主要是户外作业,要充分考虑到现场的气候条件、地理环境等自然因素的影响,对调查发现的具体数据进行综合的分析与研究,明确桩基础工程施工现场的土层类型、基岩深度、水质变化、地下水位的详细情况,掌握桩基础工程施工现场周围高层建筑的具体位置、结构布局、空间距离和地下管线分布原理、使用时间、结构分布、埋藏深度、空间距离、管径大小等各个数据信息情况。 2.2桩基础施工方案的前期准备 对桩基础施工方案的合理编制,是在施工现场的调查工作结束后开展的。依据勘察施工现场获取的有效数据,明确桩基础施工采取的施工方式、施工类型、机械装备以及保障工程周围高层建筑物稳定性的需求,进行方案的科学设计。只有这样,才能使地下管道的破坏程度降到最低。同时,可以采用实验的方法,进一步确保施工过程桩基础工艺数据的正确性和可靠性。 2.3对桩基础施工现场进行放线定位 对高层建筑桩基础施工现场的放线定位,一定要保证在进行水准点确定与确定桩位的两个定位步骤时不受桩基础施工的干扰。要严格按照方案中的设计要求对每一根桩进行标高记录,控制桩基施工标高的达标,做好水准点确定工作;在确定桩位时,要选取一处较为平整的桩基础地基面设置放线控制网,严格按照设计中的具体尺寸要求,沿着轴线方向对每一根桩进行顺序编号,再结合打桩机确定好每一根桩需要打入的具体位置。 3高层建筑桩基础施工技术分析 3.1预制桩沉桩技术 预制桩的优点在于在施工过程中所产生的噪声很小,不会对周围居住工作的人们带来很大的不良影响,在城市施工时比较有利。预制桩的施工进行时可采用锤击法、静压法以及振动沉桩法等技术。预制桩一般是混凝土预制桩与钢桩,混凝土预制桩可以承受较大的负荷,更加坚固,更能经得住外界因素的影响,施工速度也具有一定优势,是现在被广泛应用的桩型之一,但其在施工时对周围环境的影响较大,主要有混凝土实心方桩,其规格可以根据现场来决定,保证其长度与断面面积合适,在地面上预制桩,质量好,承载能力强,更稳固;钢桩一般用混凝土管桩,这种桩型采用离心法将混凝土中的水分甩出,使得混凝土材料密度大,强度高,抗腐蚀性好。在进行混凝土桩与钢桩的沉桩时,可分别根据施工的要求以及施工现场的具体情况选择合适的方法来进行沉桩。锤击法速度快,但是振动幅度大,噪音大;静压法施工慢,但噪音小,然而在厚度较大的砂夹层中不宜用此方法;振动沉桩法较前两者来说速度处于中间,同时也存在噪声,对地基的影响也很大,一般用的比较少。在施工现场做了平整工作之后,可以利用大型的机械设备来进行打桩,确保桩体的质量。预制桩的施工技术比灌注桩要简单些,同时工程造价较低,但其对一些施工工具具有反作用,承载能力也没有达到预期设想。 3.2灌注桩沉桩技术 灌注桩的施工时应首先对施工现场进行平整,这就涉及到不同的成孔方法。灌注桩的孔位应当设置于准确的操作位置上,然后将钢筋与混凝土一并放入孔内才能成孔。人工挖孔灌注桩,采用人工的方法来成孔后放入钢筋再与混凝土混合而成,人工挖孔时应注意地下水位的高度,如果施工场地的地下水位比人工挖孔处要高,应采取必要措施防止水漫入孔中;钻孔灌注桩,用专门的机械设备钻孔后浇筑混凝土而成;另外还有沉管灌注桩,指将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土边锤击或振动边拔管而成的桩,因此又分为锤击沉管灌注桩和震动沉管灌注桩。一般来说人工挖孔灌注桩与钻孔灌注桩较为常用,这是因为这二者的施工步骤比

高层建筑打桩

高层建筑打桩 打桩,指把桩打进地里,使建筑物基础坚固。而打桩培训则是进行农村剩余劳动力转移培训、建设施工企业进行技术培训以及下岗职工进行再就业培训的理想选择。那么建筑施工企业如何进行高层建筑打桩,基本打桩施工工艺情况如下: 首先我们先了解建筑施工企业进行高层建筑打桩施工特点: 高层建筑施工在建筑、结构、设备、消防等方面与低层、多层建筑在施工技术上有一定的相同之处,但是随着建筑物高度的增加带来施工条件的差异,使得高层建筑与低层、多层建筑在施工技术上有其固有的特点.主要表现在”高、深、长、密”4个方面: 1、”高”是指建筑物的层数多、高度高由于建筑物层数多、高度高,其工程量大,技术复杂,高空作业多.因此垂直运输、高空安全防护、防火、通讯联络、用水及建筑垃圾的处理等问题就成为高层建筑施工主要特点之一。 2、深”是指建筑物的基础埋置深度深由于高层建筑地下埋深嵌固要求,为了保证高层建筑施工整体的稳定性,一般应有1层至数层地下室,作为设备层及车库、人防、辅助用房等。因此,埋深均在地面以下5m。 3、”长”是指建筑物施工周期长高层建筑的施工工期一般为2a左右.施工周期跨越冬、雨期,冬、雨期季节性施工不可避免,要想缩短工期,必须进行合理布置和安排,有周密细致的进行高层建筑施工方案设计和施工组织技术经济分析。

4、”密”是指高层建筑的施工条件复杂高层建筑一般建设在市区,施工用地紧张,周边环境复杂,为了保证工程的正常进行,需要合理安排现场临时设施工程,尽可能减少材料的高层建筑施工现场制作及材料、设备的储存量.充分利用商品砼和预制构配件等到半成品材料。 高层建筑打桩基本内容: 1.查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。 2.查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。 3.了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。 4.了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。 5.了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。6.了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。

高层建筑一般采用什么基础

高层建筑一般采用什么基础 一、高层建筑一般采用基础形式: 一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时,可用作地下室。 在进行箱形基础基坑开挖时,如地下水位较高,应采取措施降低 地下水位至基坑底以下(500)mm。箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的,形成中空箱体的整体结构,共同来承受上部结构的荷载。箱形基础整体空间刚度大,对抵抗地基的不均匀沉降有利。 高层建筑结构有几种不同的基础类型,但实际在选择应用上一般 会应该根据上部结构类型,地基土质条件、有无抗震设防、施工技术和场地环境等因素,经综合考虑后,选择安全可靠和经济技术合理的基础形式。为了有利于高层建筑结构的整体稳定,常选用整体性较好的箱形基础,筏形基础和交叉梁基础。 二、高层建筑有几种基础 当基础直接埋置在微风化或未风化的岩石上时,也可以采用单独 柱基和条形基础。与高层相连的低层裙房基础,常采用交叉梁基础,单独柱基加拉梁。按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。 1、满堂基础:(包括阀形基础和箱形基础),将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础。现代建筑的主要基础形式,主要适用于

地基承载力较低的小高层和高层建筑,特点:就是造价高,受力面积大,受力均匀,适合建地下室。 2、独立柱基础:这个可是现在仍在广泛使用的基础啊,适合多层建筑使用,承载能力不比满堂基础,但造价低 3、条形基础:当建筑物采用砖墙承重时,墙下基础常连续设置,形成通长的条形基础。现在不常用了,除了围墙,呵呵。 4、钢筋混凝土预制(灌注)桩:这种桩在施工现场或构件场预制,用打桩机打入土中,然后再在桩顶浇注钢筋混凝土承台。其承载力大,不受地下水位变化的影响,耐久性好。但自重大,运输和吊装比较困难。打桩时震动较大,对周围房屋有一定影响。此外:(1)按使用的材料分为:灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。 (2)按埋置深度可分为:浅基础、深基础。埋置深度不超过5M 者称为浅基础,大于5M者称为深基础。 (3)按受力性能可分为:刚性基础和柔性基础。

20层楼筏板基础设计计算手稿

前言 筏板基础有埋深深、刚度大、整体性强、抗震能力好等优点,不仅能充分发挥地基承载力,减小基础沉降量,调整地基不均匀沉降,而且可满足地下大空间(如地下停车场、地下仓库、地下商场等)的要求。因此,筏板基础作为建筑结构(尤其是高层和超高层建筑)首选的基础方案,应用越来越广泛。但是,由于筏板基础的受力和变形与诸多因素有关,到目前为止,人们对筏基的受力机理还不十分清楚,致使筏基在实际应用中,不同设计人员设计的筏基(如厚度、配筋等)相差悬殊,从而给工程造成浪费或隐患。本文以某工程为实例,对高层建筑筏板基础的选型和设计方法进行讨论,供同行商榷参考。 1.工程概况 某办公大楼,地面以上20 层,地下1 层,框架——剪力墙结构,基础占地面积1800m2。建筑物总荷重580000KN,即要求地基平均承载力为322Kpa。基坑开挖深度7.1m。根据勘察资料,其土层分布自上而下为粘性土,强风化泥质粉砂岩,中风化泥质粉砂岩,局部强风化与中风化岩层。 2.基础选型 一般的高层建筑,常需在地下设 置车库、人防、设备用房、水池等,并由其使用功能决定其层高和层数。这些条件基本确定了底板的埋置深度,然后根据该深度结合场地的岩土条件进行基础选型,确定选择天然筏板基础的可能性。本地区由于特定的地理环境,形成了一种典型的上软(填土、淤泥、砂石)下硬(风化残积土和风化软岩)的岩土结构地层,且其软土层厚薄不一,基础埋深变化较大,所以高层建筑大多采用桩基,采用桩基是设计人员对这种地层结构基础选型的第一选择,设计风险小,计算简单;缺点是桩长较长,投资较天然地基大。对本工程,地质勘察资料的建议也是桩基,但我们发现,该区域地下室开挖后板底标高下的岩土层已基本露出强风化或中风化岩层,通过对地基承载力和沉降的初步分析,这两项指标基本能满足要求,是有可能采用天然筏板基础型式的,没必要非桩基不可。再经过反复试算对比,采用天然地基上的筏板基础方案。 3.筏板基础的结构设计 3.1筏板基础地基承载力的确定 天然地基承载力特征值的经验值fak,通常由下列方法确定: (1)据地质勘察部门提供的报告。(2)据场地的地质情况,参照岩土工程手册或有关规范确定。 (3)现场荷载试验或静力触探试验。之后按照有关规范,经宽深修正得到修正后的地基承载力特征值fa。风化岩土在取样时的扰动和失水会使室内土工试验结果出现偏差,采用原位试验(如标贯、压板试验等)结合室内土工试验来综合评定,这样结果会更接近实际情况。有资料对本地区不同岩土层的现场压板试验和原位标贯试验以及建筑沉降观测结果反复分析,得到风化岩土地基承载力特征值的经验值fak 与实测标贯击数N 的关系为: fak=(12~15)N 风化残积土取高值,强风化软岩取低值。可用此值和其它方式取得的值对比,综合确定。3.2筏板基础天然地基变形计算及差异沉降的处理 对高层建筑,地基变形往往起决定性的控制作用,对变形的验算必不可少。根据该地区工程经验,采用传统的分层总和法计算残积层、全风化及强风化层的地基沉降量往往偏大,其主要原因是土样扰动使测得的土地压缩模量偏小。采用土的变形模量作为计算参数,地基的沉降量与实测结果较为接近。本工程按下式计算: 00 ( )pbSaE=式中:

超高层建筑桩基础设计

超高层建筑桩基础设计 超高层建筑中桩基础的应用越来越广泛,因此要求设计人员对涉及到的多方面因素进行综合考虑,然后选取一个技术含量比较高、安全可靠以及造价合适的最优化方案。本文就是针对桩基础设计过程中容易发生的问题进行了讨论研究。 1.桩型分析及比较 在具体设计桩基础的过程中,选择不同的桩型会对整个桩基础的设计造成极其大的影响。此外,在建设超高层建筑时选择不同的桩型也会引起不同的社会效益和经济效益。 1.1基础选型分析 (1)锤击沉管灌注桩 这种桩型施工速度较快,机械化程度高。但是如果遇到特别厚强风化层的场地,则会造成锤击沉管灌注桩在施工的过程中由于贯入能力有限而导致进入持力层一定的深度不够,从而使之无法满足设计桩长的要求,最终使单桩承载力不高。 (2)预应力混凝土管桩 应用此种方法桩身质量有保障,并且施工速度快,单桩承载力也比较高,但是同样的如果施工场地强风化带内部存在中风化基岩,会导致管桩进入持力层深度受到限制,容易引起断桩。 (3)钻孔灌注桩 该种方法在施工过程中噪音小、振动小、不需降水、成孔较容易,此

外还可以根据实际需求使桩长满足设计深度。但是在施工过程中需要使用泥浆来进行护壁成孔,这样方式容易引起环境污染,造价较高、桩底沉渣的清除也很困难、施工周期较长。 1.2不同桩型的造价比较 现在以某超高层写字¥作为例子来进行分析讨论,该超高层建筑采用的是框架核心筒结构,写字¥建筑的整体高度为128米,下面就基础选型的两种具体情况进行对比。 (1)情况1――采用大直径钻(冲)孔桩 该建筑选取的是桩径为2200毫米、桩长45米的钻孔桩,保证外Χ的框架柱是一桩一柱,另外桩筏板的厚度为1800毫米。?个桩在竖向的最大承载力为32000KN,同时沿着剪力墙在核心筒上布置13根桩。除此之外,在设计计算的过程过程中还要考虑桩土共同作用的影响,并且计算出筏板配筋。结合实际情况最终计算出来的造价、结果等如表1所示。 (2)情况2――采用预应力管柱 和情况1的大直径钻(冲)孔桩相比较,预应力管柱拥有工期短、耗材低、承载力高、造价低等诸多优点,具有非常好的社会效益和经济效益,它也已经广泛的应用到各类建筑中。在此处可以采用壁厚为125毫米、直径为500毫米的AB型管柱,整个桩额长度为23.2米,理论上?一个桩在竖向的最大承载力为2700 KN,但是在实际应用中通常取2500KN。结合实际情况最终计算出来的造价、结果等如表2所示。

(完整word版)高层建筑及复杂和超高层建筑的基础设计

高层建筑及复杂和超高层建筑的基础设计 摘要:为保证高层建筑使用过程的安全性,延长使用寿命,提出加强高层建筑基础设计的建议。本文首先浅谈高层建筑基础设计的特征,其次探讨了嵌岩桩、平板式筏形、桩筏等基础形式的特征及施工工艺等,最后分析了建筑基础设计的相关注意事项。希望与同行共同分享施工经验,共同优化高层建筑基础设计效果,推动建筑行业健稳、持久发展进程。在当代生活中,高层建筑与超高层建筑逐渐兴起,与传统建筑不同的是,高层建筑与超高层建筑在结构设计上均有着不同程度的复杂性。人们的居住需求和审美需求,同时对复杂高层和超高层建筑提出了相当高的要求。本文主要针对复杂高层和超高层建筑的结构设计进行分析。 关键词:高层建筑;基础设计;基础形式;施工工艺;复杂高层;超高层建筑;结构设计 1高层建筑基础设计特征 在对任何建筑物基础设计之前,一定要获得足够的材料,这些材料包括两大部分,即地质资料、与上部结构相关的资料。高层建筑通常需要更详细的资料,在分析地质材料过程中,应对地基类型作出科学判断并考虑其可能出现的问题,重点研究土层的分布规律,探查地下、地面水的活动情况;在分析上部结构过程中应重视建筑物体型的复杂性、结构类型及其传力体系。所有的成功的基础工程均应符合如下各项稳定性及变形要求[1]:(1)深埋足以防止基础底部物质朝向侧面挤出,这对优化单独基础及筏形基础施工质量均有很大现实意义。(2)埋深应在冻融以及植物生长诱发的季节性体积改变区段以下。(3)基础结构在抗倾覆、转动、滑动或防止土破坏等方面必需是安全的。(4)基础结构有较大能力去应对后续在场地或施工规格尺寸方面作出的改变,并且在出现重大改变时便于调整。(5)从基础设计采用的方法进行分析,其应具有经济性。 2高层建筑基础设计时的常用形式 2.1嵌岩桩基础 又被叫做嵌岩墩,桩体下段带有浇筑在岩体内的钻孔灌注桩,且其长度适宜。桩端嵌入岩体内的桩被叫做嵌岩桩。在对高层建筑基础设计过程中,已知上部结构传导到基础地面的载荷处于较高水平,故而通常会把结构相对稳定的微风化岩层或一定厚度的中风化岩层设为持力层,上部结构荷载传导至岩层过程中嵌岩桩发挥媒介作用。采用嵌岩桩基础设计高层建筑基础结构,桩尖承载能力较大,且桩侧与土两者之间还会形成一定摩擦力,促进持力层变形量趋于零,很容易符合上部结构荷载对基础承载能力提出的要求,且设计期间计算流程相对简易,但施工周期相对较长,桩身施工结束后一定要等到混凝土强度达到设计要求强度时,方可检测桩身质量,这会进一步延长工期,增加造价成本[2]。 2.2平板式筏形基础 平板式筏形是以天然地面为基础发展起来的一种基础形式,其施工期间对施工场地进行平整处理,使用压路机碾压地表土碾压,确保其密实度符合设计要求,在较密实的持力层,对钢筋混凝土平板进行浇筑施工,该平板是建筑物的基础。筏形基础是现阶段高层建筑中常用的基础形式,其具有刚度大、结构完整性优良等特征,可以实现对上部结构荷载的有效分散,进而降低基底压力,实现对不匀称沉降的有效调整,还能够跨越地基土局部软弱区或溶洞,其在抗渗透性方面体现出很大优越性。在现实施工实践中,筏形基础常用的形式主要有平板、梁板两类。梁板式筏形内的基础梁既能正放还能反放,正梁筏具有板面平整度高、利于排水、便于使用等优点,但其施工流程较繁杂;反梁筏板尽管施工流程较简单,但在排水与使用时需安设架空地坪[3]。整体分析,平板式筏形基础施工便捷、模板样式简单、卷材防水施工较简单,故而在高层建筑基础设计施工中有较宽广的应用前景。 2.3桩筏基础 基岩层所处地层相对较深是国内沿海城市的岩土地层结构主要特点,因为嵌岩桩基础基本上不能实现,故而只能选用桩基础,但由于摩擦桩的承载能力偏低,部分情况下难以迎合高层建筑上部结构荷载对基础承载能力提出的要求,因此该区段高层建筑基础设计可选择桩筏基础形式。桩筏基础为桩基与筏板基础的

高层建筑桩基础的施工技术

随着城市化进程的加大,人们将生存空间向空中和地下迅速发展,高层建筑已经成为当前城 市的一个标志,其技术管理及质量控制尤为关键,其中桩基础施工是影响高层建筑施工质量 和施工安全性的一个重要因素。目前高层建筑常用的基础形式有箱形基础、桩基础、筏形基础,桩基础是最为常见的。在桩基础的施工过程中要对全过程、全方位的技术管理进行控制,做好全面协调控制管理工作,及时纠正可能出现的各类问题。下面是带来的关于高层建筑桩 基础的施工技术的主要内容介绍以供参考。 在桩基础施工之前的准备工作 预制桩及灌注桩依据施工方法桩进行分类,一般情况下预制桩通常施加外在的操作方法,灌 注桩可以就地成孔,在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土等手段在地基土中形成桩孔,将钢 筋笼、灌注混凝土加入其中做成的桩。在高层建筑的桩基础施工前,工地的勘察工作一定要 做好,才能确保桩基础施工顺利进行。 对施工现场和附近环境的勘察 对桩基施工的场地进行全面现场勘测,为以后工作提供可靠真实的资料依据。明确分晰施工 场地及附近的地貌特征、气候特点等自然要素。掌握施工区域的地下水质量、水位状况,为 施工作业顺利进行提供必要条件。明确施工场地基础桩在土层中深度及各种相关指标,了解 周围建筑物具体位置、建筑物结构及性质。 机械设备、施工技术的准备 根据设计方案,选择合理的机械设备,进行工艺试桩环节。设备的安装一定要满足安装平面图、安装进度表、验收报告单标准。施工前应编制完善的施工方案,选择合适的施工技术, 以及必要的保护措施等。根据工程总进度计划确定桩基施工计划,在施工前应进行工艺试桩,进行工艺试桩,确定工艺参数。 桩基础施工现场的准备工作 清除现场障碍物,确保场地的平整,桩机进场前,为了确保桩机的垂直度,必须平整作业区。对于预制桩,打桩机械自重都要比较大,场地还可铺设20cm左右厚度的碎石,为了更好的 提高地基表面的承载力,避免桩机的不均匀沉降。还可采用铺设走道板,减小地基土的压力。根据不同成孔方法做好场地平整工作,要考虑泥浆槽和排水沟的问题。布置好泥浆池、槽及 排水沟,确保施工效率得到提高。

高层建筑工程施工中的桩基础施工技术

高层建筑工程施工中的桩基础施工技术 1前言 新时代背景下,社会的发展和科技的进步,以及我国城市化进程的不断深入,使得高层建筑工程逐渐增多。作为高层建筑工程中确保施工安全与施工质量的重要因素,桩基础施工技术在建筑工程中发挥着极其重要的作用。其不仅能够承载高层建筑的整体竖向荷载,还能够抵抗由地震和风等引起的水平荷载,同时,其抗压能力和抗倾覆能力也在高层建筑中得以有效体现。通过对桩基础的整体分析,能够清晰了解到其在高层建筑工程中的作用是无法被替代的,同时,通过对高层建筑工程施工中桩基础施工技术的进一步分析,还利于逐步满足人们居住和使用高层建筑时,所需要满足的安全和质量的双向标准要求,因此,对于“基于高层建筑工程施工中桩基础施工技术”的研究,就具有极大的现实意义。 2高层建筑中桩基础施工的准备工作和应用要点 2.1桩基础施工的准备工作 (1)前期勘察工作。在桩基础施工前,要对具体施工工作进行全面的了解,并要结合项目资料,对施工现场做充足的勘察工作,同时,将勘察结果连同项目资料信息对工程编制人员进行有效的反馈,通过对施工现场的勘察信息和报告进行详细的研究和分析,了解好施工现场的土质情况,做好相关的土层力学试验,以此来明确规划好成桩深度及范围。此外,对施工现场的勘察内容还涉及到建筑周边的环境,

以及地下管线的分布等情况,不仅要了解好管线的使用年限,更还对埋设深度做详细的了解。(2)其他方面的准备。在桩基础施工之前,还要根据上述数据信息与施工现场实际情况相结合,进一步制定出符合施工要求的成桩方案和施工方案,并设定好施工用机械设备、施工工序以及对于周边环境及地下管线等的相关保护措施。 2.2桩基础施工的应用要点 首先,施工过程中,应当充分考虑到桩基础受土层的因素影响,在不同地质环境下,所应用的具体桩基础施工技术也有所差别。同时,桩基础施工时,还应当充分考虑到地下水位以及桩体的受力等情况对桩基础施工的影响。其次,施工中,桩基的承载力会受到基础荷载的影响,因此,在高层建筑桩基础施工前,要对施工中涉及到的数据信息进行严格的计算,从而使承载力符合桩基承受标准,否则极易使桩基因荷载过大而其强度无法符合工程设计要求。 3高层建筑工程施工中桩基础施工技术分析 3.1灌注桩施工技术 灌注桩的施工工序为:在灌注桩施工中,正确设置钻孔点位,在钻孔内放入钢筋笼,并进行混凝土的浇筑,当混凝土凝结后便可形成灌注桩。灌注桩的成孔方法分类较多,不仅有钻孔、挖孔、更涵盖干作业成孔和沉管成孔等方法。干作业成孔方法属于人机结合类成孔方法,需要通过施工人员的挖孔并配以机械操作而形成的成孔方法,在进行人工挖孔过程中,要合理控制好扩大头以及成孔深度。需要注意的是,当在岩溶地貌地区应用灌注桩施工技术时,应当着重注意施工

高层建筑基础设计试卷及答案

一、填空题: 1、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中规定10层及10层以上或房屋高度大于28m得建筑物为高层建筑。 2、地基模型就是研究土体在受力状态下土体内得应力-应变关系。 3、有限压缩层地基模型就是以分层总与法为基础,运用辛布奈史克公式求得得。 4、温克尔地基模型一般适用于力学性质与水相近得(土体中剪应力很小得)地基。 5、采用天然浅基础时,筏板基础得最小埋深不宜小于建筑物地面以上高度得1/12。 6、《高层建筑箱型与筏板基础技术规范》JGJ6-99规定将按局部弯曲算出来得顶、底板得纵横向支座钢筋得1/2-1/3贯通全跨,且贯通钢筋得配筋率不小于0、15%与0、10%。 7、桩端进入持力层得深度对于粘性土、粉土不宜小于2d,碎石土不宜小于1d。 8、《建筑桩基技术规范》对于桩中心距不大于6倍桩径得桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总与法。 二、问答题: 1、高层建筑基础设计方法经历了哪几个阶段?各有什么优缺点? 答:三个阶段: (1)基本不考虑共同作用得阶段。 优点:简单、方便,力学概念清楚。缺点:忽略了上部结构基础、

地基得变形协调,造成基础内力计算得偏差与地基计算得偏差。 (2)仅考虑基础与地基共同作用得阶段。 优点:设计理论化、系统化。缺点:忽略了上部结构得刚度贡献,其结果夸大了基础得变形与内力,引起配筋及材料得浪费;且计算冗繁。 (3)开始全面考虑上部结构与基础与地基共同作用得阶段。 优点:较真实地反映其实际工作状态,可根本上提高与改善高层建筑基础设计得水平与质量,设计最为经济合理。缺点:尚处于发展与完善中。 2、常见得线弹性地基模型有哪几种? 答:主要有四种:文克尔地基模型、利夫金模型、弹性半无限地基模型(均匀各向同性地基模型)、有限压缩层地基模型(分层地基模型)。 3、什么就是筏板基础?如何区分筏板基础与箱型基础? 答:(1)筏板基础就是指柱下或墙下连续得平板式或梁板式钢筋混凝土基础。 (2)箱型基础就是由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成得整体刚度较好得单层或多层钢筋混凝土基础。其内、外墙沿上部结构柱网与剪力墙纵横均匀布置。与筏形基础相比,箱型基础有更大得抗弯刚度,只能产生大致均匀得沉降或整体倾斜,从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂得可能性。箱型基础埋深较大,基础中空,从而使开挖卸去得部分土重抵偿了上部结构传来得荷载,因此,与一

高层建筑基础工程

高层建筑基础施工分析 摘要:高层建筑已经越来越普遍,由于高层建筑高度大,从结构设计角度考虑其基础必须有一定的埋深,因此施工难度大。高层建筑的基础通常采用筏形基础、箱形基础及桩基等,尤以桩基(或桩基加箱基)为多。高层建筑一般情况设有地下室,所以妥善解决高层建筑基础大体积混凝土施工温度缝的问题是高层建筑施工的关键环节。近年来随着城市化的快速发展, 各城市的地上、地下交通网络也日趋完善, 特别是地铁轨道线, 它在城市的地下发展迅速, 纵横交错, 不断向四周区域延伸, 构成了快捷、便利的交通网络线, 但同时也带来了地铁口上盖物业新建高层建筑基础设计的复杂性。本文主要对高层建筑基础施工加以介绍。 关键字:高层建筑基础;施工;桩基础;地下室;地下网络交通在城市建设中,由于人口密集而土地有限,人们便向空中及地下发展,建造了大量高层建筑,以获得更大的活动空间;高层建筑的施工主要包括基础结构施工与主体结构施工两个方面,当然还包括装饰工程施工。高层建筑的施工具有“高”、“深”的特点,即上部结构施工高度大、基础施工的深度大,由此也带来施工难度大的特点。高层建筑的基础常采用筏形基础、箱形基础及桩基等,尤以桩基(或桩基加箱基)为多。桩基础适用于建造在软弱地基上的高层或上部荷载很大的建筑。同时,高层建筑通常均设有地下室,故在施工前需先进行基坑支护,以保证土方开挖及地下室结构施工的顺利进展。 1 高层建筑基础类型 高层建筑的上部结构荷载很大, 基础底面压力也很大, 一般的独立基础己不能满足承载力的技术要求,因此,应采用特殊形式的基础,其常用的 有如下几种类型。

1 .1 交梁式条形基础 当高层建筑上部的柱子传来的荷载较大而单独基础或柱下条形基础均不能满足地基承载力要求时,可在柱网下纵横两向设置钢筋混凝土条形基础, 这样就形成了交梁式基础(也成十字交叉条形基础)。这种结构的形式比单独基础的整体刚度好, 有利于荷载分布。 1 . 2 筏板基础 若上部结构传来的荷载很大, 上述交梁基础还不能够提供足够的底面积时, 可将条形基础的底面积扩大为整板基础, 简称筏板基础。采用筏板基础不仅能使地基土单位面积的压力减小而且提高了地基土的承载能力,增强了基础的整体性,并可以减少高层建筑的不均匀沉降。所以,采用筏板基础能使地基土的承载力随着基础深度和宽度的增加而增大, 而基础的沉降随着基础埋深的增大而减少。 1 .3 箱形基础 当高层建筑的上部结构荷载较大, 底层墙柱间距过大,地基承载能力相对较低,采用筏板基础不能满足要求时, 可采用箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的隔墙组成的一个空间的整体结构,这样基础自身刚度很大,可以减少高层建筑的不均匀沉降, 同时还可利用被作为地下室。 例如:箱式倒拱板基础工程实践:华家饭店是一幢十层楼框架结构的旅馆建筑, 在使用上需要设置地下室, 而土质在地面下米以内很差, 因此它的基础结构就设计为一个由地下4米深的空间箱体结构, 其中每个开间都有四个4米高的钢筋硷墙板作为周边的箱体壁板空问的分隔板, 箱体的顶部有底层的楼板与壁板整体相连, 而箱体的底板则采用了新型的倒拱板结构形式, 这样,4米深的地下室间就构成一个箱式倒拱板基础。

超高层建筑的桩筏基础设计理论 赵锡宏

your name your caption here 超高层建筑的桩筏基础设计理论——工程实践是检验设计理论的标准 同济大学赵锡宏 同济大学建筑设计研究院巢斯

your name your caption here 提要 ?根据上海60层的长峰商场,66层的 恒隆广场,88层的金茂大厦和101层的上 海环球金融中心等的实测桩箱和桩筏基础 变形以及正在建造121层的上海中心大厦 的计算变形分析的宝贵数据,论证超高层 建筑的桩筏基础不是刚性,不宜继续采用 刚性偏心受压的公式计算桩顶的反力; 阻 尼器或深埋桩筏基础对风载影响桩顶反力 进行宏观探讨. 此外,对桩筏基础设计提出 一些建议,试图构成桩筏基础设计理论与 方法的蓝图。 提要

your name your caption here 前言在上海,近十几年来,高层建筑飞跃发展,见图1。 图1 上海高层建筑的今昔比 前言

前言 your name your caption here ?在中国土地上,拥有508m高的台北-101层 (Taipei-101)高楼和492m高101层的上海环球金融中心(Shanghai World Financial Center, SWFC)的高楼,这是中国人的骄傲。 ?现在,565.6m高121层的上海中心大厦 (Shanghai Tower)正在建造中,这样,与旁边88层的金茂大厦(Jinmao Building)和101层的上海环球金融中心(SWFC)将构成三足鼎力逞天下的 英姿,又是中国人的骄傲,见图2。

your name your caption here 左为上海环 球金融中心 中为金茂大 厦 右为上海中 心大厦 图 2 上海的三幢超高层大楼 前言

高层建筑桩基的处理要点

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7215099076.html, 高层建筑桩基的处理要点 作者:孔祥文 来源:《中国新技术新产品》2011年第08期 摘要:桩基是高层建筑结构设计中应用最多的基础型式,由于沉降控制严格,在软土地基8层以下住宅设计中常采用沉降控制复合桩基,综合商办楼一般采用完全由桩来承担。在一般的高层建筑中,桩基约占土建筑总造价的25~40%,在经济上所占比例较大;如考虑不周, 还会引起工程质量问题。如何保证建筑物的正常使用,如何合理的地设计桩基,就显得相当重要,现就桩基设计与沉降控制中碰到的问题谈几点体会。 关键词:基础;桩;承台;JCCAD;钢筋混凝土;刚度;沉降 中图分类号:TU75 文献标识码:B 1桩端持力层的选用及单桩承载力的确定 在软土地基上建造12~25层左右的高层建筑时,常选用7-1或7-2层作为桩的持力层。但该土层的分布及埋深也有较大差别,甚至在一个单体工程中也会有局部缺失的情况,这时可加长桩长,以第8甚至第9层为持力层。有的建筑总荷载不大,可选用其它的土层作为持力层,如多层住宅中沉降控制复合桩基常以第5-1或5-2层为持力层。在工程地质勘察报告中建议桩的持力层可能会有几层土,供设计者选用。但不论采用哪一层土层作为持力层,都必须判断沉桩的可行性。有时仅从建筑荷载要求考虑,认为选用较深较好的土层作为桩的持力层更为合理,但此时如须穿越较硬的土层,就需慎重研究选用哪一类桩及其沉桩的可能性。工程桩承 载力的确定,应根据荷载的大小、桩的类型、地表土的分层情况、桩身结构强度、沉桩的可能性,并参考实际工程桩单桩承载力的测试数据,来确定单桩的适宜承载力。 2桩数的确定 在桩数量计算时,先利用计算软件或用手算全部荷载的基底有效总压力。一般的高层建筑可用下式粗略估算桩数量:n= (Fd+Gd) / (1~0.8)Rd(1) 式中:n ------总用桩数 Fd+Gd-----基底有效总压力 Rd ------单桩竖向承载力设计值

高层建筑基础设计选型与一般要求论文

高层建筑基础设计的选型与一般要求摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。经过技术经济比较,严格遵照国家有关规范进行设计,才能得出较经济合理的方案。 关键词:高层建筑,基础设计选型;设计要求 abstract: with the high-rise buildings in our country is becoming more and more common in engineering construction, high building foundation as a high building structure of the system is an important part of the industry was also increasingly attention, that is because high building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration, select the reasonable foundation form. after technical and economic comparison, strictly comply with the relevant state regulations, carry out the design, can we reach a more reasonable scheme. keywords: high building, basic design selection; design requirements

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析 发表时间:2019-07-29T15:21:03.733Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年7期作者:陈勇 [导读] 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均。 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明 650051 摘要:新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出,要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一,通过调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、筏板内力的最小化。随着城市化进程的加快,高层建筑工程建设项目越来越多,探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。 关键字:高层建筑;桩筏基础;变刚度调平;设计 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。 1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析 通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m,超过《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的0.002m要求,出现差异化变形、结构开裂等方面的问题,主要还是传统设计方式中的理念问题,一般原因是:高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用;在设计桩筏过程中,未能及时注意到桩型、结构等问题,荷载大小分布存在不匹配的情况,未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整,以便减小差异沉降,或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。 2减沉设计 (1)桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端持力层压缩性应相对较低,在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力;选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。 (2)承台埋深及其地面尺寸的初步确定:首先按外荷载全部由承台承担时其极限承载力仍有一定安全储备的原则,先初步确定承台的埋深及其底面尺寸,然后确定减沉设计的用桩量,再验算承台的初步尺寸,并给予调整。 (3)不同用桩数量时桩基沉降计算:根据初定的承台埋深及其底面尺寸,原定若干种不同的用桩数量方案,分别计算相应的沉降量,从而得到沉降s与桩数n的关系曲线,减少沉降桩基础的桩距一般应大于6d,桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。 (4)按建筑物容许沉降量确定实际用桩数量:根据沉降s与桩数n的关系曲线,按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。在用桩数量确定后,再按已经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载,验算安全系数或调整承台埋深及底面尺寸,以确保合理的安全度。 3变刚度调平设计 3.1变刚度调平设计的内容 在桩筏变刚度调平设计中,群桩刚度与单一筏板刚度的比值kpr最为关键。最合适的kpr值与桩筏面积比有关,且当有关桩筏面积比范围为16%~25%时,kpr值接近于1。当桩筏面积比较大时,为减少沉降差,kpr值应稍微增加。考虑到桩的非线性,比完全弹性分析所得到的稍大(约50%),kpr值可能更为合适。为减小桩的承载能力明显发挥(大于50%)后的沉降差,只要kpr=1的条件满足,任何实际桩长都可采用。当然为获得桩承载特性的合理发挥,桩的承载力应以侧摩阻力为主,而不是桩端阻力。研究表明,桩的总承载力发挥的强度与桩的极限承载力的比值m不应超过0.8,以避免沉降差明显增加,在m<0.8范围内,最合适群桩实际分担荷载相当于2.5倍-3倍群桩区域上的总荷载,仅为整个筏板上总外荷载的40%-70%。 对无限大地基上的局部区域,其沉降应与该区域的荷载成正比,而与其刚度成反比。地基局部区域沉降较大,是该处荷载较大而刚度较小所致。削减该处的荷载或增大该处的刚度就可以减少该处的沉降。高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。而上部结构由于受到功能的限制,一般很难进行调整。只能调整基础的刚度,对于桩筏基础,可通过变化板厚、设置肋梁,缩小墙距等调整基础刚度分布。但费用往往很高,因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针对筏底布桩与筏底地基土。 调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著,是变刚度调平设计的中心内容。首先,主裙楼的地基基础可采用不同形式,以适应上部结构荷载的分布状况。当采用桩基和复合地基时,可通过调整布桩及处理范围形成桩土变刚度分布。是改变桩的平面布置、桩数、桩长、桩径以改变桩土刚度,还是采用复合地基改变筏底地基土和桩?土界面的性质,选择的标准只能是技术可行性与经济合理性。一般来讲,对桩筏基础,桩在基础中占主导地位,改变基桩的参数效果显著。 3.2变刚度调平设计的步骤 (1)按建筑物性质、荷载、地质条件等进行初始布桩并确定板厚。 (2)对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析,绘制沉降等值线。 (3)对沉降等值线进行分析,当天然地基总体沉降不大而局部沉降过大时,根据具体条件,对沉降过大部分采用局部加强处理。如采用筏底布桩或复合地基,在桩基沉降较小部位,应抽掉一部分桩;或视土层情况适当缩短桩长或减小桩径。对沉降较大的部位,应适当加密布桩或视土层情况,适当增加桩径桩长,重新形成刚度体系。 (4)进行共同工作迭代计算,直至沉降差减到最小。在此过程中,可根据沉降等值线,判断主裙楼间是否设置后浇带或沉降缝,是否需对基础板厚和构造进行调整等。显然,调平设计的关键在于合理地计算桩筏基础的沉降分布与沉降差。因此,调平设计的沉降分析比减

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