桩筏基础论文十篇
时间：2023-03-28 04:59:55
桩筏基础论文篇1
关键词：桩筏基础；不均匀布桩；补偿平衡法；桩土相互作用
1工程概况
自沙花园1#楼，地上主楼十四层，裙楼四层，地下室二层，框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂，故需进行综合考虑地基基础设计方案，满足既安全又经济的要求。
2基础设计方案
初步设计时拟采用人工挖孔桩基础，然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定，在土体自重压力作用下，粉细砂自然上涌，10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌，但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案，经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上，勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出，要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa，该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算，主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分，导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响，必须采用桩筏。
3补偿平衡法
作为本工程设计的注册结构工程师，本人查阅了国外类似工程的设计文献，决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算，结构下部六层荷载由地基土承担，六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩同作用，利用天然地基的承载力，使桩基与天然地基互补，采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担，使桩的数量及筏板的厚度得以减少，具有一定的经济效益。
4布桩方式
在建筑工程中采用桩筏基础，是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中，主要采用等桩径等桩长等桩距布置，然而对本工程而言，由于上部荷载的不均匀性及受场地限制，若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用，有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性，且当前建筑工程中主要采用灌注桩，便于调整桩的桩径和长度，本工程决定采用不均匀的布桩方式，其布置方式大体有如下几种：图1(a)为等桩径等桩长不等桩距；图1(b)为不等桩径等桩长等桩距；图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距：图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力，以达到筏板形心与上部结构的基本重合。5桩土复合地基设计
5．1桩土复合地基的优点
5．1．1增强桩身上部桩侧土的结构强度，可以提高桩的承载力，改善桩的变形特性，减少地基沉降。
5．1．2通过对桩的施工，实现对桩间土的挤密加固，充分发挥和利用地基土的承载力，有效地解决软土地基承载力不足的问题。
5．2桩土复合地基承载力计算
按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定，对于桩数超过3根非端承桩复合地基，当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时，其复合基桩的竖向承载力设计值为：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂，所以地基土不管挤密与否，地基土承力允许设计值均控制为200kPa，其极限承载力近似取400kPa。
5．3桩土复合地基及基础沉降设计
设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩，设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层，虽然可提高每根桩的设计承载力，但桩在设计荷载作用下的沉降量极小，有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩，以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定，通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后，根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩，所以桩数不能完全由承载力控制，还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm，在压力为500kN时的稳定位移为15mm，而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩同作用下，基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移，甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75～5.5D间，桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距，D为桩径)，挤密后的平均压缩系数近似=原系数／f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系，近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力，达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致，要求勘察单位在桩施工完后，重新钻探取样，测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较，两者差距完全在允许范围内。
6实际沉降的分析与研究
该工程从投入使用到现在已超过四年，通过对施工及使用阶段的沉降测量，主体竣工时最大沉降量为18mm，最小沉降量为10mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工一年后最大沉降量为24mm，最小沉降量为14mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工三年后最大沉降量为25mm，最小沉降量为15mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm，说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值，但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
桩筏基础论文篇2
关键词：桩筏基础；沉降计算；规范；数值模拟
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着国民经济的飞速发展，高层建筑就如雨后春笋一般，层出不穷，而桩筏基础具有整体性好、竖向承载力高、基础沉降小、调节不均匀沉降能力强等优点，同时可以承受风荷载或地震荷载引起的巨大水平力，抗倾覆能力强，一直是高层建筑地基处理中常使用的一种基础形式。然而，桩筏基础的沉降始终是一个难题，特别是高层建筑桩筏基础的沉降更是如此。传统的理论计算结果与工程实际相差较大，所使用的经验修正系数范围太大。桩筏基础沉降的分析方法，可以分为三类：第一类是根据桩筏基础的各种整体分析方法来预估群桩的沉降，比如有限元、弹性方法等等；第二类是半经验的等代实体墩基法[1,2,3,4]，该方法将桩筏基础视作设置在桩端平面或桩端平面以上某一高程处的实体深基础，然后按浅基础的计算方法计算桩筏基础的沉降。这种方法简单、方便，但预估沉降与实测沉降值往往有一定差距，因此有必要对计算方法进行改进，从而使沉降的计算值与实测值更加接近；第三类是规范规定的方法；规范采用实体深基础的假定来计算桩基沉降，以原位测试确定土的性能参数，并根据统计资料，得出深度修正系数mp，对沉降进行修正。但是，上述各类方法都存在一定的不足，需要进一步改进和加强。
一、计算方法介绍
在结构设计和实际工程当中，桩筏基础的沉降经常采用规范法，规范法一般有等效分层总和法；而在理论研究中，常采用整体分析方法来计算沉降，一般用有限元的方法计算；而等代实体深基础法是最开始时候提出的基本思路，为以后精确方法的改进提供参考。下面对这几种方法作简要介绍。
1.1 等代实体深基础法
把筏板（或桩基承台）、桩群与桩间土作为一实体深基础，实体基础底面与桩端齐平，用分层总和法计算桩端下压缩层土的沉降作为群桩的沉降，其压缩模量用地基土在自重压力至自重压力加附加压力作用下的压缩模量，不考虑桩间土的压缩变形。该方法计算时，桩下地基土按分层总和法计算出的结果均需再乘以一经验系数进行修正，该系数的取值范围为0．3～1．1不等，显示了该方法的精度和可靠性均较差。
1.2 等效分层总和法
桩距小于或等于6倍桩径的群桩基础，在工作荷载下的沉降计算方法，目前有两大类。一类是按实体深基础计算模型，采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力，用分层总和法计算沉降：另一类是以半无限弹性体内部集中力作用下的Mindlin解为基础计算沉降。但由于这两种都存在着一定的缺陷和不足，故《建筑桩基技术规范》提出了等效作用分层总和法[1]。其计算步骤和计算方法可参照《建筑桩基计算规范》中的规定其思路与等代深基础法基本一致，只是将群桩沉降Mindlin解与等面积承台均布荷载下基础沉降的Boussinesq解之比值，用以修正等代深基础的基底附加应力。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力。
1.3 有限元法
在理论研究当中，有限元作为一种成熟的数值分析方法，经常运用到桩筏基础沉降计算中，它不仅可以解决线弹性问题，而且还可以很方便地用于非匀质、非线性问题的分析，同时还能考虑时间效应及动力效应等诸多影响因素，在土与结构物的相互作用问题中得到了广泛的应用。通过邻近场地的工程实测值结合地质勘察报告进行反演，分析出地基土的弹性参数(一般只需反演出地基土的E值)，可较为方便和精确地计算出桩基的沉降。
二、各方法计算结果的对比
此处结合具体的工程实例，分别采用等效作用的分层总和法及有限元法对桩筏的沉降进行计算分析，以对比分析各种计算的方法。
2.1 工程概况及地质条件
某一高层建筑，采用框架结构，建筑总高为46.2m，地上11层，地下1层，地上每层层高4.2米，地下层高4.2米。基础采用桩筏基础，筏板基础的埋深取H=5.0m，横向两端各外挑1.5m，筏板平面尺寸为65m×27m，总面积为1755m2，筏板厚度取h=800mm。由于筏板基础的设计已满足承载力，故桩基只要满足基础沉降即可，采用属于端承摩擦桩的预应力管桩，桩端持力层选择在第9层粉砂，设计桩长为15m，预应力管桩的直径选择为450mm。此时桩的作用是为了控制沉降，故采用减沉复合疏桩基础，设计考虑承台分担荷载，平板式筏基作为桩的承台，平均分给每个桩。采用一柱一桩，每两个柱之间有一根桩，共123根桩。主要土层物理力学指标见表1
表1土层特征
2.2.1 基本思路
由于本工程是满堂布桩的桩筏基础形式，故可采用将上部荷载和筏板的自重平均分配给每一个基桩，用于上部柱的总荷载，每个基桩所占的筏板面积为14.27m2，可以求出基桩承担荷载的标准值为，按照基本假定可知，桩间土要承担大部分竖向力，故基桩所承担的竖向力占总部分的30%，故可计算土层的沉降量和混凝土桩身的压缩量，最后通过乘以经验系数，得到最后的桩筏基础的沉降量。
2.2.2 计算结果
将土层分为12层，最后得到土层的沉降量为31.26mm，桩身的压缩量为0.78mm，沉降经验系数按当地经验，可取1.3；最后，可以通过计算《建筑桩基技术规范》式（5.5.14-1）最后沉降量为41.42mm。
2.3 数值方法求其沉降——即有限元法
本文以大型通用三维有限元软件ABAQUS为平台，采用数值模拟的方法研究桩筏基础的沉降问题。
2.3.1 计算模型及边界条件
模型中土体采用空间8节点缩减积分的实体单元（C3D8R），桩和筏板采用空间8节点实体单元（C3D8）。筏板取计算尺寸长9m，宽2.50m，厚0.8m；桩基为圆柱体，直径0.45m，长15m。为了尽可能的达到正确结果，取土体为筏板长宽的3倍，高取桩长的2倍，故土体模型长为27m，宽为7.5m，高为30m。整个模型分块生成，共有11844个单元，94752个节点，所有构件均为每米划分一个单元。
边界条件采用模型周边侧向约束。四面采用可动滚轴支座边界条件，不允许水平方向位移；底面采用固定支座边界，约束垂直方向变形。
由于在施工过程中，已经采取了有效的降水措施，故本次模拟不考虑地下水的影响。
2.3.2 计算参数
土体的物理力学计算参数如表2所示。容重γ、粘聚力c、内摩擦角φ的选取参照项目的岩土工程勘察报告而得；根据勘察报告的建议，变形模量E0取为压缩模量的2倍。
表2 土体物理力学参数表
桩和筏板的计算参数：取三根间距为3m的群桩的模型，筏板长9m，宽2.5m，桩和筏板的材料属性相同，同为：重度为2500 kN/m3，弹性模量为210GPa，泊松比取0.2。
2.3.3 其他参数
本模型本构方程采用Mohr—Coulomb模型，M - C模型的优点是简单实用，土体参数c、φ可以通过各种不同的常规试验测定。因此，在岩土力学和塑性理论中得到广泛应用。桩土和筏板与土之间的接触采用法向接触硬接触，摩擦特性选Penalty，值0.42的接触类型；在桩土相互作用计算中，将桩表面定为主接触面，土表面定为从属接触面；而桩与筏板的连接，考虑共同作用，直接将桩与筏板经行绑定。将桩表面定为主接触面，筏板定位从属接触面。
2.3.3 地应力平衡
在使用有限元软件分析岩土工程问题时，初始地应力的施加是计算中的首要问题。在有限元模型中施加初始应力场的时候，始终要满足下面两个条件：(1)平衡条件。由应力场得到的结点力要和结点荷载平衡。(2)屈服条件。所有点的应力不能位于屈服面外。ABAQUS 中有专门进行地应力分析的荷载步，命令为：GEOSTATIC，该步通常为岩土工程分析的第一步，在该步中，对土体施加体应力。理想状态下，该作用力与土体的初始应力正好平衡，使得土体的初始位移为零，但在一些复杂情况中，定义的初始应力场与施加的荷载后很难获得平衡。由于本模型较大，故最后不能达到与土体的初试应力刚好平衡的状态。但是，可以通过初始位移的大小来确定地应力平衡是否完成，本模型地应力平衡后最大的竖向位移为1.110×10-4m，相对于单元每米来划分，已经很小了，故可以认为地应力达到平衡了。
2.3.4 柱荷载的施加
由于筏板的重力已经在材料属性加上去了，故这里的荷载就只有上部的柱子传来的，取最大荷载处的柱荷载，即本模型的边柱上施加荷载。
2.3.5 结果分析
经计算，最后得到桩筏基础的最大沉降为42.01mm，该处位于两个边桩正下方，取边桩桩顶竖向位移。
三、结论
本文通过分析和研究桩筏基础的沉降计算方法，并利用等效分层总和法和有限元法计算了工程实例，并得到各自的沉降结果，为更好的在工程中应用给出了一定的参考。通过对桩筏基础的研究，得到了以下主要结论：
（1）通过两种计算方法得到的沉降量基本相同，有限元结果虽比手算结果大，但差额不超过百分之五，可以满足工程需要；
（2）有限元计算方法考虑了筏板和桩的共同作用，以及桩土的摩擦系数等综合因素，可以很好的为科研方面提出参考；
（3）本文由于缺乏实测值，很难判断那种结果更准确，在利用分层总和法时，将上部荷载的30%施加在桩土上，这个比例是一个经验值，对其他地区不具参考价值；
（4）经分析上述结果，可知有限元计算与等效分层总和法的结果基本一致，即和规范的结果一样，这就可为工程人员和科研人员提供另一种计算桩筏基础的沉降的方法，对工程实践有一定的指导意义。
参考文献：
[1] 刘金砺，黄强，李华等.竖向荷载下群桩变形性状及沉降计算[J].岩土工程学报，1995,11(176)：1-13
[2] 韩煊，李宁.复合地基中群桩相互作用机理的数值试验研究[J].土木工程学报，1999,4(32):75-80
桩筏基础论文篇3
【关键词】 结构设计；高层建筑；基础设计；概念设计
【中图分类号】 TU753【文献标识码】 C 【文章编号】 1727-5123（2013）02-064-02
概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体角度来确定建筑结构总体布置和抗震细部措施的宏观控制。它要求在设计过程中始终贯穿和应用结构概念，是一种定性而非定量的分析，是整体宏观控制和细部构造措施，设计原理和工程实践经验相结合的设计思想。在方案设计阶段就运用概念设计的思想是非常必要和及时的，而且要将它贯穿应用于整个设计过程，才能为建筑结构的安全性、可靠性、适用性和经济性提供有力的保证。本文论述了概念设计在高层建筑基础设计中的应用。
1筏型基础的设计理论
随着城市的发展，高层建筑的地下室一般都被用作地下车库的使用空间。所以设计人员往往倾向于采用筏型基础，而不愿意选择纵横内隔墙较多的箱型基础。筏型基础又可分为梁板式筏基和平板式筏基。计算筏板基础时，常用的方法有“倒楼盖”法、静定法（截面法）、弹性地基梁板方法和有限元分析方法。“倒楼盖”法和静定法都是一种简化计算方法。按“倒楼盖”法进行基础设计时，要求地基土比较均匀、筏板基础的刚度较大、上部结构刚度较大、柱轴力及柱距相差不大、荷载分布比较均匀；按静定法计算的要求与“倒楼盖”法大部分相同，只是静定法适用于上部结构刚度较小、柱轴力及柱距相差较大的情况。用上述两种方法计算的缺点是不能考虑基础的整体作用，也无法计算挠曲变形，“倒楼盖”法夸大上部结构刚度的影响，静定法则完全忽略了上部结构刚度的影响。当不满足上述要求时应按弹性地基梁板计算。近年来，随着计算软件的进步，上部结构、基础和地基共同作用分析法在筏板基础内力计算中得到广泛运用，该分析法基础按弹性地基上板考虑，地基模型一般采用文克尔地基、弹性半空间地基和压缩层地基等地基模型，常用数值分析方法为有限元法、有限差分法等，其中有限元法较为常用。
2桩筏复合基础的设计理论
《建筑地基基础设计规范》第8.5.2条11款规定，桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作。相关规范对桩筏复合基础的计算方法并未做出统一规定，采用的计算方法也不尽相同，多根据当地情况和经验确定，大致有以下两种计算方法。
2.1假定整个建筑物和重量全部由桩传到地基中去，而承台板只起连接桩顶和传递上部荷载的构造作用。在群桩布置中使桩的受力均匀，桩群形心与上部结构传给基础的荷载重心尽量重合。当群桩数量较多时，采用了“外密内疏”的内桩方法，即适当减少群桩中部的桩数而增加桩数。这种方法主要以桩受力为主，这种情况下，没有考虑承台板基础的支承力，将会增加桩的数量，造成浪费。
2.2发挥桩土的共同承载作用，利用天然地基的承载力，采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担，使桩的数量及筏板厚度得以减少。建筑物的沉降一般分为沉降量和沉降差。减沉设计是控制沉降而设置桩基的方法。也即是在设计时由基础的沉降控制值来确定桩数和桩长。减沉设计概念主要应用于软土地基上多层或小高层建筑的基础设计中，桩在基础中除承担部分荷载外主要起减少和控制沉降的作用，桩可视为减少沉降的措施，或作为减少沉降的构件来使用。同时，承台或筏板也能分担部分荷载，与按桩承担全部荷载设计的桩基相比，根据不同的容许沉降量要求，用桩量有可能减少，桩的长度也可能减短，因而可达到降低工程造价的效果。
2.3减沉设计的内容。
2.3.1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，桩端置于相对较好的持力层。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。
2.3.2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。
2.3.3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的关系曲线图，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。
2.4减沉设计的基本原则。
2.4.1设计用桩数量可以根据沉降控制条件，即允许沉降量计算确定。根据沉降s与桩数n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。减沉桩基础桩距较常规桩筏基础布桩要大，一般至少大于4倍～6倍桩径，故其介于天然地基浅基础与桩基础之间。
2.4.2基础总安全度不能降低，应按桩、土和承台共同作用的实际状态来验算。因而减沉桩基础也称之为控制变形疏桩基础。对于减沉桩筏基础的沉降计算则应结合当地经验考虑桩同作用。
2.4.3为保证桩、土、和承台共同工作，应采用摩擦型桩，使桩基产生可以容许的沉降，承台不致脱空，在桩基沉降过程中充分发挥桩端持力层的抗力。在上部土层为松软土质、次固结土以及承载力太低土组成时，桩与桩间同作用得不到保证时，就不能考虑桩与桩间同作用，而应该按现行桩基设计。
在共同工作分析中要重视的问题是如何根据共同工作分析的成果优化设计，而优化设计的关键乃是尽量减小沉降差，从而降低筏板内力和上部结构次应力，减小筏板厚度和配筋，提高桩筏基础的可靠性。为此，提出变刚度调平设计的概念和方法。这也是发展控制变形设计的一个重要内容。
3变刚度调平设计
3.1变刚度调平设计的内容。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。变刚度调平设计旨在减小差异变形、降低承台内力和上部结构次内力，以节约资源，提高建筑物的使用寿命，确保正常使用功能。
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。变刚度调平设计总体思路：以调整桩土支承刚度分布为主线，根据荷载、地质特征和上部结构布局，考虑相互作用效应，采取增强与弱化结合，减沉与増沉结合，刚柔并济，局部平衡，整体协调，实现差异沉降、承台（基础）内力和资源消耗最小化。
3.2变刚度调平设计的步骤。
3.2.1根据设计资料，按上部结构的性质、荷载分布情况、地质条件、基础埋置深度等进行初始布桩并确定板厚。
3.2.2对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析，绘制基础沉降图形。
3.2.3对基础沉降图形进行分析，按“强化主体，弱化裙房”的原则进行设计。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，对主体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。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，选择的标准只能是根据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。
3.2.4进行共同工作迭代计算，直至沉降差减到最小。在此过程中，可根据沉降图形，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。
3.3变刚度调平设计的优点。减小核心筒冲切力，降低承台整体弯矩；优化承台设计，降低造价；减小地基差异变形，降低上部结构刚度次应力，提高耐久性；合理发挥桩、土、承台共同作用。
4上部结构、地下室、地基基础的相互作用
高层建筑的基础上部整体连接着层数很多的框架、剪力墙或筒体结构，地下室四周很厚的挡土墙有紧贴着有效侧限的密实回填土，下部又连接着沿深度变化的地基。无论在竖向荷载还是水平荷载作用下，它们都会有机的共同作用，相互协调变形。尽管在这方面的设计理论仍不够完善，但如果在把基础从上部结构和下部地基的客观边界条件中完全隔离出来进行计算，是根本无法达到真正设计要求的目的的。现在结构设计人员所用的一体化计算机结构设计程序仍是沿袭着不具体充分考虑相互作用的常规计算方法，所设计的计算结果往往和工程实测结果相差甚远。在诸多工程实例中可以看出，高层建筑基础底板实际所承受的弯曲内力都远远小于常规设计值，有很大的内在潜力。同时，设计中应充分挖掘地下室的潜在功能，利用它的有利作用。
5结语
对于实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，可以运用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，弥补现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷或不可计算性。
参考文献
1国家标准.建筑地基基础设计规范.GB50007-2011.北京：中国建筑
工业出版社，2011
2国家标准.建筑桩基技术规范.JGJ94-2008.北京：中国建筑工业出版
社，2008
3林同炎.S.D.思多台斯伯利.结构概念和体系.中国建筑工业出版社
4高立人.方鄂华.钱稼茹.高层建筑结构概念设计
桩筏基础论文篇4
关键词：软土地区；变电站综合楼；筏形基础；桩基础
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.098
1 引述
如图1所示，超深补偿式筏形基础，以下简称筏形基础，是软土地区变电站常用的基础形式。按照是否有梁，可分为平板式筏板和梁板式筏板，另外按照梁与板的位置关系，梁板式筏板又分为上位板筏板和下位板筏板。筏形基础利用自身的刚性，可以抵抗不均匀沉降，同时传递平衡上部结构传递下来的荷载。应该指出的是，由于地基承载力会随着深度的增加进行修正，超深开挖可以起到一种承载力的“补偿”，从而提高软土的地基承载力，满足要求。这种筏板基础通过地垄墙的，使得整体的材料用量不会增加太多，在电缆夹层所需的设计标高处设置预制板，也近似一种箱型基础。
由图2可见，桩基础是指在地基中设置的柱型构件，依靠地基土体提供的侧摩阻力和端阻力承担荷载。这种基础形式具有可提供较大的承载力、工后沉降小、能较好控制由荷载不均或由压缩性土层厚度差异较大可能造成沉降差的优点。对于长三角地区，因为软土深度较大，桩基础主要依靠侧摩阻力，亦即摩擦桩；而对于珠三角地区，软土厚度不大，一般可以在15～25m左右达到基岩，所以该地区的桩基础的端阻力贡献较大，亦即端承摩擦桩。在变电站的电缆夹层地面，同时是桩承台和防水板的顶面，桩承台之间则通过连系梁形成一个基础体系。
2 方案对比
施工总周期：筏形基础在基坑支护及开挖、井点降水完毕后，可以浇注素混凝土垫层，然后支模和架设钢筋，浇注筏板及深地梁的混凝土，施工周期体现在基坑支护的工作量较大；桩基础在打桩设备进场后打桩，如果是预制桩则在打桩完成后需要等待28天然后补充桩基检测，如果是灌注桩的施工周期会更长，待成孔后放置钢筋笼，浇注混凝土，等待强度达到设计值进行桩基检测。桩基检测合格后，开挖基坑，浇注桩基承台和连系梁和防水板。综合上述比较，可以看出桩基础方案的施工周期大于筏形基础方案。
排水排油便利性：为了增加地基承载力而超深开挖，筏形基础的结构底板标高大都在-4.5～-5.0m之间，相应地，筏形基础以下的集水坑或者主变基础的集油坑的底板标高在-5.3～-5.8m的范围内。另一方面，雨水管、井的底标高大都处于-3.0m，这使得集水坑的积水无法直接排到雨水管网，需补充水泵机械排水。桩基础的结构底板标高则在-1.8，集水坑底标高在-2.6m，可以排入雨水管网。通过比较可知筏形基础方案的排水排油便利性不如桩基础方案。
材料用量：相比较而言，筏形基础的底板一般较厚，800～1000mm，甚至达到1200mm，而地基梁因为需平衡传递上部结构的不平衡弯矩，截面尺寸较大，梁高一般在1500～1800mm范围内，计算配筋较多。桩基础由于在承台处就衡了上部结构传递下来的荷载，所以连系梁只起到在构造上增强整体性的作用，截面较小；承台处的厚度大都与筏形基础的厚度一致，其余的底板是采用防水板，板厚按跨度的二十分之一取值，亦即450～500mm范围内。由此可见，筏形基础方案的材料用量及造价大于桩基础方案。
3 两种方案需要处理的细节
筏形基础需要处理好的细节包括：基坑的支护、预制板与地垄墙的配合。对比桩基础方案，筏形基础方案的基坑深度增加约2m，用于支护的钢板桩在考虑嵌固深度的影响，需增加的总长度为6m，同时需考虑水平拉结构件。另外，电缆夹层所在的地面需先铺设预制板，再将预制板作为底模，浇注底板，这里面的预制板的支撑构件，即是地垄墙，地垄墙的布置要综合预制板的尺寸和地梁的布置来决定，同时还要做好整个底板的排水组织布置。桩基础要处理好的细节包括建筑地面排水及集水坑的重力排水的防倒灌设置。还有，集水坑的积水如若采用重力自排的方式接入外部的管网系统，需要设置防倒灌设施，也可采用加设水泵机械排水的方式，但是这样的设置相比筏形基础的排水排油就不再具有相对优越性。
4 结论
软土地区的变电站综合楼的基础形式选择，要综合考虑项目建设各方面的因素，在建设周期紧张且地基承载力允许的条件下，优先选择筏板基础。在地基土的力学指标不理想，对沉降指标要求严格的条件下，优先选择桩基础。
参考文献：
桩筏基础论文篇5
1工程概况
本工程位于广西柳州市，为地上35层、地下2层的商住楼，建筑高度为132m，属于超高层建筑，建筑占地面积为1113.7m2，总建筑面积为37052.06m2。本工程的抗震设防烈度为6度，设防类别为丙类，结构型式为剪力墙结构，抗震等级为三级。场地类别为二类。
2地质概况
2.1地形地貌根据场地附近工程的地质资料，拟建场地位于柳江正断层下盘，上覆第四系河流冲积的粘性土和碎石土，下伏地层为石炭系中统黄龙组白云岩。第四系和石炭系呈角度不整合接触。地貌上属于柳江右岸Ⅱ级冲积阶地。
2.2场地岩土层分布特征场地各岩土层分布及特征自上而下分述如下(土层剖面图见图1):(1)粘土①(Qal):黄色，可塑—硬塑，切口光滑，无摇震反应，高干强度，高韧性。分布于整个场地。层厚11.5～21.7m，平均15.83m。属中等压缩性土;(2)粘土②1(Qal):棕黄色，夹有灰白色，可塑，摇震反应中等，低干强度，低韧性。层厚约4.4m。属高压缩性土;(3)粉土②(Qal):黄色、棕黄，稍湿。摇震反应中等，中等干强度，中等韧性。层厚0.9～5.0m，平均2.81m。属密实性粉土;(4)卵石③(Qal):黄色，松散，饱和，有粘性土及粉土填充。层厚1.8～9.4m，平均5.5m;(5)白云岩④(C2h):灰白色，隐晶质结构，强风化，裂隙十分发育，岩体极破碎，属硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，钻机跳动，岩芯钻干钻可钻进。层厚2.0～5.6m，平均3.5m;(6)溶洞充填物⑤1:以软塑状粘性土、粉土及砂类土充填，夹有碎石块;(7)白云岩⑤(C2h):灰白色，胶结好，隐晶质结构，中风化，裂隙发育，部分裂隙方解石充填，岩石较完整，属于硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，钻机钻进较平稳，局部跳动，漏水。钻探未揭露该层。
2.3场地水文地质条件在钻探深度内共揭露两层地下水，第一层属上层滞水，主要受大气降水补给;第二层属孔隙承压水，透水性强，水量大，与柳江水互补联系。但基底为弱透水层，厚度大。地下水对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀性。抗浮设计水位为85.0m(基础面标高为79.10m)。
2.4岩土参数岩土主要参数取值见表1、表2。
3基础方案比较
3.1方案可行性基底持力层为粘土①，其承载力特征值fak=270kPa，按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)中5.2.4式计算，修正后粘土①的承载力特征值fa=300kPa。Pk＞fa，不满足承载力要求，须对其进行地基处理以提高地基承载力或采用承载力较高的白云岩⑤作持力层。
3.1.1桩基础该场地的地下水水位较高，岩溶裂隙水含水层厚度大，而且水量丰富，对人工挖孔桩成孔影响很大，在成桩过程中须穿过位于地下水位以下的土层，以白云岩⑤为持力层，在地下水没有排干的情况下很难成孔;地下水对钻(冲)孔灌注桩成桩影响不大。本工程适合采用钻(冲)孔灌注桩。但是建筑层数多，结构荷载大，剪力墙间距相对小，按桩基础布置后，承台已经碰撞在一起，故须按桩筏基础设计。
3.1.2桩筏基础采用钻(冲)孔灌注桩，以白云岩⑤为桩端持力层，桩侧土层为粘土①、粉土②、卵石③和白云岩④，承载力特征值Ra=9000kN，桩径1.1m，共94根。筏板外挑2.5m，面积为1456㎡，筏板厚度为2.2m，筏板底持力层为粘土①，承载力特征值fak=270kPa。输入PKPM-JCCAD基础模块，验算桩顶冲切满足要求;采用“桩筏、筏板有限元计算”模块验算桩基承载力，桩顶压力为7000～8200kPa，满足设计要求;地基反力为130～160kPa，满足设计要求。沉降计算结果表明最大沉降在核心筒部位，为13mm;最小沉降在部位，为10.5mm，满足规范要求。综上所述，采用桩筏基础是可行的。但是该场地属于岩溶地区，基岩中溶洞发育，很多桩均遇到溶洞，桩长较长，因此采用桩基成本较高，工期较长，无法完成业主对施工进度的要求。
3.1.3CFG桩+筏板基础CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩的适用范围很广，主要适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，对淤泥质土亦有应用。CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。(1)根据土层分布情况，CFG桩桩端置于白云岩④上，以处理后的粘土①作为基础持力层。采用PKPM-JCCAD基础模块，筏板厚度2.2m，经计算，基底反力Pk=700～750kPa，核心筒位置最大，较小。(2)CFG桩复合地基承载力特征值fspk计算。根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002)，采用经验公式fspk=mRaAp+β(1－m)fsk进行计算，其中:β为桩间土承载力折减系数，因地基承载力较高，β可取0.90;fsk为处理后承载力特征值(kPa)，CFG桩采用长螺旋钻成孔泵送混凝土成桩施工工艺，属于非挤土成桩工艺，fsk取天然地基承载力特征值，fsk=300kPa。以正方形布桩，桩径d=0.5m，桩间距s=1.15m，面积置换率为14.80%，平均有效桩长13.5m，单桩竖向承载力特征值Ra=798.5kN。则复合地基承载力特征值fspk=832.2kPa＞750kPa。承载力计算满足要求。(3)CFG桩复合地基变形计算。地基处理后的变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)的规定执行，复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍，加固区土层采用各向同性均质线性变形体理论。经计算，复合地基的沉降如下:1#(东南角)的沉降量s=39.1mm，压缩模量的当量值为34.4MPa。11#(西北角)的沉降量s=32.6mm，压缩模量的当量值为37.6MPa。4#(东北角)的沉降量s=35.8mm，压缩模量的当量值为39.2MPa。6#(核心筒)的沉降量s=32.0mm，压缩模量的当量值为44.9MPa。8#(西南角)的沉降量s=62.1mm，压缩模量的当量值为32.4MPa。最大倾斜率为0.00114(6#和8#钻孔)，平均沉降量为40.1mm，建筑物平均沉降量和整体倾斜率满足规范要求。(4)采用此基础方案须解决如下问题:1)按地基处理规范，桩距宜取3～5d(桩径)。本例因桩长受到限制，按正方形布置，置换率m≤8.7%，处理后地基承载力fspk=600.5kPa＜Pk=750kPa。经分析研究:处理范围的土层土质较好;可采用非挤土成桩工艺(长螺旋钻成孔泵送混凝土成桩)，对桩间土不产生扰动或挤密;在CFG桩施工结束后，采用注浆对桩间土进行加固，孔深至基岩面。具备以上条件，桩间距可取为1.15m(2.3d)，置换率m=14.8%，承载力fspk=750kPa，提高了2.7倍。2)场地抗浮设计水位较高，水头达到8.1m，对成桩效果影响很大，为确保CFG桩桩身质量，采取在场地布置降水井的办法，将地下水降至施工标高以下。在筏板施工完成后注浆封井。综上所述，采用CFG桩+筏板基础是可行的。
3.2优缺点比较
3.2.1桩筏基础(1)优点1)单桩承载力较高，传力较直接。可布设于墙柱下，上部结构竖向荷载的80%以上可由桩承担，桩间土只需承担小部分竖向荷载。2)桩与筏板共同作用，基础刚度大，调节不均匀沉降能力强。(2)缺点1)成桩速度慢，溶洞、溶沟等不良地质地基的成桩困难，施工工期难以控制。2)施工产生大量泥浆，须妥善处理以免污染环境;冲孔桩产生振动，可能会对原有相邻建筑产生不利影响。3)冲(钻)孔灌注桩容易产生卡钻、漏浆甚至引起地面塌陷等，桩底沉渣清理困难。
3.2.2CFG桩+筏板基础(1)优点1)经济性。由于CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3～1/2，经济效益和社会效益非常显著。2)适用性广，承载力提高幅度大。处理后，复合地基的承载力与原地基承载力相比，可提高2～5倍。3)施工简便，工期短。CFG桩施工方法一般为长螺旋钻成孔泵送混凝土法，成孔成桩一次完成减少了成桩时间，加快了施工速度。(2)缺点1)CFG桩单桩承载力低，对于超高层等上部荷载较大的建筑，CFG桩数量较多。2)长螺旋钻孔灌注桩施工时，如果混凝土输送的速度和螺旋钻杆的提升速度控制不当，则桩容易出现扩径或者缩径现象。
3.3经济性比较
3.3.1桩筏基础桩径1.1m，平均桩长20m，一共94根桩，筏板厚2.2m，混凝土及钢筋用量见表3。
3.3.2CFG桩+筏板基础CFG桩的桩径0.5m，平均桩长13.5m，一共1057根桩，筏板厚2.2m，混凝土及钢筋用量见表3。各技术指标表3基础桩混凝土量(m3)筏板混凝土量(m3)总混凝土量(m3)桩含钢量(t)筏板含钢量(t)总含钢量(t)桩筏基础1785.73203.24836.989.3289.4378.7CFG桩+筏板2800.43203.26003.615.6249.9265.5
3.3.3经济性比较混凝土单价按400元/m3，钢筋的单价(考虑加工)按6500元/t计算，桩筏基础总造价为439.7万元，CFG桩+筏板基础总造价为370.7万元，后者的造价为前者的84%3.4超前钻比较本工程位于岩溶发育地区，采用桩筏基础时，必须对每桩均进行超前钻，溶洞发育复杂处还须增加超前钻数量，而采用CFG桩+筏板基础则需进行详细勘察，钻孔间距可控制在20m左右。采用桩筏基础，钻孔数至少在100个以上，而采用CFG桩+筏板基础的钻孔数仅为11个，前者的超前钻数量至少为后者的9.1倍，换言之，采用桩筏基础时，超前钻的成本和钻探的工期至少分别为CFG桩+筏板基础的9.1倍。同时桩的施工难度亦较CFG桩增加许多。
3.5溶洞影响比较本工程位于岩溶发育地区，根据现场钻探情况，场地土层内未发现土洞;钻探揭露的覆盖层较薄，溶洞埋藏较深，顶板岩石破碎，均有填充物，地下水位高，为承压水，基本不受地下水活动的影响，因此可不考虑溶洞对天然地基稳定性的影响。采用桩筏基础，桩端应穿越溶洞，置于白云岩⑤中，由于桩的荷载大而且集中，溶洞的存在相对风险大，仅凭有限的超前钻资料难以准确判断桩端持力层范围有无溶洞，存在一定的安全隐患。而CFG桩的单桩荷载小、桩数多、荷载分散，溶洞存在的风险小，可将桩端置于强风化岩顶面，既可靠又经济。3.6施工工期比较本例中两种基础型式的筏板施工工期相当，可比较钻(冲)孔桩与CFG桩的工期。桩长15m左右的CFG桩，一天可施工40～50根桩，本例CFG桩工期可控制在20～25d，检测时间为30d。桩筏基础中的桩遇溶洞率高，施工桩的时间不少于60d，检测时间不少于40d。采用CFG桩可节省一半左右工期。通过以上分析，采用CFG桩+筏板基础的经济效益及工期均优于桩筏基础。
桩筏基础论文篇6
【关键词】通讯铁塔；基础方案；设计
1引言
通讯铁塔在我国的通讯事业中发挥着重要的作用，通讯铁塔就像一块一块的砖瓦搭建起我们国家宏大的通讯网络，助力我们国家的智能制造和高速发展。作为通讯事业中最基础的一个环节，通讯铁塔的设计合理与否就十分重要，而通讯铁塔基础的设计和选择就是基础中的基础，因此通讯铁塔基础的设计方案就十分重要。
2通讯铁塔基础设计方案需要考虑的因素
设计通讯铁塔的基础的设计需要考虑多个方案方面的因素，如图1所示，总体来说可以归为三类：第一类：技术因素。通讯铁塔基础设计需要与铁塔上部的具体结构相适应，而不能随意选择基础结构方案。第二类：环境因素。在设计通讯铁塔基础上时，应该进行地质岩土方面的勘察，出具相应的勘验地质勘查报告。对选址附近的场地进行观察和选定，选定适合的基础选址建设场地。再比如，场地平整地质条件好的地方可以选址浅一点的选择浅埋铁塔基础方案，而地面场地不够平整存在高差地质松散的地方，应该则多角结构和深点的铁塔可考虑采用深埋基础方案。第三类：成本因素。应该根据不同的情况选择更符合实际情况的基础方案，在满足具体使用条件的情况下，尽量选择成本较低的方案。
3通讯铁塔基础设计方案应用分析
3.1通讯铁塔基础的种类及应用
按照基础的深浅及结构分析，通讯铁塔基础可以包含很多种类，如图2所示，可以看出在通讯铁塔的基础的应用形式中独立型基础、筏板型基础和桩型基础是应用最多的三种类型。第一种：独立型通讯铁塔基础。主要类型为钢筋混凝土独立基础。独立型基础适用于支撑土层面持力层土质承载力较大的情况，设计的有点优点是承载的能力较强，借助原始地貌，施工执行简单，不必进行复杂的设计，成本较低；当然确定缺点也很明显，需要大量的土方开挖施工量较大，需要占用较大的面积的施工场地地面。第二种：筏板型通讯铁塔基础。主要代表形式为平板式筏板基础。第三种：桩型通讯铁塔基础。主要代表形式钢筋混凝土桩基础。桩基础，顾名思义，铁塔的基础打桩入地，主要通过桩实现基础的可靠性固定作用。
3.2通讯铁塔基础设计方案的技术要点
在三种常用的通讯铁塔基础中，本文对其中两种进行具体分析。明确设计过程中需要注意的要点和失效模式。
3.2.1筏型铁塔基础设计要点分析
（1）受力分析对于风力载荷的大小、方向、作用点、作用频率的分析就十分重要，也就是说对于通讯铁塔整体工作的外部环境要进行比较准确的分析。对于风力的影响估计过大，造成设计冗余，会造成成本提升；而相反，对于风力的影响估计不足，就容易发生工程事故。所以，载荷的预测对于通讯铁塔基础的形式的选择和类型的确定有着非常重要的意义。筏型铁塔受力模型[1]见图4。从理论力学角度分析，筏板可以简化为一个承受弯矩的两端固定的简支梁，而弯矩的作用点就在简支梁的中点。假定风向一定，筏板基础主要承受的是弯矩，弯矩的来源来自风阻，因此弯矩计算可以得到简化，具体如公式（1）：M=FL（1）（2）通信铁塔筏板型基础潜在失效模式分析FMEA分析第一个潜在失效模式：通信铁塔筏板基础承受双向偏心荷载，各个塔脚受力情况不一，引起基础不均匀受力，导致基础容易产生不均匀沉降，引起塔身倾斜。第二个潜在失效模式：筏板受力超过其承载成立而造成断裂。如果风力过大，或者风向偏移，形成的弯矩超过了筏板型基础的承受极限就会导致筏板断裂。
3.2.2桩型铁塔基础设计要点分析
（1）受力分析桩型铁塔受力模型[1]见图5。从理论力学角度分析，多桩型基础有一半的桩承受向上拉的拉力，而另外一半承受向下压的压力。而这个压力的来源仍然是风力形成的弯矩，只不过是作用在桩的横截面上，而不再适用于简支梁结构。（2）桩型基础潜在失效模式分析FMEA分析第一个潜在失效模式：通信铁塔多桩基础受力承受较大的拔力，未通常配筋的桩基础容易出现断桩，导致抗拔承载力不满足要求。第二个潜在失效模式：通信铁塔单桩基础受较大的弯矩作用，导致桩顶部产生位移，桩顶位移不满足变形控制要求。需对桩顶部一定深度范围内的地基采取加固措施，以提高地基土的抗侧移。第三个潜在失效模式：由于工艺需要，通信铁塔单桩基础顶部会在桩芯处预埋走线管道，从而减小了桩身截面面积，增大了桩顶部的局部应力，导致桩顶部容易出现裂缝，容易出现局部破坏。
4小结
本文对通讯铁塔基础设计的相关要素进行了详细分析，首先明确了通讯铁塔设计方案选择需要考虑的三要素：技术要素、环境要素、成本要素，然后对通讯铁塔基础的设计方案进行了分类总结和介绍，按照通讯铁塔基础的深浅进行分类，明确了三种主要的通讯铁塔基础的形式，即桩型基础、筏板型基础和独立基础。最后对筏板型基础和桩型基础的进行了简要的受力模型分析，并以此进行了潜在失效模式分析。本文对通讯铁塔基础的设计方案的选择依据进行了明确的界定，对于通讯铁塔基础设计具有一定参考价值。
作者:罗杰 单位:富春通信股份有限公司
参考文献
桩筏基础论文篇7
【关键词】高层建筑；基础形式
文章编号:ISSN1006―656X(2013)06 -0182-01
一、高层建筑概论
建筑是随着社会生产的发展和人类活动的需要而发展起来的，是随着经济的的发展而发展起来的。
我国《民用建筑设计通则》 (JGJ 37 ) 、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045)中规定：住宅建筑10层及10层以上为高层建筑。
除住宅建筑之外的民用建筑高度超过24m者为高层建筑(不包括建筑高度超过24m的单层公共建筑)。建筑高度超过100m的建筑均为超高层建筑。
现代高层建筑是是商业化、工业化和城市化的产物,一定程度上反映了一个国家、一个地区的社会、经济发展水平。
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，高层建筑结构体系的一个重要组成部分，逐渐受到了业内人士的重视。
二、高层建筑主要基础形式及适用范围
（一）筏形基础
筏式基础一般采用现浇整板作为上部结构与地基的接触平台，因此也叫板式基础。目前，这种基础一般有两种形式：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式，两者的主要区别是：倒肋形楼盖式基础中含有纵横板底架梁将接触划分成若干小区间，其板底架梁增加了基础的强度和刚度，有效减小板的厚度；倒无梁楼盖式基础板底无架梁，可以看成一个整体平板覆盖在地基上，由于没有架梁为其提供足够的刚度，板厚要比倒肋形楼盖式基础厚的多。
在通常倒无梁楼盖式筏板基础使用比较普遍，其原因是倒无梁楼盖式筏形基础在钢筋绑扎、模板支撑、混凝土浇筑等施工过程中施工比较简便，施工速度较快，对加快施工进度较为有利，但其导致整个基础工程的钢筋和混凝土使用量相对倒肋楼盖式筏型基础较浪费，对控制基础工程的总造价不利。倒肋楼盖式筏形基础与倒无梁楼盖式相比具有材耗低、刚度大的优点，缺点是基础浇筑相对比较麻烦。
总体上来说，筏形基础主要适用于位于软土地基，使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力的建筑；柱距较小，柱子的荷载较大，必须将基础连成一整体，才能满足地基容许承载力的建筑；风荷载或地震荷载起主要作用，必须保证基础有足够的刚度和稳定性时的高层建筑。
（二） 箱形基础
箱形基础是由顶板、底板、外墙和一定数量的纵横交错的内隔墙组成的一种钢筋混凝土空间箱形结构。它的主要优点是：刚度大、整体性好、传力均匀、能抵抗和协调由于软弱地基在大荷载作用下产生的不均匀变形、抗震性能好、稳定性能好。设置箱形基础，其使基础埋深加大，可卸除原有基础的一部分自重应力，地基承载力有所提高，并使建筑物重心下移，增加了建筑物的稳定性；由于埋深较大，箱形基础外壁与土的摩擦力增大，增大了基础周围土体的结构的阻尼，提高结构的抗震性能；箱形基础的中空部分还可用作地下室，充分利用地下空间。其主要缺点是：当箱形基础内隔墙较多时，给支模等施工带来不便，增长施工时间；过多的内隔墙也会在一定程度上影响对地下空间的利用。
当地基极其软弱且不均匀沉降十分严重，筏形基础所提供的刚度不足以满足上部结构对地基不均匀沉降要求时，一般采用箱形基础。
（三）桩基础
桩基础由两部组成，一部分是桩基的承台一般可采用筏型基础的底板或箱形基础的底板，另一部分才是桩本身。桩承台作用是将上部荷载传给桩，并使桩群连成整体，而桩又将荷载传至较深的土层或持力层去。桩，按受力性能来区分，有摩擦桩和支承桩两种。摩擦桩主要是通过沿桩长四周表面与土壤之间的摩擦力，将荷载扩散至下部地基。同时，摩擦桩的桩靴处与下部地基土挤压，也承受上部结构传来的荷载，但所占的荷载比重较少。支承桩，则主要通过桩靴压力传荷载至下部坚实土壤或岩石的持力层。
桩基础适用条件为：浅表土层软弱，在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层情况下；在较大深度范围内，土层均较软弱，且承载力较低情况下；高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大情况下；高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时；地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力情况下。
三、总结
在高层建筑设计过程当中，选择正确的基础形式是非常重要的。高层基础如果选型不当，将严重影响建筑物的安全性；基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加，选择合理的基础形式能很大程度上降低工程造价；基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。
对于选择正确的基础形式以及对所选的结构形式进行合理的设计，主要考虑如下几个方面：1.地质条件，地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素，各种基础形式针对不同地质条件各有优缺点及适用范围；2、上部建筑结构形式选型，不同的上部结构，对地基不均匀沉降的要求各不相同，因此要根据上部结构的不同结构形式选配合理的基础型式，保证上部结构和基础形式的相互协同工作，充分利用上部结构的刚度；3、高层建筑结构功能要求，高层建筑基础选型应满足建筑物使用上的具体要求；4、抗震要求，在地震烈度比较高的地区，基础选型要充分考虑在地震作用下基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆的情况，选择经济适用、安全冗余度高的基础形式；5、在建工程周边建筑，在建工程周围已有建筑物很大程度上对基础选型影响，当建筑物间距很小的条件下，若采用筏形或箱形基础，在深基坑开挖时，可能会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等情况；6、工程造价，在基础选型时，应在满足上述因素的前提下，选用造价最为经济的基础方案。
参考文献：
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[3] 孙利辉. 高层建筑基础的设计选型与应用[J]. 价值工程ISSN，2011，9
桩筏基础论文篇8
【关键词】 单桩承载力 嵌固端 沉降计算 锚固长度
【 abstract 】 combined with engineering example analyses the high-rise residential foundation design related to the content, available for similar projects.
【 key words 】 single pile bearing capacity embedded fixed end settlement calculation anchor length
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、 工程概况：
上海某中心村配套商品房，项目总占地面积24.9公顷，位于高压走廊以西、桃园港以北、顾村镇界以东、沙蒲以南。项目总建筑面积为579678.16平方米，其中地上建筑面积为483842.26平方米，地下建筑面积为95853.9平方米。本项目4个地块以及5个组团分组团建设,由52幢高层住宅楼，地上18层，地下一层，为纯剪力墙结构；多幢沿街商业、1幢农贸中心、四座地下车库，均为框架结构。
二、工程地质状况
该拟建场地内地基土均属第四纪全新世Q4至晚更新世Q3沉积土，，对此深度范围内揭遇的地基土，按其结构特征、土性不同和物理力学性质上的差异可划分为8个主要工程地质层，其中第1、3、8层又可进一步划分为若干个亚层。其地基土的构成和特征详见如下表一。场地内第②层褐黄色粉质粘土，土质较好，分布稳定，，可作为变电房、垃圾收集点等一层配套设施的天然地基持力层。第7、81-2、82-1层土质较好，可作为本工程住宅楼的桩基持力层、沿街商业配套公建、及地下车库的抗拔桩持力层。
表一地层特性表
三、基础设计
根据武汉地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告，场地的抗震设防烈度为7度，所属的设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.10g，地基土属软弱土，场地类别为Ⅳ类。
（一） 高层住宅的桩基设计
高层住宅为18层，建筑高度为52.200米，基础采用桩基础＋地下室等厚度筏板型式。
绝大部分高层住宅的持力层为第7层砂质粉土层，但是在组团4,5地块第7层砂质粉土层缺失，桩基持力层为⑧1-2层粉质粘土，下面以51#楼设计为例，桩位布置图见图一。
1.单桩竖向承载力计算
根据上海地基基础设计规范（DGJ08-11-2010）第7.2.4条
Rd=Rsk/γs+Rsp/γp=Up∑fsi li /γs+ fpAp/γp
选用PHC500的预应力管桩，桩长39m，单桩竖向极限承载力设计值：
Rd=Rsk/γs+Rsp/γp=Up∑fsi li /γs+ fpAp/γp
=0.5x3.14x（1.48x15+3.1x15+11.3x25+11.4x40+3.8x55+6.92x55）/2.164
+3.14x0.25x0.25x1400/1.234
=1236.7KN
取整1200KN,桩长38米。
2.桩基础设计
根据SATWE计算结果：荷载总值：F=144874KN ,地震作用下产生的总剪力设计值Qx=6493.8 KN
n>F/Rd=144874/1230=120.7，考虑筏板的刚度，桩间距按3.5倍即1750mm尽量布置在剪力墙下。
3.单桩水平承载力计算
Rhd ＝ （0.75 α3 E I / Vx）χoa（基础规范F.0.1）
＝0.75* 0.5118^3*96131.723/2.441*0.010 ＝52.8kN
验算地震作用桩基的水平承载力时，应将单桩水平承载力设计值乘以调整系数 1.25：
RhE ＝ 1.25 * Rh ＝ 1.25*52.8 ＝ 66.0kN
H0/n=6493.8 /126=51.5KN
图一 51#楼桩位布置图
（二）筏板的结构设计
1.在确定筏板的板厚时，主要由桩的反力对底板的冲切来确定，除此之外，还要考虑基础的刚度和地基土之间的相互作用的影响，因为 (1)基础沉降的不均匀性荷载分布和地基土的不均匀性势必导致基础的不均匀沉降，若无法控制在允许范围内，则有必要增加基础底板的刚度。(2)基础与地基土的相对刚度规定筏板基础的板厚由抗冲切和剪切来确定，而在抗冲切验算时必须减除冲切范围内的反力，基础与地基土的相对刚度对该反力的大小有一定程度的影响 当基础相对地基土有较大的刚度时，该反力会相对较小，因而由抗冲切确定的板厚会相对较大，反之基础板厚会相对较小。
2.基础板的内力计算
(1)筏板基础的板厚通常较大，其空间受力性强，普通的薄板理论已不再适用，而应采
用考虑板剪切变形的中厚板理论或三维实体单元来分析。
(2)由于筏板基础的空间受力性强，按三维实体单元求得基础板的内力不仅有弯矩及剪力，而且有轴力，按该法求出的基础板的内力进行配筋计算时，应按偏心受拉或偏心受压构件进行计算。
（3）本工程基础设计采用中国建筑科学研究院基础工程计算机辅助设计JCCAD(2010版)软件进行计算分析，在进行桩筏筏板有限元方法计算中比较采用二种计算模型：
1）弹性地基梁板模型 (桩和土按WINKLER模型)
当不考虑上部结构刚度对基础的影响时，计算结果显示边桩最大反力超过1.2倍的单桩承载力设计值，且筏板配筋局部变异比较大，与考虑上部结构刚度对基础的影响计算结果相比差异很大，证明此模型严重背离实际结构的工作状况，故而此结构必须考虑上部刚度影响.
2）倒楼盖模型（桩及土反力按刚性板假设求出）
对于纯剪力墙住宅结构体系，采用模型2的计算模型和早期的手工计算常采用的模型的受力特性比较接近，但倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，没有考虑筏板的整体弯曲，计算结果显示，该计算模型计算结果偏于不安全。所以不建议采用倒楼盖计算模型。
（三）沉降计算
沉降计算是地基验算的重要组成部分，在筏板基础的结构设计中起重要作用。只要能对变形的计算参数合理取值，选用合适的计算方法，并根据地区经验作出修正，就仍能获得与实际情况较接近的总沉降计算值。
根据上海地基基础设计规范（DGJ08-11-2010）第7.4.2条 桩基最终沉降量采用以Mindlin应力计算公式为依据的单向压缩分层总和法计算，由JCCAD计算结果显示，沉降量 S=91.69 (mm)，这个是符合当地类似工程的经验沉降数值的。
（四）基础施工应该注意的一些问题
桩筏基础论文篇9
关键词：CFG桩；复合地基；沿海软土地层；富水砂层
Abstract: This paper takes CFG pile composite foundation treatment project as the project background which is an industrial workshop in Tangshan City Jinggang Port Development Zone.Through field experiment and theoretical calculation of data comparative analysis, This paper discusses the CFG pile composite foundation mechanism and feasibility in coastal soft stratum which provide reference information for the application of the future of CFG pile composite foundation in coastal soft soil layer.
Key words:CFG piles；composite foundation；the soft soil layers of coastal area；the water-rich sand layer
中图分类号：TU447文献标识码：A 文章编号：
1 引言
京唐港位于唐山海港开发区境内，渤海湾北岸；该地区广泛分布着海相沉积、洪冲沉积和河相沉积的软弱地层，以含水量大，压缩性高，抗剪强度低为其主要特点，其地基承载力和稳定性对工程设计带来极为不利的影响，稍有不慎，极可能引起建筑物（构筑物）的过大沉降、倾斜甚至倒塌。为有效解决此类问题，人们尝试运用了各类桩基础或软基处理，如灌注桩，预制管桩，堆载预压法，置换法，加筋法，强夯法，水泥搅拌法，CFG桩复合地基法等，其选用是否合适，将直接影响工程的质量、工期、经济成本。CFG桩复合地基自20世纪80年代应用以来，具有施工速度快，施工质量易于控制，经济成本低的，适用面广的特点而广泛用于多层、高层和超高层建筑地基处理，本文以具体的工程实例对渤海湾软弱地层地基处理采用CFG桩复合地基的作用机理及可行性的问题进行探讨。
2 CFG桩复合地基的基本特性
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩（Cement Fly-ash Cravel Pile）的简称。其由石屑、砂、水泥、掺适量粉煤灰和水拌合形成的高粘结强度的桩，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，褥垫层是形成CFG桩复合地基的必要条件。其工作原理为上部荷载通过褥垫层传递给桩与桩间同承载，充分利用桩间土的承载力；其主要特性为置换作用（也称桩体效应）、挤密作用、减载作用、桩对土的约束作用； 其适用面广，对基础而言，可适用于独立基础、条形基础、筏板基础与箱型基础；对土层而言，可用于填土、淤泥质土、饱和或非饱和的粘性土、粉土、砂土。
3工程实例
3.1 工程概况
项目位于唐山市京唐港开发区内，为年产60万吨矿渣微粉生产线工程。其基础形式由独立基础和筏板基础组成，拟建建筑的天然地基基底持力层承载力较低，不能满足设计要求，故需进行地基加固处理。
3.2 工程水文地质
场地地表较平缓，最大高差0.30m，属滨海平原，勘察揭露深度范围内地层（表层填土除外）为第四纪全新世冲洪积地层，各主要地层分布情况大致如下：
①素填土（Q4ml）：灰黑色，稍湿-饱和，松散，主要由粉煤灰和粉细砂组成。
②粉土（Q4al+pl）：灰褐色，饱和，中密，切面无光泽反应，干强度、韧性低，摇震反应迅速。
③粉砂（Q4al+pl）：浅灰色，饱和，稍密，长英质，分选、磨圆中等，含少量贝壳碎片。
④粉砂（Q4al+pl）：浅灰色，饱和，中密，长英质，分选、磨圆中等，含少量贝壳碎片。
⑤细砂（Q4al+pl）：黄褐色，饱和，密实，长英质，分选、磨圆中等，含少量贝壳碎片。
⑥粉质粘土（Q4al+pl）：灰色，可塑，切面稍有光泽，干强度、韧性中等，摇震反应无。
地下水水位埋深为1.20m～1.50m，其类型为潜水。根据水质分析报告及区域地质资料，地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；对具有干湿交替作用的钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性；长期浸水时，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。
3.3 技术参数
设计采用400mm直径的水泥粉煤灰碎石桩（CFG）复合地基处理，各参数见表1。
表1 主要设计参数
楼号 天然地基持力层 沉降 复合地基承载力 CFG桩径 有效桩长 桩间距
主厂房 ②粉土，fak=90kPa S≤19.2mm fspk≥250kPa 400mm 13.0m 1.25×1.25
中间仓 ②粉土，fak=90kPa S≤19.2mm fspk≥250kPa 400mm 13.0m 1.25×1.25
磨机 ②粉土，fak=90kPa S≤25.6mm fspk≥300kPa 400mm 13.0m 1.2×1.2
主料仓 ②粉土，fak=90kPa S≤28.9mm fspk≥350kPa 400mm 14.0m 1.2×1.2
3.4 施工情况
CFG桩施工采用长螺旋钻机成孔中心泵压灌商品混凝土工艺：钻机就位钻至设计标高中心压灌砼边泵送边提钻成桩移机。依据勘察报告中的地层分布情况，CFG桩主要穿越②饱和粉土、③饱和粉砂、④饱和粉砂与⑤饱和细砂层，在此类地层中施工易出现串孔、缩颈、桩端土层松散等问题。针对以上问题，现场施工制定相应的控制措施，第一，为防止串孔，依据成孔情况，采用隔桩跳打；第二，桩径主要取决于钻杆和钻头直径，施工中定期检查磨损情况，及时更换，另在饱和的砂层中，受高水压影响，它同时受拔管速度影响较大，施工中严格控制拔管速度在1~1.5m/min,确保压灌成桩；第三，钻至设计标高后，泵送混凝土前，严禁钻杆提升30~50cm再泵料。第四，协调混凝土连续供应，避免成桩过程中的停机等待。
3.5 质量检测与对比分析
CFG桩施工完成后，在桩身强度满足试验要求时，分别在中间仓、主厂房、磨机与主料仓按照总桩数的10%随机抽取进行低应变动力试验，经低应变动力试验检测，全部为Ⅰ、Ⅱ类桩，无断桩，桩身完整。同时分别在4个区域的地质较差段随机选择三根桩进行静载荷试验，共进行12组，主厂房与中间仓要求复合地基承载力特征值大于250kPa，压板面积为1.25m×1.25m；磨机要求复合地基承载力特征值大于300kPa，压板面积为1.2m×1.2m；主料仓要求复合地基承载力特征值大于350kPa，压板面积为1.2m×1.2m；静载荷试验结果见表2。
表2 静载荷试验结果
桩 号 基础形式 试验终止荷载 累计沉降 承载力极限值
主厂房-5# 独立基础 550kPa 12.35mm ≥550kPa
主厂房-8# 独立基础 550kPa 12.01mm ≥550kPa
主厂房-20# 独立基础 550kPa 11.95mm ≥550kPa
中间仓-4# 独立基础 550kPa 11.89mm ≥550kPa
中间仓-26# 独立基础 550kPa 11.70mm ≥550kPa
中间仓-40# 独立基础 550kPa 11.95mm ≥550kPa
磨机-12# 筏板基础 700kPa 15.50mm ≥700kPa
磨机-54# 筏板基础 700kPa 16.20mm ≥700kPa
磨机-89# 筏板基础 700kPa 15.00mm ≥700kPa
主料仓-43# 筏板基础 750kPa 17.30mm ≥750kPa
主料仓-70# 筏板基础 750kPa 18.01mm ≥750kPa
主料仓-625# 筏板基础 750kPa 17.80mm ≥750kPa
对抽测的12根桩的静载荷试验p-s、s-lgt曲线分析， p-s曲线均成渐变弧形变化，没有明显起降的起始点；s-lgt曲线间距基本为平行等间距，随压力增大，间距增大，最终加载下未出现明显下弯。依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002），p-s曲线是平缓光滑曲线，可取s/d=0.01所对应的压力值作为本处单桩复合地基承载力特征值，但按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半，故经处理后的复合地基承载力满足设计要求，沉降量与理论计算基本相符。
4 结论
⑴ 从计算和实验结果来看，CFG桩复合地基承载力和沉降能够满足规范与设计要求，证明该地基处理方法在沿海软土地层中的应用是可行的，且具有施工工期短、施工质量易于控制、成本低的特点，值得在沿海软土地层推广应用。
⑵ 在沿海地区，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有较强腐蚀性，CFG桩桩身采用素混凝土，受地下水腐蚀性影响较弱。
⑶ 沿海软土地层的共同特点是富水砂层，有效处理砂土液化和高水压力下得成桩桩径，是CFG桩复合地基处理成功的关键。
参考文献
[1] 龚晓南．地基处理新技术［M］．西安：陕西科学技术出版社，1997
[2] 闫明礼，张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[第二版] ．北京：中国水利水电出版社，2006
[3] JGJ106-2003建筑基桩检测技术规范［S］．北京：中国建筑工业出版社.2003
桩筏基础论文篇10
[关键字] 电厂设备 基础纠偏 加固施工 对策
[中图分类号]TM6 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-218-1
当前，随着我国生活、工业等用电规模的不断扩大，大型电厂设备的单机容量、体积、重量等也不断增加，这就对相应的设备基础提出了更高的要求。但是，在设备使用过程中仍然会出现设备基础发生倾斜或者是基础沉降的现象，这给电厂设备的正常运营提出了严峻的挑战。
1工程概况及事故原因概述
A电厂220KV配电室是以框架结构为主的建筑物，室内所有设备均采用筏板作为基础，基础长为60米、宽为8米，在设备基础垫层下铺设有0.9米后的四六灰土垫层，持力层为3米-6米厚的填土层，最下层为湿陷性黄土。A电厂在运行期间，配电室设备基础出现了沉降现象，从目前沉降情况来看，已经具有一定的危险性，如果不及时处理有可能会造成重大的安全事故。配电设备基础下压实素填土不均匀，再加上受到水浸作用，同时，还有大量的室外雨水从草坪深入地基中，下水管道堵塞以及附近坑道积水进入地基，造成了该设备基础出现沉降，且沉降不均匀，还呈现出了倾斜的发展态势。因此，为确保电厂的正常运行，采取加固措施处理地基，解决电厂基础偏斜及沉降问题。由于配电室空间所限，而且有高压设备，机械施工难度较大，采取人工挖孔扩头灌注桩的形式来进行施工，解决基础偏斜与沉降问题。
2基础纠偏加固施工方案分析
本文采取桩托换加固的方法处理该电厂基础沉降问题，具体的设计方案及施工流程如下：
2.1加固方案设计
由于该设备基础出现不均匀沉降，必须设计规范、完善的加固方案，才能够确保施工安全、施工能够达到预期的效果。
（1）方案确定。结合该项目的实际情况，首先要确保设备筏板地基不再继续沉降，在考察工程地质条件、现场施工条件以后，确定该工程采用人工挖孔扩头灌注桩的形式来加固、纠偏地基。选择的桩柱要穿过湿性的黄土层，并到达稳定层。采用壁厚为5mm的钢管插入到孔内，并在距孔下端2m左右的地方钻成花空，然后使用钢管逐步沉入，然后在撒水泥进行吸水之后，进行掏土。
桩的设计尺寸为桩径1000mm，桩长35米，在配电室下整个筏基周围布置桩数20根。采用地基基础托换技术，将20根桩身紧靠筏基的外边缘，同时，要从筏基底部处从桩顶侧向设计牛腿托换处理，用其承担配电室下整个筏基以及配电室设备的荷载。
（2）项目荷载分析。该项目的设备与筏基的荷载并不太大，但是，必须考虑到不同位置荷载的大小差异，比如，桩的长度主要是要考虑到湿性土层的厚度。在施工过程中，牛腿起到了重要的作用，牛腿的设计必须要综合考虑其抗剪、抗压、抗弯等受力情况，各种类型的力大小、方向不同，如果受力考虑出现问题，就会导致各桩牛腿的荷载出现错误，容易出现施工安全事故。同时，根据设备的重量、倾斜状况，要计算出各个桩牛腿应该分担的荷载大小，并根据计算结果选用恰当的配筋率。
（3）基础再次下降的防范措施。由于该项目已经出现了不均匀沉降，如果基础托换过程中混凝土收缩、缝隙处理不到位，仍然有再次发生沉降的危险。因此，为了避免桩基础施工过程中牛腿与筏板基础之间灌注的混凝土因为收缩现象出现缝隙造成基础下沉的现象发生，在进行桩基的浇注时，一定要在筏板基础和牛腿之间留有10厘米左右的空隙，然后在桩基施工48小时之后再采用无收缩、无膨胀灌浆材料进行后灌浆方式处理。同时，倾斜沉降的处理可以结合项目倾斜的实际情况，发生了不均匀沉降， 那么地脚螺栓的部分将发生弯折或弯曲变形。此种情况的处理方法是： 根据螺栓直径的不同， 在其根部凿一凹槽， 深150～ 250mm，然后用火焊将螺栓分段烘烤成S形， 并于一侧加焊补强钢板。烘烤、施焊完毕， 使其自然冷却， 不得浇水冷却，最后用不低于C20细石混凝土填补凹槽。
2.2施工流程
该项目的具体施工流程如下：
（1）施工准备工作。在工程施工开始前，应做好施工准备工作，比如，确定水准点、沉降观测点、倾斜观测点。然后，在施工场所搭建施工安全通道、整理确定施工场地，放线确定施工区域、确定桩的具置、架设支架、安装应急照明设备鼓风机等，这些准备工作准备就绪以后，就可以开始施工。
（2）施工过程。完成前期的基础准备工作以后，开始对设备地基从四周进行挖掘，并在基础的地步装设牛腿，根据沉降情况调整桩身的中心位置和直径，然后继续深挖，在挖掘的过程中要注意校核孔的直径、垂直高度情况，当达到设计桩底标高以后再做扩大头，进行孔底清理；吊装钢筋笼，重点制作牛腿部位的钢筋，并进行安装、铺设，分层灌注至筏基的地步，清理筏基底与牛腿之间的空隙（采用掏土方式），控制厚度约为10cm左右，然后进行灌浆。注浆管采用高压注浆管，接头处应保证可承受2.0MPa 的压力；注浆后，应及时进行有效封孔，并且在泥浆搅拌时应进行充分搅拌，搅拌时间不小于五分钟；注浆过程中应时刻观察现场情况，以便控制注浆量与注浆压力；注浆完成后，应将桩上部切除，设备基础挑出部分的下部筋坐落在桩上，桩上部应焊接大直径钢筋两根，以增强桩与基础之间的连接力。
3施工过程中应该注意的问题
该工程未压实填土、湿性黄土基、水浸是导致设备地基发生沉降现象的主要原因，在完成桩托换之后一定要做好防水层的处理，并确保不会再次出现水浸现象，否则由于新、旧基础的差异，设备基础很有可能再次发生沉降，进而威胁到电厂设备的正常运行。此外，本文中选用的人工桩托换加固方法比较灵活，受外界空间的限制较小，适合电厂设备的基础沉降现象的处理。
参考文献
[1]闫素省.真空预压法在市政道路软基处理工程中的应用[J].科技资讯. 2009，（02） .
[2]卓仪.论桥梁维修加固补强措施[J].科技资讯. 2009，（09） .