桩筏基础范文10篇

桩筏基础范文篇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。这种方法参考了桩土共同作用，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。显然在桩土共同作用下，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。因而桩土共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。

桩筏基础范文篇2

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。这种方法参考了桩土共同作用，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。显然在桩土共同作用下，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。因而桩土共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。

7结论

通过本工程可以看出，当上部竖向荷载不均时完全可以采用不等距布桩的筏板基础，从而减少筏板的内力及不均匀沉降；摩擦型桩筏基础的沉降规律与纯筏板基础基本一致。

桩筏基础范文篇3

当筏板下采用满堂布桩且桩长相同时，不考虑群桩对筏板刚度的影响［2］，可认为地基反力是较均匀的，上部结构采用剪力墙体系，结构整体刚度较好，且上部结构布置较为均匀。因此，可采用平板式桩筏基础［3］。根据桩基规范［4］分别选用式5．9．2-1，5．9．2-2，5．9．7-1，5．9．8-9，5．9．10-1等对筏板受剪力墙荷载和群桩荷载工况下的抗弯、抗冲切及抗剪承载力进行验算。并可依据筏形基础规范中式5．3．6，5．3．7等复核内外墙下筏板的受剪和受冲切承载力。值得指出的一点是，当桩筏基础成为平板式时，抗规第6．6．4条和高规第8．2．4条都有在柱(墙)轴线板带内设置暗梁的要求。本文认为，上述两条规定与高规第7．2．26条规定顶层连梁带箍筋入墙相类似，都是为了加强结构延性的构造性规定。而平板式桩筏基础在满足承载力的要求下没有抗震延性要求。因此，墙(柱)下纵横轴线筏板内也没有必要设置暗梁［5］。但是地规［6］第8．4．12条规定柱(墙)宽及其两侧各0．5倍板厚且不大于1/4板跨的有效宽度范围内，其钢筋配置量不应小于柱(墙)数量的1/2，且应能承受部分不平衡弯矩;板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2～1/3贯通全跨，且配筋率不应小于0．15%;顶部钢筋应按计算配筋全部连通;柱(墙)内力应按地震作用不利组合计算等应当满足。

2案例分析

2．1承台—止水板复合基础。某高层住宅，地下1层，地上11层，总建筑面积12000m2，建筑总高度40．2m，剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度，设计地震分组第三组，场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础，设计桩型为桩径400mm预应力混凝土管桩。原设计为多桩承台—止水板复合基础，平面布置如图1所示。基础基本参数为:承台(图中实线)1000mm厚，B＆TΦ20@150，双层双向;止水板(剪力墙内部)400mm厚，Φ14@150，双层双向;连系梁(图中虚线)300×500mm，B4Φ20＆T4Φ25，Φ10@100(2)，通长;暗梁(图中虚线)250mm×500mm，B＆T4Φ20，Φ8@200(2)，通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。2．2暗梁—筏板加强基础。某高层住宅，地下2层，地上18层，总建筑面积9100m2，建筑总高度54．4m，剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度，设计地震分组第3组，场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础，满堂布桩，桩轴间距2100mm，设计桩型为桩径500mm预应力混凝土管桩，单桩长20m。原设计为平板式桩筏基础，基底面积630m2。基础基本参数为:筏板1400mm厚，TΦ22@150＆TΦ25@150，双向;暗梁500×1400mm，B＆T6Φ25，G6Φ16，Φ12@100(4)，通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。

3工程成本分析

3．1承台—止水板复合基础与平板式筏形基础两类基础工程量、材料量以及工期等比较见表1。3．2暗梁—筏板加强基础与简单的筏板基础两类基础工程量、材料量以及工期等比较如表2所示。

4结语

本文通过理论分析和成本概算，充分证实了高层建筑及其附属地下车库基础设计过程中，平板式筏形基础的应用优势。从建筑结构基础设计的基本原理和影响成本的基本因素可得出以下结论:1)基础方案的比选不仅仅在于用钢量和混凝土量等结构材料的成本考虑，还应包括土方量、防水面积、工期要求及施工工艺等间接成本的测算，本文案例一即证明了间接成本起决定作用的工况。2)本文不支持过分依靠降低用钢量或混凝土用量等方式以削减成本的做法。

盲目地通过增加筏板厚度来调整荷载和桩反力，以减小差异沉降的做法也不足取。在满足概念设计、计算要求和构造相关标准的前提下，案例二通过优化重复设置的冗余配筋或者通过优化结构形式以降低材料用量或者工程综合造价的做法是有效的。3)影响基础工程综合造价的因素不仅仅在于用钢量和混凝土用量等硬性指标，还包括土方量、防水工程量、施工措施费用及工期要求等。因此在施工图设计初期考虑建筑、结构、施工等多重因素的基础选型非常重要，合理、有效的基础形式对建筑成本的控制有直接影响。

参考文献:

［1］李兰．高层建筑结构筏板基础设计与研究［D］．合肥:合肥工业大学，2007．

［2］JGJ6—99，高层建筑箱形与筏形基础技术规范［S］．

［3］杨建林．桩筏基础中筏板厚度的确定［J］．水利与建筑工程学报，2009，7(4):79-82．

［4］阳吉宝．高层建筑桩筏和桩箱基础的优化设计［J］．工程勘察，1996(1):23-24．

桩筏基础范文篇4

关键词：智能建筑；地基结构；设要要点；注意事项

近年来，在社会经济发展的带动下，我国建筑业也得到了较大的发展空间，同时，人们对建筑工程结构设计要求也越来越高，因此，要不断提高智能建筑工程结构设计水平，尤其是地基结构设计。在设计过程中要对建筑材料的性质和地基土的变化情况进行详细分析，合理选择智能建筑基础形式和建筑材料，杜绝安全隐患，从而保障建筑工程结构安全、稳定。为此，本文从地基结构设计的重要作用和设计要点入手，并进一步分析地基基础类型影响因素及注意事项，希望能够为相关设计人员提供参考。

1智能建筑结构设计中地基设计的重要作用

智能建筑地基结构承担整个建筑结构全部荷载，保证建筑工程的安全、稳定，此外，还能延长建筑工程的使用年限，使智能建筑充分发挥自身的经济使用性。合理的地基基础结构设计对智能建筑整体质量的提升具有重要意义，因此，要把握设计要点，科学合理进行设计。

2智能建筑地基结构设计要点分析

2.1桩基深度设计。在桩基础深度设计过程中，其持力层要选择坚硬的岩石，当桩端部插入到持力层中，要以桩基直径为标准严格控制其深度。如果持力层是风化软质岩或砂土，其插入深度要大于1.5倍桩直径；如果持力层是强风化硬质岩和碎石土，其插入深度要大于1倍桩直径，同时要插入深度要大于0.5m；如果持力层是未风化的硬质岩或灰岩时，可以根据工程的实际情况，缩小插入深度，但也要控制在0.2m以上；如果持力层是粘性土，其插入深度要大于2倍桩直径[1]。2.2桩基础设计。智能建筑工程地基结构设计中，如果为不满足承载力要求和变形要求的天然地基或人工加固地基，要采用桩基础。桩基础平面布置规则如下：①同一结构个体不能同时采用桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受的桩和桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小，或可忽略不计的桩；②直径较大的桩应采用一个柱子一个桩的形式布置，筒体采用群桩时，在符合桩与桩之间最小距离前提下，尽量在筒体以内或不超出简体外缘一倍板厚范围之内布置；③伸缩缝或防震缝处布置可以采用将两个柱子设在一个承台上的布桩形式；④在剪力墙下布置桩，要综合考虑剪力墙两侧应力的影响，在剪力墙中性轴周围可以按照受力情况均匀布置；⑤在纵横墙交叉位置布置桩时，横墙较多的多层建筑在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩；⑥在布置过程中，各个桩基础顶部受力要均匀，上部结构荷载重心要和桩重心相重合。2.3后浇带设计。随着时间的推移，地基会发生不均匀沉降，因此，在设计过程中，要合理设计后浇带的宽度，通常控制在800～100mm之间，另外，后浇带要尽量设置在各层相同位置处。在后浇带设计中，混凝土等级要比原建筑结构高一等级，当基础施工完成后，应将后浇带梁板支撑好，待后浇带浇筑完成后，且混凝土强度等级达到拆模要求后，方可拆除。在建筑结构设计中，后浇带的设置能够有效解决混凝土施工期间出现因收缩造成的裂缝问题，在混凝土浇筑过程中，受温度因素的影响，结构应力集中效果较低，混凝土出现收缩现象，严重时造成裂缝。为了避免裂缝产生，在后浇带部位要断开浇筑混凝土。但是，在某些特殊情况下是不允许设置后浇带的，这时需要在结构设计时，明确后浇带断面形式，如果地下水位较高，可在基础后浇带的下方设置一层防水板。

3智能建筑结构设计中地基基础类型的影响因素及注意事项

3.1智能建筑地基基础类型的影响因素。3.1.1建筑材料性质的影响。由于建筑材料受热膨胀系数的影响较大，在智能建筑地基设计中，要将温度考虑在内。建筑中最常用的建筑材料是混凝土，同时其受环境的影响较大，混凝土这一建筑材料单位温度变化长度较大，随温度和气候的变化较为突出，温度较低的情况下，混凝土内部应力变化较大，导致混凝土表面出现裂缝；当遇到暴雨天气时，由于混凝土孔隙较多，吸水后容易出现膨胀现象。因此，在设计中，要综合考虑混凝土性能和特点，在设计中仔细计算环境、温度与气候变化对于建筑结构的影响，同时采取科学、合理的应对措施，防止混凝土裂缝和膨胀问题出现，例如根据工程情况，合理设置伸缩缝，切割大面积浇筑的混凝土，降低混凝土分布的连续性。3.1.2地基土变化的影响。在高层建筑结构设计中，要综合考虑风力对建筑物造成变形的影响，例如在四级风力作用下，部分高层建筑在100m及以上位置会感受到非常小的震动，因此，设计人员要综合考虑钢筋弹性系数，在保证建筑物形状的前提下，提高高层建筑物的稳定性。而地基承担着智能建筑物全部的荷载，作为建筑物受力的最底层，其受力情况还会受到地基土的影响，例如地基土刚性、软硬程度和分布情况。如果在基础设计中，地基为未完全风化的基岩，基础结构整体稳定性较好，建筑的上部结构也不会产生次应力。但是，大部分建筑地基土都具有一定的可塑性，且很难通过人工方式对其进行加固处理，必然影响基础弯曲所需要力的分布情况。虽然土壤的摩擦力会受到限制而保持在抗剪强度内，但是在土壤摩擦力系数会受到多种因素的影响，例如土壤内部水的密度。3.2智能建筑结构设计中地基基础设计注意事项。3.2.1建筑物地基基础结构类型设计。当建筑物为砌体结构时，要优先采用刚性条形基础，例如混凝土条形基础、灰土条形基础、毛石混凝土条形基础等，当基础宽度大于2.5m时，可以采用柔性基础；框架结构建筑，在上部荷载较大、没有地下储物空间、地基稳定性较差的情况下，需要采用十字交叉梁条形基础，以减少不均匀沉降现象发生，增强整体稳定性；而框架结构，没有地下储物空间、地基稳定性较好、上部荷载较小的情况下，可以选用独立柱基础，在抗震设防区可以按照相关规范要求设置与承台或独立柱子相连接的梁；框架钢筋混凝土墙板承重结构，在无地下储物空间、地基稳定性较好，同时荷载较为均匀时，可以采用框架柱、独立柱基础形式，在抗震设防区，要特殊对待；地基情况较好的钢筋混凝土墙板承重结构，可以采用交叉的条形基础，如果地基基础强度达不到设计强度要求，可以采用筏板基础[2]。3.2.2箱筏基础底板挑板设计。由于整个基础面积中突出位置面积所占的比重较小，因此，在建筑结构地基基础设计中，将箱筏基础底板和挑板设计成直角或斜角，同时，避免增加底板通常钢筋的长度，大大节约了建筑成本，提高了经济效益。此外，在箱筏基础底板设计时增加挑板，还可以降低基础底部的附加应力，降低沉降量，矫正沉降差和整体倾斜度。当基础结构位于天然地基和人工地基交界处时，增设的挑板就可以将人工地基上部分承载力转移到天然地基上，提高建筑结构的安全性，降低建筑工程成本，同时还能够减少安全隐患，例如，地下水位较高时，避免地下水影响地基基础稳定性。

4结束语

总之，在建筑工程结构设计中，地基基础设计对整个建筑物安全和稳定具有重要意义，同时也是影响建筑物整体质量的关键因素，因此，在地基基础结构设计中，把握设计要点，合理设计桩基埋深和后浇带设计，同时，综合考虑地基土变化情况、地基基础的材料和类型，从而保证智能建筑物整体质量。

参考文献

[1]安禹霏.分析建筑工程中的地基结构设计[J].建材与装饰，2017（15）：78~79.

桩筏基础范文篇5

1．1结构平面的设计与布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1．1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由于使用功能与建筑的要求，结构平面布置严重不规则时，应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑，简单、规则、对称的原则尤为重要。

1．2结构立体的设计与布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则，主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变，将使地震时某些变形特别集中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生，对于收进的尺寸应当限制。

1．3建筑基础的设计与布置高层建筑的上层结构载荷很大，基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础；当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基。筏型基础一般有两种做法：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式。倒肋形楼盖的筏基，板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空间的利用，但地基开凿施工麻烦，而且破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力；采用倒无梁楼盖式的筏基，板厚较大，用料较多，刚度也较差，但施工较为方便，且有利于地下空间的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时，采用筏形基础，其刚度会显得不足，在这种情况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大、整体性好、传力均匀；能适应局部不均匀沉降较大的地基，有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱，而坚实土层距离地面又较深的时候，采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求。这时应当考虑采用桩基础。桩承台的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中区。桩距应尽可能的大，在充分发挥单桩承载力的同时，还能发挥承台土的反力作用，以取得最佳效果。

2高层建筑的消防设计

经济的快速发展使人们在追求美观经济的同时，更加注重安全这个重要的环节，对于消防知识的普及，更代表着如今我国的高层建筑已逐步迈向了成熟发展的行列。

2．1高层建筑的室外消防设计对于高层建筑室外防排水消防的设计主要是有关给排水管网的设计与布置，一般常见的应不少于两条管道，且管道直径要保证在100mm以上，避免出现因一条管道引起堵塞而使全局遭到影响，保证及时整体的水用量。且管道应是从市政管道引入而至。而对于其管道的布设则应符合下面几个原则：应布置成两条管道且均为圆环状，避免因其中一条产生问题导致整个给排水系统的瘫痪，而两条则可以满足一条正在检修但另一条处于正常使用的状态。在该圆环管道的每个节点处均应设置相应的阀门对其水流量加以适当控制，通过对阀门的布设也恰好可以将每个管节有效地分为独立的互不干扰的段节，且每段内所含消火栓的数量要控制在5个以内，专用于消防管道时，应保证其被埋置在冻土层20cm以下等。其实对于整个管道铺设的全部过程都是有规定的，铺设过程中要严格按照相应的规范进行，只有这样才能真正保证在高层建筑消防设计方面能有新突破。

桩筏基础范文篇6

在整个结构成本管理控制过程中要把握好以下三个关键点：

⑴做好事前控制。这是整个结构成本控制的重中之重。

⑵设计过程的精细化管理。设计过程中必须控制好的关键环节，严格按照设计流程做好精细化设计。

⑶设计过程中适时、适当的引入外部资源。

聘请专业化的设计顾问公司，全过程的进行工程设计的管理和结构成本的控制，将会起到事半功倍的效果。好的结构设计不仅能给房地产公司降低工程成本，更可以给房地产公司带来意想不到的价值。

1.结构的设计优化并不是单纯的挑毛病

而是通过交流、沟通，找到更为合理、经济的设计，从而在满足各种规范的使用要求的前提下，杜绝不必要的浪费，做好成本控制。结构设计的优化是在充分尊重原设计基础上进行的，通过优化的过程，互相学习，也有利于提高设计院结构设计人员的设计水平。某项目2栋13层与23层相连建筑、2栋30-33层建筑、5栋9-13层建筑，共9栋。场地附近有一条河流，地下水位较高。场地土质较软，表层4米深度内有部分淤泥质土，地下室底板下土的承载力为160kPa，在17米至22米处有密实的粉沙层，在37-55米处有密实的沙层。基岩埋藏很深。6度抗震、基本风压0.45。本项目对回款的周期要求较高。

本项目地下室的布置思路：采用一层大地下室9栋高度和层数相差较大的建筑连为为一体，形成一个整体的大型地下车库。优点：交通及停车，小区的物业管理，地下室外墙的数量。但缺点也是明显的，一是导致地下室结构的超长，再就是各栋建筑单位的不均匀的沉降。

为此，对结构进行了优化设计：首先，地下室结构超长的解决办法是：

⑴结构后浇带的设置——费用、间距、封闭时间、施工便利性；

⑵混凝土膨胀外加剂的使用——数量、费用、位置；

⑶构造配筋的适当增加——数量、费用、位置。

其次，各栋建筑物的沉降差以及主体建筑物与地库间的沉降差解决方式是：依照当地的基础设计经验，

⑴9-15层建筑通常采用预制方桩基础，以粉砂层作为持力层，桩长约17米，摩擦型桩；

⑵18层以上建筑通常采用钻孔桩基础，以砂层作为持力层，桩长约45-50米，摩擦型桩；

⑶12层建筑物采用无桩筏板基础有过成功的案例，按程序计算沉降有15CM，实际观测仅4CM在无锡观测到的建筑物最大沉降不超过6CM。

2.优化结构设计是对结构设计进行深化、调整、改善与提高

也就是对结构设计进行再加工的过程。结构设计的优化，不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的，相反经过设计优化的工程，结构布置更为合理、差错更少、用料更省、结构更安全。某高层写字楼，结构高度90.30米，地上24层，地下二层，抗震设防类别丙类，七度抗震设防，结构形式为框架核心筒体系，基础形式为平板式筏基，建筑面积约2万平米。结构设计优化的主要内容是以下三个方面：一是楼层楼盖体系的结构设计，二是核心筒的尺寸及墙厚，三是平板式筏基的板厚和有关构造。设计优化时对其它一些结构设计细节也给与了一定关注。经优化结构设计后，仅前述三个主要方面，可比原设计节约混凝土在2000m3以上，钢筋约70吨。通过结构设计优化，在节约结构造价的同时，使结构自重减小了约40000KN，相当于40KN/m2，约为两层半楼房的重量。从而大大增加了竖向结构构件和基础的安全度，减小了地震力，提高了整个结构的抗震性能。结构设计优化达到了提高项目技术和经济双重效益的目的。

又如：某工程9栋住宅，其中3栋18层、3栋22层、3栋28层、采用大地下室连接为一，土质情况：25M深度内，土层较松，桩侧摩阻力为15-30kPa，越向下土层越密实，桩侧摩阻力逐渐增加为50-70KPa，38米以下各层桩端阻力均较小，为1500-2500kPa。

原基础方案按当地的习惯做法及地勘报告建议：18及22层建筑选8-1层作持力层，桩长为40米，28层建筑选8-2层作持力层，桩长为50米。

选择方案：一是全部选用50米长的Ф500及Ф600的预应力管桩！二是节省工程造价（桩的性价比、承台的尺寸）；三是进一步降低建筑物的沉降差及沉降值；四是方便施工管理，提高桩基检测的效率，降低检测成本。

对于Ф500管桩，当桩长由40米增加到50米时（增长25%），其单桩承载力由1435KN增加至2080KN（增大45%），单位桩长的性价比大幅提高80%。

3.施工图审查与结构设计优化并不矛盾

它们的着眼点不同、侧重面不同，施工图审查并没有义务审查设计的经济性，而结构设计优化的目的之一是控制成本、并使设计更加合理。当然，结构设计优化的结果也必须通过施工图审查。某3+1层建筑，4层住宅，半地下室，淤泥质土，厚度约为18米，承载力为70KPa。在32-40米处有较好的沙层，可做桩基持力层，此时Ф300的预应力管桩承载力为600KN。

原基础方案：筏板基础；8米长的水泥搅拌桩加连接梁形成复合地基+止水筏板；长度为35米的Ф300预应力管桩，一柱一桩+止水筏板；预应力管桩方案最经济(便宜16%)！最安全！较搅拌桩施工周期短！

优化设计后，方案调整为：±0.00标高的取值，地下室的埋深：——对支护、土方、水浮力、抗拔桩的影响；覆土厚度的控制：——地下室布局、景观的要求、管线的要求；地下水位高度的取值和应用：——抗浮设计水位和最低设计水位；

地下室底板的布置方案：

承台间设基础梁加大板式结构。

桩承台兼柱帽的无梁筏板板结构。（造价相差20%-30%！）

结果：总共节省工程造价3500万元以上！

4.结构设计的优化工作不会影响设计、施工进度

可与设计同步进行。设计优化工作也可以按工程进度要求分阶段进行。某工程由共六幢高层建筑组成，建筑面积13万平方米。结构设计优化的主要内容是：桩基、剪力墙的布置和墙厚、楼层现浇板、地下车库的底板与顶板、地下室外墙、框架柱梁等。

工程结构设计优化后的经济效益：省去人工挖孔扩底灌注桩计360棵。基础筏板厚度减少，共计节约混凝土用量570m3，钢筋用量减少约220吨。地下室外墙、基础抗水板、顶板共节省混凝土用量约计2000m3，节约钢筋70吨。主楼现浇板节约混凝土超过1000m3。1#住宅楼减少剪力墙布置后，节约混凝土约400m3，钢筋约45吨。6#酒店经结构优化布置后，每层增加净高约150，减少了梁混凝土用量，梁柱钢筋用量减少约20吨。

桩筏基础范文篇7

关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策

高层建筑结构设计是否科学合理，会影响到高层建筑结构施工的安全性和经济性，所以，高层建筑结构设计的难度非常大在设计的过程中经常会出现一系列的问题，如果没有进行有效的处理就会严重影响到高层建筑结构设计的质量，所以下面将对高层建筑结构设计中存在的问题进行分析，并对并提出了相应的解决措施，对高层建筑结构的设计进行了优化。

1高层建筑结构设计的问题

1.1超高问题

超高问题，主要是因为建筑工程施工单位不按照相关的规定进行施工，过分的提高了高层建筑的高度，从而实现自身经济利益的最大化。从目前的情况看，高层建筑的高度已经由原来的A级上升到B级，并且高层建筑结构的设计模式也发生了一定的变化。在那高层建筑结构进行设计的过程中，超高问题是非常常见的问题，严重影响了高层建筑结构的稳定性，如果建筑工程受到强风或者地震等严重自然灾害的时候，很容易出现倒塌、断裂的情况，这样就严重影响了人们生命财产安全。

1.2抗震、抗风问题

在对高层建筑结构进行设计的过程中，抗震性能和抗风性能的设计是一个难点，经常会因为建筑结构设计人员的不专业性，忽视了高层建筑结构设计的抗震性能和抗风性能。再加上对高层建筑结构的抗震性能进行计算时，因为计算上出现问题，导致高层建筑结构的抗震设计不合理，如果发生地震，高层建筑结构的抗震性能不能够很好的满足建筑结构抗震的要求，会产生剧烈的损坏，会严重影响到人民生命财产的安全，不利于高层建筑的发展。

1.3消防问题

据我国目前的高层建筑消防的相关规定来讲，高层建筑结构必须设计，科学合理的消防系统，然而在高层建筑结构设计的过程中存在疏散难度较大，火势蔓延速度快，高层建筑排烟系统设计存在问题，如果在对高层建筑结构进行设计的过程中，不能够很好的解决得上述问题，就没有办法保证高层建筑结构的安全。

2优化设计对策

2.1截面优化方法

高层建筑结构的细节设计最能够体现建筑工程争取的可靠性及安全性，在对建筑工程截面进行处理的过程中，设计人员应该考虑到建筑截面的安全性和可靠性，对建筑工程截面的情况进行科学的计算，有效的提升建筑结构截面的稳定性和美观性，对于建筑工程截面的优化设计，设计人员应该采用有限元分析的方法对设计变量的特点和建筑结构受力的情况进行合理的分析，并且通过专业的软件来获得有效地设计数据，并且根据计算出的数据判断建筑工程截面需要调整的范围，并对该范围进行合理的优化设计。

2.2建筑物下部地基基础结构的优化设计

站在高层建筑武侠部的基础的结构进行优化设置过程中，设计人员应该选择最为合理的设计方案，比如根据建筑工程的实际情况，选择相应的桩基础类型，尽量降低工程成本，并且根据桩基础顶端持力层的厚度对灌注桩的长度进行科学合理的选择，优化设计的方案进行对比，进一步选择出最好的建筑结构设计方案，比如某建筑工程结构的原设计使用的是桩筏基础，并且对结构设计进行优化，将桩筏基础转换为桩基础，设置两桩承台、三桩承台、四桩承台等。在对这部分进行优化的过程中应该考虑到的是基础传力的传递路径最短，这样可以有效的节省施工材料，但是前提是需要保证建筑工程的总沉降值与不均匀沉降值在规定的范围之内。桩筏基础与桩基础相比，主要是多了一块整体的筏板，这样就可以将基础的整体受力情况转变成为局部的受力，增加了建筑工程基础传力的传递路径，却增加了建筑施工材料的使用量，虽然产生施工材料浪费的情况，但是加强了对不均匀沉降的控制。根据建筑工程的实际情况来讲，如果想要同时满足总沉降值、不均匀沉降以及地基承载能力的要求，使用天然基础比使用桩基础更好，并且施工方法较为简单，施工所需要的时间也很少，施工产生了费用较低。

2.3注重抗震、抗风设计

高中建筑工程施工设计与普通的建筑设计不一样，其主要原因是因为高层建筑工程设计与普通工程设计的难度较大，需要对建筑工程结构水平的承受力进行考虑，同时高层建筑对地震与风荷载的反应影响也不同，每次在对高层建筑结构进行设计的过程中，必须加强对地震和风荷载的考虑，提高建筑工程结构的抗震、抗风性能，在对高层建筑结构的抗水平构件墙进行设计时，需要保证结构件墙的受力均匀或对称，使构件墙所受到的力能够快速分散，在一些受力薄弱的位置应该设置竖向的构件墙，并保证构件墙设计的合理性，这样可以有效的提上建筑结构的安全性。

2.4强化消防设计

在这高层建筑消防进行设计过程中，为了保证高层建筑结构的安全性，可以加强对以下几方面的重视：（1）根据高层建筑施工的地形合理的设计防火结构之间的间距。（2）在对高层建筑结构进行防火设计的过程中，使用不容易燃烧的材料，有效的增强施工材料的耐火性。（3）在高层建筑中可以涉及双向疏散通道，在实习的过程中尽量不要将疏散系统设计成垂直的状态，以免降低人员疏散的效率。（4）在高层建筑中设置耐火区和防烟区，有效的增加高层建筑消防的安全性。（5）在高层建筑中设置隔离结构，加强对火灾形势的控制。

综上所述，高层建筑可以有效地缓解城市用地紧张的问题，提高土地资源的利用效率，同时也可以有效的促进城市建筑的美观化。高通建筑的建设施工的过程中并不是一项简单的工程，需要相关的设计人员具有较高的设计水平，并且充分掌握专业技术理论。

作者:陈 静 单位:江苏省子午建筑设计有限公司

桩筏基础范文篇8

关键词：隔震技术；建筑设计；应用

1隔震技术现状

隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。这就是隔震理论的基本出发点。

2隔震技术在建筑设计中的应用

本工程为山西省晋源区实验中学实验楼，建筑南北向总长13.4m，东西向总长59.5m，总建筑面积为2696.70m2，建筑总高度为16.7m，地上共四层，地下一层，功能为教学实验楼，结构体系为框架结构，抗震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震分组为第二组。采用隔震技术，设置隔震层。2.1地基处理和基础形式。（1）由于基底在第二层素土层底，不满足地基承载力要求，需清除基底素填土，采用砂石回填，压实系数0.97。地基承载力特征值不小于80kPa；地基属于中等液化场地，地基采用围封法进行液化处理。水泥搅拌桩（湿法）：桩径500mm，桩总桩数为1872根。（2）本工程主楼采用梁板式筏基，筏板厚500mm双层双向。2.2隔震构件及隔震层的设计。设计分析软件：ETABS中文版，软件编制单位：中国建筑标准设计研究院、北京金土木软件技术有限公司，2003年10月10通过建设部鉴定。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），对隔震结构进行非线性动力时程分析，对每一个选定的地震波，分别计算三次：计算中震下隔震和不隔震时结构的层间剪力，根据层间剪力比确定降低烈度；进行罕遇地震下的隔震计算，确定罕遇地震下隔震层的位移。本工程抗震设防烈度为Ⅷ度，中震加速度a=200gal，罕遇地震加速度a=400gal。

地震波：本工程计算时共选用了5条地震波，其中B01波、B02波、B03波为太原本地波，B04波为LosAngeles1935Sanfernado波，Bel波为埃而森特罗波（ELCentro）。所用地震波的波名与后面计算书的波名对应。计算结果：X方向层间剪力比=0.099，Y方向层间剪力比＝0.102按规范上部结构可降低1.5度。故本工程上部结构可按Ⅶ度进行抗震计算。同时，罕遇地震，X方向隔震层位移＝253mm，Y方向隔震层位移＝227mm，满足规范要求。

参考文献

[1]殷许鹏.隔震建筑设计、建造措施及后期维护管理方法研究[D].昆明理工大学，2013.

桩筏基础范文篇9

关键词:建筑工程;基坑围护;施工技术

现行工程中常用的复合型复合土钉墙支护,主要是水泥土搅拌桩与复合土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型复合土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。

1、工程概况

某项目由16个单体组成,有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物,均采用砂垫层换填地基,基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m,大板筏基基底标高为-0.3m,砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚,在沉淀池与滤池结构完成后,外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm排泥管,排泥管埋设深度-3.8m,并在排泥管长度方向上间隔15m设置一口阀门井。为埋设此排泥管,必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高,为-0.7m;砂垫层采用中粗砂,密实度为1.65t/m3。所以,基坑都处于砂垫层地基中,在水头压力差作用下,极易产生流砂及管涌;在基坑边两个单体的自重荷载下,砂更无自立的可能性,极易产生坍塌。故在这种地基里,基坑围护的方案选择是非常谨慎的。

2、基坑围护方案

针对基坑支护的功能特点,结合本工程的实际情况,首先考虑对砂垫层进行土体加固,加固范围为开挖面四周。通过土体加固,一方面使被加固土体的渗透系数降至10-5～10-8cm/sec,保证土体的抗渗性能;一方面使被加固土体的强度达到1Mpa以上,保证土体的自立性和强度。由于沉淀池与滤池距离仅为4m,上空高度仅2.7m左右,基坑四周根本没有供大型桩机作业的场地,所以无法采用灌注桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩等施工工艺来对砂垫层地基进行土体加固。唯一可行的就是采用双液注浆,浆液与砂凝结固化后成为水泥砂浆块体,强度与抗渗性能都比较好。鉴于地下水位较高,砂的渗流性较好,为保证注浆效果,决定采用分层压密注浆工艺对砂垫层进行地基加固。出于场地限制及造价上的考虑,决定采用复合土钉墙作为基坑的支护形式:土钉沿深度方向布置3排,间距1m,采用梅花型布置;土钉长度6.5m,采用Ф48*3.5mm国标焊接钢管。

3、基坑围护施工

复合复合土钉墙施工工艺流程:

分层压密注浆

定位放线:根据设计方案,确定分层压密注浆孔位,用短钢筋作好标志。

钻孔:孔位确定后,钻机就位并安放牢固平稳,然后开始钻孔,采用干钻法,钻孔直径50mm;注浆:钻头钻至设计标高后,将钻杆上部(钻杆为Ф50无缝钢管)与注浆泵连接,从底部开始注浆,通过液压注浆泵将水泥浆液注入土中;钻头呈花管形式,顶端封闭,四周开直径8mm注浆小孔。每层注浆完成后,将钻杆提升0.3m,边拔边注,直至注到孔口,拔出钻头,封孔候凝;养护:养护时间为28天,待注浆结束28天后,方可进行复合土钉墙施工工作。开挖前,采用静力触探法检测注浆加固体的抗压强度。

复合土钉墙施工

放线:根据设计图纸,确定基坑开挖边线,用木桩和白灰作出开挖线标记;土方开挖:分三次开挖,第一次至-1.8m,第二次至-2.8m,第三次至-3.8m。边开挖边支护,分层开挖,分层支护,挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合,前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和钉头,开挖进程和复合土钉墙施工形成循环作业。

修坡:要求坡面修理平整,确保喷射砼质量;土钉制作、成孔:土钉按照设计方案制作,钢管四周开注浆小孔,小孔直径8mm,小孔在钢管上呈螺旋状布置,小孔间距50mm,钢管口部1m范围不设注浆孔,钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求,用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中。

编制钢筋网:将Φ6.5钢筋拉直,钢筋网片按照设计之间距绑扎。土钉成孔后,端部用Φ16螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上,使钢筋网片、土钉连成整体。土钉与加强筋、联系筋之间均焊接联接,焊缝长度符合规范要求。钢筋网编扎接长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求,在不能满足规范要求的,必须用电焊焊接牢固。

喷射砼:在土方开挖、修坡之后,钢筋网编焊完成后,进行混凝土喷射,一次喷射总厚度≥100mm,石子粒径5～10mm,最大粒径<12mm,专用喷射混凝土速凝剂掺入量不小于5%。喷射砼在每一层、每一段之间的施工搭接之前,将搭接处泥土等杂质清除,确保喷射砼搭接良好,保证喷射砼质量,不发生渗漏水现象。

土钉注浆:在面层喷射砼达到一定强度时才能注浆。对于土钉注浆,注浆前将注浆管插入土钉底部,从土钉底部注浆,边注浆边拔注浆管,再到口部压力灌浆。水泥浆按照设计拌制,搅拌充分,并用细筛网过滤,然后通过挤压泵注浆。土钉注浆通过两方面控制,一是注浆压力控制在0.1Mpa,二是单管注浆量控制在80L左右。为防止土钉端部发生渗水现象,在土钉成孔之后,喷射砼施工之前,将土钉周围用粘土及水泥袋填塞捣实,喷射砼时先将土头喷射填塞密实,注浆饱满,即可避免出现土钉头渗水现象。

4、基坑监测

信息化施工是基坑支护新技术--复合土钉墙支护技术的一个特点,为了确保基坑安全,不影响周围建筑物,要求随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化,因此必须在支护施工过程中实施信息化施工。并把获得的信息通过修改设计反馈到施工工作中去,以指导施工。本基坑按三级基坑要求,测量内容以位移和沉降为主。

基坑边坡的监测:沿基坑周边布置水平位移观测点和沉降观测点,每隔2米布置1点。最大水平位移值仅为3.5mm,最大沉降值为7.2mm。位移及沉降量在复合土钉墙施工完成4天便趋于稳定。

沉淀池及滤池监测:沿沉淀池、滤池池壁上口每隔2米布置1沉降观测点,池壁临坑面每隔5米布置1位移观测点。最大沉降值为2.8mm,无位移量。开挖前,注浆加固体经静力触探法测得其平均抗压强度为1.78Mpa,证明分层压密注浆对砂垫层的加固是成功的,加固后的水泥砂浆块体强度达到了设计预测的1Mpa的强度。

5、结语

针对不同的工况和地质条件,选择合适的基坑支护形式,是基坑支护设计的原则。基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工,无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此,只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短,与挖土同时进行,很少占独立工期。

由此可见,由分层压密注浆和复合土钉墙结合应用的新型复合型土钉支护在此工程中的位移变形较小,为坑内施工提供了安全的保障,是一种成功的基坑围护体系。该支护体系成本低,仅为水泥土搅拌桩复合土钉墙造价的75%,值得在其他中浅基坑围护中推广应用。

参考文献

[1]基坑土钉支护技术规程[S](.CECS96/97).

桩筏基础范文篇10

关键词:建筑工程;基坑围护;施工技术

现行工程中常用的复合型复合土钉墙支护,主要是水泥土搅拌桩与复合土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型复合土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。

1、工程概况

某项目由16个单体组成,有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物,均采用砂垫层换填地基,基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m,大板筏基基底标高为-0.3m,砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚,在沉淀池与滤池结构完成后,外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm排泥管,排泥管埋设深度-3.8m,并在排泥管长度方向上间隔15m设置一口阀门井。为埋设此排泥管,必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高,为-0.7m;砂垫层采用中粗砂,密实度为1.65t/m3。所以,基坑都处于砂垫层地基中,在水头压力差作用下,极易产生流砂及管涌;在基坑边两个单体的自重荷载下,砂更无自立的可能性,极易产生坍塌。故在这种地基里,基坑围护的方案选择是非常谨慎的。

2、基坑围护方案

针对基坑支护的功能特点,结合本工程的实际情况,首先考虑对砂垫层进行土体加固,加固范围为开挖面四周。通过土体加固,一方面使被加固土体的渗透系数降至10-5～10-8cm/sec,保证土体的抗渗性能;一方面使被加固土体的强度达到1Mpa以上,保证土体的自立性和强度。由于沉淀池与滤池距离仅为4m,上空高度仅2.7m左右,基坑四周根本没有供大型桩机作业的场地,所以无法采用灌注桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩等施工工艺来对砂垫层地基进行土体加固。唯一可行的就是采用双液注浆,浆液与砂凝结固化后成为水泥砂浆块体,强度与抗渗性能都比较好。鉴于地下水位较高,砂的渗流性较好,为保证注浆效果,决定采用分层压密注浆工艺对砂垫层进行地基加固。出于场地限制及造价上的考虑,决定采用复合土钉墙作为基坑的支护形式:土钉沿深度方向布置3排,间距1m,采用梅花型布置;土钉长度6.5m,采用Ф48*3.5mm国标焊接钢管。

3、基坑围护施工

复合复合土钉墙施工工艺流程:

分层压密注浆

定位放线:根据设计方案,确定分层压密注浆孔位,用短钢筋作好标志。

钻孔:孔位确定后,钻机就位并安放牢固平稳,然后开始钻孔,采用干钻法,钻孔直径50mm;注浆:钻头钻至设计标高后,将钻杆上部(钻杆为Ф50无缝钢管)与注浆泵连接,从底部开始注浆,通过液压注浆泵将水泥浆液注入土中;钻头呈花管形式,顶端封闭,四周开直径8mm注浆小孔。每层注浆完成后,将钻杆提升0.3m,边拔边注,直至注到孔口,拔出钻头,封孔候凝;养护:养护时间为28天,待注浆结束28天后,方可进行复合土钉墙施工工作。开挖前,采用静力触探法检测注浆加固体的抗压强度。

复合土钉墙施工

放线:根据设计图纸,确定基坑开挖边线,用木桩和白灰作出开挖线标记;土方开挖:分三次开挖,第一次至-1.8m,第二次至-2.8m,第三次至-3.8m。边开挖边支护,分层开挖,分层支护,挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合,前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和钉头,开挖进程和复合土钉墙施工形成循环作业。

修坡:要求坡面修理平整,确保喷射砼质量;土钉制作、成孔:土钉按照设计方案制作,钢管四周开注浆小孔,小孔直径8mm,小孔在钢管上呈螺旋状布置,小孔间距50mm,钢管口部1m范围不设注浆孔,钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求,用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中。

编制钢筋网:将Φ6.5钢筋拉直,钢筋网片按照设计之间距绑扎。土钉成孔后,端部用Φ16螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上,使钢筋网片、土钉连成整体。土钉与加强筋、联系筋之间均焊接联接,焊缝长度符合规范要求。钢筋网编扎接长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求,在不能满足规范要求的,必须用电焊焊接牢固。

喷射砼:在土方开挖、修坡之后,钢筋网编焊完成后,进行混凝土喷射,一次喷射总厚度≥100mm,石子粒径5～10mm,最大粒径<12mm,专用喷射混凝土速凝剂掺入量不小于5%。喷射砼在每一层、每一段之间的施工搭接之前,将搭接处泥土等杂质清除,确保喷射砼搭接良好,保证喷射砼质量,不发生渗漏水现象。

土钉注浆:在面层喷射砼达到一定强度时才能注浆。对于土钉注浆,注浆前将注浆管插入土钉底部,从土钉底部注浆,边注浆边拔注浆管,再到口部压力灌浆。水泥浆按照设计拌制,搅拌充分,并用细筛网过滤,然后通过挤压泵注浆。土钉注浆通过两方面控制,一是注浆压力控制在0.1Mpa,二是单管注浆量控制在80L左右。为防止土钉端部发生渗水现象,在土钉成孔之后,喷射砼施工之前,将土钉周围用粘土及水泥袋填塞捣实,喷射砼时先将土头喷射填塞密实,注浆饱满,即可避免出现土钉头渗水现象。

4、基坑监测

信息化施工是基坑支护新技术--复合土钉墙支护技术的一个特点,为了确保基坑安全,不影响周围建筑物,要求随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化,因此必须在支护施工过程中实施信息化施工。并把获得的信息通过修改设计反馈到施工工作中去,以指导施工。本基坑按三级基坑要求,测量内容以位移和沉降为主。

基坑边坡的监测:沿基坑周边布置水平位移观测点和沉降观测点,每隔2米布置1点。最大水平位移值仅为3.5mm,最大沉降值为7.2mm。位移及沉降量在复合土钉墙施工完成4天便趋于稳定。

沉淀池及滤池监测:沿沉淀池、滤池池壁上口每隔2米布置1沉降观测点,池壁临坑面每隔5米布置1位移观测点。最大沉降值为2.8mm,无位移量。开挖前,注浆加固体经静力触探法测得其平均抗压强度为1.78Mpa,证明分层压密注浆对砂垫层的加固是成功的,加固后的水泥砂浆块体强度达到了设计预测的1Mpa的强度。

5、结语

针对不同的工况和地质条件,选择合适的基坑支护形式,是基坑支护设计的原则。基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工,无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此,只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短,与挖土同时进行,很少占独立工期。

由此可见,由分层压密注浆和复合土钉墙结合应用的新型复合型土钉支护在此工程中的位移变形较小,为坑内施工提供了安全的保障,是一种成功的基坑围护体系。该支护体系成本低,仅为水泥土搅拌桩复合土钉墙造价的75%,值得在其他中浅基坑围护中推广应用。

参考文献

[1]基坑土钉支护技术规程[S](.CECS96/97).