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樁基礎(chǔ)范文第1篇

一.樁基設(shè)計(jì)中靜載荷試驗(yàn)的重要性

目前的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程，往往受到時(shí)間的約束首先根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計(jì)值，根據(jù)這個(gè)估算的單樁承載力直接進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并施工，等工程樁施工結(jié)束后再挑選試樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。這個(gè)過程具有相當(dāng)?shù)牟豢茖W(xué)性，結(jié)果符合估算要求，則皆大歡喜，否則因工程已施工完畢補(bǔ)樁也會(huì)很困難，且有時(shí)因地質(zhì)報(bào)告有出入會(huì)給施工中帶來相當(dāng)?shù)牟槐?。這里主要有兩個(gè)問題，下面舉例來說明。一是根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值及樁端土承載力標(biāo)準(zhǔn)值由規(guī)范JGJ94-94計(jì)算的場區(qū)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值，這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，不宜直接采用。近幾年來筆者通過各類樁基礎(chǔ)中試樁及工程樁的檢測，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)樁的實(shí)際承載力均大于計(jì)算值，有些相差幅度較大，因此按試樁獲得的實(shí)際承載力將會(huì)比按勘察報(bào)告估算的承載力來布置基礎(chǔ)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。例如，筆者曾設(shè)計(jì)過蘇州工業(yè)園區(qū)南都·玲瓏灣花園住宅，主體為地下一層、地面十八層的高層住宅，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告擬采用 D500的預(yù)應(yīng)力管樁，樁長20m，按JGJ94-94公式5.2.8估算單樁承載力設(shè)計(jì)值約為1400kN，而我要求進(jìn)行的3根破壞性試樁顯示實(shí)際單樁承載力可達(dá)1850kN，整整比估算值提高了30%左右，實(shí)際工程樁設(shè)計(jì)就采用試驗(yàn)值進(jìn)行，為甲方大大節(jié)省了投資。其二是當(dāng)場地不均勻或地質(zhì)報(bào)告數(shù)值有偏差的情況下，不進(jìn)行試樁而直接按地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行工程樁施工將給施工帶來巨大的困難且造成不必要的浪費(fèi)。例如唯亭某五層商住樓，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告采用10m 長的預(yù)制方樁，樁徑400x400，單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值約為1350kN，采用靜力壓樁，實(shí)際施工中幾乎每根樁都?jí)褐?000kN而未達(dá)到預(yù)定深度，而此時(shí)已達(dá)到預(yù)制樁的樁身強(qiáng)度，故施工過程中每根樁都采用了劈樁，在時(shí)間金錢上都造成了巨大的浪費(fèi)。經(jīng)過靜載荷試驗(yàn)未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高的工程樁均達(dá)到了設(shè)計(jì)承載力，也就是說設(shè)計(jì)上如先進(jìn)行試樁則至少可減短1.5m左右的樁長，樁承載力不減小且不需要劈樁。由上可見，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中靜載荷試驗(yàn)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)榇雾?xiàng)工作質(zhì)量直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁入土深度的確定，同時(shí)也對(duì)施工難易有密切影響。通過科學(xué)試驗(yàn)，取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，能使設(shè)計(jì)方案更加合理、可行和經(jīng)濟(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過縮短工期所獲得的效益。

二.樁基設(shè)計(jì)中樁型、樁長設(shè)計(jì)的重要性

樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中對(duì)樁型及樁長的合理選擇均會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大的影響，合理的樁型、樁長選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。筆者在“昆山華地”住宅設(shè)計(jì)中，開始由于考慮時(shí)間原因（有現(xiàn)成的D400預(yù)應(yīng)力管樁），甲方要求采用D400的預(yù)應(yīng)力管樁，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告采用樁長L=16m，單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為850kN，預(yù)算基礎(chǔ)部分造價(jià)約為160元/m2，在整個(gè)住宅造價(jià)中占了相當(dāng)大的比例。在其后的設(shè)計(jì)中，筆者樁長不變，結(jié)合當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將樁型改為250x250的預(yù)制鋼筋混凝土小方樁，單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值約為600kN.預(yù)制小方樁在當(dāng)?shù)氐氖┕r(jià)才約50元/m，而預(yù)應(yīng)力管樁的單價(jià)約為100元/m.采用小方樁后預(yù)算造價(jià)約為90元/m2，綜合經(jīng)濟(jì)價(jià)值明顯?？梢娺x擇合理的樁型，將對(duì)工程的造價(jià)產(chǎn)生巨大影響。同樣樁基設(shè)計(jì)中對(duì)樁長的選擇也至關(guān)重要，在某一高層住宅樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，根據(jù)勘察報(bào)告采用D500預(yù)應(yīng)力管樁，可選樁長有：樁長25m ，單樁承載力特征值Ra=900kN；樁長34m，單樁承載力特征值Ra=1300kN.采用25m樁，約需要樁數(shù)290根；而采用34m 樁，則需要工程樁200根。從樁本身而言，兩種方案總的工程樁延米數(shù)量相當(dāng)，但我們分析一下由此而相對(duì)應(yīng)的筏板設(shè)計(jì)，采用25m 樁為滿樘布樁，所需筏板厚約為1200mm，而采用34m 樁為墻下布樁，筏板厚可減至900mm，經(jīng)濟(jì)效益明顯。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)人員在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中一定要采用多方案比較，選擇合理的樁型與樁長，這都將對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生巨大的影響，當(dāng)然我們也應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素。

三.關(guān)于樁偏差的控制和處理

樁基施工中對(duì)樁的偏差必須嚴(yán)格控制，特別是對(duì)于承臺(tái)樁及條形樁，樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力，而使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處于不安全狀態(tài)。對(duì)于樁位偏差我們主要控制兩個(gè)方面，其一是豎向偏差，根據(jù)JGJ94-94第7.4.12條我們控制樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50~+100mm，但實(shí)際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務(wù)及損失。當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，則需要劈樁，特別對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟(jì)；而當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，又需要補(bǔ)樁頭，這既影響工期又浪費(fèi)金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高，盡可能地使工程樁標(biāo)高同設(shè)計(jì)一致，特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量，否則不加考慮則每根樁都將高于設(shè)計(jì)標(biāo)高。而我們?cè)O(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中對(duì)施工誤差亦應(yīng)有所考慮，筆者建議針對(duì)目前的施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)中可以考慮2mm左右的偏差容許，這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁，這在實(shí)踐工程中具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍?，避免了大量不必要的工作。其二則是樁位的水平偏差。根據(jù)JGJ94-94第7.4.11條控制各樁位偏差，施工過程中發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)樁處理。這里針對(duì)4~16根承臺(tái)的樁基，JGJ94-94規(guī)范第7.4.11條中規(guī)定允許偏差為1/3樁徑或1/3邊長，而根據(jù)GB50202-2002第5.1.3條則規(guī)定允許偏差為1/2樁徑或邊長。這顯然是矛盾的，在實(shí)際過程中很容易與施工驗(yàn)收方產(chǎn)生不同的理解，因此筆者強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過程中可以明確樁位偏差允許值所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。另外，對(duì)于小直徑樁（D≤250）筆者強(qiáng)調(diào)必須對(duì)其偏位進(jìn)行嚴(yán)格控制而不應(yīng)按上述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，筆者建議對(duì)承臺(tái)樁可控制70mm；而對(duì)于條形承臺(tái)則區(qū)分垂直于條形承臺(tái)方向50mm，平行于承臺(tái)方向?yàn)?0mm，當(dāng)然這些要求必須在施工前予于明確。當(dāng)然樁位偏差滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求僅僅代表樁基本身驗(yàn)收合格，而對(duì)于由此引起的承臺(tái)整體偏心或基礎(chǔ)高度損失，我們必須另行處理。對(duì)于樁偏心我們可以采取增加承臺(tái)剛度或加大拉梁剛度、配筋來解決，這在實(shí)際工程中需針對(duì)具體情況相應(yīng)處理。

四.施工殊情況處理

樁基施工由于地層的不可知性，經(jīng)常會(huì)遇到很多異常情況，這就要求我們根據(jù)具體的情況，仔細(xì)分析，采用妥善的方法去解決各類問題。

1）樁基達(dá)到其極限承載力而無法壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這里可能存在兩種情況，其一是地質(zhì)報(bào)告有誤，樁實(shí)際承載力大于計(jì)算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長及承載力。其二則可能由于土層本身原因，譬如說飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使樁基根本無法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，譬如說跳打，使先期施工的樁產(chǎn)生的水壓力消散后再施工下一根樁；其次對(duì)靜力壓樁來說必須選擇有足夠壓樁力的施工機(jī)械，要避免抬機(jī)等現(xiàn)象出現(xiàn)；另外可以采取引孔，設(shè)置排水孔等措施盡量減少空隙水壓力。當(dāng)然壓樁時(shí)必須注意壓樁力應(yīng)控制在樁身極限強(qiáng)度范圍以內(nèi)，且應(yīng)注意壓樁擠土作用對(duì)周邊建筑物的影響。

2）樁基施工時(shí)壓樁力遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)承載力。蘇州閶胥公寓小高層住宅采用18m長D400預(yù)應(yīng)力管樁，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告單樁承載力設(shè)計(jì)值為650kN，進(jìn)行工程樁試打時(shí)連續(xù)4根樁的最大壓樁力均僅為300kN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)承載力。我們仔細(xì)分析了勘察報(bào)告認(rèn)為報(bào)告所提供的各土層特性基本準(zhǔn)確，而從周邊其他工程的地質(zhì)報(bào)告也證明勘察報(bào)告無誤，因此我們分析可能由于壓樁機(jī)械的壓樁速度偏快，而土層的粘聚力又偏小，故壓樁時(shí)樁將土直接剪壞，引起壓樁力偏低，隨著時(shí)間土能恢復(fù)固結(jié)。在15天后進(jìn)行的試樁，證明我們的判斷準(zhǔn)確，試驗(yàn)承載力滿足設(shè)計(jì)要求。這一點(diǎn)也從側(cè)面強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)行靜載荷試樁的重要性。

3）樁基靜載荷試驗(yàn)不合格。某工程由于時(shí)間限制，甲方要求試樁與工程樁同時(shí)進(jìn)行，待試樁滿足JGJ94-94附錄c.0.6條時(shí)進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，結(jié)果三組試樁有一組滿足設(shè)計(jì)要求而另外兩組試樁均在小于設(shè)計(jì)承載力時(shí)產(chǎn)生破壞。這就讓我們從設(shè)計(jì)、施工和試驗(yàn)等各方面去分析這兩組試樁，但經(jīng)過與周邊工程比較及現(xiàn)場施工試驗(yàn)記錄分析，均未發(fā)現(xiàn)特殊情況，即不存在施工，試驗(yàn)中的失誤。筆者對(duì)第一組合格試樁的情況進(jìn)行了比較，終于發(fā)現(xiàn)后二組試樁本身的停歇時(shí)間已夠，但周邊的其余工程樁施工在試驗(yàn)前2天才完成，完全有理由認(rèn)為是因?yàn)楣こ虡妒┕r(shí)將試樁周邊的土破壞而沒有固結(jié)，影響了試樁的承載力。于是等工程樁停歇時(shí)間也滿足JGJ94-94附錄c.0.6條時(shí)再次對(duì)2根試樁進(jìn)行了靜載荷試驗(yàn)，結(jié)果與我們判斷完全一致，試樁均滿足設(shè)計(jì)要求。這一實(shí)例告訴我們影響試樁結(jié)果的因素有很多，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中對(duì)各種情況一定要仔細(xì)分析，找出問題所在，而不要盲目處理，造成不必要的損失和浪費(fèi)。

樁基礎(chǔ)范文第2篇

關(guān)鍵詞：混凝土煙囪，樁基礎(chǔ)，樁布置形式

 

在冶金工程中,煙囪屬于土建特種結(jié)構(gòu),一定程度上控制工程的建設(shè)進(jìn)度,在設(shè)計(jì)和施工方面都具有特殊性。而煙囪基礎(chǔ)是整個(gè)煙囪設(shè)計(jì)中主要的組成部分。由于煙囪屬于長柔懸臂結(jié)構(gòu),在風(fēng)荷載、地震荷載及煙囪筒身的附加彎矩作用下,作用于煙囪底部的彎矩值是相當(dāng)大的,往往數(shù)倍于煙囪底部的豎向力。因此,煙囪基礎(chǔ)力計(jì)算主要由偏心荷載作用控制。高大構(gòu)筑物的基礎(chǔ)若產(chǎn)生很小的轉(zhuǎn)動(dòng),將會(huì)引起嚴(yán)重的后果,為此,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不容忽視,在煙囪的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,常見的基礎(chǔ)形式有剛性基礎(chǔ)、鋼筋混凝土板式基礎(chǔ)和鋼筋混凝土殼體基礎(chǔ)等。當(dāng)淺層地基土質(zhì)不良,采用淺基礎(chǔ)不能滿足承載力強(qiáng)度和地基變形要求時(shí),則可以采用樁基礎(chǔ)。

1選型

煙囪樁基礎(chǔ)的承臺(tái)平面一般為圓形或環(huán)形，樁的平面布置應(yīng)以承臺(tái)平面中心點(diǎn)為圓心，呈放射狀布置。但承臺(tái)平面究竟選用圓形還是環(huán)形．需根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)形式。

2樁基礎(chǔ)的受力分析

在一般情況下，地基應(yīng)包括的計(jì)算內(nèi)容為：① 基礎(chǔ)底面壓力，包括軸心荷載作用下的基礎(chǔ)底面壓力和偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面壓力；②變形驗(yàn)算，包括基礎(chǔ)最終沉降量和基礎(chǔ)傾斜值。由于煙囪的特殊結(jié)構(gòu)形式,煙囪基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算主要由偏心荷載作用控制。偏心荷載作用下基樁的豎向力計(jì)算公式如下：

式中—偏心荷載作用下的基樁的最大豎向力設(shè)計(jì)值；

— 作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值；

— 樁基承臺(tái)和承臺(tái)上土自重設(shè)計(jì)值；

— 作用于樁基承臺(tái)底面通過群樁形心軸的彎矩設(shè)計(jì)值；

— 樁基承臺(tái)底面群樁對(duì)形心軸的抵抗矩；

— 樁基中的樁數(shù)。

根據(jù)上式可以發(fā)現(xiàn)，抵抗矩對(duì)于的大小起關(guān)鍵作用。越大，就越小，尤其較大時(shí)更為明顯。。因此，在煙囪樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)當(dāng)中，如何合理布置樁位，充分發(fā)揮樁基礎(chǔ)的作用，便成為樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

煙囪樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，樁的平面布置一般是以煙囪中心點(diǎn)為圓心呈m道圓環(huán)狀布置，所以W的計(jì)算公式如下：

式中— 由里往外數(shù)第i道圓環(huán)上樁的個(gè)數(shù)；

—由里往外數(shù)第i道圓環(huán)的半徑；

—圓環(huán)的總道數(shù)。。

從上式中可以看出，在m和總樁數(shù)確定的情況下，外側(cè)圓環(huán)半徑越大，其上的樁越多，則越大；相反，越小。并且，對(duì)于的貢獻(xiàn)效率，離圓心近的內(nèi)環(huán)上的樁，要明顯低于離圓心遠(yuǎn)的外環(huán)上的樁，圓心上的樁對(duì)于W的貢獻(xiàn)效率為零。也就是說，離圓心較近的樁，主要對(duì)提供豎向承載力方面作出貢獻(xiàn)，而對(duì)抵抗彎矩方面貢獻(xiàn)不大。根據(jù)上述特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)時(shí)，樁要盡量遠(yuǎn)離煙囪的圓心，應(yīng)優(yōu)先考慮將樁基礎(chǔ)布置成環(huán)形。環(huán)形樁基礎(chǔ)不僅經(jīng)濟(jì)合理，而且可減小承臺(tái)本身及其上覆土的自重，同時(shí)由于避開了基礎(chǔ)中部的高溫區(qū)，可減小基礎(chǔ)的溫度應(yīng)力。

3樁基礎(chǔ)的布置

當(dāng)樁基礎(chǔ)單樁承載力較大時(shí)，進(jìn)行豎向軸心荷載和偏心荷載的樁基計(jì)算時(shí)，較少的樁即可滿足，使得樁基礎(chǔ)布置成環(huán)狀成為可能，此時(shí)，樁基礎(chǔ)應(yīng)優(yōu)先布置成環(huán)狀。因?yàn)榄h(huán)形樁基礎(chǔ)的整體幾何特性與受力特性相一致，能充分發(fā)揮單樁承載力高的優(yōu)勢(shì)；當(dāng)樁基礎(chǔ)單樁承載力不是很高時(shí)，即使軸心受壓計(jì)算也需要相當(dāng)多的樁，按環(huán)狀布置根本擺放不下，樁基礎(chǔ)及基礎(chǔ)承臺(tái)只能按圓形擺放。此時(shí)，由于樁基礎(chǔ)中樁的數(shù)量往往由偏心受壓計(jì)算決定，樁的數(shù)量較多，導(dǎo)致靠近煙囪中心部位的樁無法充分發(fā)揮全部承載力。同時(shí)，圓形樁基礎(chǔ)承臺(tái)尺寸很大，導(dǎo)致承臺(tái)混凝土量相對(duì)環(huán)形承臺(tái)增加很多。且按圓板模型受力計(jì)算時(shí)，由于圓板半徑很大，導(dǎo)致配筋量很大。綜合而言，樁基礎(chǔ)及基礎(chǔ)承臺(tái)按圓形擺放勢(shì)必要造成經(jīng)濟(jì)上的很大浪費(fèi)。在這種情況下，如無地質(zhì)條件、技術(shù)條件等限制，建議加大樁的直徑或增加樁的長度，以提高單樁承載力，按環(huán)狀形式布置樁基礎(chǔ)和樁基承臺(tái)，往往能降低許多成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語

在煙囪樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，常采用的樁的形式為鋼筋混凝土灌注樁和預(yù)制樁。灌注樁主要采用沉管灌注樁和鉆孔灌注樁，預(yù)制樁主要采用混凝土方樁和預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁。在選取煙囪基礎(chǔ)樁的形式時(shí)，應(yīng)與整個(gè)工程項(xiàng)目全盤考慮．并應(yīng)盡量采用統(tǒng)一形式的樁，以便于樁的制作和施工。

煙囪樁基礎(chǔ)的布置和構(gòu)造應(yīng)符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—94和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007 2002中的相應(yīng)要求。

環(huán)形樁基礎(chǔ)布置樁時(shí)需注意：

1)樁布置的環(huán)數(shù)不宜過多，否則會(huì)造成基礎(chǔ)承臺(tái)尺寸過大，增加鋼筋用量。但環(huán)數(shù)也不宜少于兩道，當(dāng)環(huán)數(shù)少于兩道時(shí)，樁群的整體性較差。一般來說，樁的截面尺寸較小時(shí)，布置2～4道環(huán)為宜；樁的截面尺寸較大時(shí)，布置成2～3道環(huán)為宜。由于樁的環(huán)數(shù)主要根據(jù)總樁數(shù)和樁的截面尺寸來確定，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可通過調(diào)整單樁承載力和樁的截面尺寸及樁的形式，來調(diào)整樁的環(huán)數(shù)，以達(dá)到較為合理的布置形式。

2)樁的平面布置應(yīng)以煙囪的形心為圓心，對(duì)稱地分布在煙囪環(huán)狀豎壁的兩側(cè)，并應(yīng)遵守內(nèi)疏外密的原則。。

3)樁間距不可過小，需滿足樁基規(guī)范中樁的最小中心距的要求。樁間距也不可過大，應(yīng)控制在6倍樁徑的范圍內(nèi)，以便滿足群樁的整體性要求。

4)各道環(huán)上的樁數(shù)宜以4的倍數(shù)或偶數(shù)為佳，這樣樁排布時(shí)易于均布整齊。在進(jìn)行承臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，樁基礎(chǔ)承臺(tái)應(yīng)具有較大的剛度，以保證群樁的協(xié)調(diào)工作。承臺(tái)的平面尺寸及厚度可參照環(huán)板和圓板基礎(chǔ)的尺寸要求。樁頂嵌人承臺(tái)內(nèi)的長度不應(yīng)小于50mm，樁身主筋伸人承臺(tái)錨固長度不應(yīng)小于30d(d為主筋直徑)，對(duì)于抗拔樁基不應(yīng)小于40d。煙囪樁基礎(chǔ)承臺(tái)應(yīng)進(jìn)行抗沖切和抗彎計(jì)算，可采用簡化計(jì)算方法，按一般的環(huán)形或圓形基礎(chǔ)求出承臺(tái)底平面的地基反力，再參照板式基礎(chǔ)的計(jì)算方法進(jìn)行抗沖切和抗彎計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ 94—94，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[s]．

[2] GB 50007—2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[s]．

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樁基礎(chǔ)范文第3篇

關(guān)鍵詞：靜壓樁；施工質(zhì)量；影響因素；處理方法

中圖分類號(hào)： O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

靜壓樁基礎(chǔ)施工是通過靜力壓樁機(jī)的壓樁機(jī)構(gòu)，以壓樁機(jī)的自重和機(jī)架上的配重提供反力而將樁壓入土中的沉樁工藝。這種方法具有低噪音、低振動(dòng)、低沖擊力、沉樁精度高、樁身拉應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)，并且可以在壓樁施工中測定壓樁阻力，適應(yīng)今后巖土工程的發(fā)展和要求；同時(shí)壓樁樁型一般選用預(yù)應(yīng)力管樁，該樁作基礎(chǔ)具有工藝簡明，質(zhì)量可靠，造價(jià)低，檢測方便的特性。兩者的結(jié)合便大大推動(dòng)了靜壓管樁的應(yīng)用范圍，使之有望成為今后樁基發(fā)展的主流。

1.壓樁機(jī)理

沉樁施工時(shí)，樁尖刺入土體中使原狀土的初應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，造成樁尖下土體壓縮變形，土體對(duì)樁尖產(chǎn)生相應(yīng)阻力，隨著樁貫入壓力的增大，當(dāng)樁尖處土體所受應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度時(shí)，土體發(fā)生急劇變形而達(dá)到極限破壞，產(chǎn)生塑性流動(dòng)或擠密側(cè)移和下拖，在地表處，粘性土體會(huì)向上隆起，砂性土則會(huì)被拖帶下沉。在地面深處由于上覆土層的壓力，土體主要向樁周水平方向擠開，使貼近樁周處土體結(jié)構(gòu)完全破壞。由于較大的輻射向壓力的作用，也使鄰近樁周處土體受到較大擾動(dòng)影響，此時(shí)，樁身必然會(huì)受到土體的強(qiáng)大法向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗，當(dāng)樁頂?shù)撵o壓力大于沉樁時(shí)，這些抵抗阻力將樁繼續(xù)刺入下沉。反之，則停止下沉。

壓樁時(shí)，地基土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，樁周土體的實(shí)際抗剪強(qiáng)度與地基土體的靜態(tài)抗剪強(qiáng)度有很大差異。隨著樁的沉入，樁與樁周土體之間將出現(xiàn)相對(duì)剪切位移，由于土體的抗剪強(qiáng)度和樁土之間的粘著力作用，土體對(duì)樁周表面產(chǎn)生摩阻力。當(dāng)樁周土質(zhì)較硬時(shí)，剪切面發(fā)生在樁與土的接觸面上；當(dāng)樁周土體較軟時(shí)，剪切面一般發(fā)生在鄰近于樁表面處的土體內(nèi)。粘性土中隨著樁的沉入，樁周土體的抗剪強(qiáng)度逐漸下降，直至降低到重塑強(qiáng)度。砂性土中，除松砂外，抗剪強(qiáng)度變化不大，各土層作用于樁上的樁側(cè)摩阻力并不是一個(gè)常值，而是一個(gè)隨著樁的繼續(xù)下沉而顯著減少的變值，樁下部摩阻力對(duì)沉樁阻力起顯著作用，其值可占沉樁阻力的50～80％，它與樁周處土體強(qiáng)度成正比，與樁的入土深度成反比。

2.壓樁工藝

靜壓樁工藝流程主要有場地處理，定位和放樣，安置樁基并經(jīng)行對(duì)中和調(diào)直，壓樁，接樁和再壓樁，送樁等。

在進(jìn)行場地處理時(shí)，必須清除施工區(qū)域內(nèi)的障礙物，必須對(duì)土地進(jìn)行壓實(shí)，以滿足靜壓樁機(jī)械設(shè)備的行走；在定位放樣時(shí)，樁位標(biāo)記必須明顯；在安置樁基時(shí)，必須做好對(duì)中和調(diào)直工作，使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位；在壓樁過程中，要將樁夾緊，讓應(yīng)力施加到夾持器上，通過樁身和夾持器的摩擦力傳遞壓力；接樁通常在下一節(jié)樁壓到露出地面1m左右時(shí)進(jìn)行。

3.終壓力與極限承載力

在靜壓樁施工完成后，土體中孔隙水壓力開始消散，土體發(fā)生固結(jié)強(qiáng)度逐漸恢復(fù)，上部樁柱穴區(qū)被充滿，中部樁滑移區(qū)消失，下部樁擠壓區(qū)壓力減小，這時(shí)樁才開始獲得了工程意義上的極限承載力。從大量的工程實(shí)踐看，粘性土中長度較長的靜壓樁其最終的極限承載力比壓樁施工時(shí)的終壓力要大，在某些土體固結(jié)系數(shù)較高的軟土地區(qū)，靜壓樁最后獲得的單樁豎向極限承載力可比終壓力值高出一二倍，但是粘性土中的短樁，土體強(qiáng)度經(jīng)一段時(shí)間的恢復(fù)，摩阻力雖有提高，但因樁身短，側(cè)摩阻力占樁的極限承載力的比例差異不大，最終極限承載力達(dá)不到樁的終壓力。因此樁的終壓力與極限承載力是兩個(gè)不同的概念，一些初接觸靜壓樁的設(shè)計(jì)、施工人員往往將兩者混為一談。兩者數(shù)值上不一定相等，主要與樁長、樁周土及樁端土的性質(zhì)有關(guān)，但兩者也有一定的聯(lián)系。

4．工程質(zhì)量的影響因素

由于靜壓樁基礎(chǔ)施工工藝要求高、工序較多，有很多影響其質(zhì)量的因素，但從影響的大小和程度來看，主要包括以下幾個(gè)方面：

4.1樁身上抬

靜壓樁可以認(rèn)為是一種擠土式樁，在場地樁數(shù)量較多，樁距較密的情況下，時(shí)常后壓的樁會(huì)對(duì)已壓的樁產(chǎn)生擠壓上抬，特別對(duì)于短樁，很易形成吊腳樁。樁身上抬除了靜載沉降偏大外，對(duì)樁而言可能會(huì)把接頭拉斷，樁尖脫空，同時(shí)大大增加對(duì)四周樁的水平擠壓力，導(dǎo)致樁傾斜偏位。

4.2引孔壓樁

為了防止樁間的擠土效應(yīng)太大，或土質(zhì)太硬而使樁身較短，施工中往往采用引孔壓樁的工藝，即先鉆比管樁略小規(guī)格的直徑鉆孔，深度是樁長的（2/3～1）L，然后將管樁沿預(yù)鉆孔壓下去。引孔應(yīng)隨引隨壓，中間間隔時(shí)間不宜大長，否則孔內(nèi)積水，一是會(huì)軟化樁端土，待水消散后孔底會(huì)留有一定空隙；二是積水往樁外壁冒，削弱了樁的側(cè)摩阻力。對(duì)于較硬土質(zhì)中引孔壓樁還會(huì)有樁尖達(dá)不到引孔孔底的現(xiàn)象，施工完成后孔底積水使土體軟化，使承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

4.3樁端封口

當(dāng)樁尖有縫隙，封口不實(shí)而存在縫隙，地下水就會(huì)在壓力作用下使樁外的水通過縫隙進(jìn)入樁管內(nèi)腔，若樁尖附近的土質(zhì)是泥質(zhì)土，遇水易軟化，這將直接影響樁基礎(chǔ)的承載力。

4.4樁端開裂

由于目前壓樁機(jī)越來越大，對(duì)于較硬土質(zhì)，管樁有可能仍然壓不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，在反復(fù)復(fù)壓情況下，管樁樁身橫向產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)力，如果樁還是按常規(guī)配箍筋，樁頂混泥土抗拉不足開裂，產(chǎn)生垂直裂縫，為處理帶來很大困難；另一種情況就是管樁由軟弱土層突然進(jìn)入硬持力層，中間沒有經(jīng)過渡層，此時(shí)樁機(jī)油壓迅速升高，樁身受到瞬間沖擊力也容易引起樁頂開裂。

4.5基坑開挖

隨著靜壓樁技術(shù)的引進(jìn)，在高層建筑基礎(chǔ)施工中，基坑開挖是不可避免的。基坑開挖時(shí)，應(yīng)根據(jù)開挖深度考慮是否需要先圍護(hù)開挖再沉樁的方案。邊打樁邊開挖是不可取的，先打樁后開挖應(yīng)考慮對(duì)稱均勻，如在中間開挖把土堆在周圍，就會(huì)造成四周和中心的土體高差懸殊，同時(shí)超孔隙水壓及震動(dòng)會(huì)使管樁傾斜或折斷。

4.6地質(zhì)構(gòu)造

一些工程地段往往會(huì)在地質(zhì)斷裂破碎帶上，如果在這些地方采用靜壓樁方法，由于受到地質(zhì)構(gòu)造影響，破碎帶將造成地下水軟化持力層的不良作用，在壓樁時(shí)，雖然能夠滿足壓樁的樁長和終壓力要求，而靜載時(shí)樁基礎(chǔ)會(huì)出現(xiàn)不合格的狀況。

5.施工中的處理方法

5.1壓樁工藝要求

在壓樁較多、較密的情況下，施工前合理安排壓樁的順序，同一單體建筑物一般要求先壓場地中央的樁，后壓周邊的樁；先壓持力層較深的樁，后壓較淺的樁。出現(xiàn)樁身上抬后一般采用復(fù)壓的辦法使樁基按正常使用，但對(duì)承受水平荷載的基礎(chǔ)要慎重。

5.2樁端封口要求

對(duì)于樁端封口，焊接質(zhì)量要求與端板間無間隙、錯(cuò)位，保證焊縫飽滿，無氣孔存在。施焊對(duì)稱進(jìn)行，焊拉時(shí)間控制得當(dāng)，焊接完成后自然冷卻15分鐘左右方可施打，因?yàn)楦邷睾缚p遇水后變脆，容易開裂。

5.3接樁工藝要求

目前接樁方法有焊接法和漿錨法，在接樁時(shí)，上節(jié)樁必須對(duì)準(zhǔn)下節(jié)樁，保證位置正確，然后進(jìn)行焊接或漿錨。

5.4進(jìn)行中的施工要求

在施工過程中，應(yīng)時(shí)刻注意保持樁的軸心受壓，若產(chǎn)生偏移，應(yīng)及時(shí)調(diào)整；當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過早挺壓；按要求進(jìn)行測壓，并注意保養(yǎng)、檢修和標(biāo)定儀器，以減小誤差。

6.結(jié)語

靜壓樁的沉樁機(jī)理非常復(fù)雜，與土質(zhì)、土層排列、硬土層厚度、樁數(shù)、樁距、施工順序、進(jìn)度等有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。其在基礎(chǔ)施工中，可以有效的節(jié)約材料和保證施工質(zhì)量，但必須充分考慮各種影響施工質(zhì)量的因素，制定詳盡合理的施工方案，以滿足施工要求。相信隨著工程實(shí)踐的不斷豐富，靜壓樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永濤，靜壓樁工程質(zhì)量的管理與控制[J]，產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2009年03期

樁基礎(chǔ)范文第4篇

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ) 建筑工程 軟土地基 處理方法 施工技術(shù)

Abstract: With the continuous development of China's economic level and urban construction, the construction industry has gradually become a pillar industry in China's economic construction. Building foundation and infrastructure is an important part of the building, carrying the upper structure down loads, foundation and foundation is an important factor to affect the structural safety and construction performance. This article briefly describes several soft foundation, and elaborated on the construction and application technology of pile foundation in soft soil foundation treatment and precautions.

Keywords: pile foundation， construction works ，soft ground，approach, construction technology

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

正文：

1．軟土地基簡介

由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基土統(tǒng)稱為軟土。軟土特點(diǎn)是天然含水量大、壓縮系數(shù)高、孔隙比大、強(qiáng)度低，并具有觸變性、流變性等特殊的土力學(xué)性質(zhì)。由軟土構(gòu)成的軟弱地基就是軟土地基。軟土地基工程利用條件較差，地基土體抗剪強(qiáng)度低，強(qiáng)度增長緩慢。在有荷載作用的情況下，地基土體具有容易變形，變形速率大且承載力低，沉降不均勻，沉降量大等不良工程性質(zhì)。如果對(duì)軟土地基添加附加荷載，孔隙比較大的軟土可以逐漸排出孔隙水，同時(shí)使孔隙比變小，逐漸產(chǎn)生固結(jié)變形。通過附加荷載的作用，土體超靜孔隙水壓力的擴(kuò)散速度加快，土的有效應(yīng)力增加，能夠使土體提前完成沉降或提高沉降速度。

2．常見的軟土地基處理方法

軟土地基工程利用性差，在荷載作用下容易發(fā)生變形，造成結(jié)構(gòu)整體沉降或局部不均勻沉降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞，建筑物的使用性能及安全性能不能滿足要求。因此，在軟土地基上修建建筑物的時(shí)候，必須提前進(jìn)行地基處理，采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，提高地基土的承載能力，保證建筑的安全性能和使用性能。常見的軟土地基處理方法有以下幾種：

2．1 換填土層法

換填土層是將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定深度范圍內(nèi)的淺層軟弱土或工程性質(zhì)不良的土體挖去，回填砂、碎石、灰土、粉煤灰、水泥土等無侵蝕性的散體材料，提高土體排水性能，加速軟土層的排水固結(jié)。在施工過程中，不同土層應(yīng)該層層鋪筑，鋪筑厚度要滿足規(guī)范要求，層層夯實(shí)。墊層可以增強(qiáng)持力層的承載力，通過半剛性、剛性墊層的應(yīng)力擴(kuò)散作用，提高地基承載力，減小地基的沉降量。

2．2深層擠密法

深層擠密法是通過擠密或振動(dòng)施工范圍內(nèi)的軟土，擠密樁周的松軟土層，使土層密實(shí)，擠密過程中回填砂、碎石等，形成承載能力較高的砂樁、碎石樁等。砂樁、碎石樁與樁間土形成復(fù)合地基，從而提高地基土體強(qiáng)度，減小地基的沉降變形，提高地基承載力。

2．3樁基礎(chǔ)處理法

當(dāng)軟弱土層厚度較大，大面積處理不便時(shí)，可在軟土地層中進(jìn)行打樁，對(duì)地基土體進(jìn)行加固處理。樁基礎(chǔ)是在施工時(shí)是將鋼筋混凝土樁打入（預(yù)制樁）或灌注入（鉆孔樁）土中，由樁和樁間土層一起組成復(fù)合地基，承載上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載作用，保證了建筑物的安全使用。

2．4排水固結(jié)法

軟土地基承載能力不足的一個(gè)主要原因就是含水量過高，土體強(qiáng)度不足。要想解決軟土地基沉降和穩(wěn)定問題，一個(gè)有效措施就是排水固結(jié)法。排水固結(jié)主要是通過布置砂墊層、塑料多孔排水板等，增加土體排水能力。設(shè)置塑料多孔排水板等構(gòu)成軟土地基表層或內(nèi)部形成水平或垂直的排水通道，形成集中排水的結(jié)構(gòu)體系，加速孔隙水的排出使土固結(jié)和強(qiáng)度增長，提高地基土的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3．樁基礎(chǔ)在軟土地基處理中的應(yīng)用

3．1 樁基礎(chǔ)特點(diǎn)

在實(shí)際工程中，當(dāng)?shù)鼗浲翆虞^厚，建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而且建筑物要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)等不允許出現(xiàn)裂縫，對(duì)沉降量限制要求比較嚴(yán)格的情況，一般采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)具有承載能力高，減少土方工程量，節(jié)省基礎(chǔ)材料，沉降量小，而且一般不會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降等特點(diǎn)，而且施工工期較短，在保證建筑物安全的前提下，還能縮短建筑工期，降低建筑成本。樁基礎(chǔ)包括承臺(tái)和樁群兩個(gè)主要部分。

圖1-1樁身結(jié)構(gòu)圖

樁在平面上可以根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況排成若干排，各個(gè)單樁依靠設(shè)于樁頂承成整體，在承臺(tái)上再修筑上部結(jié)構(gòu)，將承臺(tái)以上的上部結(jié)構(gòu)的荷載，通過承臺(tái)相對(duì)均勻地分配給各根樁，再由樁傳給深部良好地基持力層中，這樣就能更好的保證建筑物在軟土地基上的安全性能和使用性能。

3．2樁基礎(chǔ)施工注意事項(xiàng)

鋼筋混凝土樁可以分為預(yù)制樁和灌注樁兩類，二者施工方法不同。樁基礎(chǔ)是由樁和承臺(tái)兩部分組成的，在地基進(jìn)行樁基鉆孔時(shí)，因?yàn)檐浫醯鼗零@進(jìn)時(shí)容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象，所以開始時(shí)應(yīng)減慢速度，適當(dāng)控制進(jìn)尺。在深部粘土和沙礫及風(fēng)化巖中鉆進(jìn)時(shí)，土體強(qiáng)度明顯增加，較硬的土層會(huì)引起鉆頭跳動(dòng)，容易出現(xiàn)鉆桿擺動(dòng)較大和傾斜，在出現(xiàn)坍塌以及冒漿等現(xiàn)象以后，必須立即停止鉆進(jìn)，采取增加孔內(nèi)水位、灌注水泥漿等有效補(bǔ)救措施，才可以繼續(xù)施工。為了保證孔壁穩(wěn)定性，孔口內(nèi)泥漿的高度應(yīng)當(dāng)高出地下水位不少于50cm，并經(jīng)常檢查護(hù)樁的樁位和孔位以及垂直度是否正確。鉆進(jìn)過程中，在保證孔洞泥漿高度穩(wěn)定的情況下，應(yīng)該連續(xù)鉆進(jìn)，不能中途無故挺鉆。如果發(fā)生機(jī)械故障等特殊情況，不能連續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，孔內(nèi)泥漿仍要保持循環(huán)，防止孔內(nèi)泥漿沉淀，發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

預(yù)制樁在施工時(shí)，必須提前定貨加工，樁身尺寸必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。預(yù)制樁的強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以后才能進(jìn)行沉樁施工，有時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)期。沉樁過程中，或樁在堆放、起吊、運(yùn)輸過程中，應(yīng)當(dāng)避免樁身彎曲過大，要及時(shí)觀察樁身強(qiáng)度及地下有無障礙物等，避免發(fā)生樁身斷裂。樁頂成樁質(zhì)量和沉樁施工機(jī)具選擇，對(duì)沉樁過程也有很大影響，由于樁頂強(qiáng)度不夠及鋼筋網(wǎng)片不足，容易發(fā)生樁頂碎裂，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工準(zhǔn)備時(shí)的檢查。沉樁過程中還要保證打樁機(jī)底盤水平，避免發(fā)生樁身傾斜。由于場地不平、不垂直、樁尖在地下遇見硬物等原因所造成。接樁焊接要嚴(yán)格按工藝操作規(guī)定執(zhí)行，連接處表面清理干凈，保證接樁的質(zhì)量。

3．3樁基礎(chǔ)發(fā)展前景

天然軟土地基上的淺基礎(chǔ)一般不能滿足建筑物整體穩(wěn)定要求，樁基礎(chǔ)可以減少建筑物不均勻沉降，有較高的承載力和穩(wěn)定性，可以有效解決地基承載能力不足的問題。樁基礎(chǔ)是軟土中的主要基礎(chǔ)形式，巨大的剛度把荷載較均勻的傳給下部各支撐，具有較高的承載能力和能夠抵御復(fù)雜荷載的工程性質(zhì)。樁基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)根據(jù)荷載的大小與性質(zhì)，施工與使用要求及材料供應(yīng)和施工條件等確定。

在軟土地基中優(yōu)先使用樁基礎(chǔ)，通過調(diào)整基礎(chǔ)面積，減少基礎(chǔ)埋深，增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，減輕荷載。并適當(dāng)加大樁徑，提高鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和澆筑質(zhì)量，相對(duì)減少鋼筋籠直徑；為避免遇到坍塌，傾斜，縮樁等問題，應(yīng)合理設(shè)置沉降縫，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。使地基處理與基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間做到整體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)承載力高，投資較少，效果較好的雙贏。

4．結(jié)束語

建筑的地基與基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分，承載了上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的各種荷載作用，地基與基礎(chǔ)是影響建筑結(jié)構(gòu)安全和建筑使用性能的重要因素。應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑物所處的地形、地質(zhì)、水文、氣候等自然環(huán)境條件，根據(jù)工程地質(zhì)條件，選擇與建筑物上部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的基礎(chǔ)類型并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)且安全的軟土地基的處理，才能充分發(fā)揮地基、基礎(chǔ)的重要作用，才能實(shí)現(xiàn)地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)較緊密地配合，提高建筑物的安全性能。

參考文獻(xiàn)：

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樁基礎(chǔ)范文第5篇

樁偏差的控制和處理。

【關(guān)鍵詞】樁基礎(chǔ)單樁承載力靜載荷試驗(yàn)樁長細(xì)比

1、樁的類型及樁基礎(chǔ)的形式

1.1 樁的類型

(1)按傳力及作用性質(zhì)分,可分為端承樁和摩擦樁。

(2)按樁的功能分,有受壓樁、橫向受荷樁、抗拔樁、錨樁、護(hù)坡樁等。

(3)按樁的制作和施工方法,可以分為預(yù)制樁和灌注樁。常用的預(yù)制樁有鋼筋混凝土樁,木樁,鋼樁等。常用的灌注樁有沉管式灌注樁和鉆孔灌注樁等。

(4)按成樁時(shí)樁對(duì)基礎(chǔ)的擾動(dòng)影響可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁。

1.2 建筑樁基礎(chǔ)的形式

(1)樁柱基礎(chǔ)

樁柱基礎(chǔ)即柱下獨(dú)立基礎(chǔ),可采用一柱一樁或一柱數(shù)樁基礎(chǔ)。為了加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性,特別是提高其抵御水平荷載的能力,在各個(gè)樁柱基礎(chǔ)之間通常設(shè)置拉梁相互連接,或?qū)⒌叵率业装暹m當(dāng)加強(qiáng)。樁柱基礎(chǔ)是框架結(jié)構(gòu)或含有部分框架結(jié)構(gòu)(例如框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等)高層建筑的一種造價(jià)較低的基礎(chǔ)型式,有較嚴(yán)格的適用條件。單樁的柱基一般只適應(yīng)于端承樁,群樁的柱基多用于摩擦樁的情況。

(2)樁梁基礎(chǔ)

樁梁基礎(chǔ)是指框架柱荷載通過基礎(chǔ)粱(或稱承臺(tái)梁)傳遞給樁這種形式的樁基礎(chǔ)。沿網(wǎng)軸線布置一排或多排樁,樁頂用剛度很大的基礎(chǔ)梁相連,以便將柱網(wǎng)荷載較均勻地分配給每根樁,它比僅靠拉梁相連的樁柱基礎(chǔ)具有較高的整體剛度和穩(wěn)定性,在一定程度上具有調(diào)整不均勻沉降的能力。一般說來,樁梁基礎(chǔ)主要適用于端承樁的情況。

(3)樁墻基礎(chǔ)

樁墻基礎(chǔ)是指剪力墻或?qū)嵏雇脖谙碌膯闻呕蚨嗯艠痘A(chǔ)。剪力墻可看作特殊的深度,以其巨大的剛度足以把荷載較均勻地傳給各支承樁,無須再設(shè)置基礎(chǔ)梁。

(4)樁筏基礎(chǔ)

當(dāng)受地質(zhì)或施工條件限制,單樁的承載力不高,而不得不滿堂布樁或局部滿堂布樁才足以支承建筑荷載時(shí),常通過整塊鋼筋混凝土板把柱、墻(筒)集中荷載分配給樁。沿襲淺基礎(chǔ)的分類習(xí)慣將此板稱為筏,故這類基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)。筏可做成梁板式或平板式。樁筏基礎(chǔ)主要用于軟土地基上的簡體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu),以便借助高層結(jié)構(gòu)的巨大剛度來彌補(bǔ)基礎(chǔ)剛度的不足。不過,若為端承樁基,則可用于框架結(jié)構(gòu)。

(5)樁箱基礎(chǔ)

樁箱基礎(chǔ)系由底板、頂板、外墻和若干縱墻內(nèi)隔墻構(gòu)成的空箱結(jié)構(gòu)把上部荷載分配給樁,由于其剛度很大,具有調(diào)整各樁受力和沉降的良好性能,因此在軟弱地基土上建造高層建筑時(shí)較多采用基礎(chǔ)型式。它適用于包括框架結(jié)構(gòu)在內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)型式。采用樁箱基礎(chǔ)的框剪結(jié)構(gòu)高層建筑可達(dá)百米以上的高度。

一般認(rèn)為,樁箱基礎(chǔ)是一種可以在任何適合于樁基的地質(zhì)條件下建造任何結(jié)構(gòu)型式的高層建筑的“萬能式樁基”。不過這并不是說它在任何情況下都合適,這里關(guān)鍵是造價(jià)。樁箱基礎(chǔ)是各種樁基中造價(jià)最高的,因此必須在全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)上再做出選擇。

2、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)若干問題分析

2.1單樁豎向承載力的確定

樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在確定樁的類型后,應(yīng)根據(jù)建筑樁基的安全等級(jí)、荷載效應(yīng)及地質(zhì)條件確定單樁的豎向承載力。單樁的豎向極限承載力是指單樁在豎向荷載的作用下達(dá)到破壞前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大荷載,它取決于樁身材料強(qiáng)度和地基土對(duì)樁的承載力,一般由地基土對(duì)樁的承載力控制,但對(duì)于超長樁、端承樁和樁身質(zhì)量有缺陷的樁可能由樁身材料強(qiáng)度控制。

單樁豎向承載力依據(jù)《棗筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94―94》規(guī)定,應(yīng)按下列原則確定:一級(jí)建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)并結(jié)合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入等原位測試方法綜合確定;二級(jí)建筑樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等估算并參考地質(zhì)條件相同的試樁資料綜合確定,當(dāng)缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí),應(yīng)由現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)確定;三級(jí)建筑樁基如無原位測試資料時(shí),可利用承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算。

2.2樁基的靜載荷試驗(yàn)

目前的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程,往往受到時(shí)間的約束首先根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計(jì)值,根據(jù)這個(gè)估算的單樁承載力直接進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并施工,等工程樁施工結(jié)束后再挑選試樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。這個(gè)過程具有相當(dāng)?shù)牟豢茖W(xué)性,如結(jié)果符合估算要求,則皆大歡喜,否則因工程已施工完畢補(bǔ)樁也會(huì)很困難。且有時(shí)因地質(zhì)報(bào)告有出入會(huì)給施工中帶來相當(dāng)?shù)牟槐?。這里主要有兩個(gè)問題,下面舉例來說明。一是根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值及樁端土承載力標(biāo)準(zhǔn)值由規(guī)范JGJ94―94計(jì)算的場區(qū)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值,這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,不宜直接采用。近幾年來通過各類樁基礎(chǔ)中試樁及工程樁的檢測,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)樁的實(shí)際承載力均大于計(jì)算值,有些相差幅度較大,因此按試樁獲得的實(shí)際承載力將會(huì)比按勘察報(bào)告估算的承載力來布置基礎(chǔ)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。其二是當(dāng)場地不均勻或地質(zhì)報(bào)告數(shù)值有偏差的情況下,不進(jìn)行試樁而直接按地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行工程樁施工將給施工帶來巨大的困難且造成不必要的浪費(fèi)。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中靜載荷試驗(yàn)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)榇隧?xiàng)工作質(zhì)量直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁人土深度的確定,同時(shí)也對(duì)施工難易有密切影響。通過科學(xué)試驗(yàn),取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù),能使設(shè)計(jì)方案更加合理、可行和經(jīng)濟(jì),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過縮短工期所獲得的效益。

2.3樁長細(xì)比的合理確定

樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中對(duì)樁型及樁長的合理選擇均會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大的影響,合理的樁型、樁長選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。一些設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)中仍以長細(xì)比來控制樁長或樁徑,造成工程樁的不必要的浪費(fèi)。長細(xì)比限值主要是為了保證樁身不產(chǎn)生壓屈失穩(wěn),以及考慮施工條件的要求,對(duì)于端承樁因有一較堅(jiān)硬的不變形的持力層,在樁頂豎向荷載的作用下,樁身若過于細(xì)長,可能會(huì)像壓桿一樣出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。而對(duì)于摩擦型樁,樁身應(yīng)力向下衰減,且樁會(huì)隨著荷載加大而產(chǎn)生沉降,不會(huì)產(chǎn)生壓屈失穩(wěn),所以不需考慮長細(xì)比的限制。隨著高層建筑的發(fā)展,超長樁及長樁應(yīng)用廣泛,而長細(xì)比限值制約了長樁的使用。根據(jù)我國的實(shí)際情況,迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量正常的低承臺(tái)樁在使用過程中出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)的例子,所以規(guī)范不再提長細(xì)比的要求了。但具體應(yīng)用中如遇到樁周土軟弱或可液化,或8度以上地震區(qū)的情況,當(dāng)樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí),仍應(yīng)慎重對(duì)待,可按相關(guān)規(guī)范驗(yàn)算樁身壓屈。

2.4 樁偏差的控制和處理

樁基施工中對(duì)樁的偏差必須嚴(yán)格控制,特別是對(duì)于承臺(tái)樁及條形樁,樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力,而使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處于不安全狀態(tài)。對(duì)于樁位偏差主要控制兩個(gè)方面,其一是豎向偏差,根據(jù)JGJ94―94第7.4.12條我們控制樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50～+100mm,但實(shí)際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務(wù)及損失。當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高,則需要劈樁,特別對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說,樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟(jì),而當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),又需要補(bǔ)樁頭,這既影響工期又浪費(fèi)金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高,盡可能地使工程樁標(biāo)高同設(shè)計(jì)一致,特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量,否則不加考慮則每根樁都將高于設(shè)計(jì)標(biāo)高。而我們?cè)O(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中對(duì)施工誤差亦應(yīng)有所考慮,設(shè)計(jì)中可以考慮2mm左右的偏差容許,這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁,這在實(shí)踐工程中具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍?避免了大量不必要的工作。其二則是樁位的水平偏差。根據(jù)JGJ94―94第7.4.11條控制各樁位偏差,施工過程中發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)樁處理。這里針對(duì)4～16根承臺(tái)的樁基,JGJ94―94規(guī)范第7.4.11條中規(guī)定允許偏差為1/3樁徑或1/3邊長,而根據(jù)GB50202―2002第5.1.3條則規(guī)定允許偏差為1/2樁徑或邊長。這顯然是矛盾的。在實(shí)際過程中很容易與施工驗(yàn)收方產(chǎn)生不同的理解,因此在設(shè)計(jì)過程中可以明確樁位偏差允許值所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然樁位偏差滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求僅僅代表樁基本身驗(yàn)收合格,而對(duì)于由此引起的承臺(tái)整體偏心或基礎(chǔ)高度損失,必須另行處理。對(duì)于樁偏心可以采取增加承臺(tái)剛度或加大拉梁剛度、配筋來解決,這在實(shí)際工程中需針對(duì)具體情況相應(yīng)處理。

參考文獻(xiàn):