樁基礎(chǔ)若干問題及探討【畢業(yè)論文】包括樁基礎(chǔ)設(shè)計實例(已修改)
2025-01-30 07:06 本頁面
【正文】 樁基礎(chǔ)若干問題的討論馬建和吉林省吉林市北華大學(xué)132000摘要樁基礎(chǔ)是人類在軟弱地基上建造建筑物的一種創(chuàng)造，是最古老、最基本的一種基礎(chǔ)類型，也是目前土木工程中利用最為廣泛的一種，高層建筑占到70%以上。在工程的前期設(shè)計當中，利用土木工程力學(xué)方面的知識進行合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計是很重要、很有基礎(chǔ)性意義的工作。如何選擇合理的樁基礎(chǔ)形式，對于保證安全，節(jié)約投資、降低造價起著舉足輕重的作用。而在后期將設(shè)計變現(xiàn)的施工過程中，按施工方法，樁可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三大類。再細分，樁的施工方法超過300種。施工方法的變化、完善、更新可以說是日新月異。筆者就以下幾方面對樁基礎(chǔ)設(shè)計中值得注意的進行探討：樁基礎(chǔ)加固；某具體工程的樁基礎(chǔ)設(shè)計；樁基礎(chǔ)施工應(yīng)注意的問題及未來的發(fā)展方向，以尋求實際中更好的樁基礎(chǔ)方案。關(guān)鍵詞：1． 定義、特點簡介（1） 簡介樁基礎(chǔ)是由樁和承臺構(gòu)成的深基礎(chǔ)。 由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)。高層建筑中，樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。(2） 特點（1）樁支承于堅硬的（基巖、密實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔高層建筑的全部豎向荷載（包括偏心荷載）?！ 。?）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍?！ 。?）憑借巨大的單樁側(cè)向剛度（大直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。 ?。?）樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保高層建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。常用的樁型主要有預(yù)制鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、鉆（沖）孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等，其適用條件和要求在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中均有規(guī)定。樁基礎(chǔ)可以采用不同的材料（木、現(xiàn)場灌注；打入法、壓入法），可以支撐在不同的土層中，可以作為各類工程結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)（建筑物的低樁承臺、橋梁或碼頭的高樁承臺），因而其受力性狀各不相同，承載能力相差懸殊，施工工藝和設(shè)備極其多樣。樁基技術(shù)極為復(fù)雜，發(fā)展空間相當廣闊，成為地基基礎(chǔ)領(lǐng)域中一個非?；钴S的、具有很強生命力 分支領(lǐng)域，50年來出現(xiàn)了許多新的樁型、新的工藝、新的設(shè)計理論和新的科技成果，成為我國工程建設(shè)的有力支柱。2． 某工程樁基設(shè)計實例本人所在四川某地的一高層建筑工程，該工程樓層為地上20層，建有地下室1層。（1） 工程地質(zhì)條件由專業(yè)勘察機構(gòu)得出相關(guān)勘察報告：（1）填土(Q4al)該層為建筑垃圾及粘性素填土，厚度為2—，力學(xué)性能較差。（2）粉質(zhì)粘土（Q4al）軟塑狀，中壓縮性，分布不均勻，承載力特征值為150，埋藏深，不選作基礎(chǔ)持力層。（3）粉質(zhì)粘土（Q3al）硬塑狀，中壓縮性，承載力特征值為223，不選作基礎(chǔ)持力層。（4）細砂（Q3al）中密狀，承載力特征值為280，不選作基礎(chǔ)持力層。（5）粘土（Q2al）硬塑狀，低壓縮性，承載力特征值為295，個別孔缺失，埋藏深，不選作基礎(chǔ)持力層。（6）細砂（Q2al）該層厚度較大，承載力特征值僅為240，埋藏深，不選作基礎(chǔ)持力層。（7）圓礫（Q1al）該層呈中密狀，厚度大于5米，場地內(nèi)分布穩(wěn)定，承載力特征值為350，可作為該高層建筑良好的基礎(chǔ)持力層。（8）粘土（Q1al）該土層呈硬塑狀，低壓縮性，厚度大于2米，承載力特征值為315 ，可作為該場地高層建筑物基礎(chǔ)持力層的下臥層。（9）礫砂（Q1al）該土層呈中密狀，承載力特征值為360，可作為該建筑物基礎(chǔ)持力層的下臥層。綜上所述，該工程為二級工程，場地為二級場地，地基屬二級地基，巖土工程勘察登記為二級。（2） 各巖土層承載力特征值及設(shè)計預(yù)估單樁承載力參數(shù)如下表： 力學(xué) 指 標土層名稱厚度（m）承載力特征指值fk(Kpa)預(yù)制樁qsik(Kpa)人工挖孔樁qsik(Kpa)預(yù)制樁qpk(Kpa)人工挖孔樁qpk(Kpa)重度γ(k/m3)壓縮模量1填土702020192粉質(zhì)粘土150565640080020853粉質(zhì)粘土2236767900180020934細砂280585818003200271395粘土2955858900180020786細砂240676711001200201397圓礫35011011024003500271808粘土31567671400220020789礫砂3601201201800300025167表2—1各巖土層承載力特征值及設(shè)計預(yù)估單樁承載力參數(shù)（3） 基礎(chǔ)方案設(shè)計計算。為框架結(jié)構(gòu),，共20層，可知該場地類型為C類。（1）風(fēng)荷載力計算1 樓高:H=20=60m2 柱子最大承擔上部荷載面積s==3 單根柱子承擔在房屋自重產(chǎn)生的荷載為P=2018=4 風(fēng)引起的荷載計算——風(fēng)荷載標準值——Z高度處風(fēng)振系數(shù)——風(fēng)荷載體型系數(shù)——風(fēng)荷載高度變化系數(shù)——基本風(fēng)壓根據(jù)建筑規(guī)范查得九江= 迎風(fēng)面: 背風(fēng)面:則由此產(chǎn)生的荷載為:wk=1(+) = KN/m2由標準值轉(zhuǎn)為設(shè)計值:== KN則風(fēng)荷載產(chǎn)生的剪力為:V=wkH*L=60=356KN風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩:由于該排有四個柱子且慣性矩(I)都相等故每根柱子承擔的剪力:V=每根柱子承擔的力矩:25（2）樁型選擇和持力層確定由上述計算數(shù)據(jù)結(jié)合各巖土層承載力特征值及設(shè)計預(yù)估單樁承載力參數(shù)表，選擇圓礫為持力層，為消除負摩阻力影響承臺制于2號粉質(zhì)粘土上，樁徑為600600，預(yù)制樁進入持力層深度為5d=。（3）驗算單樁承載力確定單樁豎向極限承載力標準值——單樁極限摩阻力標準值（kN）——單樁極限端阻力標準值（kN） ——樁的橫斷面周長（m）——樁的橫斷面底面積（）——樁周各層土的厚度（m）——樁周第i層土的單位極限摩阻力標準值（） ——樁底土的單位極限端阻力標準值（）（4）確定樁數(shù)及樁布置確定單樁
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