【文章內(nèi)容簡介】 11 圖 16 承臺受剪切計算示意圖 .............................................................................................. 12 圖 21 灌注樁平面布置示意圖 .............................................................................................. 15 圖 22 承臺受柱沖切 .............................................................................................................. 19 圖 23 承臺受角樁沖切 .......................................................................................................... 19 圖 24 承臺受剪切計算 .......................................................................................................... 20 圖 31 建筑場地綜合平面圖 .................................................................................................. 23 圖 32 基坑井點降水示意圖 .................................................................................................. 24 圖 33 土壓力分布示意圖 ...................................................................................................... 27 周乘風(fēng)：某辦公樓樁基礎(chǔ)和基坑支護設(shè)計 IV 表格清單 表 11 各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) ............................................................................................ 4 表 12 樁極限樁側(cè)、樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值 .................................................................................... 5 表 13 地基最終沉降 ................................................................................................................ 7 表 14 預(yù)制樁鋼筋骨架的允許偏差 ...................................................................................... 12 表 21 地基最終沉降 .............................................................................................................. 17 表 31 土層物理力學(xué)指標(biāo) ...................................................................................................... 23安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引 言 一、樁基礎(chǔ) 隨著我國 建筑工程項目的不斷增多，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的好環(huán)，不僅關(guān)系到工程建設(shè)的速度，而且關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量。因此，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有重要的價值和意義。樁可按荷載原理、材料形狀、大小、性能及樁端支撐情況等分類。按材料可分為木樁、鋼筋混凝土樁，鋼樁等。其中鋼筋混凝土樁又可分為普通混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁等。按成樁方法分為擠土樁、非擠土樁、部分?jǐn)D土樁。按承載性能分為摩擦型樁和端承型樁 [1]。下面簡單介紹灌注樁中的鉆孔樁和預(yù)制樁中的預(yù)制鋼筋混凝土方樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。 鉆孔灌注樁 灌 注樁采用泥漿護壁，水下澆筑混凝土的施工工藝，樁徑一般在 550~850mm 之間，它是一種非擠土樁，有點是對周圍環(huán)境要求低，對鄰近建筑物及管線的影響小，可以和圍護樁同時施工，減少工期，可以進入貫入阻力 PS 值較大的砂土層，充分利用砂土層的高摩阻力，提高單樁承載力。缺點是采用現(xiàn)場混凝土的地下澆筑，鉆孔泥漿護壁，因此成樁質(zhì)量難以控制。 預(yù)制鋼筋混凝土方樁 預(yù)制方樁是現(xiàn)場或工廠預(yù)制的一種鋼筋混凝土樁，沉樁一般采用壓入方法，由壓樁機將預(yù)制方樁壓入土層。預(yù)制的樁優(yōu)點是樁質(zhì)量容易保證，沉樁比較直觀，因此樁身質(zhì)量的檢測工作 量相對比灌注樁小，由于預(yù)制樁的質(zhì)量保證度高，因此其樁的摩阻力和端承力比灌注樁大，混凝土用量節(jié)約，單預(yù)制樁采用靜力壓樁方法時，其沉樁是通過貫入阻力 PS 較大的砂層時很困難，而且預(yù)制樁對施工機具的要求較高，尤其是單樁承載力高的預(yù)制樁，需要大噸位樁機。 預(yù)制混凝土管樁 預(yù)應(yīng)力管樁是近期開始大量使用的一種樁型，它采用預(yù)應(yīng)力鋼筋和高強度混凝土進行工廠預(yù)制，從而節(jié)約了混凝土用量，增加了樁長與樁截面面積的比值，使產(chǎn)生相同樁周阻力（與方樁相比）時所用混凝土量最小，這樣就達到節(jié)約經(jīng)濟的目的，預(yù)應(yīng)力管樁的工程造價比預(yù)制方樁的 價格略低 [2]。 選擇合適的單樁承載力，實質(zhì)上就是選擇合適的樁長，樁徑和樁基持力層，層數(shù)低、重量稍輕建筑物一般可選擇含有砂礫層或更硬的粘性圖層作為持力層，樁長根據(jù)這兩層土的埋深不同而不同。 二、基坑支護 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國城市化水平正在快速提高，標(biāo)志著城市工程建設(shè)的飛速發(fā)展。但是，我國城市建設(shè)基本上沿用 “ 攤大餅 ” 的粗放發(fā)展模式，給國民經(jīng)濟帶來不應(yīng)有的損失。主要是 :城市范圍無限制地外延擴展，耕地?fù)p失嚴(yán)重。土地問題是我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，城市人口急劇增長與地域規(guī)模的限制已成為城市發(fā)展的突出矛盾，城市發(fā) 展非走節(jié)約土地的集約化發(fā)展模式不可。 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，社會的進步，大城市的高層建筑越來越多，而同時為了節(jié)省土地，充分利用地下空間，地下建筑，還有隧道等工程的大幅度增加，與之相應(yīng)的基坑開挖越來越深，深基坑工程也隨之不斷增加。 基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工是一個古老的傳統(tǒng)課題 ,同時又是一個綜合性的巖土工程難題。它既涉及土力學(xué)中的典型的強度與穩(wěn)定問題 ,又包含了變形問題 ,同時還涉及到土與支護結(jié)構(gòu)的共同作用的問題。深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定 ,而且要滿足周乘風(fēng)：某辦公樓樁基礎(chǔ)和基坑支護設(shè)計 2 變形控制要求 ,以確保基坑周圍的建筑物、地下管線、道路等的安全 ,因此如何安全、合理地選擇合適支護結(jié)構(gòu)并根據(jù)基坑工程的特點進行科學(xué)的設(shè)計是基坑工程要解決的主要內(nèi)容。 以下簡單介紹當(dāng)前基坑工程中常見的支護結(jié)構(gòu)類型及不同地基土條件下的基坑工程支護結(jié)構(gòu)選型原則： 放坡開挖 適用于周圍場地開闊，周圍無重要建筑物，只要求穩(wěn)定，位移控制五嚴(yán)格要求，價錢最便宜，回填土方較大。 深層攪拌水泥土圍護墻 深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌 ,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻優(yōu)點 :由于一般坑內(nèi)無支撐 ,便于機械化快速挖土 。具有擋土、止水的雙重 功能 。一般情況下較經(jīng)濟 。施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微 ,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護墻的缺點 :首先是位移相對較大 ,尤其在基坑長度大時 ,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移 。其次是厚度較大 ,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用 ,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。 高壓旋噴樁 高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿 ,它是利用高壓經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體 ,相互搭接形成排樁 ,用來擋土和止水。高壓旋噴樁的施工費用要高于深層攪拌水泥土樁 ,但其施 工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機動性強、占地少 ,并且施工機具的振動很小 ,噪音也較低 ,不會對周圍建筑物帶來振動的影響和產(chǎn)生噪音等公害 ,它可用于空間較小處 ,但施工中有大量泥漿排出 ,容易引起污染。對于地下水流速過大的地層 ,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì) ,由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固 ,均不宜采用該法。 鋼筋混凝土板樁 鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現(xiàn)場作業(yè)周期短等特點 ,曾在基坑中廣泛應(yīng)用 ,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法 ,振動與噪音大 ,同時沉樁過程中擠土也較為嚴(yán)重 ,在城市工程中受到一定 限制。此外 ,其制作一般在工廠預(yù)制 ,再運至工地 ,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設(shè)計 ,目前已可制作厚度較大 (如厚度達 500mm 以上 ) 的板樁 ,并有液壓靜力沉樁設(shè)備 ,故在基坑工程中仍是支護板墻的一種使用形式。 地下連續(xù)墻 通常連續(xù)墻的厚度為 600mm、 800mm、 1000mm，也有厚達 1200mm 的，但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護結(jié)構(gòu)中最強的支護型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價較高，施工要求專用設(shè)備。 土釘墻 土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護 ,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同 ,它是起主動嵌固作用 ,增加邊坡的穩(wěn)定性 ,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū) ,我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多 ,目前我國南方地區(qū)亦有應(yīng)用 ,有的已用于坑深 10m 以上的基坑 ,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣 [3]。 三、地基處理 隨著我國建筑工程項目的不斷增多，軟弱地基的處理變的越來越重要，軟弱地基處理的好壞，不僅關(guān)系到工程建設(shè)的速度，而且關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量因此提高軟弱安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 地 基處理方法具有重要的價值和意義。 軟弱地基的處理的方法主要包括為：換填墊層法、預(yù)壓法、擠密法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、灌漿法、強夯法、加筋法等。 換填墊層法 該方法是用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的部分或全部軟土層，并分層夯實成低壓縮性的地基持力層，地基持力層有利于防止地基的凍脹，有利于提高地基的承載能力，也有利于加速軟土的排水固結(jié)，同時也有利于減少地基的沉降量。 預(yù)壓法 預(yù)壓法有兩種分類方法，一種是堆載預(yù)壓法，另外一種是砂井預(yù)壓法。此種方法有利于利用外載作用，提高軟土的排水 固結(jié)，增強它的抗剪強度和能力。由于預(yù)壓目的不同，需要采用不同的預(yù)壓方式。如果利用預(yù)先荷載加壓，能夠減少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷載分級加荷進行預(yù)壓，能夠增加地基強度和提高地基的承載能力。砂井預(yù)壓法是在軟土層中按一定距離設(shè)置砂井來改變軟土層的排水邊界條件，該方法可以加速軟土的固結(jié)，縮短預(yù)壓時間。該方法是在通過在軟土層中按一定的距離設(shè)置砂井，通過設(shè)置的砂井來改變軟土層的排水條件，排水條件的提高有利于加速軟土的固結(jié)，有利于減少預(yù)壓的時間。 擠密法 該方法是通過望土中打入樁管成孔，并把填入孔中的 礫石等材料搗實。此種方法主要針對的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松散土地基，對于粘性大的飽和軟土地基不太合適。 深層攪拌法 該方法通過水泥、石灰等建筑材料的固化劑，運用深層攪拌機械對各種材料進行攪拌，使得固化物和軟土攪拌均勻，從而產(chǎn)生一系列的物理或者化學(xué)反應(yīng)，這樣就能夠使得軟土強度大大高于天然強度，其壓縮性、滲水性比天然軟土大大降低。該方法適合于各種成因的軟土層，尤其是對于厚度較大的飽和軟黏土。 高壓噴射注漿法 該方法是使用較大的壓力，把水泥漿液從管路中噴射而出，該方法能夠通過切割破壞土體， 并能和土拌和均勻，并產(chǎn)生部分的置換作用，通過自然凝固后成為拌和樁體，并與地基形成良好的復(fù)合地基。 灌漿法 該方法通過運用鉆機成孔，根據(jù)需要灌漿的合適的深度，把注漿管慢慢放入孔中，并使得鉆孔的周圍和頂部用東西封死，然后開始啟動壓力泵，往孔隙和巖石的間隙中注入攪拌均勻的水泥漿。 強夯法 該方法能夠通過較大的壓力和沖力對地基產(chǎn)生很大的作用，從而使得地基得到加固，使得的土的壓縮性進一步縮小，增大了地基的強度，使得 地基的抗液化的能力得到加強，大大降低和消除黃土的是濕陷性。同時，該方法有利于使得土層均 勻，預(yù)防以后出現(xiàn)的差異沉降。 第 1 章 樁基礎(chǔ)設(shè)計 周乘風(fēng)：某辦公樓樁基礎(chǔ)和基坑支護設(shè)計 4 工程概況和地質(zhì)條件 工程概況 某多層建筑采用框架結(jié)構(gòu)，柱截面為 60