建筑桩基新规范设计技术要点_精品文档.ppt
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建筑桩基新规范设计技术要点建筑桩基新规范设计技术要点国家桩基规范编制组国家桩基规范编制组新版规范有几个变化新版规范有几个变化:
1.群桩效应群桩效应退出退出;2.承台承台效应效应有条件地保留有条件地保留;3.荷载设计值荷载设计值改为荷载标准值;改为荷载标准值;4.分项系数分项系数改为安全系数改为安全系数;5.单桩承载力设计值单桩承载力设计值改为单桩承载力特征值。
改为单桩承载力特征值。
1.相互作用、共同作用、共同工作、协同作用和协同工作相互作用、共同作用、共同工作、协同作用和协同工作是通用的是通用的.2.常规设计和变形控制设计的区别是常规设计和变形控制设计的区别是:
常规设计是不考虑桩间土的承载力常规设计是不考虑桩间土的承载力.承台下的桩长通常承台下的桩长通常是相等的是相等的,桩间距通常是桩间距通常是3-4倍边长倍边长(或直径或直径).变形控制设计是考虑桩间土的承载力变形控制设计是考虑桩间土的承载力.承台下的桩长可承台下的桩长可以是变化的以是变化的,桩间距通常是大于桩间距通常是大于3-4倍边长倍边长(或直径或直径).按照优按照优化要求化要求,计算获得计算获得.3.变形控制设计对桩的质量要求很高变形控制设计对桩的质量要求很高.桩质量一般为桩质量一般为,类类.桩越长桩越长,沉降越小沉降越小,因此因此,在施工后在施工后,这根桩若变成分离的几根这根桩若变成分离的几根桩是绝对不允许的。
桩是绝对不允许的。
一些桩基工程事故案例一些桩基工程事故案例l某某18层采用桩基础的住宅楼,层采用桩基础的住宅楼,因群桩失稳而爆破拆除的案例因群桩失稳而爆破拆除的案例某栋新建的某栋新建的18层住宅楼,在结构封顶层住宅楼,在结构封顶以后由于建筑物桩基整体失稳,导致该楼以后由于建筑物桩基整体失稳,导致该楼发生严重倾斜,其顶端倾斜的水平位移达发生严重倾斜,其顶端倾斜的水平位移达2884mm。
为根除工程质量隐患,在采取为根除工程质量隐患,在采取工程补救措施无效后,对该楼实施整体定工程补救措施无效后,对该楼实施整体定向爆破拆除。
向爆破拆除。
成为桩基严重事故的第一例。
成为桩基严重事故的第一例。
v建筑物体型为十字形的点式楼,基础底面积建筑物体型为十字形的点式楼,基础底面积约约800m2,地上地上18层,地下层,地下1层,总高度层,总高度56.6m,钢筋混凝土剪力墙结构,基础采用钢筋混凝土剪力墙结构,基础采用夯扩桩基础,设计桩径夯扩桩基础,设计桩径480mm,施工桩长施工桩长1620m,桩端持力层粉细砂,桩端进入持桩端持力层粉细砂,桩端进入持力层约力层约0.8m。
v工程于工程于1995年年1月进行桩基施工,共完成月进行桩基施工,共完成336根夯扩桩。
根夯扩桩。
1995年年4月初开始开挖基坑月初开始开挖基坑土方,土方,9月中旬完成主体工程结构封顶,月中旬完成主体工程结构封顶,11月底完成室外装修和部分室内装修。
月底完成室外装修和部分室内装修。
地貌属长江一级阶地,地势平坦,表层填土,地貌属长江一级阶地,地势平坦,表层填土,其下为其下为9.414.4m的的厚层淤泥厚层淤泥及及2.22.4m的淤泥的淤泥质粘土,有机质含量达质粘土,有机质含量达30,再下为,再下为稍密中密稍密中密的粉细砂的粉细砂。
在这样的地质条件下,能否采用夯扩桩呢?
在这样的地质条件下,能否采用夯扩桩呢?
当年,正是夯扩桩风行的年代,这个案例给了最当年,正是夯扩桩风行的年代,这个案例给了最好的说明。
好的说明。
事故概况:
事故概况:
1995年年12月月3日,突日,突然发现建筑物向东北然发现建筑物向东北方向明显倾斜。
建筑方向明显倾斜。
建筑物顶端的水平位移物顶端的水平位移470mm,在东北方在东北方向的沉降量向的沉降量5555mmmm,而西南方向仅沉而西南方向仅沉55mmmm。
采取抢救措施,在沉降量小的一侧加载采取抢救措施,在沉降量小的一侧加载500吨,在吨,在沉降量大的一侧挖土卸载,还进行了粉喷桩和注浆沉降量大的一侧挖土卸载,还进行了粉喷桩和注浆加固,并打了加固,并打了7根锚杆静压桩。
根锚杆静压桩。
建筑物在建筑物在12月月21日突然转向西北方向倾斜,至日突然转向西北方向倾斜,至12月月25日,建筑物顶端的水平位移已达日,建筑物顶端的水平位移已达2884mm,整整栋建筑物的重心偏移了栋建筑物的重心偏移了1442mm。
决定于决定于12月月26日爆破拆除。
日爆破拆除。
事故原因分析:
事故原因分析:
1.桩型用错了,桩型用错了,在厚层淤泥中不能采用夯扩桩在厚层淤泥中不能采用夯扩桩,把土层的把土层的结构都破坏了,将工程桩挤歪了。
结构都破坏了,将工程桩挤歪了。
2.基坑开挖时基坑开挖时未分层挖土未分层挖土,桩发生偏移。
桩发生偏移。
3.172根桩的偏位超过允许偏差,最大偏位达根桩的偏位超过允许偏差,最大偏位达1700mm。
4.底板的标高抬高底板的标高抬高2m,在倾斜的桩上接长,形成偏心的在倾斜的桩上接长,形成偏心的桩轴力桩轴力,形成了不稳定的机动体系。
形成了不稳定的机动体系。
1.新规范总则内容的变化总则内容的变化1.0.31.0.3桩基的设计与施工,应综合考虑工程地质桩基的设计与施工,应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境;载特征、施工技术条件与环境;并应重视地方经并应重视地方经验,因地制宜,验,因地制宜,注重概念设计,合理选择桩型、注重概念设计,合理选择桩型、成桩工艺和承台形式,优化布桩,节约资源;成桩工艺和承台形式,优化布桩,节约资源;强强化施工质量控制与管理。
化施工质量控制与管理。
44注重概念设计注重概念设计桩基概念设计的内涵是指综合上述诸因素制定该工程桩桩基概念设计的内涵是指综合上述诸因素制定该工程桩基设计的总体构思。
基设计的总体构思。
包括桩型、成桩工艺、桩端持力层、桩包括桩型、成桩工艺、桩端持力层、桩径、桩长、单桩承载力、布桩、承台形式、是否设置后浇带径、桩长、单桩承载力、布桩、承台形式、是否设置后浇带等,它是施工图设计的基础。
等,它是施工图设计的基础。
概念设计应在规范框架内,考虑桩、土、承台、上部结概念设计应在规范框架内,考虑桩、土、承台、上部结构相互作用对于承载力和变形的影响,既满足荷载与抗力的构相互作用对于承载力和变形的影响,既满足荷载与抗力的整体平衡,又兼顾荷载与抗力的局部平衡,整体平衡,又兼顾荷载与抗力的局部平衡,以优化桩型选择以优化桩型选择和布桩为重点,和布桩为重点,力求减小差异变形,降低承台内力和上部结力求减小差异变形,降低承台内力和上部结构次内力,构次内力,实现节约资源、增强可靠性和耐久性。
可以说,实现节约资源、增强可靠性和耐久性。
可以说,概念设计是桩基设计的核心。
概念设计是桩基设计的核心。
3.1.1桩基设计的两类极限状态桩基设计的两类极限状态(变化)(变化)1承载能力极限状态承载能力极限状态原原建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ9494采用桩基承载能力概采用桩基承载能力概率极限状态分项系数的设计法,率极限状态分项系数的设计法,相应的荷载效应采用基本组合。
相应的荷载效应采用基本组合。
本规范本规范改为以综合安全系数改为以综合安全系数K代替荷载分项系数和抗力分项系代替荷载分项系数和抗力分项系数,数,以单桩极限承载力和综合安全系数以单桩极限承载力和综合安全系数K为桩基抗力的基本参为桩基抗力的基本参数。
数。
这意味着承载能力极限状态的荷载效应基本组合的荷载分这意味着承载能力极限状态的荷载效应基本组合的荷载分项系数为项系数为1.0,亦即为荷载效应标准组合。
,亦即为荷载效应标准组合。
本规范作这种调整的原因如下:
本规范作这种调整的原因如下:
(1)与现行国家标准与现行国家标准建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)的设计原则一致,以方便使用。
)的设计原则一致,以方便使用。
(2)关于不同桩型和成桩工艺对极限承载力的影响,实际上已关于不同桩型和成桩工艺对极限承载力的影响,实际上已反映于单桩极限承载力静载试验值或极限侧阻力与极限端阻力反映于单桩极限承载力静载试验值或极限侧阻力与极限端阻力经验参数中,经验参数中,因此承载力随桩型和成因此承载力随桩型和成桩工艺的变异特征已在单桩工艺的变异特征已在单桩极限承载力取值中得到较大程度反映,采用不同的承载力分桩极限承载力取值中得到较大程度反映,采用不同的承载力分项系数意义不大。
项系数意义不大。
本规范修订增加的内容主要有:
本规范修订增加的内容主要有:
减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计;减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计;桩基耐久性规定;桩基耐久性规定;后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺;后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺;软土地基减沉复合疏桩基础设计;软土地基减沉复合疏桩基础设计;考虑桩径因素的考虑桩径因素的Mindlin解计算单桩、单排桩和解计算单桩、单排桩和疏桩基础沉降;疏桩基础沉降;抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算;抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算;长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法;长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法;预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等。
预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等。
调整的主要内容有:
调整的主要内容有:
基桩和复合基桩承载力设计取值与计算;基桩和复合基桩承载力设计取值与计算;单桩侧阻力和端阻力经验参数;单桩侧阻力和端阻力经验参数;嵌岩桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数;嵌岩桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数;等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数;等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数;钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等。
钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等。
术术语语2.1.2复合桩基复合桩基由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。
由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。
2.1.3基桩基桩桩基础中的单桩。
桩基础中的单桩。
2.1.4复合基桩复合基桩单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。
单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。
2.1.5减沉复合疏桩基础减沉复合疏桩基础软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下,为减小软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下,为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。
沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。
2.1.15灌注桩后注浆灌注桩后注浆灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减小沉降。
单桩承载力,减小沉降。
2.1.16桩基等效沉降系数桩基等效沉降系数弹性半无限体中群桩基础按弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量解计算沉降量Mw与按等代墩基与按等代墩基Boussinesq解计算沉降量解计算沉降量Bw之比,之比,用以反映用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。
解应力分布对计算沉降的影响。
术术语语说说明明1.单桩承载力特征值单桩承载力特征值characteristicvalueofsinglepilebearingcapacity单桩极限承载力除以安全系数后的承载力值。
2.混合型基础混合型基础compoundfoundation同一建筑物根据其荷载分布特征与结构型式,采用天然地基与局部桩基的混合型基础。
3.变刚度调平设计变刚度调平设计adjustedfoundationrigiditydesignforreducingdifferentsettlement考虑结构荷载、地层分布和相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变桩土刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀的设计方法称为变刚度调平设计。
4.群桩效应群桩效应groupeffect群桩基础,在
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