项目评估广东地区不同地质条件下地基础形式及选型时地考虑因素.docx
- 文档编号:3752924
- 上传时间:2022-11-25
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:353.50KB
项目评估广东地区不同地质条件下地基础形式及选型时地考虑因素.docx
《项目评估广东地区不同地质条件下地基础形式及选型时地考虑因素.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《项目评估广东地区不同地质条件下地基础形式及选型时地考虑因素.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
项目评估广东地区不同地质条件下地基础形式及选型时地考虑因素
广东地区不同地质条件下的基础形式及选型时的考虑因素
研究课题:
广东地区不同地质条件下的基础形式及选型时的考虑因素
成果展现:
调查报告
一广东主要地质状况
1地层岩石多样,不同地层的岩土工程特征显著
从震旦纪以来,各时代沉积的地层均有分布,以碎屑岩为主。
碳酸盐岩出露分布面积7221km2,红层分布面积7259km2。
各期次喷出岩、侵入岩大量产出,其中以花岗岩为主的侵入岩分布面积占全省面积的1/3。
混合岩、片麻岩广泛存在。
岩土工程特征差异与地层时代关系不明显,而与岩石种类密切相关。
一般说来,在50m深度内,花岗岩、灰岩、混合岩多属硬质岩;碎屑岩、红层多属软质岩,而胶结物为钙铁硅质的也可属硬质岩。
2风化壳层发育
由于气候炎热,雨量充沛,岩石的物理化学风化作用强烈,残积土、全风化岩和强风化岩普遍存在,厚度多达10~50m,在断裂破碎带附近,风化深槽达100m。
花岗岩类的风化剖面发育较完全。
质纯灰岩常只见中微风化岩,当泥质、炭质灰岩或灰岩中有碎屑岩夹层时,残积土和全、强风化岩也常达一定厚度。
灰岩风化界面起伏变化剧烈。
红层
岩石成岩作用不完全,由于胶结物不同,岩石性质成份、构造裂隙的差异,地下水作用的强弱,常出现软硬相间的状态。
地表下50m深度内的中、微风化岩,岩体一般不完整。
其完整程度多为较破碎、较完整。
受断裂挤压影响的岩体常呈破碎状,岩土工程勘察中,如采用金刚石钻头,岩芯能较好地反映地下岩体的实际完整程度,但现行钻探,多采用合金钻头,岩芯机械破碎常较明显。
3低丘台地、平原地貌区风化壳普遍发育
在低丘台地区和平原区沉积土之下,残积土和全、强风化岩分布普遍厚度较大。
根据广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15–31–2003),明确变形模量E0的计算方法,为更有效地采用天然地基、大量采用预应力混凝土管桩基础提供技术上的法规依据
4海积平原、三角洲平原、冲积平原软土广泛分布
软土主要指淤泥、淤泥质土,在广东省海、冲积平原区广泛分布(厚度较薄为3~5m,较厚为20~30m)。
广东省软土的主要特性一般是:
含水量高,强度低,fak只有40~70kPa;孔隙比大,变形模量低,E0为0.8~2.0MPa;压缩性高,受荷后沉降量大且不均匀,最终沉降量为厚度的10%左右;渗透性差,固结系数为10-3~10-5cm2/s,受荷后沉降速度缓慢,沉降持续时间可长达10~30a;灵敏度为2~8,属中等灵敏土~灵敏性土,受强烈扰动,土的结构破坏,强度下降。
5沿海滩涂、低洼地带填土建设区多
广东省海岸带建设区多、工程量大,局部低洼的建筑场地屡见不鲜,岩土工程经常处理填土场地。
对素填土,如填土时分层碾压、夯实,经检测,常可作为荷载不大的建筑物地基持力层。
但许多填土场地并不这样做,一次总体回填压实后就试图建设,事实上厚层填土后的碾压对中下部起不到压实加固作用。
未经分层压实处理的厚层填土承载力低,压缩性高,均匀性差,难作基础持力层。
更有甚者,填土时不考虑后续工程,大量堆填大块石,造成处理困难。
未经处理的厚层填土和淤泥,在堆载较大时,对桩产生负摩阻力,其下拉荷载有时不可忽视。
6存在活动断裂
广东省活动断裂较多,其中有不少属于可能发生5级以上地震的断裂。
根据历史地震震级、地壳活动速率、全新世活动强度和有感地震记录以及地下热水出露分布,对全新世活动断裂分级:
南澳岛为强烈,揭阳、河源、阳江、信宜为中等,其余为微弱。
抗震设防烈度:
汕头一带VII~VIII度,珠江三角洲大部、沿海地带、雷州半岛东半部VII度,其余VI度或小于VI度。
对震级较高的汕头市、岩溶发育的花都市作地震小区划。
对机场、重要港口、桥梁和高层建筑场地,按国家规定进行地震安全性评价。
抗震设防烈度VII度以上的浅层砂土液化等级常属轻微~中等,有的可达严重级。
7灰岩区多
灰岩广泛分布于粤北曲江—仁化盆地、英德盆地、连阳盆地和广花盆地等。
灰岩建设区主要城市有广州、韶关和肇庆等。
灰岩是水溶性岩石,水文工程地质勘查相当重要。
隐伏灰岩多是中、微风化硬质岩。
泥炭质灰岩和灰岩层中的碎屑岩夹层,可有一定厚度的残积土~强风化岩。
灰岩区的主要岩土工程地质问题是土洞和溶洞发育,建筑区的土洞一般见洞率5%~15%,需充填治理;溶洞见洞率常为10%~30%。
岩溶水较丰富。
当城镇区抽水开采岩溶水,矿山排水,或地下水水位显著变化时,将引起地面下沉甚至塌陷,形成程度不同的建设后灾害。
8降雨量大而集中,边坡失稳问题突出
在低丘台地、平原地貌区,风化壳普遍发育条件下,降雨量大而集中,使边坡失稳成为突出问题。
在这些地区,雨季常发生滑坡、崩塌。
地面开挖工程面积大、植被被毁的较陡坡地区还容易产生泥石流。
一些工业与民用建筑建筑场地开山而成,许多公路、铁路穿山而过,高边坡甚多,若防护措施不到位,暴雨时边坡失稳跨塌时有发生。
9地下水丰富、活动强烈
广东省地下水丰富,活动强烈。
主要地下水有松散岩类孔隙水,侵入岩、变质岩、碎屑岩裂隙水,碳酸盐岩裂隙岩溶水,火山岩类孔隙裂隙水。
内陆地下水对混凝土多不具腐能性,局部有弱腐能性。
在咸水区,一些厂矿附近地下水受污染,对建筑材料有中等以上腐能性,需采用防护措施。
强透水层对混凝土体外侧有一定的冲刷作用。
二在特定地质条件下采取不同的基础形式
------------------列举主要的基础形式和施工方法
预应力管桩
预应力混凝土管桩有许多的优点,广东应用最多。
深圳宝安地区的预应力管桩,在桩基工程中已占80%以上,管桩已用于39层的高层建筑基础。
管桩常用桩径φ300~600mm,近年来桩径φ700mm的管桩和900t的压桩机在广东省已有生产。
管桩属挤密桩,存在时间效应,成桩后数月到数年,桩的承载力增大。
用规范经验公式计算得到的单桩承载力,相当于成桩后初始状态至一个月试桩的承载力。
桩的最终极限承载力会比初期增长20%~40%。
在工程实践中,根据具体情况,适当考虑一个时效系数,有重要的工程经济意义,设计、施工单位可沿此意向积累经验。
施工方法
预应力管桩沉桩方法有很多种,目前我国主要采用锤击法,而且主要是采用柴油锤击施打。
由于柴油锤工作时震动剧烈噪音大,有些城市已限制使用。
所以近几年来,广东等地区又开发了大吨位静压预应力管桩的施工工艺,静力压桩机最大的压力达到4000-6800KN,可将φ500mm、φ550mm的管桩压到设计持力层。
又由于管桩沉入土中,挤土效应较明显,为了减小打桩时挤土所带来的危害,或者为了穿透较厚的砂夹层,各地又开发了预钻孔后植桩的施工工艺,一般是用长螺旋钻机引孔,然后用打(压)桩机将管桩打(压)到设计持力层。
除了一些纯摩擦型管桩采用桩长控制而不需要选择桩端持力层外,一般管桩都需要选择桩端持力层,如强风化层、全风化岩层、坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等。
广东沿海特别是珠江三角周广大地区,基岩埋藏较浅,约10-30m,且基岩风化严重,强风化岩层较厚,其上一般还有一层风化残积土。
这样的工程地质条件,最适合预应力管桩的应用。
广东以应用3000多万米管桩,70%-80%是以强风化岩层作为桩端持力层。
此外还有淤泥软土地区,如广州经济技术开发区,强风化岩层埋深一般为20m左右,其上只有2—3m硬塑粘土,再其上就是10多米厚的淤泥软土,一根20米左右的管桩,上部16—17m只锤击几下就沉下去,只有在最后2—3米才有较多的锤击数,但只要管桩桩尖进入强风化岩层1—3米,这种地质条件下,仍能获得很高的设计承载力。
选用条件
在一般情况下,软土、粘性土、砂土以及风化基岩等地层条件可采用管桩。
但对以下四类情况不宜采用预应力管桩:
1.障碍物、已有基础以及孤石较多的地层不宜采用。
主要原因是容易产生如下质量事故:
(l)管桩不能全部打入设计持力层,有的桩可以达到设计持力层,满足设计承载力的要求;有的桩遇到上述障碍物打不下去,桩长相差较多,承载力不能满足设计要求。
(2)桩尖接触到孤石或地下障碍物时,会使桩身突然偏离原位产生大幅倾斜,甚至会折断桩身,造成断桩想象。
(3)管桩桩尖容易破损,桩头易打烂。
(4)在坚硬夹层且不能作为持力层时不宜采用或慎用。
有些地层中有一层或多层密实状态的砂砾层或卵石夹层,由于厚度薄或下有软弱层,不能作为持力层,桩基必须穿越坚硬夹层到下部设计坚硬的持力层,管桩施工遇到这些夹层时,容易使桩身破损,不能保证工程的质量。
2.石灰岩地区。
由于石灰岩地区岩溶较发育,造成的石芽和石沟使基岩起伏变化较大,并发育浅部溶洞现象,加上石灰岩是水溶性岩石,不存在强风化岩,基岩表明直接是新鲜的岩石,强度高。
在石灰岩地区进行桩施工时,容易发生断桩、斜桩、桩身跑位以及桩身稳定性差的现象。
3.从软弱地层突变成坚硬地层。
在上软下硬、软硬突变的地层中,采用锤击法进行预应力管桩施工时,由于缺少缓冲层,桩尖突然遇到硬岩层,贯入度就立刻变小或甚至变为零,使得桩身容易破损,移位,由于桩端进入持力层深度浅,桩的稳定性差。
当布桩较密时,先打的桩容易被后打的桩挤斜,挤动或上抬,桩基质量难以保证。
常见问题分析
---------案例分析预应力管桩在深厚软土地区应用中的常见问题:
珠海某科技园某工程项目,3栋6层集体宿舍,建筑面积13500m2,框架结构,基础形式为预应力管桩。
地面以下0.6~4m为机械吹填海砂层,地表起伏较大,砂层往下为淤泥层,属冲刷和淤泥环境沉积类型。
第四纪软土厚度较大,特别是第二层的淤泥层,厚度为4.10~33.30m,,地质状况属软土地基,从第一层~第二层均为松软地层,力学性质差,第三层为地表下深46m以上的厚8~19m的砾质粘土层,第四层为全风化层。
桩型分别为PHC-500(100)设计承载力特征值为1100kn;PHC-400(90)设计承载力特征值为800kn;部分工程桩采用静压桩;另因部分地方回填土层太薄,采用柴油锤沉桩。
桩长约60m,基坑挖深约
0.5-2m,基坑边采用1:
1.5至1:
2自然放坡,局部木桩加固的支护方案。
本项目工程中预应力管桩发生偏位、断桩的原因及分析
(一)沉桩产生偏位或断桩
(1)场地地表土因地耐力较差,桩机在沉桩过程中下陷,造成沉桩过程不能有效控制桩身垂直度。
(2)因桩机在移动过程中,自重产生的土体挤压导致已沉桩产生偏位和断桩。
(3)因淤泥层与粘土层交接界面起伏较大,或较硬地层倾斜面较大时,易造成偏位和断桩。
(二)挖土产生管桩偏位或断桩挖土过程中,由于淤泥质土本身的流动性大,加上土体中
积聚的打桩挤压力、土层中缝隙水压向开挖释放,进而加剧了淤泥向开挖方向流动;又因预应力管桩较长对水平的抵抗能力小,随着土体的位移而向开挖方向倾斜,结果造成桩顶大量位移或断桩。
筏形基础
天然地基基础方案是最经济的基础方案,国外有关资料分析表明,天然地基基础的造价仅为桩基方案的17%--67%。
国内外天然地基基础方案都是应用最多的基础形式,即使在多地震的日本,统计资料表明,其高层和超高层建筑采用天然地基基础方案也占总基础形式的57%。
在建筑技术发达国家,高层、超高层建筑在选择基础方案时,天然地基基础方案是首选方案,其中又以筏形基础应用最多。
高层建筑采用天然地基的筏形基础是比较经济的。
将墙或柱下基础连成一片,使整个建筑物的荷载承受在一块整板上,这种满堂式的板式基础称筏式基础。
筏形基础有平板式和梁板式。
筏型基础可用于高层或多层房屋的基础,具有埋深深、刚度大、整体性强、抗震能力好等优点,不仅能充分发挥地基承载力,减小基础沉降量,调整地基不均匀沉降,而且可以满足地下大空间(如地下停车场、地下仓库、地下商场等)的要求。
所以,筏形基础作为建筑结构(尤其是高层和超高层建筑)首选的基础方案。
一般选用筏形基础的条件:
(1) 软土地基,当用条形基础不能满足建筑物上部结构的容许变形和地基的容许承载力时。
(2) 当建筑物的柱距较小,而柱的荷载很大,必须将基础建成一整体后才能满足地基的容许承载力时。
(3) 风荷载或地震荷载起作用的多层或高层房屋,欲使基础有足够的刚度和稳定时采用筏形基础。
地基开挖时如果地下水位高,应人工降低地下水位至少500mm,保证在无水条件下作业。
基坑开挖应避免扰动地基土,机械挖土应挖至基底以上200~400mm处,改由人工开挖、修平。
筏形基础施工有两种方法:
一是一次性绑扎好钢筋先浇底板混凝土,待强度达到25%后再浇梁混凝土;二是底板和梁的钢筋、模板一次安放好,混凝土一次性浇完。
缺点:
土方工程开挖量大,钢筋与混凝土用量大,不适合地下水位高的地质条件。
遇到的主要问题:
大体积砼裂缝问题
筏板基础一般属于大体积混凝土结构且兼有抗渗功能,其施工质量及混凝土浇筑完成之后温度应力裂缝控制程度对结构成型后的整体受力性能、刚度及抗渗性均有重要影响。
1.控制混凝土温升
为了控制混凝土温升,常选用中低热水泥、粗细骨料选择、掺加外加剂方面着手。
按常规方法估算,水泥水化热引起混凝土内部最高温度可达到60℃左右。
为此,在材料选用上应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量(每减少10kg水泥,降低温度1℃)。
在满足泵送施工的前提下,混凝土中的砂率不宜调整得太大,粗骨料的选择应该均匀坚固,含泥量小、级配优良,选用大粒径骨料,可减少用水量从而减少混凝土的收缩和泌水现象,同时也可减少水泥用量,降低水化热。
同时,在混凝土中掺入适量的粉煤灰可代替部分水泥,减少水泥用量,增加混凝土的和易性和保水性,从而提高混凝土的可泵性。
掺入高效泵送减水剂SP402,混凝土和易性有明显的改善,而且同时减少拌合水及相应的水泥,从而降低了水化热。
掺入膨胀剂UEA,防止混凝土开裂。
2. 大体积混凝土的浇筑
混凝土初凝时间5h,从入泵时间算起,初凝时间为4.5h。
筏形板体部分最大浇筑速度为50m3/h,平均为37.5m3/h,每天浇筑900m3。
混凝土的运输根据现场使用情况由专人负责指挥,及时调整。
根据现场实际,采用由远到近,斜面分层一次浇筑,分层厚度400mm~500mm,混凝土倾斜角度约为1∶5。
在混凝土浇筑过程中,两台输送泵并列推进,每台泵最大作业宽度15m。
现场值班人员根据实际情况记录每处混凝土的浇捣时间,及时安排第二次混凝土浇捣时间,避免出现施工缝。
3.混凝土养护及测温
在混凝土浇筑后的1d~2d,由于水化热的作用,混凝土是处在升温阶段。
在初凝阶段,紧贴混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,来封闭混凝土中多余拌合水,以实现混凝土的自养护,上面加双层草袋及一层塑料薄膜。
覆盖厚度应根据混凝土测温结果随时调整,在保证混凝土内外最大温差不超过25℃的前提下,尽量减少覆盖厚度,切实把握好保温与散热的矛盾关系。
根据混凝土测温信息以及天气气温变化情况调整养护条件。
注意天气预报,一旦气温骤变,及时、迅速采取相应措施防止混凝土冻害和温度收缩裂缝的发生。
混凝土内部温度变化比较缓慢,升温最快5℃/h;降温更慢,最快4℃/d~5℃/d。
在混凝土内部升温阶段每2h测报一次温度,恒温阶段每4h测报一次温度,降温阶段每6h测报一次温度。
然后对测温数据进行分析,看是否要采取相应的保温措施。
2.墙柱插筋及预埋件偏位的问题
在高层筏基施工中另外一个易于出现的问题是墙柱插筋及预埋件偏位,其原因有以下几点:
1)插筋在钢筋绑扎时没有固定,或仅靠与底板钢筋的绑扎来固定;
2)预埋件安装时校正不够精确;
3)砼浇筑过程中用来固定插筋和预埋件的底板钢筋受到施工荷载的扰动从而造成偏位。
针对以上几种形式,我们在施工过程中就要在易于出现问题的各个阶段进行控制:
首先,在插筋绑扎和预埋件安装时,注意钢筋的及时固定,可采取增加固定钢筋点焊等方式使插筋生根,避免砼浇筑过程中产生移位。
对于安装精度要求较高的预埋件,可参照工业建筑控制预埋件的方法,如安装时将预埋管道、螺栓等固定在支架上,待浇筑完毕后再将支架拆除。
但一般民用建筑预埋件精度要求不高,通过常规的固定措施即可满足。
其次,砼浇筑前做好技术交底,保证砼浇筑过程中,对插筋及预埋件有要求的地方特别注意,避免人为原因造成偏差超限。
3砼浇筑标高控制问题
一般的筏形基础面积都比较大,对于浇筑标高控制比较难以把握。
对此,参照相关资料,介绍以下几点:
1)做标高控制点时最好另取钢筋头伸至底板垫层顶进行固定,而尽量不要标在墙柱插筋上,从而避免因插筋可能产生的跑位影响标高的准确性;
2)标高控制点适度加密,以收面时较容易找到附近的标高点为宜;
3)建议减小分层浇筑最后一层的厚度,从而避免因混凝土量控制不准确而造成的标高误差。
桩筏基础
当受地质或施工等条件限制,单桩的承载力不高,而不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时,常通过整块钢筋混泥土板把桩、墙(筒)集中荷载分配给桩。
演习浅基础的分类习惯将此板成为筏,故称这类基础为桩-筏基础。
筏可做成梁板式或平板式。
从设计的观点看,应注意鉴别某种形似桩-筏基础而实为桩-柱或桩-墙的基础形式。
例如有时将柱下或墙下端承桩桩顶承台之间的拉梁省去,而代之以整块现浇板,这种板实际上并不传递竖向荷载,仅能传递水平荷载,起着增强建筑物基础横向整体稳定性的作用。
这类板的设计计算不同于桩-筏基础,故不应将它们混为一谈。
桩-筏基础主要适用于软土地基上的筒体结构、框剪结构,以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足,不过若为端承桩基,则可用于框架结构。
桩筏图示:
筏板下面由桩承担荷载
桩筏基础的优点:
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。
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。
施工方法(以下为案例说明)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
三总结:
通过对广东不同地区的地质特征分析,引出常用基础选用形式。
其中选取对高层建筑较为普遍的预应力管桩、筏形基础、桩筏基础为例,分析选取基础的条件、遇到的问题以及相对应的解决方法。
在调研的过程中,我们了解到基础选用对上部结构和工程造价的重要性,影响基础选用因素的复杂性和不确定性,有关基础许多
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 项目 评估 广东 地区 不同 地质 条件 下地 基础 形式 选型 考虑 因素