地基处理和基础设计

本文摘要:一、章节 基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物线脚体系传到的荷载传授给地基。 从平面上可见,线脚结构体系将荷载集中于点,或产于成线形,但作为最后受力机构的地基,获取的是一种产于的承载能力。 如果地基的承载能力充足,则基础的产于方式可与线脚结构的产于方式完全相同。 但有时由于土或荷载的条件,必须使用满铺的灭状基础。灭状基础有不断扩大地基接触面的优点,但与独立国家基础比起,它的耗资一般来说要低的多,因此只在适当时才用于。

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一、章节  基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物线脚体系传到的荷载传授给地基。

从平面上可见,线脚结构体系将荷载集中于点,或产于成线形,但作为最后受力机构的地基,获取的是一种产于的承载能力。  如果地基的承载能力充足,则基础的产于方式可与线脚结构的产于方式完全相同。

但有时由于土或荷载的条件,必须使用满铺的灭状基础。灭状基础有不断扩大地基接触面的优点,但与独立国家基础比起,它的耗资一般来说要低的多,因此只在适当时才用于。

不论哪一种情况,基础的概念都是把集中于荷载集中到地基上,使荷载不多达地基的长年承载力。因此,集中的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以必要受力在下面的方形基础上,墙则受力在沿墙长度方向布置的条形基础上。

当建筑物只有几层低时,只必须把墙下的条形基础和柱下的方形基础融合用于,就经常不足以把荷载传授给地基。这些分开基础能用基础梁连接起来,以强化基础抵抗地震的能力。只是在地基十分懦弱,或者建筑物较为低的情况下,才必须使用灭状基础。

多数建筑物的线脚结构,墙、柱都可以用各自的基础分别受力在地基上。中等地基条件可以拒绝加设拱式或预应力梁式的基础相连构件,这样可以比独立国家基础更加均匀分布地产于荷载。  如果地基承载力严重不足,就可以判断为懦弱地基,就必需采取措施对懦弱地基展开处置。

懦弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲碎石、杂填土或其他低压缩性土层包含的地基。在建筑地基的局部范围内有低压缩性土层时,不应按局部懦弱土层考虑到。勘查时,不应查明懦弱土层的均匀分布性、构成、产于范围和土质情况,根据白鱼使用的地基处置方法获取适当参数。

冲碎石尚应理解灌溉溶条件。杂填土不应查明冲刷历史,具体可调下稳定性、湿陷性等基本因素。

  在可行性计算出来时,最差再行计算出来房屋结构的大体重量,并假设它均匀分布的产于在全部面积上,从而等到平均值的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的允许承载力小于4倍的平均值荷载值,则用分开基础有可能比伐形基础更加经济;如果地基的允许承载力大于2倍的平均值荷载值,那么修建剩砖在全部面积上的灭状基础有可能更加经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。二、地基的处置方法  利用懦弱土层作为持力层时,可按下列规定继续执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上悬土层较薄,不应采行防止施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲碎石、建筑垃圾和性能平稳的工业废料,当均匀分布性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,予以处置不应作为持力层。

局部懦弱土层以及暗塘、暗沟等,可使用基础梁、换土、桩基或其他方法处置。在自由选择地基处置方法时,不应综合考虑到场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基拒绝、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标较为分析后筛选使用。  地基处置设计时,不应考虑到上部结构,基础和地基的联合起到,适当时应采取有效措施,强化上部结构的刚性和强度,以减少建筑物对地基不均匀分布变形的适应能力。

对已指定的地基处置方法,宜按建筑物地基基础设计等级,自由选择代表性场地展开适当的现场试验,并展开适当的测试,以检验设计参数和修整效果,同时为施工质量检验获取涉及依据。  经处置后的地基,当按地基承载力确认基础底面积及挖出浅而必须对地基承载力特征值展开修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础挖出浅的地基承载力修正系数所取1.0;在受力范围内仍不存在懦弱下枯层时,应验算数懦弱下卧层的地基承载力。对不受较小水平荷载或修建在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、填料场等,地基处置后不应展开地基稳定性计算出来。

结构工程师须要根据有关规范分别获取用作地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理明确提出设计拒绝。地基处置后,建筑物的地基变形不应符合现行有关规范的拒绝,并在施工期间展开下陷观测,适当时尚不应在用于期间之后观测,借以评价地基修整效果和作为用于确保依据。填充地基设计不应符合建筑物承载力和变形拒绝。

地基土为不出溶土、收缩土、湿陷性黄土、可液化土等类似土时,设计要综合考虑到土体的类似性质,搭配必要的强化体和施工工艺。填充地基承载力特征值不应通过现场填充地基载荷试验确认,或使用强化体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值融合经验确认。  常用的地基处置方法有:换填垫层法、强劲夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土加热法、高压喷气注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤迫契桩法和土挤迫契桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。1、换填垫层法限于于浅层懦弱地基及不均匀分布地基的处置。

其主要起到是提升地基承载力,增加下陷量,加快懦弱土层的灌溉溶,避免冻胀和避免收缩土的胀限。2、强劲夯法限于于处置碎石土、砂土、较低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素碎石等地基。

强劲夯移位法限于于低饱和度的粉土,硬-流塑的粘性土等地基上对变形掌控严加的工程,在设计前必需通过现场试验确认其适用性和处置效果。强劲夯法和强劲夯移位法主要用来提升土的强度,增加压缩性,提高土体抵抗振动液化能力和避免土的湿陷性。对饱和状态粘性土宜融合堆载预压法和横向灌溉法用于。

3、砂石桩法限于于挤密牢固砂土、粉土、粘性土、素碎石、杂填土等地基,提升地基的承载力和减少压缩性,也可用作处置可液化地基。对饱和状态粘土地基上变形掌控严加的工程也可使用砂石桩移位处置,使砂石桩与软粘土包含填充地基,加快软土的灌溉溶,提升地基承载力。4、振冲法分加填料和不作填料两种。

特填料的一般来说称作振冲碎石桩法。振冲法限于于处置砂土、粉土、粉质粘土、素碎石和杂填土等地基。对于处置不灌溉抗剪强度不大于20kPa的粘性土和饱和状态黄土地基,不应在施工前通过现场试验确认其适用性。不特填料振冲加密限于于处置粘粒含量不小于10%的中、粗砂地基。

振冲碎石桩主要用来提升地基承载力,增加地基下陷量,还能用来提升土坡的抗滑稳定性或提升土体的抗剪强度。5、水泥土加热法分成浆液深层加热法(全称湿法)和粉体喷搅法(全称干法)。水泥土加热法限于于处置长时间溶的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和状态黄土、素碎石以及无流动地下水的饱和状态牢固砂土等地基。

不应用作处置泥炭土、塑性指数小于25的粘土、地下水具备腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需使用时必需通过试验确认其适用性。

当地基的天然含水量大于30%(黄土含水量大于25%)、小于70%或地下水的pH值大于4时不应使用于法。倒数搭接的水泥加热桩可作为基坑的止水帷幕,不受其加热能力的容许,该法在地基承载力小于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用于有一定可玩性。

6、高压喷气注浆法限于于处置淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工碎石和碎石土地恩。当地基中所含较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,不应根据现场试验结果确认其适用性。对地下水流速童年大、喷气浆液无法在注浆套管周围凝结等情况不应使用。

高压复喷出桩的处置深度较小,除地基修整外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前仅次于处置深度已多达30m。7、预压法限于于处置淤泥、淤泥质土、冲碎石等饱和状态粘性土地恩。

按预压方法分成堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料灌溉带上或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。

当软土层厚度大于4m时,可使用天然地基堆载预压法处置,当软土层厚度多达4m时,不应使用塑料灌溉带上、砂井等线脚灌溉预压法处置。对真空预压工程,必需在地基内设置灌溉竖井。

预压法主要用来解决问题地基的下陷及平稳问题。8、夯实水泥土桩法限于于处置地下水位以上的粉土、素碎石、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、耗资较低、施工文明、耗资更容易掌控,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中获得不少顺利的应用于。9、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法限于于处置粘性土、粉土、砂土和已可调溶的素碎石等地基。

对淤泥质土不应根据地区经验或现场试验确认其适用性。基础和桩覆以之间须要设置一定厚度的褥垫层,确保桩、土联合分担荷载构成填充地基。该法限于于条基、独立国家基础、箱基、筏基,能用来提升地基承载力和增加变形。对可液化地基,可使用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型填充地基,超过避免地基土的液化和提升承载力的目的。

10、石灰桩法限于于处置饱和状态粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素碎石等地基。用作地下水位以上的土层时,可采行增加生石灰用量和减少掺合料含水量的办法提升桩身强度。该法呼吸困难用作地下水下的砂类土。

11、灰土挤迫契桩法和土挤迫契桩法限于于处置地下水位以上的湿陷性黄土、素碎石和杂填土等地基,可处置的深度为5~15m。当用来避免地基土的湿陷性时,宜使用土挤迫契桩法;当用来提升地基土的承载力或强化其水稳定性时,宜使用灰土挤迫契桩法;当地基土的含水量小于24%、饱和度小于65%时,不应使用这种方法。灰土挤迫契桩法和土挤迫契桩法在避免土的湿陷性和增加渗透性方面效果基本相同,土挤迫契桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤迫契桩法。12、柱锤冲扩桩法限于于处置杂填土、粉土、粘性土、素碎石和黄土等地基,对地下水位以下的饱和状态土质土层,不应通过现场试验确认其适用性。

地基处置深度不应多达6m。13、单液硅化法和碱液法限于于处置地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在可调湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,不应通过试验确认碱液法的适用性。

14、在确认地基处置方案时,宜挑选有所不同的多种方法展开比中选。对填充地基而言,方案自由选择是针对有所不同土性、设计拒绝的承载力提升幅质、挑选适合的成桩工艺和强化体材料。三、基础的设计  房屋基础设计不应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能拒绝、荷载大小和产于情况、邻接建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑到,自由选择经济合理的基础型式。  砌体结构优先使用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度小于2.5m时,可使用钢筋混凝土拓展基础即柔性基础。

  多层内框架结构,如地基土较好时,中柱宜搭配柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。  框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可使用分开柱基,在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.1l条设柱基拉梁。

  无地下室、地基较好、荷载较小为强化整体性,增加不均匀分布下陷,可使用十字交叉梁条形基础。  如使用上述基础无法符合地基基础强度和变形拒绝,又不应使用桩基或人工地基时,可使用筏板基础(有梁或无梁)。  框架结构、有地下室、上部结构对不均匀分布下陷拒绝贤、透气拒绝低、柱网较均匀分布,可使用箱形基础;柱网不均匀分布时,可使用筏板基础。  有地下室,无透气拒绝,柱网、荷载较均匀分布、地基较好,可使用独立国家柱基,抗震设防区特柱基拉梁。

或使用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。  筏板基础上的柱荷载并不大、柱网较小且均匀分布,可使用板式筏形基础。

当柱荷载有所不同、柱距较小时,宜使用梁板式筏基。  无论使用何种基础都要处置好基础底板与地下室外墙的联结节点。

  板剪成结构无地下室、地基较好、荷载较均匀分布,可搭配分开柱基,墙下条基,抗震设防地区柱基分设拉梁并与墙下条基联结在一起。  无地下室,地基较好,荷载较小,柱下可搭配交叉条形基础并与墙下条基联结在一起,以强化整体性,如还无法符合地基承载力或变形拒绝,可使用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室,无透气拒绝,地基较好,宜搭配交叉条形基础。当有透气拒绝时,可搭配筏板基础或箱形基础。

高层建筑一般都另设地下室,可使用筏板基础;如地下室设置有均匀分布的钢筋混凝土隔墙时,使用箱形基础。  当地恩较好,为符合地基强度和下陷拒绝,可使用桩基或人工处置地基。

  多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、下陷劣较小、基础底标高大于时基础可不分缝(沉降缝)。当地恩一般,通过计算出来或采取措施(如高层另设混凝土桩等)掌控高层和裙房间的下陷劣,则高层和裙房基础也可不设缝,辟在同一稿基上。施工时可设后倒入带以调整高层与裙房的初期下陷劣。

  当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后倒入带上,以调整地基的初期不均匀分布下陷和混凝土初期膨胀。  现在我就大型基础设计中较多闻的基础类型的桩基础和后浇带的设计讨论一下1、当天然地基或人工地基的地基承载力或变形无法符合设计拒绝,或经过经济较为使用深基础反而不经济时,可使用桩基础。2、桩平面布置原则:1)力求使各桩桩覆以不受荷均匀分布,上部结构的荷载焦点与桩的焦点互为重合,并使群桩在忍受水平力和弯矩方向有较小的抵抗矩。

2)在交错墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不应布桩。3)同一结构单元不应同时使用摩擦桩和末端承桩。

4)大直径桩宜使用一柱一桩;筒体使用群桩时,在符合桩的大于中心距拒绝的前提下,桩宜尽可能布置在筒体以内或不远超过筒体外缘1倍板薄范围之内。5)在伸缩缝或防震缝处可使用两柱共用同一主桥的布桩形式。

6)剪力墙下的布桩量要考虑到剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀分布布置。3、桩末端转入所持力层的大于深度:1)不应自由选择质地上层或岩层作为桩端持力层。桩末端转入持力层深度,对于粘性土、粉土不应大于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不应大于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不应大于1d,且不大于0.5m。

2)桩末端转入中、微风化岩的金字岩桩,桩全断面转入岩层的深度不应大于0.5m,映射灰岩或其他并未风化硬质岩时,金字岩深度可必要增加,但不应大于0.2m。3)当场地有液化土层时,桩身不应穿越液化土层转入液化土层以下的平稳土层,转入深度不应由计算出来确认,对碎石土、砾、细中砂、柔软粘性土和密实粉土且不该大于0.5m,对其他非岩石土且不应大于1.5m。

4)当场地有季节性冻土或收缩土层时,桩身转入上述土层以下的深度不应通过抗拔稳定性验算确认,其深度不不应大于4倍桩径,不断扩大头直径及1.5m。桩型自由选择原则。

桩型的自由选择不应根据建筑物的用于拒绝,上部结构类型、荷载大小及产于、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确认。1)钢架桩(还包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适合用作持力层层面平缓并不大的强劲风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身着过的土层主要为低、中压缩性粘性土,穿过层中不存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从硬塑层变异到尤其柔软层的岩层地区皆不限于。

其施工方法有锤击法和静压法两种。2)沉管灌注桩(还包括小直径D<5O0mm,中直径D=500~600mm)限于持力层层面平缓较小、且桩身着越的土层主要为低、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不限于。由于该桩型的施工质量很不平稳,故宜容许用于。

3)在饱和状态粘性土中使用上述两类挤迫土桩尚应考虑到挤迫土效应对于环境和质量的影响,适当时采行实钻孔。设置减弱超强孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔绝沟等措施。

钻孔灌注桩适用范围最甚广,一般来说限于于持力层层面平缓较小,桩身着就越各类上层以及夹层多、风化失衡、韧变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等,则须要使用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层,可使用长短螺旋钻机腊作业成孔成桩。铁环(冲)孔时须要泥浆护壁,故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的,不应使用。

4)人工凿孔桩限于于地下水水位较深,或能使用井点降水的地下水水位较深而持力层较深且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程有可能经常出现流砂、涌水、涌泥的地层不应使用。5)钢桩(还包括H型钢桩和钢管桩)工程费用便宜,一般不应使用。

当场地的硬持力层极深,不能使用超长摩擦桩时,若使用混凝土钢架桩或灌注桩又因施工工艺无法保证质量,或为了要赶工期,此时可考虑到使用钢桩。钢桩的持力层有误质地的土层或风化岩层。6)夯扩桩,当桩端持力层为软粘土层或密实砂层,而桩身着越的土层为软土、粘性土、粉土,为了提升桩末端承载力可使用夯扩桩。

由于夯扩桩为挤迫土桩,为避免挤迫土效应的负面影响,不应采行与上述钢架桩和沉管灌注桩类似于的措施。后倒入带上设计因调整地基初期不均匀分布下陷而另设的后浇带,比特率800~1O00mm。

后倒入带上自基础开始在各层完全相同方位直到裙房屋顶板全部另设后倒入带上,还包括内外墙体。施工时后倒入带上两边梁板必需承托好,直到后倒入带上堵塞并混凝土超过设计强度后拆毁。

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后倒入带上内的混凝土等级使用比原构件提升一级的微收缩混凝土。如下陷观测记录在高层封顶时,下陷曲线陡峭可在高层封顶一个月后堵塞后倒入带上。下陷曲线不恶化则宜缩短堵塞后倒入带上时间。基础后倒入带上堵塞前拒绝施工时覆盖面积,以免杂物垃圾掉下来难以清扫。

并明确提出清理杂物垃圾的措施,如后倒入带上处垫层局部减少等。有适当时后倒入带上中设置适度强化钢筋,如梁面、底钢筋完全相同等措施。设计者必需认真对待由于超长给结构带给的有利影响,当减小结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必需采行切实可行的措施,避免结构裂开。

在必要减小伸缩缝仅次于间距的各项措施中,在结构施工阶段采行防裂措施是国内外标准化的增大混凝土膨胀有利影响的有效地方法,我国常用的作法是设置施工后倒入带上。另外,当建筑物不存在较小的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也经常使用施工后倒入带给解决问题施工阶段的差异下陷问题。这两种施工后倒入带上,前者可称作膨胀后倒入带上,后者可称作下陷后倒入带上。

后浇带的设计 当建筑结构的平面尺寸多达混凝土规范规定的伸缩缝仅次于间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑到使用施工后浇带的方法来必要减小伸缩缝间距。但一般地上结构由于不受环境温度变化影响较小,所以伸缩缝仅次于间距不应多达混凝土规范限值过多,同时不应留意强化屋面保温防水,使用可信的、高效的外墙外保温,并必要提升外纵墙、山墙、屋面等最重要部位的横向钢筋配上筋率。

当地上结构由于抗震设计必须而设置了防震针时,伸缩缝宽度不应符合防震针宽度的拒绝。地下室结构超长的情况更为少见,除地下室顶板和正处于室外地面以上的地下室外墙不受温度变化影响比较较小外,地下室内部和基础结构在用于阶段不受室内外温度变化影响较小,须要解决问题的主要问题是混凝土膨胀形变对结构的影响。

除在施工阶段设置后倒入带上外,应当强化地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议横向钢筋大于配上筋率不应大于0.5%,钢筋不应尽量自由选择直径较小的,一般10到16才可,间距尽可能自由选择较密的,宜不小于150mm,粗而契的钢筋产于对结构抗裂是不利的。 必需认为的是,后倒入带上不能解决问题施工期间的混凝土自膨胀,它无法解决问题由于温度变化引发的结构应力集中,更加无法替代伸缩缝。

有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同于一起的观点是错误的,因为两者的起到并不相同。 当地下室结构超长过多,依靠设置后倒入带上足以解决问题混凝土膨胀和温度变化问题时,可以考虑到使用补偿膨胀混凝土,在必要方位设置收缩强化带上。

使用这种方法,不仅可以更进一步减小伸缩缝仅次于间距,而且可以用收缩强化带上代替部分施工后倒入带上,从而构建混凝土的倒数吊装即无缝施工。但不应留意,使用收缩强化带上代替部分施工后倒入带上时,收缩强化带上的方位不应设置在结构温度应力集中部位,并不应制订严苛的技术确保措施,确保混凝土原材料的质量和微膨胀剂的因应比精确,结构设计应付地下室结构各部位混凝土的容许膨胀率明确提出明确要求。 对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置下陷后倒入带上,应当根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确认。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做到在基岩层或卵石层上,或使用桩基时,高层建筑下陷变形量较小,此时可考虑到使用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。

当地基持力层压缩性较高,且厚度较小,高层建筑主体与裙房之间的高差占优势较小,高层建筑荷载较小,则由于高层建筑与裙房之间的差异下陷量较小,在使用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房完全脱开为好。当高层建筑与邻接的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础挖出浅一般不应小于裙房基础挖出浅最少2米,不符合此拒绝时应计算出来高层建筑的稳定性,并采行可信措施避免高层建筑与裙房之间再次发生互相弯曲。笔者曾多次参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,显地下车库一层,与高层建筑地下室全线贯通,其间设置了沉降缝,基础挖出浅基本相同,沉降缝间使用硬质材料填满。

由于没解决问题好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,找到沉降缝两侧墙体开裂,导致地下室渗水。 近年来,填充地基获得了广泛应用,填充地基可以提升地基持力层承载力,提升土体弹性模量,有效地掌控建筑物下陷。

北京地区有些工程早已通过在高层建筑下使用填充地基的方法来替代桩基,以解决问题高层建筑主体与裙房之间差异下陷的问题。不论使用哪种方法,如果使用施工后浇带而不设置永久变形缝,都不应依据涉及规范计算出来裙房和高层建筑的整体弯曲。

当使用地基处置时,在结构设计图纸上,不应明确规定使用地基处置后,高层建筑与裙房之间的变形拒绝。 施工后浇带的方位,不应根据基础和上部结构布置的具体情况确认,无法想当然,做一刀切。后倒入带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力皆较小,且宜自上而下偏移,线脚上不应一段距离,后倒入带上间距一般为30米到50米。

在高层建筑与裙房之间设置后倒入带上时,后倒入带宜正处于裙房一侧,且在结构设计上,不应留意强化高层建筑与裙房连接部位的结构,提升横向钢筋配上筋率,借以抵抗后倒入带上堵塞后由剩下差异下陷差所引发的结构内力。为增大后倒入带上堵塞后由剩下差异下陷差所引发的结构内力,尚应采行其他措施,一般来说可考虑到以下方法: 1、高层建筑使用桩基或其他地基基础处置方法,或补偿基础,尽可能不断扩大高层建筑基础与地基认识面积,增大高层建筑基础底面接触压力,而裙房则使用挖出浅较深的独立国家柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异下陷。

 2、尽可能增大裙房部分基础与地基的认识面积,即尽可能减小裙房部分的基础底面接触压力,增大裙房的沉浸于量。 3、融合高层建筑埋置深度拒绝,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力低的土层上,可有效地增大高层建筑的下陷量。  展开地基基础设计时,结构设计者不应融合工程具体情况,多方面对比,自由选择经济合理的方案。

  后倒入带上部位的钢筋一般不应插入,而应让钢筋倒数通过,即只将后倒入带上处的混凝土临时插入。但有时工程具体情况不容许拔后倒入带上,例如某工程地下车库地下通道的顶板、底板皆与主楼连接,但是由于施工场地狭小,无法留设后倒入带上,于是拒绝施工单位再行施工结构主体,待主体已完成后再行施工车道部分,拒绝施工单位对与主体连接的钢筋必需腾出,后期使用焊相连,同一横截面的钢筋焊相连亲率不得小于50%。  有的工程将后倒入带上内钢筋全部插入,这时候,为防止在同一横截面钢筋100%相连,宜将后倒入带上交错布置,而不要沿一直线布置。

相连方式建议选用机械相连或焊,但要留意施工质量。使用搭接相连时,不应留意后倒入带上宽度要符合按混凝土规范计算出来的钢筋搭接相连长度。

 基础后浇带的断面形式,不应于结构设计图纸上用详图具体回应出来,而不该推卸施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后倒入带下设置透气板并加设一道可选防水层。

四、工程实例1、工程概况工程总建筑面积5880平方米。无地下室,地上7层框架结构,底层层高4.5m,以上各层层低皆为3.1m。2、地质条件本工程0.000标高相等于罗零标高5.240米,场地内地层自上而下依序为:①素碎石,层薄0.8~2.90m,开挖时间4年主要填料为残积粘性土,混合砖瓦石块场地产于均匀分布。

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②淤泥,呈圆形饱和状态流塑状,主要由粘粒、粉粒构成,夹杂着有有机质,该层层薄4.00~9.00m。③粉质粘土,呈圆形饱和状态可塑状,手滚略为有粉粒感觉,粘性较好,标贯试验的校正平均值为10斩,层位平稳,厚度为4.80~9.55。

④含泥中粗砂,呈圆形饱和状态密状,层薄0.7~4m。⑤沙质粘土,呈圆形饱和状态可塑状,层薄0.5~3m。⑥中砂,饱和状态,含泥大约10~20%,均匀分布于场地,厚度大约2.10~7.60m。

⑦残积粘性土:饱和状态,可塑,原为辉绿岩脉,长石矿物已全风化出呈圆形土状,标贯试验校正平均值为17击薄2.70~6.70m。⑧散体强风化花岗岩,大部分长石类矿物早已风化呈圆形土状,岩心手剥可散,厚度2.25~14.20m。⑨强风化花岗岩层。⑩中风化花岗岩.3、设计过程柱网布置参见附图  经过PKPM结构计算出来软件对本楼上部结构展开的计算出来,所取轴力仅次于的情况得出结论柱底大于轴力为1930KN,仅次于柱底轴力为5832KN。

由于浅层土足以忍受此荷载,所以搭配桩基础作为建筑物的基础。由于柱底轴力差异较小,从经济性和节约成本的考虑到,所以搭配2种桩径,分别是F500和F400。  在设计工程中还应当留意的是PKPM所求出的柱底轴力为设计值,无法必要用作计算出来必须把求出的值除以1.25来转化成为特征值来计算出来.1、确认单桩线脚承载力设计值  桩外侧总无限大摩阻力标准值:Rsk=Uplifsi  桩末端无限大阻力标准值:Rpk=Apfp  本工程中的单桩无限大承载力根据静载试验确认F500为4100KN,F400为3100KN  单桩线脚承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65F500Rd=4100/1.65=2484.8KNF400Rd=3100/1.65=1878.8KN  单桩线脚承载力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0F500Ra=4100/2=2050KNF400Ra=3100/2=1550KN2、确认桩的数量、间距和布置方式  可行性估计桩数时,再行不要考虑到群桩效应,  在确认桩的数量时,我是根据各底层柱的轴力确认应当搭配何种直径的桩和确认桩的数量,例如在附图中的(16)-(c)柱底轴力为1944.8KN(特征值),我搭配两桩主桥,桩径为400;  (8)-(A)柱底轴力为4665.6KN,我搭配三桩主桥,桩径为500.  当为偏心挤压,一般桩的根数不应适当的减少10%~20%。

  桩的间距(中心距)使用3.6倍桩径.  原则:使得群桩横截面的焦点不应与荷载合力的作用点重合和相似或者是使其焦点正处于合力作用点变化范围之内,并不应尽可能相似最有利的合力作用点。明确布置方法闻附图。

3、主桥设计独立国家主桥、柱下或墙下条形主桥(梁式主桥),以及筏板主桥和箱形主桥,主桥设计还包括自由选择主桥的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,展开主桥结构承载力计算出来,并应使其结构符合一定的拒绝。 结构拒绝:主桥大于宽度不不应大于500mm,主桥边缘至桩中心的距离不应大于桩的直径或边长,边缘挑部分不不应大于150mm,墙下条形主桥边缘挑部分可减少至75mm。条形和柱下独立国家主桥的大于厚度为500mm,其大于挖出心怀600mm。

  本工程中主桥混凝土等级C30,所取其中的(8)-(A)柱方位的主桥为事例计算出来:一、基本资料: 主桥类型:三桩主桥圆桩直径d=500mm 桩佩间距Sa=900mm桩行间距Sb=1560mm 桩中心至主桥边缘距离Sc=500mm 主桥根部高度H=1100mm梁台端部高度h=1100mm 柱子高度hc=700mm(X方向)柱子宽度bc=650mm(Y方向)二、掌控内力: Nk=4666; Fk=4666; F=6299.1;三、主桥可调和梁台上土可调标准值Gk:  a=2(Sc+Sa)=2*(0.5+0.9)=2.8m b=2Sc+Sb=2*0.5+1.56=2.56m 主桥底部面积Ab=a*b-2Sa*Sb/2=2.8*2.56-2*0.9*1.56/2=5.76m 主桥体积Vct=Ab*H1=5.76*1.1=6.340m 主桥可调标准值Gk=c*Vct=25*6.34=158.5kN 土可调标准值Gk=s*(Ab-bc*hc)*ds=18*(5.76-0.65*0.7)*0.8 =76.4kN 主桥可调及其上土可调标准值Gk=Gk+Gk=158.5+76.4=235.0kN 四、主桥验算: 圆桩折算桩横截面边长bp=0.866d=0.866*500=433mm  1、主桥受弯计算出来:  (1)单桩桩覆以线脚力计算出来: 在轴心线脚力起到下 Qk=(Fk+Gk)/n(基础规范8.5.3-1) Qk=(4666+235)/3=1633.7kNRa=2020kN 每根单桩所分配的主桥可调和梁台上土可调标准值Qgk: Qgk=Gk/n=235/3=78.3kN 扣减主桥和其上碎石可调后的各桩桩覆以适当于荷载效应基本人组时的线脚力设计值: Ni=z*(Qik-Qgk) N=1.35*(1633.7-78.3)=2099.7kN (2)主桥形心到主桥两腰的距离范围内板带的弯矩设计值: S=(Sa^2+Sb^2)^0.5=(0.9^2+1.56^2)^0.5=1.801m s=2Sa=2*0.9=1.800m =s/S=1.8/1.801=0.999 主桥形心到主桥两腰的距离B1: B1=Sa/S*2Sb/3+Sc*(Sa+Sb)/S=1.203m M1=Nmax*[S-0.75*c1/(4-^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-4) =2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3 =1063.6kNm ②号筋Asy=3783mm=0.068=0.32% 1022@110(As=3801) (3)主桥形心到主桥底边的距离范围内板带的弯矩设计值: 主桥形心到主桥底边的距离B2=Sb/3+Sc=1.020m M2=Nmax*[s-0.75*c2/(4-^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-5) =2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3 =1047.7kNm ①号筋Asx=3667mm=0.076=0.36% 1022@100(As=3801) 2、主桥不受冲切承载力验算: (1)柱对主桥的冲切验算: 扣减主桥及其上碎石可调,起到在冲切毁坏锥体上的冲切力设计值: Fl=6299100N 三桩三角形柱下独立国家主桥受柱冲切的承载力按下列公式计算出来: Fl[ox*(2bc+aoy1+aoy2)+(oy1+oy2)*(hc+aox)]*hp*ft*ho (参考主桥规程4.2.1-2) X方向上自柱边到最近桩边的水平距离: aox=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm ox=aox/ho=333/(1100-110)=0.337 X方向上冲切系数ox=0.84/(ox+0.2)(基础规范8.5.17-3) ox=0.84/(0.337+0.2)=1.565 Y方向(下边)自柱边到最近桩边的水平距离: aoy1=2*1560/3-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm oy1=aoy1/ho=498/(1100-110)=0.504 Y方向(下边)冲切系数oy1=0.84/(oy1+0.2)(基础规范8.5.17-4) oy1=0.84/(0.504+0.2)=1.194 Y方向(上边)自柱边到最近桩边的水平距离: aoy2=1560/3-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm oy2=aoy2/ho=-22/(1100-110)=-0.022 当oy20.2时,所取oy2=0.2,aoy2=0.2ho=0.2*990=198mm Y方向(上边)冲切系数oy2=0.84/(oy2+0.2)(基础规范8.5.17-4) oy2=0.84/(0.2+0.2)=2.1 [ox*(2bc+aoy1+aoy2)+(oy1+oy2)*(hc+aox)]*hp*ft*ho =[1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990 =9029023NFl=6299100N,满足要求。 (2)底部角桩对主桥的冲切验算: 扣减主桥和其上碎石可调后的角桩桩覆以适当于荷载效应基本人组时的线脚力设计值: Nl=N1=2099700N 主桥不受角桩冲切的承载力按下列公式计算出来: Nl12*(2c2+a12)*tg(2/2)*hp*ft*ho(基础规范8.5.17-10) 2=2*arctg(Sa/Sb)=2*arctg(900/1560)=60 c2=[Sc*ctg(2/2)+Sc+0.5bp]*Cos(2/2) =[500*ctg30+500+433/2]*Cos30=1371mm a12=(2Sb/3-0.5bp-0.5bc)*Cos(2/2) =(2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30=432mm 12=a12/ho=432/(1100-110)=0.436 底部角桩冲切系数12=0.56/(12+0.2)(基础规范8.5.17-11) 12=0.56/(0.436+0.2)=0.88 12*(2c2+a12)*tg(2/2)*hp*ft*ho =0.88*(2*1371+432)*tg30*0.975*1.43*990 =2229798NNl=2099700N,满足要求。 (3)顶部角桩对主桥的冲切验算:(近似计算) 扣减主桥和其上碎石可调后的角桩桩覆以适当于荷载效应基本人组时的线脚力设计值: Nl=Max{N2,N3}=2099700N 主桥不受角桩冲切的承载力按下列公式计算出来: Nl11*(2c1+a11)*tg(1/2)*hp*ft*ho(基础规范8.5.17-8) 1=arctg(Sb/Sa)=arctg(1560/900)=60 c1=ctg1*2Sc+Sc+0.5bp=ctg60*2*500+500+433/2=1293mm a11=Sa-0.5bp-0.5bc=900-433/2-650/2=333mm 11=a11/ho=333/(1100-110)=0.337 底部角桩冲切系数11=0.56/(11+0.2)(基础规范8.5.17-9) 11=0.56/(0.337+0.2)=1.043 11*(2c1+a11)*tg(1/2)*hp*ft*ho =1.043*(2*1293+333)*tg30*0.975*1.43*990 =2433399NNl=2099700N,满足要求。

 3、主桥横横截面受剪承载力计算出来: (1)X方向(上边)横横截面受剪承载力计算出来: 扣减主桥及其上碎石可调后X方向横横截面的仅次于剪力设计值: Vx=N2+N3=4199400N 柱上边缘计算出来宽度bxo: Sb/3-Sc=1560/3-500=20mm0.5bc=325mm bxo=a=2800mm 主桥横横截面受剪承载力按下列公式计算出来: Vxhs*y*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1) X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离: ay=520-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm y=ay/ho=-22/(1100-110)=-0.022 当y0.3时,所取y=0.3 y=1.75/(y+1.0)=1.75/(0.3+1.0)=1.346 hs*y*ft*bxo*ho=0.95*1.346*1.43*2800*990=5069495N Vx=4199400N,满足要求。 (2)X方向(下边)横横截面受剪承载力计算出来: 扣减主桥及其上碎石可调后X方向横横截面的仅次于剪力设计值: Vx=N1=2099700N 柱下边缘计算出来宽度bxo: bxo=2*[Sc+(2Sb/3-0.5bc+Sc)*Sa/Sb]=2402mm 主桥横横截面受剪承载力按下列公式计算出来: Vxhs*y*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1) X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离: ay=1040-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm y=ay/ho=498/(1100-110)=0.504 y=1.75/(y+1.0)=1.75/(0.504+1.0)=1.164 hs*y*ft*bxo*ho=0.95*1.164*1.43*2402*990=3760082N Vx=2099700N,满足要求。 (3)Y方向横横截面受剪承载力计算出来: 扣减主桥及其上碎石可调后Y方向横横截面的仅次于剪力设计值: Vy=Max{N2,N3}=2099700N 主桥横横截面受剪承载力按下列公式计算出来: Vyhs*x*ft*byo*ho(基础规范8.5.18-1) Y方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离: ax=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm x=ax/ho=333/(1100-110)=0.337 x=1.75/(x+1.0)=1.75/(0.337+1.0)=1.309 hs*x*ft*byo*ho=0.95*1.309*1.43*2560*990=4507164N Vy=2099700N,满足要求。

 4、柱下局部挤压承载力计算出来: 局部荷载设计值F=6299100N 混凝土局部挤压面积Al=bc*hc=455000mm 主桥在柱下局部挤压时的计算出来底面积按下列公式计算出来: Ab=(bx+2*c)*(by+2*c) c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{1050,955,700,650}=650mm Ab=(700+2*650)*(650+2*650)=3900000mm l=Sqr(Ab/Al)=Sqr(3900000/455000)=2.928 *l*fcc*Al=1.0*2.928*0.85*14.33*455000=16227305N F=6299100N,满足要求。 5、桩局部挤压承载力计算出来: 局部荷载设计值F=Nmax+g*Qgk=2099.7+1.35*78.3=2205.4kN 混凝土局部挤压面积Al=*d^2/4=196350mm 主桥在角桩局部挤压时的计算出来底面积按下列公式计算出来: Ab=(bx+2*c)*(by+2*c) 圆桩bx=by=Sqr(Al)=443mm c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{250,250,443,443}=250mm Ab=(443+2*250)*(443+2*250)=889463mm l=Sqr(Ab/Al)=Sqr(889463/196350)=2.128 *l*fcc*Al=1.0*2.128*0.85*14.33*196350=5090815N F=2205432N,满足要求。 五、工程小结1、基础设计关键是上部荷载准确性,上部荷载准确性关键是结构选型,即结构计算出来模型与软件的计算出来条件(模型)相符程度。象显砖混,框架,剪力墙等相符程度是好的,导荷精确,可必要用作基础设计。

象混合结构(小设计院现象,经济欠发达区不存在)、简单结构等导荷准确性与实际有差异,如是拿来主义哪就完了。2、结构用任何软件(通过鉴定)展开上部结构计算出来都可,在于习惯。而其它结构需用两种以上软件展开上部结构计算出来,对结果分析,手算综合确认上部荷载。3、基础设计软件核心非常简单,荷载完全相同,各种软件计算结果完全一致。

4、平时留意设计交流,科学知识累积,切忌拿来主义,以定能沦为杰出结构师。.。


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