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桩基工程论文范文

桩基工程论文

桩基工程论文范文第1篇

1.1静力负载检测法

直接在桩基上逐级施加各种不同的负载,观察桩基在负载下的位移情况,通过计算得出桩基的承载力水平,以此评价桩基的质量。一般多采用锚桩法,地锚法和孔底预压法来进行静力负载测量。

1.2超声波脉冲检测法

超声波脉冲检测法是从混凝土检测中引申出来的检测方法。基本原理是在桩基混凝土灌注长度方向上,安设一些专门的测量仪器以及管道,配备好超声波接收装置以及能量转换装置,测量过程中,超声波探头在管道中移动,通过仪器可以收集到不同深度下桩基横截面灌注混凝土的部分性质参数,然后按照超声波测量原理分析桩基的整体质量水平。

1.3钻芯检测法

钻芯检测法一般用于直径比较大的钻孔灌注桩基的检测。在桩身上用地质钻机在长度方向上取样,对样品进行检测,并通过一定的计算方法来拟合整个桩基的质量。钻芯检测法可以检测桩基的基本长度,检测灌注混凝土的物理强度,桩底的基本沉渣情况,分辨桩体岩石的性状,并且可以观察桩体的基本完整程度。钻芯检测法的弊端主要在于消耗设备较多,周期长,如果采样密度设置不合理,可能导致大量的资金浪费,所以一般抽查密度为总桩基数量的5%左右。

1.4其他方法

除了以上三种外,使用比较常见的就是射线检测法。射线检测法主要利用了放射性同位素的一些物理性质,通过不同混凝土条件下的辐射吸收量以及辐射散射等,判断被辐射混凝土是否存在缺陷,存在何种缺陷。该方法需要选择合适的放射性同位素作为放射源,使用放射性射线接收设备来检测射线穿过混凝土的各项参数,以此来判断桩基的质量。

2建筑工程中桩基检测主要存在的问题

2.1施工工艺以及技术方面存在的问题

桩基检测过程中,检测数据应当能够直接反映出桩基性能如何,而在一些测量过程中,对于检测变量的控制不足,导致部分数据受到多个质量因素的影响,而无法直接的反映质量问题,或者对于质量问题的描述有偏差。技术上在使用低应变检测法时,采集曲线一致性差,锤重和落距的选择不够精准,锤击力不足,在分析时选择的参数不合理,这些也都导致了桩基检测时质量描述出现误差。桩基检测过程中,检测数据应当能够直接反映出桩基性能如何,而在一些测量过程中,对于检测变量的控制不足,导致部分数据受到多个质量因素的影响,而无法直接的反映质量问题,或者对于质量问题的描述有偏差。

2.2施工条件以及环境方面存在的问题

很多建筑工程在桩基检测后,报告内容不是很规范,不能反映出全部的问题,技术水平和基本结论可用性较差,不具有权威性和规范性。很多建筑工程中图方便,虽然做了相关的检测工作,但是检测内容都有所不同,检测工作的执行也缺少规范的约束,一些重要的观测标准和设备精度,都极大的影响了最终的数据。而且在测量过程中,因为外部因素的影响需要重新测量,原有的记录随便修改,导致测量工作误差比较大。检测单位的专业技术水平很难保证,检测工作的效果也受到影响,很多检测单位因为检测报告撰写不够完整,使得失去法律效率,不具有检测资料的指导性,对工程质量的评估影响较大。

3解决策略的研究

3.1在静力负荷检测过程中

适当的改进平台结构,提高检测平台的稳定性,适当降低平台与桩基周边的接触面积,使应力满足测量需求,确保平台测量过程中不会因为平台的状态影响最终的测量数据。

3.2周期负载的频率与负载作用时间需要一定的协调

较低的频率作用较长的时间,能够更好的拟合实际状态,确保桩基土层性能与静止状态一直。同时,还可以采用试桩法,动静结合进行周期负载的测量更为准确。

3.3政府部门主要加强对桩基测量工作的监督

制定相关的规定以法律条文,让建筑工程能够按照一定的行为规范进行检测,确保桩基检测工作能够更加全面。如果检测工作与实际验收条件不符,应当不予验收,在确定完全合格后才能批准后续的工作,这样才能保证桩基检测工作的统一性和规范性,严格保证建筑工程的整体质量。

3.4提高检测单位的专业技术水平

在传统桩基检测方法应用的基础上,不断研究新的测量方法,提高测量精度和效率,同时引进先进的测量仪器,定期组织测量人员的技术培训,保证上岗人员都具有相应的检测工作资格,能够按照行业规范以及技术要求进行测量,保证测量结果的准确性和有效性。

4结语

桩基工程论文范文第2篇

针对现代建筑工程桩基工程施工过程中的问题提出的相应对策桩基础施工的前期最重要的技术资料就是工程地质勘察报告,工程地质勘察报告的质量需要建设单位的协助。当建筑施工企业在桩基施工过程当中,如有发现工程地质情况与工程勘察地质报告不相符时,应立即与建设、勘察、设计、监理等单位取得联系,共同探讨并采取相应的措施进行处理。针对桩基工程施工人员综合素质较差这一问题,一方面,施工企业必须选择专业的,有资质的施工队伍,这是保证桩基工程质量的最基本条件;另一方面,施工企业要定期对施工队伍进行培训和考核,淘汰不符合要求的施工人。同时,不定期的抽查和对员工进行思想政治的理论培训,提升员工的自我素质,从而提高施工队伍的整体素质。此外,施工企业要建立完善的质量技术控制体系,严格按照标准化进行操作,这是桩基施工质量提高的保障。最后,建立完善的部门制度,明确各部门、人员的职责分工,建立质量技术控制点和管理流程等。在施工过程中要及时的检修桩基施工设备,确保在施工过程中施工设备处于良好的运作状态。同时,企业要对施工各个环节进行必要的监控和指导,及时的处理小环节出现的突况,保证施工过程的正常施行。

2现代建筑工程桩基工程施工技术控制要点

2.1对建筑工程桩基工程施工准备阶段的技术要点进行控制

建筑工程桩基工程施工准备阶段主要以下包括三个环节:对建筑工程进行详细的地质勘察、根据地质勘察报告和设计图纸结合施工场地的实际情况编制专项施工方案、根据施工方案合理的进行施工组织。工程地质勘察报告是桩基工程施工过程的主要依据,所以勘察报告必须具体、详细、真实、全面地体现场地的地质情况。因为地质报告的准确性,对桩的选型、直径、深底、施工方案编制、施工的组织都会直接产生重大的影响。所以地勘报告越详细,制定的施工方案就越完善,施工组织就会越科学。施工企业编制的施工方案要包含整个施工过程中的施工设备、施工进度,施工方案的制定既要保证企业利润又要保证施工质量。施工设备要根据施工图纸的来选择,要合理、高效。

2.2对建筑工程桩基工程施工阶段的技术要点进行控制

桩基工程施工过程当中主要控制桩倾斜过大、断桩、桩身砼离析、桩位偏差过大等。因为这是桩基施工中经常出现的问题。对于这些问题的出现和处理不仅会加大成本,还会延误工期,如果处理不当还有可能会留下安全隐患。因此,必须要针对不同的桩基类型,必须分别制定针对性的施工方案。同时,施工技术控制点的设置也要结合桩基结构与施工工艺要求进行科学进行。如:对于湿作业成孔灌注桩,如果是水下浇筑砼,一定要注意使用导管,同时要注意导管的拔管,要随着砼顶面的上升掌握导管的进入深度,避免导管埋入过深或导管脱离砼面而造成桩身砼离析和断桩。桩在成孔过程当中,如果遇到较大孤石或探头石,桩(钻)机底座安置不平或产生不均匀深陷等,就有可能造成桩孔偏斜。因此,质量技术控制要点不仅是有效的对施工工程中工艺条件及技术参数的控制,也应加强对桩基施工质量有影响的各项外界因素的控制。现代的建筑工程施工企业应致力于采取科学的分析与论证,合理准确的对技术控制点进行把握,进而有效的使桩基工程的施工质量得到保障。

3结束语

桩基工程论文范文第3篇

1.1预制桩

这种桩基的特点在于,其单位面积承载力比较强,在打桩的时候,需要将周围的土层处理好,这样其桩基承载力会比较的出色。一般情况下,这种桩基在持力土层比较松散的夹层中应用比较方便,并且在水下桩基工程中应用也比较的广泛。此外,这种桩基还能够更好的缩短工期,工序简单,病假价格合理。

1.2灌注桩灌

注桩特点在于其长度可以根据地理因素进行一定的调整,在施工的时候,能够更好的节约钢材,并且其单桩承载力比较的强,无论是单打工艺还是复打工艺中,其应用都比较的广泛,在高层住宅中运用也比较钢钒。灌注桩主要可以分成两种,分别是螺旋钻孔灌注桩以及水钻灌注桩。在进行灌注桩施工的时候,若是建筑的沉降比较大或者存在不均匀沉降的情况下最好不要使用。在进行撞击设计的过程中,应该重视变形以及承载力方面的要求,若是这两个方面的问题没有解决,那么很容易导致事故的出现。

2桩基施工之前必须做好准备工作

想要保证桩基施工的效果,便必须做好准备方面的工作,避免施工的过程中出现延误工期的情况,这会导致施工方的社会效益和经济效益没有保证。在施工开始之前,便必须做好各方面的准备工作。首先施工缝必须进行施工图的拟定,并且还应该根据需要对施工图进行完善和修改,从而保证数据是真正精确的;其次,在施工开始前,应该派遣相关的工作人员做好实地考察方面的工作,全面的勘查施工现场的实际地质情况,了解周围路面,看附近有没有其他施工方在施工,了解土层的性质,并撰写书面报告,在施工的时候,书面报告有着重要的参考作用;最后,在施工开始之前,必须做好协调工作,将工人的工作积极性更好的调动起来,并且还应该确保资金是真正充足的,避免施工的时候因为资金断裂而影响工程施工更好的进行。在进行工民建施工的时候,需要将各方很好的配合起来,这样才能够保证整个工程的实际施工质量。

3在进行桩基工程的时候,应该注意的事项

3.1选址

在进行施工地址选择的时候,若是在建筑物存在的情况下,进行桩基施工,绝对不能够在没有建筑物的地方开始进行施工,这样会因为施工的进行,而给周边建筑造成影响,最后会出现停工的情况,给施工单位造成很严重的损失,若是没有建筑物,那么在施工的时候也必须做好胆大心细。

3.2进行群桩施工时候应该注意的事项

在群桩施工的时候,应该使用从中间向周围扩散的方式,只有这样才能够确保群桩桩施工更加的有条不紊,保证其实际的施工质量。

3.3对桩的性能

进行测试桩基类型不同,那么去相关的数据也存在很大的差别,所以必须对其进行测定,在测定的时候,必须保证数据的准确和科学。只有了解不同类型的桩本身的承受范围和数据,在使用的时候,才能够真正的做到选择恰当。

3.4打桩挖基的时候应该注意的事项

在施工的时候一般会先打桩在进行地基挖掘,特别是在进行浅基坑处理的时候,更是必须做到这点。只有先做好打桩工作,确保桩的稳定性,才能够在挖基的时候,保证桩位置的合理性,让桩位更加的牢固稳定,绝对不能够随意的调换打桩挖基的顺序。

4桩基工程中灌注桩的施工技术特点

4.1进行桩位测放

在进行桩位测放的时候应该根据现场的实际情况,保证桩位设防的准确性,并进行标记,保证轴线的准确性,分析好现场的实际情况,进行放样基点的设置。在进行基点确定的时候,可以将全站仪应用进去,这样能够更好的消灭存在的误差,控制好桩位置偏差。

4.2进行护筒埋设

在打孔之前,埋设好护筒是非常重要的,在基桩施工的过程中,其能够很好的保护打孔口,一般情况下,护筒制作的时候,材料是5mm左右的钢板,直径是根据孔口的直径来确定的,并且护筒内径应该比钻头大20cm左右。

4.3打孔

在打孔的时候,必须根据设计的尺寸以及深度进行,在打孔的过程中,必须做好取样,并做好土壤分析,保证打孔的深度以及持力方面的能力。

4.4泥浆护壁

在桩基工程施工的时候,泥浆护壁重要程度不言而喻,粉土以及淤泥质土会给工程桩基的强度造成很大影响,泥浆护壁会影响成孔质量,若是其质量达不到需要,会影响成孔强度。粉质粘土本身的粘性比较高,若是土质比较差,可以通过护壁加强来提高其强度。护壁土质本身的胶体率应该在95%以上,并且还应该将其含砂率控制在6%之内。

4.5控制沉渣

沉渣厚度会给承重造成影响,所以,必须在施工的时候,必须进行清孔。清孔指的是使用钻具来清理沉渣。有时候还需要处理浮沉渣,在处理的时候可以将提钻以及钢筋笼,将其控制在50mm以内并且其间距应该在50cm以上。在进行钢筋笼安放的时候,应该分段进行,其接缝长度应该是10dm。

4.6做好钢筋笼安装和混凝土灌注工作

必须重视钢筋笼安装质量的提高,避免在灌注的时候出现移位的情况,在灌注之前必须检查好沉渣的实际厚度,必须保证沉渣厚度满足实际的需要,并且还应该保证灌注的连续性,记录好存在的故障。

5结语

桩基工程论文范文第4篇

1.1在人工挖孔桩方面需注意的问题

①基于施工中需遵循安全施工理念,充分考虑施工环境,进一步做好相关安全防护措施。比如:施工现场控管、施工人员的安排等。

②需对安全施工事前控制进行完善。比如在孔口位置设置防护栏、孔口护壁需使用更优化的防护。施工中,施工人员需充分做好技术交底工作,以此使桩基施工的安全性得到有效保障。除此之外,还需要重视护筒的定位,保证钢护筒位置埋设的准确性及稳固性,可在护筒上部开设1台或2台灌浆机,利用粘土将护筒与护筒间的孔隙填实。

1.2在钻孔灌注桩方面需注意的问题

①基于施工前,需做好施工现场的处理工作,将存在的障碍物清除干净,进一步对定桩位进行测量,然后完成钢护筒的埋设工作。通常情况下,护筒内径需大于桩径200~400mm。并且,对于护筒中心线,需与桩中心线重合。

②若钻孔到了设计标高,需对钻孔情况进行全面检测,若检测结果显示指标与设计要求相符合,可进行清孔。基于施工过程,通常会通过换浆法完成清孔,但需注意对水位高度进行控制,以此使塌孔情况实现有效避免。在混凝土灌注之前,需进行二次清孔,以此保证清孔之后空地沉渣<5cm。除此之外,基于钢筋混凝土灌注过程中,需保证深度>1m,施工时灌注速度需均匀、连续且不间断,需在5min内将全部导管拆除。若灌注中桩顶混凝土提升较难,需采取稀释混凝土等措施。

2桥梁桩基施工技术具体应用探究

2.1开挖灌注桩孔

基于施工时,需以设计规范为依据,完成测量放样工作,将孔桩中心加以确定,同时对桩位进行准确定位。

①在挖孔过程中,如相邻2个桩间距离较小,需应用间隔开挖方法,对第一节井圈中心线与设计轴线间的偏差进行严格掌控,最大偏差需≤2cm。

②基于开挖桩孔时,需对钢筋混凝土护壁进行修筑,以此实现对孔壁的保护,对于护壁的厚度及混凝土的强度等均需要严格依照设计规范,通常上下两节护壁搭接长度需>5cm。

③基于搭接施工过程中,每节均需在1d内完工,1d后可将护壁模板拆除。

④党开挖与设计标高相符合后,需清理孔底积水及残渣等;若护壁发生漏水蜂窝的情况,需采取有效措施加以解决,以此防止安全事故的发生。

2.2钢筋笼施工

在钢筋笼的制作方面,需参照设计图纸严格进行,以钢筋笼骨架尺度对尺寸相当的样板进行制备,箍筋在样板上弯制成圈。第一步需利用钢筋将支架定位好,同时对各主筋间的间距控制好,使间距保持均匀,且误差<1cm。并且,还需控制好箍筋和钢筋笼之间的尺寸及价格偏差。其次,需对钢筋与焊条的质量进行严格检查,对于焊条型号需与钢筋性能相满足,同时需与施工规范相符合。焊接时可基于钢筋笼内侧将定位圈焊接,同时将声测检测管安装好,以此为焊接质量的检测提供依据,进而使钢筋笼制作的安全性得到有效保证。在钢筋笼安装方面,施工前需对孔内情况进行全面检查,看是否存在残渣或塌方等情况。在搬运及吊放钢筋笼的过程中,需使钢筋笼变形情况实现有效避免,安装时需将孔位对准,顺直扶稳之后把钢筋笼匀速放进孔内。在安装过程中,钢筋笼不可与孔壁发生触碰,以此使笼壁扭曲现象实现有效避免。除此之外,安装中需做好钢筋笼标高的检测工作,在达设计标高后使用吊筋及抗浮筋把钢筋笼固定好,以此使刚惊恐下沉及混凝土灌注后上浮等情况得到有效避免。

2.3混凝土灌注

在混凝土灌注施工之前,需清理桩孔,并对成孔质量进行检查,确保孔壁不会有松动情况存在、孔底不会有沉渣及积水存在等。基于灌注过程中,若孔内积水过多且较难排干,可应用导管法进行水下灌注施工。将钢筋笼安装好之后需对导管进行安装,通常导管内径为30cm最为优化以此保证内径长度交通环保及壁厚可以与施工要求充分符合。在导管安装过程中,两端需使用法兰盘与螺栓完成连接,并将橡皮圈安装好,以此使导管的密封性得到有效保障,进一步使漏水及渗水得到情况实现有效规避。需把导管在孔的中央位置安装,离孔底20~30cm之间,不可把导管往孔底沉淀的泥浆中插入,以此使灌注情况下混凝土漏不出来的情况实现有效避免。将导管安装完成之后,需在上端口将漏斗接好,往漏斗中装入数量充足的水泥混凝土,并将隔水栓打开。这样,混凝土便能够沿着导管灌入孔底,然后随着孔内水位升高而渐渐上升,进一步使混凝土能够灌注至孔内。

3结语

桩基工程论文范文第5篇

1.1据不同桩基特性

桩基的类型也分很多种,不同的桩基特性,有其不同的使用范围。在对码头工程中桩基工程施工时,有效的采用科学合理的桩基类型,是保证施工质量的有效方法,在此,根据不同的特性,桩基类型大致分为以下三点:第一,预应力管桩。这种管桩的基本形式看似与某些常见的钢管桩形式类似,但是预应力管桩的承载力要小于钢管桩,它的施工难度也相对较大,所以预应力管桩还不是那么的被普遍应用。第二,水冲桩类型。从形式上来看,水冲桩的形式和大部分的钢筋混凝土的形式是存在一定的相似性的,但是水冲桩主要用于基数较大的砂土地质结构,存在相当大的不易控制的缺点。第三,大管桩的使用。一般来说,这种管桩的密实性好,具有很好的低渗透性和承载力,常用在海洋工程和海岸等的桩基工程结构中。

1.2从码头的实际结构和承载力上分析

码头工程中的桩基工程施工地主要是在各个不同区域的码头进行,除了对码头地质上的分析外,还要从码头的实际结构和承载力上进行分析,不同的码头有不同的结构类型,所需要的适合的桩基类型也存在不同的差异,这一步分析是不可或缺的。如果在施工建设前期,能够充分的对码头结构进行分析,并对桩位分布和承载进行确定和掌握,在后期施工中将起到事倍功半的效果。

2码头工程中桩基工程关键施工技术

2.1冲击钻孔桩技术分析

码头桩基工程施工中,首先就是要把海堤和线桥连接起来,这个施工中常用到的技术就是钻孔灌浆技术。不仅可以把桩基与海堤连接起来,形成更具有整体性的,稳定性的码头,而且这种技术使得桩基更为牢固,刚性也较好,施工的具体步骤如下:利用冲击钻对粘土层进行多次冲击成孔,在每次冲击后进行一次回填,一般经过三次以上就可完成,再放置钢护筒。但黏土层到桩的底部位置需要一次性的钻孔成功。

2.2具体的技术分析

(1)对护筒进行埋设时,要注意护筒的选择

护筒根据技术标准设计的进行,如由10mm的钢板制成的,选择护筒的直径也要大于桩基的直径,护筒长度选择要根据实际的土层进行选择。护筒的埋设时,首先要对基坑进行清理工作,通过人工挖掘等对的土层夯实,埋设位置要根据设计中的要求进行选择,保证护筒的中心跟桩心重合,并且确保误差控制在1cm之内。

(2)在冲击钻孔施工中,开始要放慢速度

为保证泥浆不被溅出来,速度一般要小于50cm,当进行到一定深度之后就可正常进行钻孔工作,这个工程中还可采用外加循环来冲击成孔。而为了保证施工的质量,当冲击到粘土层之上的淤泥层时,注意要用石块进行回填后再来进行冲击,回填的次数一般控制在三次左右,可有效的保证成孔的稳定性。

(3)注意对钢筋笼的吊装。

主要是对其施工时吊装的速度与垂直角度注意下,确保速度适当和角度上的准确,避免造成孔壁的破坏。安装到位后用钢筋固定,以保证位置的精确。最后再对混凝土施工工艺注意下,为保证混凝土的供应连续性,就要保证导管埋设的够深,利用各种技术防止出现弊端,导管可上下移动三到五次,移动的幅度大约在5cm左右。

2.3锚杆嵌岩桩技术的运用

锚杆嵌岩桩技术在码头桩基工程的施工中是比较常见的钢管桩技术之一,其较易操作,施工技术也主要是考虑桩力和水平的移动距离,不过此技术的成本较高,在施工中,要一步一步的把钢管深入到底层。要从设备平台的搭建开始,一步一步的安装钻机,套管等,再进行岩层的定位后成孔,再把泥浆灌注进去。这一过程要注意的有:

(1)在成孔中要用到内钻机进行大型的钻孔施工

因此为保证施工的质量与安全,要选择直径较大的孔桩并且将钢管桩深入其底部,不至于在施工时出现泥土影响施工质量,确保管桩内部的清洁。成功后也要注意对孔口的保护,清孔时避免出现损坏孔口等不必要的问题。

(2)针对导向架安装的问题。

一般来说,导向架的安装是在进行工程建设前就要完成的,并且将由钢管和导向盘制作的导向架与其他钢管连接起来,安装时要将卷扬设备等逐一放置到钢管节中。

(3)对锚杆孔的施工注意。

锚杆孔的施工通常选用牙轮钻,然后是合金钻头等。在施工前期就应该先根据地质的勘测情况来结合施工经验选择锚杆孔的施工方式。不过具体情况具体分析,虽然更为标准的技术是基岩锚孔钻进技术,为保证成孔的稳定性,都还是要按照具体的工程实践来进行选择的。锚孔钻成后要进行清理工作,可用气举反循环的方式进行,直到清理工作进行到设计需要深度为止。

(4)锚杆安装和注浆时的注意。

把锚杆,利用卷扬机吊起到导向架的孔口位置,用灌注的导管逐根的连接到锚孔内部,让注浆时的关口距离锚孔底部在20cm左右,然后对此使用注浆泵来进行注浆。注浆的体积应根据钢管桩的要求进行,其中深度要求为锚孔的底部一直到钢管桩的底部。在完成之后抽出导管,再把锚杆置入。

3工程实例分析

3.1工程概况

某大型煤炭中转码头的建设规模,年运输煤炭量为3,000万吨,其中每年的进港量为1,500万吨,出钢量为1,500万吨。码头的结构是采用的高桩梁板式的结构,根据码头区域不同的地质状况,水深以及受力的特点,该码头桩基分别采用了钢管桩、预应力泵方桩和锚杆嵌岩钢管桩的类型。上部结构采用了浇筑桩帽,大节点结构,预制梁、板、现浇面层等。

3.2锚杆嵌岩桩施工技术的控制

本工程装船码头及栈桥均有锚岩桩,锚孔直径为小于300mm,锚杆为2根100槽钢,长6m,深入中风化基岩4m,通过注浆管将配制好的M35水泥浆将锚杆与基岩固结,基岩面层再浇筑3m的C30膨胀砼。锚杆嵌岩桩施工质量较难控制,实施中重点对以卜几个环节进行控制:

(1)施工平台搭设。

根据桩排架不同采取不同的搭设方案,装船码头联桥、防护簇桩、防撞墩锚杆嵌岩桩的施工平台搭设采用桩基夹围囹的搭设;栈桥由于排架间距较大,不能采用自身桩基夹围图搭设平台,为保证已沉钢管桩的自身安全,先把锚岩钻孔的所在排架夹好钢围图连成整体,施工平台采用厚l0mm,直径600mm的钢管桩支撑,用60T浮吊(双钩)配合60型振动锤打入淤泥层以下15~20m。

(2)基岩面层和中风化岩层的确认。

设计要求从基岩进入中风化岩层4m,施工操作中多钻入500mm,以确保符合设计要求,并在第一根桩取样时,请设计及勘探单位技术人员到现场,共同确认。

(3)锚杆安放和灌注水泥浆

桩基工程论文范文第6篇

桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛,下面主要介绍常用的桩基础进行分析,从而提高桩基础的施工技术。一是人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的,这种桩基础技术具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点,因此被广泛的应用到实际的建筑中。二是静力压桩技术。居民区和高层建筑中对施工环境有较高的要求,而静压力桩技术在施工中对环境的影响比较小,施工中没有噪音、无冲击力、操作简单,因此被广泛的应用到建筑工程的施工中。静力压桩基础是对预制桩施工的技术之一,这种技术是利用静力压桩机的自重和桩架上的配重对预制桩施加力的作用,从而可以把预制桩压入土里。静力压桩的过程中会破坏土层的结构,在施工中尽量的避免中途停止施工,这样可以确保施工的质量。三是预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中,原因在于预制桩具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中,在具体的施工中需要注意预制桩顶部的高度以及方向,一旦方向没有确定,在沉桩的施工中就会出现方向的问题。需要对每个桩基础的间距进行控制,防止锤击的时候振幅过大而造成桩基础周围的土变形。四是灌注桩技术。对于灌注桩的施工可以采用冲击法和沉管法。冲击法适应于土质松软的土地,施工的操作简单,但是需要做好防坍塌的工作,而沉管法在施工会将土体挤压变形。在灌浆施工中,需要不仅保证混凝土的施工质量,而且要准确的确定管桩埋入土层的深度,这样才能够延长桩基础的使用寿命。

2建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

2.1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中,桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化,确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中,需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素,这些因素影响着桩基础的施工质量,因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素,因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算,并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素,在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短,采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长,可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。

2.2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分,桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂,对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题,建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力,这样的措施操作简单,而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下,可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况,就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求,需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。

3结语

桩基工程论文范文第7篇

桩基础是高层建筑施工中使用的工程基础之一,桩基础一般是由连接桩顶的承台与基桩一起组成的。如果施工时将桩身全部都埋在土地下,只留下承台在地面上,则称其为低承台桩基础。如果桩身部分露在地面以上,承台高于地面,则说明该桩基础为高承台桩基础。而在高层建筑中,桩基础可以说得到了很广泛的应用。桩基础作为高层建筑的重要组成部分,其特点主要有以下几点:

(一)高层建筑的桩基础具有很大强度的承载能力,可以承担整个高层建筑的竖线荷载。

(二)高层建筑的桩基础具有一定的平衡能力,能够有效地保证建筑的稳定性,不倾覆。

(三)高层建筑的桩基础具有很大的刚度,能够有效地控制高层建筑的不均匀沉降,抑制高层建筑的倾斜。

(四)高层建筑的桩基础具有很强的稳定性,在一些自然灾害下能有效保证建筑的稳定性与安全性。

二、高层建筑桩基础工程施工中的质量问题

高层建筑的桩基础是高层建筑质量保证的基础,但是,由于材料、技术等诸多因素的影响,桩基础工程在具体的实施过程中还是存在着不少的问题。经过调查研究,高层建筑桩基础工程施工中的质量问题主要有以下几点:

(一)施工前的工程勘察出现误差。在进行桩基础的具体施工前,我们必须先对其进行一定的勘察。勘察不仅是桩基础施工前的准备活动,也是桩基础工程施工方案制定的基础。而勘察的数据不准确、对土地性质的分析有误差、持力层的选择错误以及则摩擦力等数据的计算错误都可能会影响桩基础施工方案的设计,从而影响到整个工程的进度与质量。

(二)高层建筑桩基础的设计问题。桩基础工程的施工设计必须经过全面的现场勘查和数据分析才能确定。如果仅仅只是依据片面进行桩基础类型的选择与设计,就很容易使得桩基础的施工变得复杂,并埋下一些难以克制的安全隐患,直接影响到高层建筑的整体质量。另外,桩基础设计上的问题还可能会浪费大量的施工材料,造成成本过高的现象。

(三)高层建筑桩基础施工上的问题。高层建筑桩基础的施工技术是桩基础质量的保证.首先是桩基础施工人员专业素质方面的问题,由于桩基础的设计施工都需要严格的保证,而施工人员专业素质的缺失,会直接影响到桩基础施工的设计、桩基础施工的方法以及桩基础施工的进度与经济效益等。其次是桩基础施工材料的质量问题,再好的工程设计,如果离开了优质原材料的支持,也无法建设出高质量的工程。因此,桩基础施工材料原材料的选择也是造成桩基础施工问题的重要原因之一。

(四)外部的环境对桩基础质量的影响。桩基础的施工设计和方法与施工地的外部环境有很大的关系。例如,在软土地上进行桩基础施工,在施工完成后外部的环境就很容易发生变化,造成大范围的桩基础施工质量问题。因此,在进行施工前,我们就应该先对施工地址有一个全面彻底的调查,并对此进行详细的分析,制定出符合施工地环境的施工方案,以便节约施工的成本,保证桩基础施工的质量,提高整个高层建筑的江济效益。

三、控制高层建筑桩基础工程施工质量的有效措施

在高层建筑的施工中,我们经常会采用桩基础作为施工的基础工程。而桩基础质量的好坏将直接在高层建筑上得到体现。虽然,就目前看来,我国高层建筑桩基础的实施中还存在着不少的问题,但是只要我们采取有效的措施,其问题还是能得到一定的解决。经调查研究,控制高层建筑桩基础工程施工质量的有效措施主要有以下几点:

(一)做好高层建筑桩基础施工前的勘查工作,并进行严格的研究分析,制定合理的施工计划。施工计划是桩基础工程的指导标准,因此,我们必须在施工前就做好合理有效的桩基础施工计划。而施工计划的制定离不开现场情况的勘察,我们在施工前,首先,应该到施工地,对施工地的土地性质、大小、形状等都有详细的了解。其次,我们应该对勘察到的所有数据进行统一的计算统计,以过去的成功案例为依据,制定出合理的施工计划。

(二)根据实际情况选择施工材料,并严格按照施工计划进行工程施工。材料的选择得当与否对整个桩基础的施工来说是至关重要的。因此,我们应该根据工程的资金状况与施工地的具体情况来选择合适的有质量保证的材料。其次,工程的施工必须严格按照施工计划,循序渐进,保证整个施工过程的科学性和秩序性,提高高层建筑施工的工作进度与经济效益。

(三)加强高层建筑桩基础施工人员专业素质的培养。任何一个工程的实施都离不开专业施工人员的参与。桩基础施工同样也需要具有专业素质的施工人员。因此,我们的工程队伍必须严格要求我们的队员学习新的施工技术和理念,加强施工队伍之间的交流,并通过实践不断的充实和提升自己。只有这样我们才能保证桩基础施工计划的科学性与整个施工过程的高效性。

四、总结

桩基工程论文范文第8篇

1.1水泥搅拌桩施工前的准备工作

(1)彻底清理施工现场。为保证水泥搅拌桩在钻孔时符合相关要求,应确保施工地面平整,且应对地面上的垃圾、废弃物、杂物等进行彻底清除,若地面为坑洼,则需适当展开填压处理,确保水泥搅拌桩可向地基中顺利置入。(2)应准备好适当的喷射材料。在水泥搅拌桩施工过程中,所选材料可在很大程度上对其施工质量造成影响,而水泥作为其中重要的原料,其选择应与软土地基相应需求相符合,且水泥在凝固之后的加固效果应符合标准要求。一般情况下,水泥搅拌桩施工中最佳的水泥为较高等级的硅酸盐水泥。(3)需选择适当的施工设备。在水泥搅拌桩施工过程中,钻机为其核心的施工设备,故在施工之前应确保钻机以及其他的设备顺利运送到现场,且应精密调试设备并展开测试,保证设备可在施工过程中顺利应用。对于其他所有进场设备也应进行严格检查,保证其性能完好。

1.2水泥搅拌桩施工工艺分析

(1)在水泥搅拌桩施工中,放线为首要操作,其目的是对定桩位置进行确定。在放线过程中,勘测人员应以施工设计图为依据根据水泥搅拌桩具置展开放线定位,在定位过程中应对施工图纸相应要求严格遵行,尽量将误差控制在最小范围中。(2)钻机设备是展开定位操作的必要设备,应在搅拌桩口正上方放置钻机,根据放线定位结果确保桩位、钻头中心处于同一条直线并保证钻孔垂直度。另外还应调整层向轨至垂直于搅拌轴处,保证钻机主轴倾斜度低于1%。(3)适当调整钻机部位,确保其处理最佳位置,然后可开启钻机,确保钻机所处深度的合理性,同时应保证钻机钻入时喷浆泵同时被开启,以确保水泥自喷浆泵进入搅拌的泥土中,从而充分对水泥及土体进行混合搅拌。另外,钻机钻进过程中应安排专门人员对相关读数进行记录,以确保钻机钻至预期的深度及位置。(4)水泥喷射至桩底后应立即进行搅拌,同时搅拌后应加强对复捣的重视,且复捣应从桩底部开始直到顶部,待复捣至顶部后可终止桩体喷射。从而确保地基中所含的水泥量充足,促使软土地基的承载力及抗压性增大。

1.3水泥搅拌桩施工期间的注意事项

水泥搅拌桩施工期间应加强对施工过程监控的重视,且应认真对的施工过程中所得数据进行认真、清晰的记录;另外,相关人员还应加强对施工现场环境熟悉的重视,并且应认真评估环境可能会对施工质量造成的影响。另外,还应安排专门人员负责水泥用量,并且应严密观察施工过程,及时发现并处理施工过程中存在的问题。同时复捣时应确保复捣次数充足,并且复捣力度应达到要求,从而保证桩体足够稳固。水泥喷浆时相关人员应加强对喷浆实践及停浆时间控制的重视,严禁中途随意停止中断;且应禁止在喷浆未完成前进行钻杆提升作业。除此之外,若施工期间出现喷浆水泥量不足现象则需安排监理工程师对整桩复捣工作进行负责,保证其顺利完成。

1.4水泥搅拌桩的质量检测

(1)施工结束3d后可对水泥搅拌桩进行轻便触探实验,以及时明确水泥搅拌桩桩体内水泥浆的分布情况,探触深度通常应控制在4米左右,且触探桩数应不低于3根。(2)施工结束后第28d则可对搅拌桩的承载力进行检验,检验方式可采用检验单桩承载力及复合地基承载力的方式进行,以及早明确桩基承载力情况,确保其达到质量要求;另外,通过对水泥搅拌桩承载力的检验还测试软土地基整体的承载情况。(3)若在进行上述两种检验后仍难以明确判定桩身质量,则可采用抽芯机对桩身的芯样进行抽取,并对抽取的芯样进行研究,检测桩身强度及完整性。需注意的是该检验需安排专业检验机构进行,且抽取的芯样数量应大于3根。

2搅拌桩位不准问题及相关解决策略

水利工程中深层搅拌桩施工是一项较为隐蔽的工程,且对施工质量的要求较高,因而,这就要求桩体施工实施前相关技术人员必须要加强对施工放样操作的重视,工程实施前需做好各项准备工作,尤其应加强对桩体校准的重视,同时在施工人员完成桩体放样工作后,监理工程师还需认真校核桩位,同时还应认真检测桩位轴线,尽可能确保施工质量,以防由于桩位施工质量不佳而造成返工。另外,水利工程软基处理深层搅拌桩技术实施过程中相关人员还应加强对轴线安放检测的重视,以确保该工序满足工程的质量要求,为保证整个水利工程软基处理质量提供保障。

3结语

桩基工程论文范文第9篇

成孔到达设计标高,经检查合格,立即进行清孔。清孔采用“换浆法”进行。利用钻孔机空转进行泥浆循环,内风管空气吸泥机清孔,孔内浮渣、泥浆稠度降至规定值即结束清孔。清孔一般分两次,沉淀物厚度需小于30cm。清孔时孔内水位保持在地下水位以上0.5~2m,以防止钻孔坍塌,钻孔清理完毕后,对孔径、孔形和倾斜度进行检查。

二、灌注水下混凝土工艺

1.灌注前准备工作

(1)钢筋笼制作与安装桩基钢筋笼制作在工地附近地面平卧进行,按划线逐根放上主筋并与之焊牢,控制平整度误差不大于5cm,上下节主筋节头错开50%,镙旋箍筋每隔1箍与主筋按梅花型点焊固定。钢筋笼四周每隔2m设置定位垫块,制作完成后用12t汽车吊吊装就位。清孔并经检查合格后即下钢筋笼,钢筋笼四周绑扎三角UPVC管制作钢筋垫块,以保证桩的保护层厚度。钢筋笼分两节吊装,两节之间采用焊接连接,采用汽车吊吊装,先吊起第1节钢筋笼,下至距孔口0.5m时,在井口用钢管固定,将上节钢筋笼吊起对准焊接主筋,然后用吊车将钢筋笼吊起,抽出横担,缓缓放入桩孔内就位。钢筋骨架安装就位后,采取固定措施以防浇筑混凝土时钢筋笼上浮。

(2)拼组与吊放导管导管内径为300mm,壁厚3mm,每节长1~2m,每节采用法兰盘、螺栓垫以胶垫连接。下管前检查导管是否圆滑顺直,尺寸是否准确,安装是否严密,并进行密封试验。不符要求须进行修整,修整合格后编号使用。采用吊车分成多节吊入孔内,在孔顶进行连接拼组。

(3)安装混凝土储存斗及浮球灌注水下混凝土必须连续进行,为保证一次灌注足够数量的混凝土,装满一斗灌注一次,储存斗的容量一般为导管总体积的1.5倍或2~3m高桩孔的体积。为了隔水以保证混凝土质量,在导管内安装一浮球,使其能阻水并平稳地浮出水面。

2.水下混凝土浇筑

水下混凝土灌注采用混凝土拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输。同时配备摇臂式泵车,导管法水下灌注。混凝土配合比现场挂牌,混凝土坍落度18~22cm。灌注导管选用φ258涡轮式导管,加密封圈不漏水,导管底距孔底0.3~0.5m,导管固定于孔口架,装上漏斗,下好隔水塞,按计算保证埋管深度大于1.0m的初灌量进行初灌。初灌量计算:Vf=π/4d2(H+h+0.5t)+π1/4d12h1h1=h2γd/γw式中:Vf—初灌量(m3);d—桩孔直径(1.5m);d1—导管内径(0.25m);H—导管埋入混凝土深度(取1m);h—导管下端距灌注前测得高度(取0.3m);t—灌注前孔底沉渣厚度,h1—导管内混凝土高度(m);h2—混凝土液面以上高度,按27m桩深计;γd—泥浆比重,取1.15t/m3;γw—混凝土比重,取2.5t/m3。则h1=h2γd/γw=27×1.15/2.5=12.42m;Vf=π/4×1.52(1+0.3+0.5×0.4)+π1/4×0.252×12.42=3.26m3。则漏斗和储料斗的总容量须大于3.26m3。混凝土的灌注时间控制不少于2m/h。灌注混凝土必须连续进行。在灌注混凝土过程中,经常用测锤测定混凝土的上升高度,逐步提升,拆卸导管,保证导管的埋深。灌注到位后,预加一定高度以保证桩头质量,预加高度确定为0.5m,凿除后按设计整理好钢筋。

三、质量控制方法

1.工序质量检查

(1)孔位、孔深施工过程中经常用钢尺测量护筒或桩孔中心至控制点或控制线的距离检查孔位。钻孔时经常用钻具测量孔深。

(2)清孔包括孔底沉渣厚度检查和孔内泥浆性能检查。泥浆护壁成孔灌注桩的清孔质量检查在清孔结束1h后进行。

(3)孔径和孔形根据设计桩径制作笼式井径器入孔检测。笼式井径器用Ф8和Ф12的钢筋制作,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍。检测时,将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以清除。孔形检查采用开挖检查,即在试桩结束后,直接观测检查桩身形状在相应土层中的变化。

(4)桩孔竖直度施工过程中应多次加强桩孔竖直度的检测。本工程采用圆球检测法,在孔口沿钻孔直径方向设一标尺,标尺中点与桩孔中心吻合,将圆球系于测绳上,量出滑轮到标尺中点距离H。将圆球慢慢放入孔底,待测绳静止不动后,读得测绳在标尺上的偏距e,再根据tga=e/H求得孔斜值并作图。

(5)混凝土浇筑每浇筑50m3必须有一组试件;小于50m3的单桩,每根桩须有一组试件。同一配合比的混凝土,每班至少有一组试件。每组三块试件在同一盘混凝土中取样制作。

2.成桩质量检查钻孔灌注桩质量检测采用超声波法和小变仪法(锤击法)检测,或按监理工程师要求的检测方法进行。在浇注水下混凝土时预埋三根钢管或塑料管。

3.施工中常见问题及处理

(1)护筒冒水护筒外壁冒水,如不及时处理,严重者会造成护筒倾斜和位移,桩孔偏斜,甚至无法施工。冒水原因为埋设护筒时周围填土不密实,或者由于起落钻头时碰动了护筒。处理方法:初发现护筒冒水,可用粘土在护筒四周填实加固;如护筒严重下沉或位移,则需返工重埋。

(2)孔壁坍塌在钻孔过程中,详细绘制孔位处的地质剖面图,特别是粘砂地层及砂层的埋深和厚度,以便对不同土层选用合适的钻头、钻速和泥浆指标等。在钻进过程中,根据地层的变化,对不同土层采用不同的钻进方法。在粘性土钻进,选用平尖底钻头,中等钻速,大泵量,稀泥浆;在砂粘土、粉砂土中慢速钻进,选用平底钻头,控制进尺,大泵量,稠泥浆钻进。在钻孔和清孔过程中,注意保持好孔内规定的泥浆面的高度,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度。在钻孔过程中,如遇到可塑性砂粘土地层时,向孔内投入一定数量的碎石,以防止糊钻,提高钻进速度。如发现在排出的泥浆中不断出气泡,有时护筒内的水位突然下降,这都是塌孔的迹象。其原因为土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等造成。处理方法是保持孔内水位,加大泥浆比重,以稳定孔壁。如缩颈、塌孔严重,或泥浆突然漏失,立即回填粘土,待孔壁稳定后再进行钻孔。

(3)钻孔偏斜造成钻孔偏斜的原因是钻杆不垂直,钻头导向部分太短,导向性差,土质软硬不一,或遇上孤石等。针对地质情况,选用鼠笼型钻头,这种钻头具有切削速度大、排渣性能好、不易粘结等特点,钻进成孔前认真检查机械设备及安装质量,随时观察护筒是否松动和漏水,钻进时采用慢转以保持钻具的导向性,根据地层情况变化,适当调整钻机速度,对砂层适当增大泥浆比重,以较慢钻速通过。钻孔偏斜处理方法是减慢钻速,并提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬层,转入正常钻孔状态。

四、结语

桩基工程论文范文第10篇

关键词:螺旋挤土灌注桩 静压桩 沉管灌注桩

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0075-01

20世纪80年代中后期随着我国改革开放和城市化进程的不断发展,对于桩基工程提出了越来越高的要求。既要注重工程造价,又要注意可持续发展缓解日益恶化的环境问题,同时也要杜绝工程引起的次生灾害。因此挤土桩凭借其无振动、噪声小、污染少、施工速度快、质量可靠、经济实惠、承载力高以及成桩质量有很好的保证等优点而得到广大工程建设者的青睐,并投入了广泛的使用。

螺旋挤土灌注桩(soil displacement screw pile),简称 SDS 桩)属于完全挤土型桩,该技术通过SDS桩钻机施加扭矩及竖向力,使特制的短螺旋挤扩钻头在下旋钻孔过程中将桩孔中的土体完全挤入桩周,并向挤扩后的桩孔中压灌混凝土,最终形成圆柱形桩。与完全挤土型预制桩相比,SDS 桩施工工艺不同,具有无噪音、无振动、适应地层范围广等特征;与长螺旋灌注桩相比,SDS桩无泥浆污染、渣土运输及弃土场地等不良环保及浪费资源问题。由于SDS桩具有技术、环保、成本方面的优势,在国际桩基工程领域,SDS桩占据着重要的地位,该桩型的工程应用领域广泛,使用量大。

虽然SDS桩在国外工程界已经得到推广应用,但无论在国外或是国内,SDS桩的理论研究都远远落后于工程实践。该文总结了挤土桩国内外研究现状,分别阐述了静压桩、螺旋灌注桩和螺旋挤土桩的理论研究价值及工程意义。

1 国内外研究现状

1.1 静压桩研究现状

静压桩作为一种典型的挤土桩,其桩体在自重和静压力的作用下逐渐被压入地基。压桩时将排开相应体积的土体,由于土体瞬间的不可压缩性,桩周土体产生水平及垂直位移。张明义(2002)[2]对静压桩进行了隔时复压试验和静载试验分析发现静压桩的极限承载力随时间 呈双曲线增长。林本海(2004)[1]通过对241根桩的试验检测资料,研究分析了静压桩施工终压力和极限承载力的区别和关系。并认为短桩的极限承载力将小于压桩的终压力,而长桩的极限承载力将大于终压力。同时又提出了静压桩适用的承载力估算的经验公式。陈文(1999)[2]在分析饱和粘土中静压桩的贯入机理的基础上,对静压桩沉桩分析的圆孔扩张理论、应变路径法、有限元分析、滑移线理论和模型槽试验等五种方法进行分析,并提出在传统的平面圆孔扩张理论基础上加以改进,采用准静态空间轴对称方程组对静压桩贯入过程进行模拟,从而得出土移、应力、初始超孔压的空间解析解。周火(2009)[3]通过饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验,发现桩端以上的桩周土体内某点的超孔压增量最大值发生在桩端到达该点水平面时,而当桩端经过该水平面一定深度时超孔压才达到最大值,并且在同一水平面上的超孔压沿径向具有滞后性。

1.2 沉管灌注桩研究现状

普通的沉管灌注桩早在20世纪二十年代就已经出现,60年代引进我国。其具有造价低、工期短、设备和施工工艺简单的优点。80年代后沉管灌注桩逐渐演变,例如夯扩沉管灌注桩,简称夯扩桩,又有中小城市广泛使用预应力管桩。90年代后欧洲国家为了解决降噪和污染问题,逐渐由锤击法向螺旋钻孔法发展。也即是螺旋挤土桩的雏形。刘文华(2008)[4]归纳汇总了沉管灌注桩水平承载力各种设计计算方法,结合沉管灌注桩原位水平承载实验得出了桩受水平荷载作用规律,应用当前流行的几种线弹性地基反力法对桩的水平承载特性进行理论计算。卓建华(2003)[5]研究了由于管桩内壁与土芯间的摩阻力作用,产生封闭效应,形成“土塞”对桩端阻力的影响。认为土塞效应与挤土效应同时存在,提高了桩侧阻力。

1.3 螺旋挤土桩研究现状

螺旋挤扩桩作为典型的挤土桩类型。其利用特制的螺旋钻头将桩孔中的土体挤入桩周和桩下土体之中,并在挤扩成的桩孔中进行混凝土压灌成桩,最终形成圆柱形的挤扩桩。我国岩土工程界在螺旋挤土桩的研究起步较晚。A.shraf Ghalyf (1991)[6]对预制螺旋锚桩的成桩过程进行了试验和理论研究。通过对五种不同几何形状的锚桩进行试验研究螺旋几何形状对螺旋锚桩成桩性状的影响。试验研究成桩扭矩,土表变形,和土中应力发展。同时发展了螺旋锚桩成桩计算模型,可预测成桩时所需的扭矩和竖向压力。M.J.Kenny,等(2003)[7]对长螺旋灌注桩(CFA)成孔过程进行了试验研究。研究发现长螺旋可以以较广范围的扭矩进行掘进,降低钻头的掘进比率可避免对土的扰动。吴敏等(2002)[8]和彭桂皎等(2005)[9]在吸收长螺旋钻孔灌注桩工法(即CFA工法)、日本的钢纤维全螺纹砼预制桩工法,以及德国Pfleiderer Verkehrstechnik GmbH&Co.公司的半螺纹中空预应力砼预制桩(即Europile)工法基础上,开发了灌注螺纹桩和半螺丝桩技术,并投入工程应用。

2 结语

该文主要从挤土桩成桩过程中对周围土体的初始组构造成的影响为切入点,分析研究挤土桩成桩过程中的宏细观机理。因此对挤土桩成桩宏细观机理、承载特性的研究不但有利于提高理论上的认识,充分发挥出挤土桩的优势,而且对于估计挤土桩的施工影响和指导设计更具有现实意义。同时也能针对挤土桩施工中伴随的次生危害提出防治措施。

参考文献

[1] 林本海,王离.静压桩承载性能的分析研究[J].建筑结构学报,2004,25(3):120-124.

[2] 陈文,施建勇,龚友平,等.饱和粘土中静压桩沉桩机理及挤土效应研究综述[J].水利水电科技进展,1999,19(3):38-41.

[3] 周火,施建勇.饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究[J].岩土力学, 2009,30(11):3291-3296

[4] 刘文华.沉管灌注桩水平承载特性试验分析及计算方法研究[D].沈阳:东北大学, 2008.

[5] 卓建华.软土中管桩、沉管桩、钻孔桩承载力的分析[D].杭州:浙江大学,2003.

[6] A.shraf Ghaly.Adel Hanna.Ghaly. Experimental and Theoretical Studies on Installation Torque of Screw Anchors[J].Canadian Geotechnical Journa,1 991,28(3):353-364.

[7] Kenny,M.J.Guasti,S.,ZsaL P.Continuous flight auger boring in sandy soils[C].BGA International Conference on Foundations,Innovations, Observations, Design and Practice,2003:433-441.

桩基工程论文范文第11篇

关键词:桩端注浆;群桩;单桩;分析

0.引言

钻孔灌注桩在实际工程中得到了广泛的应用,而桩侧和桩端注浆是解决灌注桩承载力不足和沉降过大的一种有效的方法在工程中得到越来越多的认可。但是由于理论存在诸多问题,导致在实际工程中存在一定的盲目性,比如,注浆时间是多长,注浆量是多少,注浆后桩的承载力是多少等一系列问题尚不能完全解决,还有,注浆群桩理论尚不成熟,但在实际工程中往往都用的是群桩,注浆单桩和注浆群桩存在哪些异同点在工程试桩时是无法解决这个问题。故本文通过有限元分析注浆单桩的承载性状和注浆群桩的承载性状,得到一些有益的结论。

1.模型的建立

本文有限元分析的计算参数及模型。桩、土、垫层及承台均采用节点SOLID42单元;网格由程序自动完成,在桩顶和桩端进行网格加密;计算域水平方向从荷载板边缘延伸一倍荷载板宽度,竖向方向计算至桩端一倍桩长。边界条件为:两侧边均无水平位移,底边完全固定。计算采用各材料的力学参数见表1-1,对某些参数影响作用进行分析时,它的取值有所变化。

本文所选取的参数来自于浙江某地的实际工程,且进行了注浆单桩的载荷试验。

由于实际工程比较复杂,有限元模型不可能将实际情况全面考虑,因此,为使问题简化,在有限元计算中做如下假定:

①同一种材料具均质、各向同性性;

②土体界面及承台与垫层之间均无相对滑移;

③把地基土只划分为一个土层。

④桩间土体和垫层为连续的弹塑性体,符合Drucker-Prager模型;

⑤ 桩体和基础均为线弹性体。

注浆群桩和未注浆群桩的桩长取30米,桩径取1米。桩间距采用1.5米、2米和2.5米进行6桩分析,采用一般进行分析。

建立有限模型与实际工程中注浆单桩进行了对比分析,得到的结论是该模型中所提供的参 数基本上是符合该工程的实际工程地质条件。

2.注浆单桩和注浆群桩中基桩桩体性状分析

(1)注浆单桩受力分析

1)承载力方面

通过图2-1中单桩注浆实验载荷试验的结果分析得到,桩端经过注浆后承载力明显比未注浆桩提高幅度大。这是因为:①桩端注浆,在桩端形成一个较大的一个扩大头,这样就相当于增加桩端的受力面积,相应的承载力就提高较大,然而,该扩大头和未注浆桩的扩大头不尽相同,主要表现在未注浆桩的扩大头可以提高桩的承载力,但扩大头上部一段桩的长度不能计算桩侧阻力(桩基规范规定),而注浆桩不但在桩端形成扩大头提高承载力,而且浆液随着桩的侧壁向上爬升,这样提高了桩侧的摩阻力,因此,桩侧阻力和桩端阻力同时增加。②桩端注浆改善了桩端土的性质,使桩端模量增大,同时,在注浆时,浆液沿着桩侧向上爬升,按照桩基规范,浆液爬升高度可达6米,这样,桩的侧壁阻力增加,这样,桩的整体承载力就提高。

2)沉降方面:

从载荷试验p-s曲线上分析,未注浆桩的沉降量较大,而注浆单桩沉降较小,这一点已经有很多工程得到结论。这主要的原因桩体注浆后在桩端形成的扩大头,受力面积增大,按照桩基规范,桩端面积增大,桩端附加应力减小,这样,对桩端土的附加应力就比较小,所以,沉降比未注浆的桩要小。另一个原因是是桩端注浆改善了桩端土的模量,土的压缩性较小。综上所述,注浆后的桩沉降量比未注浆桩小。

(2)注浆群桩受力分析

1)承载力方面

通过图2-2可知,注浆群桩中的单桩承载力比未注浆单桩承载力大,但是和注浆单桩相比,承载力较小,注浆群桩中的基桩比注浆单桩承载力小的原因是虽然群桩进行了注浆,桩端土体得到了改善,但是,桩端形成的扩大头模量大,但是扩大头与扩大头之间土的模量相对还是较小,桩体仍然以摩擦型为主,仍然存在群桩效应,即桩与桩之间相互影响,这样的结果使得出现上述结果。

2)沉降方面

通过图2-2可知,注浆群桩中沉降比未注浆桩小的原因和注浆单桩一样,是因为桩端形成扩大头,增加了桩端截面积,这样减小了桩端的附加应力,在应力扩散中,土中的附加应力相应也较小,沉降较小,但是,注浆群桩沉降比注浆单桩沉降较大的原因在于群桩中存在群桩效应,桩体间相互影响,这样沉降就相对要大。

3.结论

通过未注浆单桩和注浆单桩的静载荷试验和群桩的有限元分析得到以下结论:

(1)从承载力方面讲,注浆单桩承载力提高幅度最大,而未注浆单桩承载力较低,注浆群桩中的基桩处于中间。

(2)从沉降方面讲,也有此规律,注浆单桩沉降量较小,注浆群桩沉降量次之,未注浆单桩沉降量最小。

工程,甚至建设项目,就形成一个多层次,大系统的模糊综合评判系统。这种方法理论性强,实用性好,并具有可操作性,结果客观合理,通过它的量化分析,可以为质量评定工作提供有益的信息。

在实际工程中往往是依据注浆单桩的载荷试验来设计注浆群桩,通过本文分析得出上述结论,在实际设计中需要注意的问题是不能完全根据注浆单桩的承载力来确定注浆群桩的承载力。而是需要分析具体工程地质特性、桩间距等一系列情况最终确定。

参考文献

[1] 高文生.后压浆灌注桩单桩承载力性状的研究[D].北京:中国建筑科学研究院,1997.

[2 ]黄吉龙、陈锦剑.桩端后注浆灌注桩竖向承载性能的数值分析[J].上海交通大学学报,2006.40(12).

[3] 黄生根、曹辉.软土地基中应用后压浆技术的机理研究[J].岩土工程技术,2002.16(1).

桩基工程论文范文第12篇

关键词:CFG桩,PHC桩,组合型复合地基,承载力

1 前言

所谓多桩复合地基,是于松软土中构筑两种或者两种以上的桩体,或虽属同一类桩体但其集合尺寸不同的两种或两种以上桩型构成的复合地基,皆称为多桩型复合地基。本工程由于所承受的竖向荷载很大,故采用CFG桩和PHC桩组成的多桩型复合地基,两种桩型均可以提供较大的负荷强度,以补偿地基承载力的不足。本复合地基型式是一种新的多桩型复合地基的实际应用,对许多工程具有参考价值。

2 组合型复合地基的理论分析

为分析方便,将复合地基中荷载分担比高的CFG桩型定义为主控桩,PHC桩型为辅桩,本工程为此两种桩型组成的复合地基。

下面先就两种桩型组成的复合地基承载力计算公式进行推导,并可推广到两种以上桩型的复合地基。

2.1由天然地基和主控桩复合形成复合地基,视为一种新的等效天然地基,其承载力特征值为fspk1 。

2.2将等效天然地基和辅桩复合形成复合地基,求得复合地基承载力即两种桩型复合地基承载力。

具体推导如下

基础下天然地基土的承载力特征值为fak 。主控桩的断面面积为Ap1,平均面积置换率为m1 ,单桩承载力特征值为Ra1。则主控桩和天然地基形成的复合地基承载力特征值为

(1)

式中

1―桩间土承载力提高系数,与土性和主控桩成桩工艺以及主控桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,1=1;

1―桩间土承载力发挥系数,一般1≤1。

基础下辅桩的断面面积为Ap2,平均面积置换率为m2,单桩承载力特征值为Ra2。辅桩与承载力特征值为fspk1的等效天然地基复合后的承载力即为多桩型复合地基承载力,即

(2)

式中

fspk―多桩型复合地基承载力特征值;

2―桩间土承载力提高系数,与土性和辅桩成桩工艺以及辅桩的桩径、桩距等有关。对非挤土成桩工艺,2=1;

2―桩间土承载力发挥系数,一般2≤1。

3 实际工程概况及现场地质情况

本工程采用Ф400 CFG桩和PHC-A400(95)桩双重复合地基,要求处理后的复合地基承载力特征值fak≥550kPa。桩身材料:Ф40CFG桩采用C30砼,设计桩长16.5米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=690kN,试验桩顶标高-9.20。PHC-A400(95)桩设计桩长6米,单桩竖向抗压承载力特征值为Ra=900kN,试验桩顶标高-9.20。多桩复合地基静载荷试验桩位及承压板尺寸如下图:

根据岩土勘察报告,各层土承载力特征值及CFG桩和PHC桩桩侧阻力特征值如下:

注:第3层:粉质粘土;第4层,粉土;第5层:粉质粘土;第6层:粉土;

第7层:粉质粘土;第7-1层:粉土;第8层:粉土;第9层:粉砂;

第10层:粉砂;

4 本工程多桩复合地基承载力理论计算

根据各土层承载力,按照组合型复合地基承载计算方法,理论计算所得的多桩型复合地基承载力特征值为600kPa左右,试桩施工完毕后经现场静载荷试验结果如下。

5 现场静载荷试验结果

静载荷试验采用慢速维持荷载法,经过现场试验,试验结果如下表所示:

5.1所测5根PHC管桩的单桩竖向抗压静载荷试验结果见下表1:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 1080 68.27 900

2 720 68.73 540

3 1440 76.89 1260

4 720 65.73 540

5 1080 80.00 720

5.2所测3根CFG桩单桩竖向抗压静载荷试验结果汇总见下表2:

序号 最大加载量(kN) 最大沉降量(mm) 承载力极限值(kN)

1 2760 68.49 2622

2 2208 62.81 1932

3 3174 67.08 3036

5.3所测3组组合型复合地基静载荷测试结果见下表3:

序号 最大加载量

(kPa) 最大沉降量

(mm) 承载力特征值(kPa)

1 1100 19.16 550

2 1320 30.87 660

3 1320 51.18 660

6 现场静载荷试验结果分析

本工程由于计算建筑物荷载要求大而要求加固后的复合地基承载力较高,单一CFG桩复合地基方案不能满足设计要求的承载力,采用PHC桩和CFG桩组合的多桩型复合地基方案。由于此前无此方面多桩复合地基经验,故先进行试桩试验。

5根PHC管桩试验结果显示,管桩承载力离散性较大,最大为900kN,最小仅为540kN,根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,以上5根单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(720kN)已大于平均值(792kN)的30%(270kN),根据规范要求,无法进行评定。由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为300kN。

3根CFG桩根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)的有关规定,单桩的竖向抗压承载力极限值的极差(1242kN)已大于平均值(2484kN)的30%(745.2kN),根据规范要求,无法进行评定,由于低值承载力出现的原因并非偶然的施工质量造成,则依次去掉高值后取平均值,直至满足极差不超过30%的条件。根据规范要求,单桩承载力特征值为966kN。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的有关规定,复合地基承载力特征值为623kPa。3组复合地基静载荷试验曲线如下:

3组组合型复合地基静载荷试验p-S曲线

根据现场静载荷试验结果,理论计算所得的组合型复合地基承载力与实际情况比较吻合。但是由于PHC管桩和CFG桩的单桩静载荷试验结果离散性太大,担心将来大面积施工时单桩承载力不太好控制,故本工程基础最终没有采用此种组合型复合地基形式。但是试验结果说明,组合型复合地基可以大大提高地基土的承载力且满足有些工程的特殊布桩要求,是种很不错的地基处理手段。

6 结语

6.1从工程实用角度出发,本工程实例证实多桩型复合地基承载力计算方法是可行的。

6.2不少地质条件和工程实际情况,采用多桩型复合地基,具有良好的技术、经济效益。对于本工程来讲,采用多桩型复合地基要比灌注桩成本节约一半左右。

6.3目前工程中已逐渐采用多桩型或长短桩型复合地基,而关于其计算探讨的不多。将来除理论研究外,尚需要积累更多工程实例,使其计算方法不断完善和优化。

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桩基工程论文范文第13篇

论文摘要:桩基础是一种古老、传统的基础型式,又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年来,由于工程建设和工业技术的发展,桩的类型和成桩工艺,桩的承载力与桩体结构完整性的检测,桩基的设计水平,都有较大的提高。然而,由于土的变异性及桩基与土相互作用的复杂性,迄今成桩质量的控制与检测,桩基的计算理论与方法,仍然是不够完善而有待研究发展的。本文对单桩和群桩的沉降计算方法进行了综述,并阐述了它们的适用条件。

桩基础在房屋建筑中是一种很常用的基础,在桩基设计中,最主要的是确定竖桩的承载力与沉降,尽管在过去漫长的时间内,从事岩土工程的研究者和工程师们,为了精确计算和预测桩基的沉降,曾进行过大量的研究,提出过一系列的计算桩基沉降的方法,但时至今日,对桩基沉降的预估仍然不熊充分地反映真实的情况。

1单桩的沉降分析计算

1.1荷载传递分析法

荷载传递分析法是单桩荷载一变形分析最常用的一种方法,这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的反应。其基本的概念是:将桩离散为一系列等长的桩段(弹性单元),每一桩段与土之间的联系用非线性弹簧来模拟,桩端处土体也用非线性弹簧与桩端联系。

在运用荷载传递曲线中,该法假定任意点的桩位移仅与那一点的摩阻力有关,而与桩其它位置的摩阻力无关,故没有考虑土体的连续性,所以对分析桩群的荷载沉降关系是不合适的。

为了获得现场的荷载传递曲线,需要安装许多的仪器进行桩的荷载试验,且试验成果推广到另外场地并不一定是完全成功的。

1.2剪切变形传递法

Cooke(1974)提出了摩擦桩荷载传递的物理模型,该模型为了简化计算,作了一系列假定并认为:当荷载水平p/pu较小时,桩在轴向荷载尸作用下沉降较小,桩土之间不产生相对位移,亦即桩沉降时周围土体亦随之产生剪切变形,剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周围土体中;摩擦桩一般在工作荷载作用时,桩端承担的荷载比例较小,沉降主要是由桩侧传递的荷载所引起。

1.3弹性理论法

弹性理论法是对桩土系统用弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与位移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩,桩对桩以及土对土的共同作用模式。以弹性理论法为根据发展出一些计算单桩沉降的方法,这些解法虽略有不同,但一般都基于桩的位移与临近土位移的协调条件,为此,借助于轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移,又应用荷载作用于半无限体内某一点所产生的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。由于弹性理论假定桩土界面普遍满足弹性即界面不发生滑移这一条件,沿界面诸相邻点的桩位移应与土位移相等,由此即可求得桩身摩阻力和桩端阻力的分布,并进而求得桩的位移分布。

1.4单向压缩分层总和法

单向压缩分层总和法就是根据各土层的参数分别计算各层的沉降后总和求得总的沉降量。这种浅基础的最终沉降量的常用计算方法在桩基设计中,主要用于大直径的的单桩(墩),考虑到其桩侧阻力的荷载分担比相对较小,桩端底面积大且其荷载分担比也较大,因此可仿照扩展基础采用单向压缩分层总和法计算沉降。当用以计算深基沉降的其它条件相同时,用明氏应力分布求得的最终沉降与实侧推算结果较为接近;而用布氏公式算得的值要比实测值大1/2至1/3,并且给出的实用应办计算公式及附加应力系数表格。用分层总和法分析单桩沉降时,要考虑压缩层的计算深度,可参照文献[17][20]的有关规定确定,或按照一些实甩的经验公式确定。

2群桩的沉降分析计算

2.1弹性理论法

弹性理论法群桩沉降分析的塞本假定与单桩相同,其主要依据是Mindlin解的位移与应力解,以此为基础形成位移法和应力法,此外还发展了一种简化弹性理论位移法,以位移解为基本解,但采用应力法中关子桩侧摩阻力为线性的假定,在位移基本解的积分中舍去高阶无穷小量。以Poulos,Buterfield,Davis,Geddes等的群桩沉降弹性分析理论为基础的计算体系中,叠加法是比较成熟和应用较广的一种简化方法,详细阐述了其原理和计算过程,该法在忽略桩对土位移的加强效应简单的假定基础上,把单桩的分析扩展到桩群,

2.2实体深基础(等代墩基)法

实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算群桩沉降的方法该计算模式是将承台下的群桩及桩间土看作一个等效墩基的一个实体深基础,在此等代墩基范围内,桩间土不产生压缩如同实体墩基一样工作,然后按照扩展基础的沉降计算方法来计算群桩的沉降。

由于计算时考虑的前提条件不同,研究者提出和使用着计算的不同模式,其主要差别在于选用的假想实体基础底面的位置不同,以及对地基土中附加应力的考虑和计算不同根据桩距地基土的性质不同,桩间土实际上是会产生不同程度的压缩变形,另一方面假想的实体基础存在着侧面剪应力的扩散作用为了消除这些差别对群桩沉降计算的影响人们采取了一些措施,集中表现在所采用的模式上。这些措施是:

1.变动假想实体基础底面的位置,以考虑桩间土存在压缩变形的可能,这是Peck和Terzaghi等人建议的模式Peck等建议将假想实体基础底面置于桩端平面以上 高度处, 取为桩长的1/3处(桩位于均匀并土中时)或进入持力层深度的1/3(桩穿过软弱土层并进入坚硬土层时〕这种建议涉及的影响因素过于单一,因为假想基底位置上升的因素很多,采用此法不能全面反映这些情况。

2.从群桩桩顶按一定斜率(例如 角或1:4斜率)向下扩散增大假想实体基础底面积,以考虑桩群总剪应力对沉降分析的影响,这是Tomlinson等人的模式。

3.为了改善地基土附加应力估计的精度,近年来国内外根据半无限弹性体内集中力的Mindlin公式发展了一些估计桩基荷载作用下地基土附加应力的方法,还有一种将Mindlin解与Boussinesq解对比来估计等代墩基的等效基底附加应力。

2.3等效作用分层总和法

等效作用法最早由黄强,刘金砺,(1940)提出,随后被健既桩基技术规范推荐采甩此法系将均质土中群桩沉降的Mindlin解与均布荷载下矩形基础的Boussinesq解之比值用以修正等代墩基的基底附加应力,然后按一般分层总和法计算群桩的沉降。

3结语

本文对目前国内外桩基础的沉降计算理论进行了分析,包括单桩和群桩的沉降分析,并对它们的优缺点和适用范围进行了论述,但应该注意,在实际中,要采用何种理论要看实际的情况而定。

参考文献:

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桩基工程论文范文第14篇

关键词:长短桩 桩基础优化设计工程应用

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

近些年,长短桩复合地基处理技术也得到了越来越多的应用,在已有的工程实例中,在深厚软土地基上使用刚性和刚柔性长短桩复合地基,并且取得了很好的效益,加上现阶段土木工程的发展,可以预见,长短桩复合地基具有非常广阔的应用前景。长短桩地基处理技术的理论在进一步完善,实际工程中也在不断的总结经验。在工程实际中,它不仅能够有效地提高地基的承载能力,而且大大降低了工程造价。

1长短桩复合地基的特点及工作机理

1.1长短桩复合地基的特点

下面分别介绍刚柔性和刚性长短桩复合地基的特点:

(1)刚柔性长短桩复合地基

这种地基是近些年来才逐渐被大家所重视的。由于在软土比较深厚的地区,刚性长短桩理论下的设计会造成桩数过多,桩与桩之间的距离太近,这样不仅需要较大的工程造价,对于单桩承载能力的充分发挥也是极其不利的,而刚柔性长短桩复合地基能够很好地解决这问题,它能够充分地利用桩与桩之间土壤的承载能力,恰到好处的控制地基的沉降,从而节约成本。

(2)刚性长短桩复合地基

该种复合地基的材料都是刚性桩,这在一定程度上限制了使用范围,对使用的地质条件有较高的要求,需要两层理想的桩端持力层。它将短桩、长桩、桩间土这三者结合起来,形成了三元复合地基,长桩所采用的材料为钻孔灌注桩,短桩所采用的材料为预应力薄壁管桩。长桩能够有效地承受荷载,将压缩层的变形降到最低,短桩是长桩辅助,它没有直接的利用桩间土的承载,而是在短桩的基础上,利用桩间土的深层承载力来补偿承载力。

1.2长短桩复合地基的工作机理

周所周知,桩和桩间土在地基承受垂直荷载的情况下会发生相应的形变,由于桩的模量大于土的模量,所以桩的变形要小于土的变形,因此为了能够在变形的过程中,桩依然可以向上刺入褥垫层,在基础的下面铺设一定厚度的褥垫层,这样一来,褥垫层可以不断调整桩与桩间土之间的应力分布,使得在任何一种荷载情况下,桩和桩间土都能够协同工作。相比如单一的长桩和短桩,长短桩采用的分布方式是长桩和短桩间隔布置,加固的桩间土处于三向应力的状态,也能够使得天然土积极的参与工作。在竖向上,长短桩复合地基能够有效利用桩的工作长度,将长桩设计成刚性桩,短桩设计成柔性桩,从而人为地构成了3层地基。第一刚度采用柔性桩+刚性桩+土,第二刚度采用刚性桩+土,第三刚度采用天然土。

由于天然土层表现出的外在特性是下部土层强并且上部土层弱,采用上述长短桩分布方式,在很大程度上改变了复合地基的变形场,能够起到很好的补偿效果。同时,在附加应力方面,基底所承受的附加应力是最大的,随着深度的增加,附加应力会逐渐减小,长短桩复合地基合理的刚度分配能够有效地控制地基的沉降,在附加应力较大时,地基的刚度也较大;附加应力减小时,地基的刚度也会减小。

3长短桩复合地基在实际工程中应用优化设计

对于长短桩复合地基的设计,包括很多方面:选择桩型、确定桩长和桩径、设计垫层等等。设计的原则是满足地基承载力和沉降变形,同时也要满足经济性要求。因此,长短桩复合地基的优化设计非常有必要。在设计上,要注意以下几个问题:

(1)在桩型的选择上,首先要对工程地质条件进行分析,可以采用桩体强度较高的刚性桩作为长桩。为了充分利用桩体材料的承载潜能,达到较好的经济效果,尽量使桩身提供的承载力接近桩侧摩擦力和端承力。根据浅部土层的性质,可以采用散体材料或者是柔性桩作为短桩。

(2)对于长短桩桩长的选择,要根据建筑物对承载能力的要求以及土质的条件、设备等因素来确定,对于短桩应该穿透浅表的软土层,长桩在短桩的基础上,还应该考虑到沉降控制的要求,桩端恰好落在持力层上为宜。如果遇到软土层较厚的情况,设计时应该着重考虑沉降控制。

(3)可以采用下列方法确定长短桩的具体数量。首先假定短桩的数量,接着进行短桩复合地基承载力的计算,按照工程项目设计的复合地基承载力标准算出长桩的置换率,进而计算出长桩的数量,最后验算长短桩复合地基的沉降能否达到工程项目的设计要求。若是长短桩复合地基能够达到工程项目设计的沉降要求,就可以采用计算得出的长短桩的数量方案。改变短桩的假定数量,并且重复上述计算,找出可以采用的全部设计方案。综合分析这些方案的经济性,确定最佳的长短桩数量设计方案。

(4)设计褥垫层。褥垫层在长短桩复合地基中发挥着重要的作用,其有助于将桩间土与桩联合起来。褥垫层通常是散体材料,创造了长短桩的桩体向上刺入的条件,能够确保桩间土和长短桩共同承担荷载。褥垫层能够降低桩顶应力集中的程度,改善长短桩的桩体受力情况,有效发挥桩间土的承受荷载作用。褥垫层的密实程度、厚度、颗粒组成影响着它的受压流动性,因此可以通过调整褥垫层的密实程度、厚度和颗粒组成调整荷载比例。在工程实践中,根据长桩桩端土层和土层性质确定褥垫层的厚度,通常情况下褥垫层厚度应当为20-30cm。如果长桩桩端土层坚硬,或桩间距过大,就可以适当地加大褥垫层的厚度。可以采用级配砂石、碎石、粗中砂作为褥垫层的材料。

4工程应用

以温州市龙港镇的某工程为例,该工程的总建筑面积为176800m2,表1给出了该工程的土层物理力学性质,比较地基的各种处理方案有:1)短桩方案。如果选择桩型为426的沉管灌注桩和400的薄壁管桩,会使得桩型的沉降量变大;如果采用600的钻孔灌注桩,虽然可以保证施工质量,但是会大大提高工程造价,延长工期。2)长桩方案。若采用600的管桩,很容易引起桩身的倾斜,降低桩的稳定性,给安全带来了隐患;如果采用800的钻孔灌注桩,会大大提高工程造价。3)刚柔性桩复合地基。它能很好的利用桩间土的承载能力,形成三元复合型地基,在满足设计要求的同时,减少工程造价,符合实际工程的需要。

表1主要土层的物理力学性质指标

结语

长短桩复合地基能够合理的改善平面和竖向的刚度组合,从而形成一个三维的应力状态。它不仅能够提高桩间土的参与效益,同时也有效的提高了地基的强度,减少沉降,显著降低工程造价,其应用前景巨大。本文论述了长短桩复合地基的特点和作用机理以及优化设计,在现阶段,该理论和设计仍处于研究探索阶段,在目前的现行规范中,还没有对承载力及沉降计算的方法进行系统的研究,在今后的发展中,该技术也一定会越来越成熟,理论与实际得到共同进步。

参考文献

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桩基工程论文范文第15篇

关键词:群桩横竖向作用力群桩效应系数

中图分类号:TU473文献标识码: A

桩基础凭借着其承载力高、受力合理 、安全可靠的优点,在基础工程中得到 了广泛地应用。鉴于此,对桩基础承载力的研究显得尤为必要。本文通过总结前人对群桩的破坏机理的试验和理论研究,分析群桩效应的影响因素,指出横竖向作用力下群桩效应系数的计算方法,这样既可以清晰罗列出已有研究成果,也可以分析有横竖向力共同作用的群桩承载力,而不是单一的对只受横向或者竖向力的桩群的研究。

1群桩效应的影响因素

制约群桩效应的主要因素,一是群桩自身的几何特征,包括承台的设置方式、桩距、桩长及桩长与承台宽度比、桩的排列形式、桩数;二是桩侧与桩端的土性、土层分布和成桩工艺。具体来说,有以下几点:

土质,一般说来 ,土的内摩擦角较小时,土中应力扩散角也相应较小。土中应力在纵向上的影响加剧,而在横向上的影响则减弱 。但试验表明,土的类型和密度与群桩效应系数无明显关系。

桩距、桩数的影响,随着桩距的增加群桩效应的影响在减弱 ,美国《钻孔桩基础设计与施工规范》以及德国《大口径钻孔灌注桩规范》都规定 ,当沿荷载方向的桩距大于 8D时,不考虑群桩效应。群桩效应还受到桩数的影响,桩数越多,群桩沉降越大,其沉降增幅也越大;桩数越少,其沉降越小。

桩身位移的影响,以前学者们认为群桩效应受到入土深度的影响,桩间土体松动,产生较大的群桩效应;在地基的深层,虽然荷载较大,但是由外荷载引起的变形较小,产生较小的群桩效应。尤其埋深在大于 10倍的桩径以上 ,在工程上往往可以忽略。

伴随着桩长的增加 ,群桩中桩与桩之间的相互影响越来越严重,群桩效应也就得到相应地加强 ,群桩中基桩的极限承载力下降。

桩顶边界条件的影响,由于试验数据的局限性,还不可能评估桩顶的约束条件的影响,研究得很不够。

2群桩效应系数计算方法

大多数的工程实际中,往往是群桩和承台共同承担水平荷载。对此,研究群桩问题需首先应回答如下两个问题:(1)确定桩一土相互作用对群桩工作影响的折减系数,(2)上部结构传来的荷载如何在各桩中分配。过去几十年的发展,群桩的分析方法主要为:

(1)p一y折减系数法:P一y折减系数法这种方法包括p一因子法和群桩效应系数法,通过对单桩p一y曲线法考虑一个经验修正系数得到的。

(2)弹性理论法:类似于单桩的弹性法,但研究群桩时,研究对象为三维、线性弹性连续体,还需将桩一土相互作用的弹性影响系数考虑进去,这些系数反映由于群桩中相邻桩移动导致桩自身水平位移和转角的变化。

(3)混合方法:它是一种非线性p一y曲线法和弹性理论方法相结合的方法,利用p一y曲线法模拟每根桩周围由于“遮蔽效应”引起的土位移变化部分,利用弹性理论法近似桩一土相互作用效应。

(4)有限元法:有限元法的适用范围相当大,对桩、承台、土、甚至上部结构,可分别采用不同的本构模型模拟。群桩程序中用三维的两节点的梁单元模拟桩,9节点的壳单元模拟承台。桩一土相互作用面常用界面单元来模拟。众多有限元分析中,有各种各样土的应力一应变关系模拟方法。

3小结

本文通过对群桩效应承载力的分析总结,可以看出,计算群桩效率的方法越来越精确,但都存在问题,还需进一步研究,特别是水平荷载作用下的承载力分析。在计算机高速发展的时代,有限元法有绝对的优势,但前面的理论是基础。刚度相同的单多桩比较,群桩在地震和撞裂破坏后都有应力重分布,较单桩更有优势,故值得进一步研究。

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