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桩基础技术论文范文

桩基础技术论文

桩基础技术论文范文第1篇

具体说来,桩基础施工就是建筑工程的基石,是由基桩和装顶组合在一起所构成的。根据桩端支撑状况的差异可将其分为高承台桩基和地承台桩基两种,而前者因施工工艺的不同,又由灌注桩和预制桩构成。使用率较高的施工方法一般有静压法、水冲法、敲击法等。若遇到了暴雨或地震等恶劣天气,则桩基础强有力的竖向承载力能够发挥非常积极的作用,它可以将建筑的竖向荷载分散至附近地表和地下,增加建筑的稳定性,将坍塌或倾斜等问题发生的可能降到最低。建筑工程中使用桩基础的一大原因是它能显著增加整体结构的稳定性。进行桩基础的施工时,一定不能忽视地基变形、承载力变化的影响,这就要在事先严格进行勘测工作。桩基础施工和其他工程的施工有着一定的差异,它的工作量很大且费用较多,并且对施工现场的地质状况等有着严格的要求,所以在施工期间,必须事先开展勘测工作,保证桩基础工程具备较高的承载力和防震性能。

2桩基础技术的实际应用

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。首先是人孔挖孔桩基础施工。该施工方式纯粹是由人力来进行的,它的主要特征是操作简单、花费少、承载力弱、工作量大等,所以在小型建筑的施工中应用广泛。其次是静力压桩施工法。在人口密集处或者是高层建筑中进行施工时要尽量减小对环境的影响,而静压力桩施工技术正好能解决这一问题,施工时低噪音、低冲击力,所以在这类建筑的施工中有着普遍的应用。静压力桩基础属于预制桩施工技术的一种,其工作原理是借助静力压桩机及桩架上的重力对预制桩产生压力,进而将预制桩压进土中。使用这种方式进行工作时可能会毁坏土层的结构,所以要尽量连续完成,以提高工程整体质量。再次是预制桩的施工。这种方法一般在高层建筑中使用,它的强度很高并且原料利用率高。开展工作时是借助沉桩机械将预制桩压进土层内部,施工期间要特别重视预制桩底部的高度和方向,万一方向不够准确,则会影响沉桩工作的顺利进行。施工中要把握好各桩之间的间隔,避免因锤击力太大而使桩基础附近的土壤结构发生形变。最后是灌注桩的施工。使用这种方式进行施工时多采用冲击法和沉管法。前者在土质较松软的地方适用,且操作工艺简捷,不过要做好防坍塌的处理,可后者会将周围的土体挤压致变形。施工期间,不但要保证混凝土浇筑的高质量,还要科学的把握管桩的入土深度,才能有利于桩基础的长期使用。

3建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

桩基是建筑的根本,在建筑工程中必须重视桩基的建造,以保证整个建筑工程的顺利完成,并确保建造结构的稳定性与牢固性。在建筑工程土建施工中,桩基施工技术的运用十分广泛,并对整个建筑的质量产生最直接的影响,桩基检测技术的运用,则为保证施工质量起到了至关重要的监测作用。建筑工程施工中常见桩基础技术应用如下:

3.1桩基础技术应用分析

进行建筑工程的施工时,必须要认真选择桩基础,这样才能保证整体工程的质量。在确定桩基础时要结合实际的建筑环境,选择最适宜的桩基础,一般需要符合下列三个关键点:首先是要符合土体的实际状况。进行桩基础的施工时,必须综合考虑土壤种类、桩端持力层深度、地下水状况等众多因素,这对于桩基础的质量有着很大的影响,所以在施工期间必须要结合桩基础的结构等确定最适宜的桩基础类别;其次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等进行精确的有关荷载量的计算,还要设计最符合实际状况的桩基础;最后是要把握好工程进度。实际施工进度对建筑工程的整体质量有着很大的影响,所以在施工过程中必须制定科学的方案来控制好施工进度。若工程的建设周期不长,就可以使用施工速度较快的静压力桩施工方式来完成工作,但是在工期相对较长时,就可以使用普遍使用的人工挖孔桩技术来完成工作。

3.2桩基础技术施工的质量控制

现代的建筑工程施工中,采取桩基础,既节省了施工工期,又保证了工程质量,并取得了相应的经济效益和社会效益。随着现代科学技术的发展桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法,都有了很大的演进。桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑、重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式。现今的建筑工程施工中,桩基础技术是一项重要的施工内容,其施工质量也和建筑整体工程的质量有着密切的联系。桩基础的施工具有较高的难度,所以我们必须不断提高桩基础施工的工艺。但在实际施工期间依然不可避免的会出现许多质量方面的问题,如斜角过大、桩位位移、单桩承载力差等。对于这些问题,在施工期间必须制定高效的解决措施:(1)补桩法、纠偏法。前者是借助承台和地下室结构来承担静压力装所造成的反力,它的优势是施工简便,还能更好地保障工程质量。若桩体出现了一定的倾斜却未断裂就要使用纠偏法来进行施工,一般要在完成局部开挖后用千斤顶完成纠偏及复位;(2)增大承台面积。进行建筑工程的桩基础施工时,可能会遇到平台面积过小的状况,这时就需要采取措施来增大基础承台的面积。若工作中单桩的承载力无法满足相关需求,还要将荷载分散到桩基础和地基上。

4结语

桩基础技术论文范文第2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

桩基础技术论文范文第3篇

首先是在建筑工程的施工过程中如果出现地基上部土体性质较为软弱、同时下部土体深处土体性质较为坚硬时,这种土体情况是较为适宜使用桩基础施工技术的情况类型之一,但值得注意的是如果在建筑地基土体的整体深度中土体上部的软弱土体类型较厚而桩基础的最深深度无法有效的触碰到土体下部的坚硬土体时则需要充分考虑到桩基础施工过程中的沉降问题,需要将桩基础施工技术使其能够通过桩基础有效的将何在传到下方的软弱土体层中,在实际的施工过程中施工单位一定要密切注意这一点,保证桩基础施工技术确实得到了有效的发挥。其次是在建筑工程的施工过程中不允许地基出现较大的沉降现象或者是存在不均匀沉降现象的高层建筑项目的施工过程中,这种情况下也是桩基础施工技术能够有效发挥其相关性质性能的最佳施工现场之一,桩基础施工技术能够在这种情况下有效的提升建筑结构的承载力以及水平应力,防止高层建筑结构在施工过程中出现倾斜现象,在这一过程中也应该密切注意做好桩基础施工过程中桩基础沉降现象的控制工作,确保桩基础施工技术确实较好的发挥其相关功能。

二、建筑工程施工过程中桩基础技术的实践应用

1.灌注桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用灌注桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩以及挖孔桩基础施工技术三种,其中沉管灌注桩施工技术指的是在建筑工程的施工过程中利用冲击力将桩基础直接打入地基土体中,具有施工设备操作简单、施工工艺快捷方便以及施工成本投入较低等优点,但是相应的缺点是在沉管灌注桩的施工过程中对桩基础施加的打击力很容易就导致桩基础本身材料的损害,因此在施工过程中控制好桩锤的力度是施工单位在沉管灌注桩施工过程中应该必须做好的工作内容;钻孔灌注桩则是指在建筑工程施工过程中使用机械钻孔的方式完成对桩基础成孔工作,继而在桩孔中完成对灌注桩的混凝土浇筑和保养工作,使灌注桩、混凝土以及土体形成三者结合的新型土体材料,有效的完成对建筑工程土体性质改造的目的。钻孔灌注桩施工技术是当前建筑工程施工过程中常用的灌注桩施工技术类型,施工单位在钻孔灌注桩施工应用的过程中应该注意做好对桩孔彼此之间间距的控制工作,保证相邻的桩孔施工不会形成相互干扰,保证桩孔成孔过程中的深度、垂直度以及相关参数,进而保证钻孔灌注桩施工技术的性能得到有效发挥;挖孔桩技术则是指在建筑工程的施工过程中直接使用人工劳动力完成对桩孔的挖掘工作,进而在建筑工程的施工过程完成灌注桩的浇灌以及保养工作,人工挖孔桩技术虽然节约了设备使用过程中的经济投入,但是桩孔的精度得不到有效的控制同时还付出了大量的人力物力以及时间,事实上对建筑工程施工过程中的质量是有一定的影响的,因此已经渐渐被建筑行业所淘汰。

2.预制桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用预制桩指的是在建筑工程桩孔技术施工之前就根据建筑工程对桩基础的实际需求完成对桩体的提前制定工作,在完成桩基础的预制工作以后直接使用打桩设备将桩基础打入地层之中已完成桩基础施工技术的应用工作。预制桩施工技术在建筑工程施工过程中的应用包括混凝土预制桩以及钢预制桩两种类型,其中混凝土预制桩具备坚固耐久、施工快捷的优点因此是当前预制桩施工技术的主流应用类型。预制桩的打入过程中会使用静力沉桩、振动沉桩以及射水沉桩等等技术,施工单位应该合理的做好对打入桩技术的控制工作。

三、结语

桩基础技术论文范文第4篇

【摘 要】桩基础施工技术在建筑工程中有着至关重要的作用,是必不可少的一部分,随着我国建筑行业的发展,桩基础技术也得到了很大的发展,提高了建筑工程的综合水平,使之质量更加有保证。本文根据笔者工作实践,对桩基础施工技术在建筑工程中的应用进行了分析和探讨。

【关键词】桩基础;施工;技术;建筑工程中

所谓的桩基础施工技术,其实就是利用基桩和连接于桩顶的承台实现地基土地结构处理的施工技术。在该结构中,桩基础需要发挥连接建筑工程与地面的作用,能够防止建筑结构出现沉降。目前,可以使用的桩基础施工技术包含单桩基础、低承台桩基础和高承台桩基础等多种施工技术。其中,单桩基础就是利用桩和桩连接的基础,低承台桩基础为利用承台地面与土体连接,同时桩身完全在土中的基础,高承台桩基础则是承台高于地表的基础。

一、桩基础施工技术特点

从技术特点上来看,桩基础施工需要使用具有较强承载能力的桩基。所以,无论是在硬质粘土还是坚硬基岩的地层中,其使用的桩基都需要发挥承载上部结构的作用。而各单桩都需拥有较大竖向承载力,以免出现倾斜或沉降等问题,从而为上部结构保持稳定打下良好的基础。同时,各单桩都需要有一定的横向承载力,以便进行由台风和地震等灾害引起的水平荷载的抵抗。此外,在桩基础施工的过程中,需要将其牢固嵌入在坚硬的基岩上,以便使其能够不受土层下陷偏移的影响。

在桩基础施工的过程中,需要根据不同的施工条件和地质条件完成合适的桩基础的选择,以确保施工方案的经济性和安全性。为此,还要遵循因地制宜的原则进行施工技术的应用,即根据施工环境、现场地质情况和水文条件完成相应施工方法和桩基础的选择。其次,还要根据工程建设要求确定桩的承载能力,以确保建筑的稳定性。再者,为在要求的施工工期内完成建筑施工,还要选择与工程进度相适应的桩基础施工技术。比如在工期紧张的情况下,如果施工灌注桩将消耗较长的时间,因此通常会采取静压桩施工技术。

二、桩基础施工技术在建筑工程中的应用

(一)准备工作的开展

在建筑工程中应用桩基础施工技术,需要预先完成施工准备工作。首先,需要详细勘察施工现场,以便掌握现场详细资料数据,从而为施工方案的编制提供科学指导。在这一过程中,需要完成地质条件、水文情况、气候环境等内容的勘察,然后通过综合分析勘察数据确定桩基础施工的类型、深度等内容。同时,还要加强周围环境勘察,以便了解建筑物与周围物体的距离,继而在做好施工防护的同时,掌握地下管线分布情况。其次,需要完成施工方案的编制,以确定施工类型、方法和施工设备,从而确保工程施工的实用性、经济性和环保性。为确定施工技术参数,还要开展基桩试验,以确保施工质量和安全。再者,需要做好施工设备性能的检查,必要时需要开展相关试验。设备进场后,则要加强维护保养,以确保设备处在待用状态。此外,在施工前需要做好现场清理,确保材料和设备运输拥有便利的交通通道,以确保施工顺利进行。最后,需要做好放线定位工作,即按照设计要求完成所有桩的标高记录,然后确定水准点,以便加强施工标高的控制。确定桩位时,需要在地基表面设置方格控制网,并且沿着轴线方向和设计尺寸对桩进行编号,然后利用打桩机确定桩的位置。

(二)灌注桩施工技术的应用

使用灌注桩施工技术进行桩基础施工,可以使用沉管灌注桩和钻孔灌注桩这两种施工技术。使用沉管灌注桩,具有工艺和操作简单的特点,只需要借助外力将桩打入指定土置。但受到外力作用,桩基容易被损坏,所以施工时需要加强桩锤力度控制。目前,可以使用复打法、单打法和反插法等工艺。使用复打法,需要进行局部复打,并在同一桩孔位置进行连续单打。使用单打法,需要在每将桩拔出 0. 5 -1. 0m 时振动 5 -10s,然后通过重复操作将管道拔出。使用反插法,需要每拔出0. 5m 就下插0. 3m,直至将管道拔出。使用钻孔灌注桩施工,需要利用机械钻孔,然后完成桩基浇筑和保养。作为常用的一种灌注桩施工技术,使用该技术施工需要使桩位中心与护套中心保持 50mm内的偏差,并且做好回填处理,以免在桩基浇筑过程中出现漏浆问题。注浆时,可使用分层注浆法,每层厚度在 50 ~ 60cm 范围内。具体在施工过程中,需要先根据施工平面图进行桩基位置的确定,然后进行护套埋设,以便使桩孔的位置得到固定,从而避免孔塌陷或地下水流入。通常的情况下,将使用 4 ~8mm 钢板制作护筒。相较于钻头直径,护筒内径要大 100 ~ 200mm,顶面超出地面 0. 4 ~ 0. 6m。如果在砂土中,护筒的埋设深度最小为 1. 5m。在黏土中,最小为 1m,泥浆面需超出地下水位 1m。在粉质黏土或黏土中,需要将泥浆密度控制在 1. 1 ~ 1. 3g/cm 3范围内。在卵石层,需要将泥浆密度控制在 1. 3 ~ 1. 5g/cm 3 范围内。而泥浆黏度通常在 18 ~ 22 之间,含砂率不超过 8%。准备好泥浆后,可以采取回转钻成孔法进行成孔作业。桩孔合格后,需要完成桩孔清理,确保孔低 500mm 内的泥浆密度小于 1. 25g/cm 3 。在浇筑混凝土时,保护层厚度需不小于 35mm。

(三)预制桩施工技术的应用

使用预制桩施工技术,需要根据工程对桩基要求提前完成桩基制作。在工程施工的过程中,则可以直接将预制桩打入地层。目前,可以采取钢管预制桩和混凝土预制桩两种施工技术。使用前一种施工技术,主要可以使用 H 型钢桩和钢管桩,通常只在特殊工程中使用。使用混凝土预制桩,需要选取坚固和耐久的混凝土进行桩的预制。在打入桩时,需要按照一定的顺序和桩尖方向打桩,并将预制桩索具捆绑在桩上端吊环附近 30cm 范围内,以确保桩尖与桩位中心垂直对准。将桩缓慢插入土体中后,需利用小落距完成 1 ~ 2 次锤击,并确保桩身垂直度不超出 0. 5%。然后,可以使用落距小于 1. 0m 落锤打桩,从而形成桩基础。灌注时,则需要从桩顶灌注。

三、桩基础施工技术

在建筑工程中的影响在建筑工程中,桩基础工程是连接建筑和地面的重要部分。在建筑施工的过程中,桩基础工程能够将施工产生的荷载转移到地面,从而确保施工顺利进行。同时,桩基础工程也可以将建筑自重荷载转移到地面,所以能够使建筑抵抗外力的能力、抗暴雨能力和抗震能力等多种能力得到提高。加强桩基础施工技术的运用,才能够使建筑结构的稳定性得到增强,从而避免建筑在自身荷载和外力作用下出现倾斜或倒塌问题。因此,在建筑工程中,桩基础施工技术起到了巩固建筑基础和确保建筑物安全性及稳定性的重要作用,在减少施工事故发生方面产生了重要的影响。

四、结论

近年来建筑工程桩基础施工技术已经成为了社会广泛关注的焦点问题,加强建筑工程桩基础施工技术研究对保证建筑工程质量,促进社会经济发展和社会和谐建设具有十分重要的意义。本文就建筑工程桩基础施工技术进行研究,为该技术在建筑工程施工中提供了一定参考。

参考文献:

桩基础技术论文范文第5篇

关键词: 岩土工程 复合地基地基处理技术

一、复合地基的定义及分类

当天然地基不能满足建(构)筑物对地基的要求时,需要进行地基处理,形成人工地基,以保证建(构)筑物的安全与正常使用。随着建筑的造型复杂化,建筑物荷载日益增大和不均匀,对变形的要求也越来越高,即使一些良好的地基,也可能在特定的条件下需要进行处理。经过地基处理形成的人工地基大致上可分为三类:均质地基、多层地基和复合地基。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,是由基体(天然地基土体或被改良的天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下,基体和增强体共同承担荷载的作用。

目前在我国应用的复合地基类型主要有:由多种施工方法形成的各类砂石桩复合地基,水泥土桩复合地基,水泥粉煤灰碎石桩复合地基(即CFG桩复合地基),土桩、灰土桩、石灰桩复合地基,钢筋混凝土桩复合地基,薄壁筒桩复合地基和加筋土地基等。复合地基技术的推广应用产生了良好的社会效益和经济效益。

二、地基处理技术及分类

地基处理技术分类方法很多,按照加固地基的机理,常将地基处理技术分为六类:置换,排水固结,振密、挤密,灌入固化物,加筋和冷、热处理。可以将采用各类地基处理方法处理形成的人工地基分为两类:一类是天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良,类似于均质地基。这类人工地基的承载力和沉降计算方法基本上与原天然地基或浅基础相同,不同的是地基土层的物理力学指标得到改善。另一类是在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,形成复合地基。例如:采用振冲置换法,强夯置换法,砂石桩置换法,石灰桩法,深层搅拌法,高压喷射注浆法,振冲密实法,挤密砂石桩法,土桩、灰土桩法,夯实水泥土桩法,孔内夯扩桩法,树根桩法,低强度桩复合地基法,钢筋混凝土桩复合地基法等,均可形成复合地基。

通过地基处理形成复合地基在人工地基中占有很大的比例,而且呈发展趋势。浅基础的设计计算理论比较成熟,而复合地基设计计算理论正在发展之中。从上述分析可以看到重视复合地基理论研究的必要性和重要性。同时也应该看到,复合地基理论和实践的发展将进一步促进地基处理水平的提高。复合地基技术在地基处理技术中有着非常重要的地位。

三、复合地基与浅基础和桩基础

当天然地基能够满足强度和变形要求时,通常采用浅基础;当天然地基不能满足承载力和变形要求时,需要对天然地基进行处理形成人工地基以满足建筑物对地基的要求。桩基础是软弱地基最常用的一种人工地基形式。广义地讲,桩基技术也是一种地基处理技术,而且是一种最常用的地基处理技术。考虑桩基技术比较成熟,而且已形成一套比较全面、系统的理论,通常将桩基技术与地基处理技术并列,在讨论地基处理技术时一般不包括桩基技术。

采用的地基处理方法不同,天然地基经过地基处理后形成的人工地基性态也不同。经过地基处理形成的人工地基多数可归属为两类:一类是在荷载作用范围下的天然地基土体的力学性质得到普遍的改良,如通过预压法、强夯法,以及换填法等形成的土质改良地基。这类人工地基承载力与沉降计算基本上与浅基础相同,因此可将其划归浅基础。另一类是在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,形成复合地基。例如水泥土复合地基、碎石桩复合地基、低强度混凝土桩复合地基等。根据上述分析,浅基础(Shallow Foundation)、复合地基(Composite Foundation)和桩基础(PiFoundation)已成为工程建设中常用的三种地基基础型式。

在浅基础中,上部结构荷载是通过基础板直接传递给地基土体的。按照经典桩基理论,在端承桩桩基础中,上部结构荷载通过基础板传递给桩体,再依靠桩的端承力直接传递给桩端持力层。不仅基础板下地基土不传递荷载,而且桩侧土也基本上不传递荷载。在摩擦桩桩基础中,上部结构荷载通过基础板传递给桩体,再通过桩侧摩阻力和桩端端承力传递给地基土体,而以桩侧摩阻力为主。经典桩基理论不考虑基础板下地基土直接对荷载的传递作用。虽然客观上大多数情况下摩擦桩桩间土是直接参与共同承担荷载的,但在计算中是不予以考虑的。在复合地基中,上部结构荷载通过基础板直接同时将荷载传递给桩体和基础板下地基土体。对散体材料桩,由桩体承担的荷载通过桩体鼓胀传递给桩侧土体和通过桩体传递给深层土体。对粘结材料桩由桩体承担的荷载则通过桩侧摩阻力和桩端端承力传递给地基土体。

由上面分析可以看出,浅基础、桩基础和复合地基的分类主要是考虑了荷载传递路线。荷载传递路线也是上述三种地基基础型式的基本特征。简而言之,对浅基础,荷载直接传递给地基土体;对桩基础,荷载通过桩体传递给地基土体;对复合地基,荷载一部分通过桩体传递给地基土体,一部分直接传递给地基土体。可以认为复合地基是介于浅基础和桩基础之间的基础形式。摩擦桩基础中考虑桩间土直接承担荷载的作用,也可属于复合地基。或者说考虑桩同作用也可将其归属于复合地基。

四、复合地基与双层地基

有的学者将复合地基视为双层地基,将双层地基有关计算方法应用到复合地基计算中。事实上,复合地基与双层地基在荷载作用下的性状有较大区别,在复合地基计算中直接应用双层地基计算方法是不妥当的,有时是偏不安全的,下面作简要分析。

图1 (a)、(b)分别为复合地基和双层地基的示意图。设复合地基加固区复合模量为E1,其他区域土体模量为E2显然E1> E2。设双层地基上层土体模量为E1,下层上体模量为E2。双层地基上层土厚度与复合地基加固区深度相同,记为H。以条形基础为例,地基上荷载作用面宽度均为B而且荷载密度相同。现分析在荷载作用中心线下复合地基加固区下卧层中A点(见图1 (a))和双层地基中对应的B点(见图1 (b))竖向应力情况。不难看出复合地基A点竖向应力σA比双层地基中B点竖向应力σB大。如果增大E1/E2值,则σA值增大,而σB值减小。理论上当E1/E2趋向∞时,双层地基中B点竖向应力σB趋向零,而复合地基A点竖向应力σA是不断增大的。由上述分析可以看出复合地基与双层地基在荷载作用下地基性状的差别是很大的。

当层法可用来计算荷载作用下双层地基中的附加应力,而将复合地基视为双层地基采用当层法计算复合地基中的附加应力可能带来很大误差。计算结果是偏不安全的,当层法不适用于复合地基中附加应力计算。

(a)复合地基; (b)双层地基

图1复合地基与双层地基

根据前面分析,在荷载作用下双层地基与复合地基中附加应力场分布及变化规律有着较大的差别,将复合地基认为双层地基,低估了深层土层中的附加应力值,在工程上是偏不安全的。

五、复合地基与复合桩基

在深厚软粘土地基上按桩基理论设计摩擦桩基础时,为了节省投资,管自立(1989年)采用稀疏布置的摩擦桩基(桩距一般在5~6倍桩径以上),并称为疏桩基础。疏桩基础比按桩基理论设计的常规摩擦桩基础沉降量大,但考虑了桩间土对承载力的直接贡献,以较大的沉降换取工程投资的节约。事实上桩基础的功能主要有两方面:一方面可以提高承载力,另一方面可以减小沉降。以前人们往往侧重利用采用桩基解决地基承载力不足的问题,不重视采用桩基可以减小地基沉降的功能。将用于以减小沉降量为目的摩擦桩基础称为减沉桩基。减沉桩基设计中考虑了桩同作用。在疏桩基础和减沉两类桩基础中,均考虑了桩和同承担荷载。事实上,筏板基础下的摩擦桩基,桩间土一般直接承担一部分荷载,在经典桩基理论中只不过是主观上不考虑而已。以前主观上不予考虑的原因可能认为桩间土承担荷载比例小,不值得考虑,也可能是主动将其作为一种安全储备。还有一种可能是考虑到计算较困难,不确定因素较多而不予考虑,因此在工程上是偏安全的。近年来发展起来的桩同作用分析,主要也是考虑桩间土直接承担荷载。疏桩基础、减沉桩基和考虑桩同作用的思路中都是主动考虑摩擦桩基础中客观存在的桩间土直接承担荷载的性状。考虑桩同直接承担荷载的桩基称为复合桩基。可以说复合桩基实质上是主动考虑桩间土直接承担荷载的摩擦桩基,而在经典桩基理论中,摩擦桩基中是不考虑桩间土直接承担荷载的。

复合地基的本质就是考虑桩间土和桩体共同直接承担荷载,由上面分析可知复合桩基的本质也是考虑桩同直接承担荷载。因此可以将复合桩基归为刚性桩复合地基范畴。复合桩基是一类刚性桩复合地基,刚性摩擦桩考虑桩同作用,可采用复合地基理论计算。目前,在学术界和工程界对复合桩基是属于复合地基还是属于桩基础是有争议的,笔者认为复合桩基属于桩基还是属于复合地基并不十分重要,重要的是弄清复合桩基的本质,复合桩基的承载力和变形特性,复合桩基的形成条件,复合桩基理论与传统桩基理论的区别。

事实上也可以将复合桩基视为复合地基一种,或者说将其归属复合地基,有助于对复合桩基荷载传递规律的认识,也有益于复合桩基理论的发展。

六、复合地基技术发展前景

复合地基与浅基础和桩基础已成为土木工程建设中常用的三种基础形式。采用复合地基可以较充分利用天然地基和增强体两者的潜能,具有较好的经济性。采用复合地基可以通过调整增强体的刚度、长度和复合地基置换率等设计参数以满足地基承载力和控制沉降量的要求,具有较大的灵活性。因此复合地基具有一定的优势。展望复合地基的发展,笔者认为,在复合地基计算理论、复合地基形式、复合地基施工工艺、复合地基质量检测等方面都具有较大的发展空间。复合地基的发展需要更多的工程实践积累,需要工程实录的研究,需要理论上的探索,需要设计、施工、科研和业主单位共同努力。

要发展各种形式的复合地基承载力和沉降计算理论,需要加强对各种形式的复合地基荷载传递机理的研究,进一步了解基础刚度,桩土相对刚度,复合地基置换率,复合地基加固区深度、荷载水平等对复合地基应力场和位移场的影响,提高各类复合地基应力场和位移场的计算精度。复合地基承载力和沉降计算水平的提高还有赖于工程实录的增加,经验的总结。在发展复合地基计算理论中,特别要重视沉降计算理论的发展,特别要提高桩体复合地基沉降计算精度。强调提高沉降计算精度,主要考虑下述两点:其一,不少工程采用复合地基主要是为了控制沉降;其二,前些年采用复合地基不当造成的工程事故主要是没有能够有效控制沉降。因此,只有强调提高各类复合地基沉降计算水平,才能较好地发展复合地基计算理论,有利于复合地基技术的推广。

与桩土复合地基相比较,加筋土地基目前较多应用于提高地基稳定性。加筋土地基沉降工程实录比桩土复合地基沉降工程实录要少,加筋土地基沉降计算更加复杂。当加筋土地基应用于深厚软弱地基时,加筋土地基加固区软弱下卧层的厚度对加筋土地基的长期沉降影响是值得研究的课题。

近几年发展较快的是各类低强度桩复合地基在工程中应用。各类低强度桩复合地基的基本思路是让由桩身材料强度决定的桩承载力和由桩侧摩阻力提供的桩承载力两者靠近,以达到充分利用材料本身承载潜能的目的,或者说是应用等强度设计的概念。低强度混凝土桩施工方便,发展更快。对低强度桩复合地基在工程中应用的快速发展建议予以重视。

随着多种复合地基形式的出现,复合地基施工工艺也得到了很大发展。近年来多种形式的孔内夯扩桩的出现就是证明。渣土桩技术、夯实水泥土桩技术、冲锤成孔碎石桩技术、强夯置换碎石墩技术等发展很快。低强度桩施工工艺也在不断发展,另外,增强体材料在充分利用地方材料,消除环境影响方面也有很大发展。

随着多种复合地基技术的应用,复合地基质量检测近年来也得到发展。但相比较复合地基质量检测方面存在的问题和困难多一些,需要继续努力。作为复合地基整体质量检测,不仅是桩体质量检测,还应包括桩间土的测试,以及桩土复合体的性能测试。

七、结束语

桩基础技术论文范文第6篇

关键词:侧阻力;端阻力;承载力特征值;容许应力;

中图分类号: U231文献标识码: A

在实际地铁高架站工程的桩基础承载力计算中发现,采用《建筑桩基技术规范》与采用《铁路桥涵地基和基础设计规范》所计算出的桩基承载力差异较大,且通常《铁路桥涵地基和基础设计规范》所计算出的桩基承载力较为小。针对这种情况,本文通过对两规范中荷载取值原理、桩竖向承载力的评判标准以及桩基承载力计算过程等方面进行分析,用以指导今后的地铁高架车站桩基设计。

1 荷载取值原理

《建筑桩基技术规范》[1]采用概率极限状态设计原理,采用恒荷载标准值、活荷载标准值及风荷载标准值等对结构进行计算,并要求各工况荷载通过标准组合进行桩基承载力设计。

(1)

S—荷载效应标准组合值;

SGk—恒荷载作用标准值;

SQik—第i个活荷载作用标准值;

—第i个活荷载的组合系数;

n—活荷载个数。

式中的组合系数是通过考虑不同活荷载自身的特性以及变异性,为确保结构可靠度所引进的系数。

同时为了考虑结构的重要等级,而引入了结构的重要性系数。由于材料自身存在着变异性,同样引入材料分项系数来考虑这一影响。

(2)

(3)

ro—结构重要性系数;

R—材料承载力设计值;

Rk—材料承载力标准值;

rR—材料分项系数;

《建筑桩基技术规范》基于以上各系数来实现结构的具有一定可靠度的目的,且各系数的取值均由概率极限方法确定。

《铁路桥涵地基和基础设计规范》[2]中的结构作用荷载分为主力与附加力,荷载组合通常采用一个主力与一个方向的附加力进行组合。我国铁路桥涵设计采用容许应力法进行设计。在主力、附加力的取值方面基本同《建筑桩基技术规范》,都取用各荷载的标准值。但在荷载组合过程中,并未引入荷载组合系数、结构重要性系数等概念,这是由于容许应力法的原则为,其结构的可靠度主要在于的取值上,容许应力值是由规定的材料弹性极限除以大于1的单一安全系数而得。由于容许应力法以材料的弹性极限为限制,所以此方法对材料强度的利用程度较低。

由于《建筑桩基技术规范》中依据概率极限理论为基础,考虑了荷载自身的特性、变异性、结构自身的重要性与材料的变异性,较仅采用单一安全系数的《铁路桥涵地基和基础设计规范》更为科学。

2 桩竖向承载力的评判标准

《建筑桩基技术规范》要求桩基的承载力计算应符合以下标准:

荷载效应标准组合下

轴心竖向力作用下

(4)

偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下面公式

(5)

地震作用效应和荷载效应标准组合:

轴心竖向力作用下

(6)

偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下面公式

(7)

Nk—标准组合下桩的平均竖向力;

Nkmax—标准组合下桩顶最大竖向力;

NEk —有地震作用的标准组合下桩的平均竖向力;

NEkmax —有地震作用的标准组合下桩顶最大竖向力;

R—桩竖向承载力特征值;

《建筑桩基技术规范》较为详细的给出了桩在轴心受荷、偏心受荷情况下的评判标准。同时考虑了地震作用下瞬时作用对桩基承载力的放大作用。

《铁路桥涵地基和基础设计规范》要求在任何形式的荷载作用下,桩所承担的最大荷载不应大于桩身的容许承载力与按岩土阻力确定的容许承载力二者的较小值。由于《铁路桥涵地基和基础设计规范》没有对偏心荷载作用与地震作用下的承载力进行放大,所以此计算方法对材料强度的利用程度相对于《建筑桩基技术规范》较低。

3 桩基承载力计算过程

《建筑桩基技术规范》的桩基承载力特征值根据下试进行计算:

(8)

Quk —单桩竖向极限承载力标准值;

K—安全系数,取K=2;

桩的竖向极限承载力标准值通过下式进行计算:

(9)

qsik —第i层土极限侧阻力标准值;

qpk —桩极限端阻力标准值;

、 —桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数;

u —桩身周长;

《铁路桥涵地基和基础设计规范》的桩基容许承载力(钻孔灌注桩):

(10)

[P]—桩容许承载力;

U —桩身周长;

fi —第i层土极限侧阻力;

—桩底地基土容许承载力;

M0 —桩底支撑力折减系数。

通过式(9)与式(10)可知,《建筑桩基技术规范》与《铁路桥涵地基和基础设计规范》中桩的承载力都由桩侧摩阻力与桩端阻力两部分组成,并且每部分的公式组成也类似,同时发现两规范中都采用了1/2的折减系数,不同的是《建筑桩基技术规范》体现在桩侧摩阻力与桩端阻力上,而《铁路桥涵地基和基础设计规范》中只体现在桩侧摩阻力上。

下面通过5类土壤,每类土壤2个状态,分别采用《建筑桩基技术规范》与《铁路桥涵地基和基础设计规范》对同一桩的端侧摩阻力、桩端阻力与桩基承载力进行分析对比。桩径统一取800mm,桩长统一取15m,假设在桩长范围内仅有一种性质的土层。各土壤的力学性能根据各规范推荐值进行取值,见表1与表2。

表1

300 1400

表2

图1桩侧摩阻力比较

图2 桩端阻力比较

图3 桩承载力比较

图4桩摩阻力所占承载力的比重

图5 桩端阻力所占承载力的比重

由于《建筑桩基技术规范》对桩侧摩阻力与端阻力进行1/2系数折减,而《铁路桥涵地基和基础设计规范》采用容许应力法进行桩端阻力的计算,本身具有一定的安全性,所以其仅对桩侧摩阻力进行1/2系数折减。为使两规范具有对比性,在图1中,把1/2Qsk与Qs(符号含义参见公式(9)(10))进行对比,在图2中把1/2Qpk与Qp进行对比分析。

由图1看出,《建筑桩基技术规范》计算出的桩侧摩阻力略高于《铁路桥涵地基和基础设计规范》的计算结果,但差异并不明显。同时发现在《建筑桩基技术规范》中,干作业施工条件与泥浆护臂作业下的桩侧摩阻力也基本相近,仅在中砂土地质条件下出现较为明显的差异。

由图2看出,《建筑桩基技术规范》计算出的桩端阻力明显高于《铁路桥涵地基和基础设计规范》的计算结果,这主要是由于《铁路桥涵地基和基础设计规范》所给出的桩端阻值明显小于《建筑桩基技术规范》所给出的桩端阻标准值(见表1与表2)。同时发现《建筑桩基技术规范》中,采用干作业施工方法较泥浆护臂作业方法会大幅度提高桩端阻力值。

由图3发现,《建筑桩基技术规范》计算出的桩基承载力较《铁路桥涵地基和基础设计规范》高,同时发现在《建筑桩基技术规范》计算下,干作业施工情况下的桩基承载力比泥浆护臂施工情况下的高,差异较为明显,这主要是由于干作业施工可大幅度提高桩端阻力值。

通过图4与图5的比较发现《铁路桥涵地基和基础设计规范》与《建筑桩基技术规范》计算出的桩侧摩阻力都占桩承载力的50%以上,说明在以上的假设条件下桩侧摩阻力为桩承载力的主要部分。相对于《建筑桩基技术规范》,《铁路桥涵地基和基础设计规范》计算下的桩侧摩阻力所占桩承载力的比重更大,这是由于《铁路桥涵地基和基础设计规范》给出的各土壤的桩端阻值较小,导致了其桩端阻力相对于摩阻力明显偏小。同时发现在《建筑桩基技术规范》计算下,干作业施工条件下的桩端阻力所占比重大于泥浆护臂作业下的比重,这是由于干作业施工会明显提高桩端阻力值,而对桩侧摩阻力的提高幅度不明显。

通过以上分析发现,导致《建筑桩基技术规范》与《铁路桥涵地基和基础设计规范》所计算出的桩基承载力差异的本质原因在于两规范中给出的各土壤的桩端阻值差异较大,《铁路桥涵地基和基础设计规范》给出的桩端阻值明显小于《建筑桩基技术规范》给出的桩端标准值。《建筑桩基技术规范》中给出的桩承载力极限值、极限侧摩阻标准值与极限端阻力标准值主要是以大量的静载试验为基础,其中静载试验是以达到桩的极限状态为目的,从而测得其在极限状态下的承载力、侧摩阻力与端阻力。所以《建筑桩基技术规范》中所给出各土壤的侧摩阻标准与端阻力标注值都相对较大。而《铁路桥涵地基和基础设计规范》中的桩端阻力仍是沿用(土壤的基本承载力),这一概念与《建筑地基基础设计规范》[3]中所给出的地基承载力特征值相类似,在《建筑地基基础设计规范》中地基的承载力特征值大多用于非桩基础的设计中。对于同一土层,《铁路桥涵地基和基础设计规范》中的基本承载力与《建筑地基基础设计规范》中的承载力特征值都小于《建筑桩基技术规范》给出的端阻力标准值,例如某一实际工程地质报告中的中砂数据,其基本承载力值为400kPa,承载力特征值为220kPa,桩的端阻力标准值为1100kPa。之所以会出现以上的差异,其中一个原因是因为《铁路桥涵地基和基础设计规范》中很多种类的土壤试验数据不完整,且有较多土壤在承载力测量的试验过程中并未做到极限状态就停止了,所以其给出的大部分土壤的端阻值相对于《建筑桩基技术规范》的小。除上述原因,由于《建筑桩基技术规范》中是针对桩基这一单一构件进行大量的静载试验所得出的数据,数据的真实性与可靠性较高,但是《铁路桥涵地基和基础设计规范》试验对象较多,且测量对象不仅针对于桩基础同时也针对于大量的非桩基础,虽然规范考虑到深层土壤固结作用对承载力的提高,从而引进深度修正系数,但不能较为细致的反应桩端的实际受力情况,所以《铁路桥涵地基和基础设计规范》所计算出的桩端阻值偏于保守。

4 结论

通过荷载取值原理、桩竖向承载力的评判标准以及桩基承载力计算过程三方面对《建筑桩基技术规范》与《铁路桥涵地基和基础设计规范》进行对比分析得出以下结论:

由于《建筑桩基技术规范》采用概率极限状态设计理论进行设计,较《铁路桥涵地基和基础设计规范》所采用的容许应力法更为科学。

《铁路桥涵地基和基础设计规范》相对于《建筑桩基技术规范》给出的桩基承载力评判标准较为保守,且未考虑地震瞬时作用对承载力的提高作用。

《建筑桩基技术规范》计算出的桩承载力明显高于《铁路桥涵地基和基础设计规范》的计算值,其主要原因在于《建筑桩基技术规范》给出的各类土壤的端阻力标准值相对较大。

《建筑桩基技术规范》中干作业施工情况下的桩端阻力明显大于泥浆护臂施工情况下的计算结果,但两种作业方法下的桩侧摩阻力的差异较小。

参考文献:

JGJ94-2008, 建筑桩基技术规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008年

桩基础技术论文范文第7篇

    论文摘要:本文对复合基础的逆作法施工工艺、应用及特点作了简单论述。并结合实践,讨论了复合基础的逆作法施工工艺及应用的问题。如施工工艺技术特点、施工方法及应用等。在施工工艺技术特点、施工方法的基础上进行讲述并最后进行了经济效果。

    逆作法施工工艺是一种新型施工工艺。该施工工艺的应用,解决了旧城市建筑物密居地段的开发、建筑设计及施工中的一系列问题。该施工工艺的逐步完善,进一步得到了各建筑开发、设计及施工单位对旧城市改造中的困扰。对将来建筑业有很好的前景。特别对旧建筑物过近并居民居住过密地段施工条件差的工程施工。是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。

    与旧建筑物相邻过近工程,若采用逆作法施工,可以节约大量施工时间,缩短工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有很大的收获。

    (一)、工程概况:某工程基础设计为柱下条桩复合基础。即框架柱下设条型钢筋混凝土基础,而在条基下设有群桩基础,二者巧妙结合形成复合基础共同承担上部建筑的全部荷载。本基础中的桩基施工就是采用逆作法施工工艺新技术而完成的(即锚杆静压桩技术)。

    (二)、工程分析:本工程属于在旧楼体系中的改造重建工程,其东西两侧均与旧楼相邻,仅隔50mm沉降缝,旧楼均为四层砖混结构,砌筑毛石基础仅埋深2.4米,此处地质勘察-3.00米为粉质粘土层:地耐力为130kpa,向下10余米方发现有砂岩层。综上所述,为解决建筑多层建筑,而又不宜深开挖土层扰动旧楼基础,还要满足自身结构要求的基础设计。建设、设计、施工等单位几经研讨、论证,采用了柱下条桩复合基础,并根据工程特点选择逆作法施工新工艺完成桩基施工。

    (三)、施工工艺技术特点:锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基础施工工艺,即先在新建的建(构)筑物基础上预留压桩的桩位孔,并预埋好锚杆,或在已建的建(构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆。然后安装压桩架,利用建(构)筑物自重作反力(必要进可加配重),用千斤项将预制桩逐段压入土中。当桩力或压入深度达到设计要求后,将桩与基础连接在一起,达到提高地基承载力和控制沉降的目的。该技术具有许多优点:

    1、施工设备轻便、简单,移动方便灵活,可在狭小的空间进行压桩作业;

    2、压桩施工过程中,无振动、无噪音、无污染,对周围环境无影响,做到文明施工;

    3、采用锚杆静压桩施工,传荷过程和受力性能非常明确。

    4、施工简便,环境污染、噪音很少,基本上不存在扰民现象。

    (四)、施工工艺:

    1、准备阶段:

    ⑴、在条基钢筋绑扎时,必须做好桩位的预留孔洞模板,位置尺寸要严格按图纸要求进行。

    ⑵、在桩位孔周围埋设四根M32螺栓,并用胶带保护好螺纹部分,免遭混凝土污染。

    ⑶、预制工程所需的钢筋混凝土桩,确保混凝土强度,达到设计要求。

    ⑷、条基混凝土浇筑时,看护好桩位孔模板及预埋螺栓的位置是否正确,有无位移。

    ⑸、调整机具设备,拟定施工方案。

    2、施工阶段:

    ⑴、立机架、用预埋螺栓作地脚固定,调整垂直。

    ⑵、先用钢制送桩器(带尖头)试压,进入土层后拔出,以防预留孔内存有杂物阻碍正常压桩。

    ⑶、开始正式压桩为一根3米长,顶部为尖头的预制桩,桩尖冲下放入预留孔洞内,在机架上调整大梁高度,安放千斤顶,接好高压油泵站,开始压桩。

    ⑷、压桩操作必须保持桩垂直,进尺均匀,压同一根桩应缩短停顿时间。

    ⑸、接桩采用钢板围焊,上下桩身对齐校正,间隙用垫铁挤实焊牢。焊缝应连续满焊,上下桩身的中线偏差不得大于10mm,节点的弯曲矢高不得大于1‰桩长,每节桩长为2米。

    ⑹、当压入桩已达到设计要求时,应尽可能用送桩器压入条基内,至基底面300mm处,再做封桩混凝土施工。

    ⑺、当压入桩无法送入条基内时,如压碎桩身应在条基顶面破桩,利用地脚螺栓焊接钢筋桥架,再做封桩混凝土施工。

    ⑻、本桩基在静压施工中,一直由高压油泵站压力表监视,能够直接了解桩基承载能力是否达到设计要求。

    ⑼、封桩混凝土浇筑时,要配制微膨胀混凝土,强度等级比条基略高一级。浇筑时一定要注意孔洞内是否有存水,否则必须采取措施解决,如:抽水、使用串筒工具,提高混凝土标号调整配比,加强振捣确保混凝土密实。

    3、质量检查与验收:

    ⑴、预制桩必须有出厂合格证,材质单等,强度必须达到设计要求。

    ⑵、桩位正确,桩身垂直,接桩偏差均应控制在规范允许的误差范围内。压桩孔与设计位置的平面偏差不得超过正负20毫米。压桩时桩段的垂直偏差不得超过1.5%的桩段长。

    ⑶、接桩焊缝牢固,无缺、漏焊现象,压入土中铁件必须刷防腐漆处理。

    ⑷、操作进尺均匀,记录必须真实可靠。

    ⑸、桩基按有关规定必须做单桩静载试验。必须在压桩停止15天后,待土的强度恢复方可进行试验。

    ⑹、要严格控制桩头进入条基内深度,必须留有一定的锚固长度。

    ⑺、严格控制封桩混凝土的浇筑质量,确保混凝土振捣密实,强度准确,满足设计要求。

    ⑻、混凝土必须按要求留试块,检验混凝土强度。

    4、安全技术措施:

    ⑴、必须提前拟定施工方案,进度,必须同主体进度相协调,互不干扰,密切配合。当主体进度较快时,要适当调整压桩整体进度。主体施工应尽可能保持结构平衡,偏差不得超过一层(否则可能引发不均匀沉降或结构破坏)。

    ⑵、压桩施工方案,要明确压桩顺序、路线、机械配置,应遵循结构要求,有主有次,有先有后。

    ⑶、施压期间,要注意桩身变化及压力表有无异常情况,否则应立即停止作业,卸压处理。

    ⑷、机架安放应稳固,千斤顶及高压油泵应有专业部门检测核定方可使用。机械搬迁要注意安全,防止机架倾斜,砸伤人员设备。

    ⑸、应避免立体交叉作业,必要时要设防护棚,施工人员必须佩戴个人防护用具,遵守现场安全管理条例。

    (五)、应用效果:

    1、桩基的逆作法施工开创了我市(乃至全省)先例;是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。

    2、采用逆作法施工桩基,几乎不占用主导工期,可与主体结构施工并行(一上、一下),配合好互不干扰。

    3、此方法与同条件下正常施工方法比较,可避免基坑围护,旧楼加固,延误工期等等很多程序还可节约大量的经济费用。

    采用了逆作法施工,节约了大量时间,缩短了工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有有很大的收获。

    (六)、有待进一步研究事宜:

桩基础技术论文范文第8篇

关键词:CFG桩复合地基单桩承载力复合地基承载力

中图分类号: U213 文献标识码: A

0 引言

随着工程建设的飞速发展,地基处理手段也日趋多样化,复合地基由于其充分利用桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用,尤其是CFG桩复合地基以期施工方便、承载力高及其广泛的适应性等优点而得到迅速的推广和发展,目前已成为应用较为普遍的地基处理技术。

本文以工程实际为例,详细分析、阐述柱下局部处理的CFG桩复合地基的理论依据及设计流程。

1. 工程概况

某综合商业项目,地上五层,地下一层,结构类型为钢筋混凝土框架—剪力墙结构,总高23.1米。

地层情况自上向下为:①素填土,厚度0.30~1.70m;②中细砂,厚度7.30~8.90m,fak=180 kPa;③层中砂,厚度14.70~19.90m,fak=240 kPa;④层粉质黏土,厚度1.10~5.70m,fak=220 kPa;⑤层中砂,厚度9.00~13.00m,fak=280 kPa。

2. 基础形式

本工程拟采用独立基础,持力层为②中细砂。如采用天然地基,则独立基础面积接近35m2,相当大,不太现实。故采用柱下CFG桩进行复合地基处理,提高地基土的承载力,达到减小独立基础面积并降低沉降的目的。

3. 采用柱下CFG桩复合地基的理论依据

根据《建筑地基处理技术规范》,CFG桩指的是水泥粉煤灰碎石桩。使用时为了提高复合地基承载力,而调大桩对荷载的分担,所以一般设计中把桩身材料更改为素混凝土。本文所指的CFG桩就是素混凝土桩。

一般认为,用CFG法进行地基处理指的是大面积的处理,但是根据《建筑地基处理技术规范》的条文解释(7.7.1条),“水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,适用范围较大。就基础形式而言,既可适用于条形基础、独立基础,也可适用于箱基、筏基;在工业厂房、民用建筑中均有大量应用。”故使用CFG法处理柱下独立基础是有理论依据的。

此时,一些设计人员对采用CFG法处理柱下独立基础还是有疑惑的,原因是《建筑地基处理技术规范》公式7.1.5-2中的面积置换率m。对于独立基础下设置的三根及以上桩,对于桩围成的范围内的地基土,大家都认为处理效果没有问题;但是对于桩围成的范围以外,因为再无CFG桩,认为处理效果不满足要求,故求置换率时,对于桩分担的面积不知取多大合适。

对于这个情况,我对公式7.1.5-2进行了一些推导,来论证桩分担的地基处理面积(Ae)和独立基础面积(A)之间的关系。

m=d2/de2,则m=Ap/ Ae

我们假定单桩承载力发挥系数为1.0,所以根据公式7.1.5-2

fspk=(Ap/ Ae)·(Ra/ Ap)+β·(1- Ap/ Ae)·fsk

Ae·fspk= Ra+β·(Ae - Ap)·fsk ①

根据《建筑地基处理技术规范》3.0.4条,经处理后的地基,宽度修正系数取0,深度修正系数取1.0,所以fa=fspk

此时,我们设柱底内力及基础自重为Fk+ Gk

则,Pk=(Fk+ Gk)/A≤fa=fspk

取,(Fk+ Gk)/A =fspk

独立基础承担的竖向力Fk+ Gk由基础下的桩(Ra)及基础下的地基土作为复合地基共同承担,所以独立基础以下由地基土提供的地基承载力变为β(A - Ap)·fsk。

于是,式①变为:

(Ae/A)·(Fk+ Gk)= Ra+β·(A - Ap)·fsk ②

根据式②,进行推论

当Ap0时,式②右侧变为Ra+β·A·fsk,即,桩的承载力与基础下地基土的承载力之和,应等于Fk+ Gk,所以Ae/A=1。

当Ap极大值时,即Ap= A,式②右侧变为Ra竖向承载力全部由桩承担,所以Ae/A=1。

所以,对于独立基础来说,基础以下桩分担的地基处理面积应等于独立基础面积。对独立基础进行柱下复合地基计算时,可采用《建筑地基处理技术规范》公式7.1.5-2,其中m=(n·Ap)/A。

4. 工程设计

在工程设计时,我们可根据地基土的情况,以《建筑地基处理技术规范》7.7.2条为依据,选择合理的桩间距,并根据桩数设置的情况排布出独立基础的尺寸,按式③求出各种独立基础的Fk之后,再根据柱底内力进行比对选用。

Fk= n·Ra+β·(A – n·Ap)·fsk – Gk ③

n ——独立基础下CFG桩的个数。

Ra ——单桩竖向承载力特征值(kN)。

A ——独立基础面积(m2)。

β、fsk 、Ap ——见《建筑地基处理技术规范》7.1.5条。

5. 单桩承载力及复核地基承载力检测

单桩承载力应根据相应规范要求进行检测。

复合地基承载力检测时,因为不同的独立基础,基底压力各不相同,我们不能对每一类型的独立基础都进行检测,这样既不经济也不合理,所以本文提供两种方法进行检测。

第一种,对每一类型的独立基础进行基地反力计算,选出最不利的一组形式,设计时把复合地基检测区域全部指定在改组独立基础下,并以此组独立基础基底压力定为复合地基承载力特征值。

第二种,找出基底压力最大的一组基础,其基础面积为A,基础以下桩数为n,基底压力为P,则检测所需的压板面积为A/n,设计给出试桩的压板面积(或直径),作用在压板上的竖向力(特征值)为P·(A/n),这样,对于试桩区域可不用做出指定。

6. 结束语

以上是我通过工程实例的设计,对柱下CFG基础设计的一些总结和推论。作为设计人员,我们在完成自己设计任务的前提下,应对自己设计的成果进行总结和推敲,这样才能使我们的设计水平得到提高,对规范得到深层次的理解。

参考文献

[1] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 中国建筑工业出版社

桩基础技术论文范文第9篇

关键词:桩基检测 静载实验法 钻芯法 低应变法 高应变法 声波投射法

Abstract: With the amplification of demand for infrastructure construction, engineering construction of pile foundation is also a corresponding increase. As a result, the pile foundation engineering detection technology has become the key construction projects. Meanwhile, due to the particularity, covert and professional of the pile foundation engineering, determines foundation quality control is difficult, so the prospects for the development of pile testing was very good. The pile testing methods improvement and update has a crucial role for the entire foundation quality construction.

Key words: pile testing; static load test method; core drilling method; low strain method; high strain method; acoustic projection method

中图分类号:TU473.1+6 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)02-

桩基检测的发展历史与现状

桩基的发展历史由来已久。追溯到公元247年,桩的最早应用开始于上海龙

华塔及十世纪筑成的杭州湾大海塘的石砌岸壁。到了19世纪后期,出现了水泥、钢筋以及混凝土。随着机械设备的不断完善和改进,建设高层建筑对桩基的型状逐渐更新,样式变得多种多样。随之而来的是桩基理论研究的深入发展。通过理论的更新和深入,从而更好地指导实践中的桩基检测技术。

桩基是工程结构常用的基础形式之一,属于地下隐蔽工程,施工技术比较复杂,工艺流程相互衔接紧密,施工时稍有不慎极易出现断桩等多种形态复杂的质量缺陷,影响桩身的完整性和桩的承载能力,从而直接影响上部结构的安全。因此,其质量检测成为桩基工程质量控制的重要手段。

在桩基检测的发展历史中,检测技术的更新成为了一个宽泛且热门的话题。为了适应桩基检测日益复杂和精湛的需求,国内相关研究者也在不断引进和学习国外先进技术,不断发展完善桩基技术。随着基础设施建设要求的不断提高,桩的尺寸现已越来越大,由此对桩质量的要求越来越高,所面临的问题也可能会越来越多。尽管国内桩基检测技术的发展仍然无法满足生产的全部需要,但是从整体来看,国内桩基检测发展的技术和办法在不断地更新和完善。

桩基检测的方法

根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003),目前桩基检测的主要方法有静载试验法、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。

静载试验法

静载试验法是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验

法。在目前桩基检测技术还尚未伍德突破性进展之前,静载实验法被认为是尚不可被替代的。其优点在于直接简单,且可靠安全。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。

静载实验法在国外工程界里也是颇受关注的一个研究课题。据调查研究,国内外很多学者为此做了很多尝试和实验。尤其是80年代以后,随着经济建设的不断发展,我国的桩基静载实验法进入了一个全新的发展时期。目前,静载实验法已经成为一项在理论上无可争议,在方法上普遍认可的桩基检测技术。

2. 钻芯法

钻芯法又叫做钻桩取芯试验法。这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度是钻芯法的宏观目的。通过这种方法能够很好地判定和鉴别桩端岩土的性状,并准确判断桩身完整性的类别。

一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。目前增加了钻机设备的技术含量,从单一的效率低的向效率高多功能的钻机发展。

3.低应变法

低应变动测法又叫低应变反射波法(应力波法),是以手锤或力棒敲击桩顶,给桩一定的能量,产生一纵向应力波,该应力波沿着桩身向下传播,由传感器(速度或加速度型) 拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号, 通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程, 便可分析出桩基的完整性, 并根据桩身突然变化界面时( 如: 桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等)所产生的反射和透射波, 来确定桩身缺陷性质, 估算桩长或缺陷位置, 且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度。

20世纪80年代,低应变法进入了快速发展时期,各种低应变法在基础理论、机理、仪器研发、现场测试和信号处理技术、工程桩和模型桩验证研究、实践经验积累等方面取得了很多成就。低应变动测法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。测试过程是获取好信号的关键,测试中应注意:1.测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同,一般要求桩径在120cm以上,测试3~4 点。2.锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20~30 cm 处不必考虑桩径大小。3.传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装,注意选择好粘贴方式,一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥,没积水的情况下。4.尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤,在不同点,不同激振情况下,观测波形的一致性,以保证波形真实且不漏测。

4.高应变法

高应变法又叫做试桩法, 是一种利用高能量的动力荷载确定单桩承载力的方法。在国内,动力打桩方式的发展已有将近百年的历史。动力试桩技术的发展最早始于动力打桩公式。目前,国内外高应变法依旧主要采用一维杆波动理论作为测试和结果分析的基础。

高应变法的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。目前在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。

随着国内基础设施建设的不断发展,桩基工程量也在日益增多。目前国内出现了多种类型的混凝土灌注桩的广泛应用。但是由于桩基检测工程量巨大,因此伴随技术发展而生的就是质量的优劣。相较于传统的静载实验法,高应变法不论在费用抑或是时间成本方面都有很大的优势。因此,目前来看,高应变法因操作简单,并且技术较为先进,从而成为国内广泛推广和应用的检测方法。

5.声波投射法

声波透射法, 俗称埋管法, 是在灌注桩中预埋两根或两根以上声测管供声波从发射到接收。波投射法是基于混凝土灌注桩的使用,是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。早在20世纪70年代,声波投射法就已经被用于检测混凝土灌注桩的完整性方面。在桩身混凝土传播过程中,由于缺陷的存在,混凝土连续性中断,在缺陷区与混凝土之间的界面,声波将发生反射、绕射、折射及声波能量的吸收和衰减。

目前,声波投射法以其鲜明的技术特点成为目前混凝土灌注桩完整性检测技术的一种重要手段。目前,在民用建筑设施以及水利电力和工业、铁路等建设方面皆得到了广泛的应用。与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。

三、结论

第二部分详细论述了桩基检测各种方法的优点和不足。在笔者看来,目前桩基检测的技术不能依赖于某一种单一的检测方法。而在评判建筑设施质量的问题上,建筑基础设施是个至关重要的因素。因此,为了保证桩基的质量,桩基检测技术就更显重要。

在目前桩基检测技术中,每一种单一的检测方法存在很大的局限性。由于检测远离、仪器设备、数据处理等各方面的综合考虑和要求,单一的检测方法目前尚不能完全适用于各种桩型的需求。桩基检测技术在实践的检验中会存在应用上的诸多不足,也会在实践操作中不断完善和更新。

总之,在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能够对桩基进行全面准确的评价。除此之外,建筑环境,以及施工人员的水平也都是影响检测技术高低的外部因素。在实际操作中,应努力权衡各方面的因素使之达到最优化的状态。

参考文献:

《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)。

祝龙根、刘利民、耿乃兴,《地基基础测试新技术》,北京机械工业出版社,1999年。

周兴平,《检测技术的研究现状与展望》,2005年6月。

吴丽萍,《深层平板载荷试验装置的研究》,工程勘察,2001年6月。

葛远乐,《桩基检测技术发展现状和展望》,协会论文。

章奕峰、周涛,《桩基检测技术的现状与发展探讨》,1994-2012China Academic Journal Electronic Publishing House.省略.

王雪峰、吴世明,《基桩动测技术》,北京科学出版社,2001年。

桩基础技术论文范文第10篇

【关键词】 建筑桩基础 土建施工技术 预制桩 灌注桩

一、桩基础工程概况

桩基础工程属于建筑基础形式的一种,其构成成分包括连接于桩顶部的承台及基桩。就桩端支承情况而言,桩基础工程可简单划分为高承台桩基及低承台桩基,两者的不同之处表现为:高承台桩基桩身上半部分均于地面,且承台底部也露出地面;低承台桩基桩身全部均被掩埋在土内,且承台地面直接接触土体;就施工方法而言,桩基础工程可简单划分为灌注桩及预制桩,灌注桩即为于施工现场就地钻孔,并将钢筋笼设置于钻孔内,之后向钻孔内灌注砼至基桩形成;预制桩即为使用静压、锤击、水冲沉入及锤击等手段,将基桩置于土体一定深度。

桩基础之所以被广泛应用于建筑施工中,理由是利用桩基础将有助于把建筑物全部竖向荷载成功转移至桩基四周土层,尤其是建筑物遭遇严重地质灾害时,桩基础的优点更是体现的淋淋尽致,即桩基础将有助于最大程度降低建筑物受力变形或倾斜现象的出现,从而确保建筑结构的稳定。基于桩基础的优点,其应该被广泛应用于软土地基等地区。总而言之,建筑桩基础施工应该符合地基变形及地基承载力要求。

二、建筑桩基础施工准备阶段

建筑桩基础施工方法及类型的确定依据应为工程施工现场水文地质条件、施工现场环境、建筑物上部荷载力设计大小等,所以,桩基础质量先决条件应为施工准备工作及现场勘查工作。就桩基础施工准备而言,其应该从以下几个方面入手:

(一)仔细勘察施工现场水文地质条件及现场环境

施工现场环境勘察结果是制定桩基础的主要技术资料来源之一,其可靠性及科学性不言而喻,则工程施工现场勘察工作的合理性及严谨性应该得到切实的保障。施工现场环境勘察涉及的方面包括施工现场地貌、地形、低吼等自然环境,并以施工现场环境勘察结果为依据,全面分析桩基础深度范围内地下水水位、土层类型、水质变化情况及力学性能等,并有助于施工单位对建筑位置、结构性质及距离等,及地下管线分布、埋置深度、管径大小、距离、结构及使用年限等情况的了解。

(二)编制桩基础施工技术准备

待施工现场勘察完毕,应以勘察数据为依据编制工程具体施工方案。工程施工方案内容有:以勘察数据为依据,明确桩基础施工方法、类型及使用机械、工程影响范围内地下管线及建筑物防护措施等;以工程进度总计划表为依据,明确桩基础施工进度计划,及强调工程文明施工及施工质量;开展桩基础实验,以确保桩基础施工质量的提高及工程工艺参数的确定。

(三)桩基础施工机械预备工作

以工程施工方案为依据,开展施工机械预备工作。需要强调的一点是,机械性能应符合工程施工要求,以确保施工机械集群作业优点得到最大程度发挥及施工机械工作效率得到最大化提高。关于施工机械的选择,应该以桩基础施工现场地质条件、气候环境、场地大小及运输距离等要求为依据。此外,在选择施工机械时,应该坚持“施工机械生产效率及工作性能等与工程量及桩基础施工进度和谐统一”原则。

(四)桩基础施工现场准备工作

整理及清除为桩基础施工现场的主要准备工作。通过施工现场整理及清除,以确保施工现场平整及清洁,并最终确保基础施工有序开展。就桩基础施工方法而言,灌注桩及预制桩施工准备工作是不同的,例如:灌注桩施工准备阶段应该在施工现场铺设碎石层,以提高地基承载力。

三、建筑桩基础施工技术应用

(一)预制桩

制作预制桩时,桩尖朝向确定应该以打桩顺序为参考依据,预制桩浇筑过程中,应坚持“桩顶至桩尖”思路实行连续浇筑,且预制桩保护层最佳厚度应设计为约25mm。预制桩沉桩方法并不单一,其主要包括静力压桩、锤击沉桩、射水沉桩及振动沉桩等。射水沉桩最佳使用土层为砂土层。预制桩施工规划应以桩基数量、基础范围及桩基距离为依据,且应该针对挤土问题,制定行之有效的防治措施,以最大程度降低挤土现象的影响范围。

(二)灌注桩

以桩基础成孔方法为依据,灌注桩成孔包括冲击成孔、泥浆护壁成孔、干作业成孔及沉管成孔等。泥浆护壁成孔主要应用于一般粘性土、淤泥质土、淤泥、砂性土及粉土等,实践证明,其应用效果极佳。但需要强调的一点是,泥浆护壁成孔施工过程中,护壁防护工作应该跟上,严防护壁倒塌事故的出现;冲击成孔主要应用于碎石土、砂土、粘性土、粉土及淤泥土等;沉管成孔需要开展振动、振动冲击或锤击等作业,则沉管成孔施工势必会导致挤土或严重的噪声污染现象的出现,则必要的环境保护工作应该落实到位;干作业成孔包括两大类,即人工挖孔及机械钻孔。机械钻孔法主要应用于粉土、粘性土及砂土;人工挖孔法主要应用于粘性土,若将人工挖孔法应用于粉土或淤泥质土,则应该以施工现场环境为依据,制定切实可行的施工方案。以上几种灌注桩施工成孔方法中,干作业成孔及泥浆护壁成孔法将不会导致挤土现象的出现亦或挤土现象出现的概率极低,此外,干作业成孔及泥浆护壁成孔法施工噪声及振动不大,则可以将干作业成孔法及泥浆护壁成孔法应用于城市高层建筑桩基施工中。

桩体强度为灌注桩质量控制的关键影响因素之一。由于桩体质量直接取决于砼质量,则桩基质量往往因灌注桩施工工艺不合理而出现不同程度的质量问题,所以,在灌注桩施工过程中,应该制定行之有效的防护措施以确保灌注桩施工质量的提高及施工工艺的合理。关于灌注桩施工防护措施,具体包括严格控制砼质量,以确保其水准符合工程设计要求,且严禁施工过程中埋管及堵管等现象的存在。与此同时,在灌注桩施工时,导管深度应该被控制在2-6米范围内,以确保砼表面处于垂直顶升状态,严禁泥浆或浮浆混入砼内,并最大化规避遗漏现象存在,以此确保建筑桩基础土建施工质量满足设计要求。

参考文献

[1] 陈声权.建筑桩基础土建施工技术探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(19)

[2] 姚树太.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].中华民居,2012,(22):67-68

[3] 树进.浅析建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(11)

桩基础技术论文范文第11篇

【关键词】桩基础;建筑工程;技术

1. 桩基础

1.1 简单说明

桩基础是指建筑工程中最基础最重要的部分,它的稳固性是决定建筑安全、稳定的根本。

桩基础简称为桩基,主要由桩与桩承台两部分构成,其中桩承台连接桩顶构成一种深基础。桩基础应用于各种地质条件和各种类型的建筑工程中,因为部分浅基础不能满足建筑物基础强度的要求,例如在地基浅、土层质量差的沿海地区或者软土地区的施工现场,应用浅基础会严重影响建筑的安全稳定性,而作为深基础的桩基具有高承载力、弱沉降量、弱沉降速度的优点,因此被广泛应用于软弱地基上的施工场地,尤其在沿海地区。

1.2 分类

桩基础由受力大小分为承受桩和摩擦桩;根据制造桩的原材料可以分为钢筋混凝土桩、土桩及钢桩等;另外,根据现场的施工办法可以分为灌注桩和预制桩,其中灌注桩是指先钻孔到合适深度,然后放入钢筋再浇入混凝土,这种技术方式具有容易施工、同时施工不受机械数量影响的优点,但是浪费材料且承载力还不够高,预制桩是指利用打桩机机械将已经预制好了的钢筋混凝土桩打入到地底下,这种桩基础技术收机械影响大,施工难度较高,一般应用高要求的建筑工程。

1.3 物理结构分析

桩基由桩和承台两部分构成,其中桩具有承载建筑物全部的竖向荷载的群桩承载力或者竖向单桩承载力[1],一般作用在坚固的基岩或者比较硬的中密砂石上。施工过程中,必须严格要求承受桩的竖向单侧刚度和摩擦桩的群刚度足够大,大到在自身重量和相邻荷载的作用下都不会产生太严重的不均匀沉降现象,这主要是为了确保建筑物的倾斜度在合理范围之内。另外,足够大的刚度还能降低因为飓风或者地震产生的水平荷载,从而提高建筑物的整体抗倾覆稳定性。除此之外,整个桩部位穿过容易液化的土层作用于坚固的土层或者嵌在基岩上,这有效防止了因为地震土层液化或下陷时抵抗建筑物的压力或承载力缺乏,减少了地震中建筑物倾斜和沉陷的状况。

1.4 重要性

实际建筑中,规范的桩基础技术能提高建筑物地基的竖向承载力,优化建筑物的安全稳定性。因此,施工单位通过积累总桩基础技术的施工经验,构建合理、完善的桩基础技术体系,对现代建筑工程的健康快速发展有着至关重要的作用。

2. 桩基础技术

2.1 施工技术及其特点

桩基础技术有振动沉桩技术和静力压桩技术。其中,振动沉桩技术是指利用预制桩自身的重量以及安装在桩顶部靠近承台的振动器形成的振动效果,向地下沉入预制桩。而静力压桩技术施工设备较为复杂且成本较高,其主要利用静力压桩机和桩架的重量向途中压入预制桩。值得注意的是,施工过程中要一次性完成静力压桩技术,中间不能停顿,这是因为施工过程中可能会导致土层结构遭到破坏,形成超孔隙水压力,从而影响建筑物的稳定性。相比振动沉桩技术,静力压桩技术具有过程简单、检测方便、无噪声影响以及质量可靠的优点。

桩基础技术具有超强的竖向单桩承载力和群桩承载力、单桩侧向刚度[2],可以承载建筑物的全部竖向荷载以及由于飓风和地震等自然灾害的影响形成的水平荷载,使得地基不会产生不均匀沉降,在地震和其他自然灾害时,桩基的抗拔承载力和抗压性能有效防止建筑物出现倾斜或沉陷等现象,从而保障了建筑物的稳定性。

2.2 桩基础技术

建筑物的安全稳定对生产生活极其重要,因此要注重建筑施工过程中的每一个细小环节,尤其是桩基础的施工过程[3]。实际施工中常会出现施线的测量,地下水的处理,桩基的检测以及施工技术出现故障等问题。

测量施线主要是把已经设计好的建筑物桩基础,按照图纸设计和具体施工要求准确无误的标志在施工场地上,以确保工人按图施工。另外,应该时刻监督桩基础施工过程。严格按照国家施工规定,准确无误的施线测量能减少因为加大桩承受台和加桩弥补测量失误产生的成本费用和保证正常工期。

现阶段最为常用的地下水处理办法是井点降水[4],主要因为这种办法施工简便、操作易控。人工挖孔桩易因为地下水的作用使土层中的细砂形成流砂。因此,施工过程中可以根据地质的差异选择不同的施工办法,例如单桩抽取较少水,多桩同时抽取较多水,遇到冻土地基时采用人工制冷的办法,即将土层中的水冻结产生抗水压力。

桩基的检测过程一定要严格按照国家规定,及时在桩基础施工结束后完成检测,合理的报告设计,详细的检测内容,清晰的检测结论,准确的检测数据,真是的检测质量以及规范的检测过程等都是保证建筑物安全性、稳定性符合国家法定标准的基础。

混凝土断裂主要是因为浇注混凝土过程中拔管导致泥浆混入其中形成断裂面,可以采用混凝土袋法避免这种状况。在钻孔过程中容易因为地下障碍物的干扰使得钻杆倾斜,因此要注意垂直度检验和确保机械的平整度。

2.3 施工应用

预制桩和灌注桩较常用。制作预制桩时要注意根据打桩的顺序确定桩尖的朝向,要注意从桩顶到桩尖依次浇注预制桩,要保证打入过程中桩顶部的高度和方向准确。灌注桩可通过冲击,泥浆护壁以及干作业等成孔,其中冲击和泥浆护壁适用于较软较湿的土地。因为桩的硬度对使用年限有很大影响,因此灌注桩时要特别注意。除此之外,混凝土的质量、灌注桩的埋没深度等也都需要注意。

3. 其他注意事项

建筑中的桩基础施工过程常会因为人为因素产生像断桩,斜孔,桩身夹渣等问题。断桩主要是因为地下水的影响使得灌注混凝土和冲击不及时,因此要注意地下水情况,浇注混凝土时要控制升管的高度,此外要注意避免停机状况。机械没有放平常常是导致斜孔,因此施工前一定要注意检查机械。升管速度过快常常会导致桩身夹渣,因此对作业者的培训教育至关重要。

结 论

桩基础是建筑工程中最基本最重要最核心的环节,因此,因地制宜,合适科学的桩基础技术应用至关重要,不同地质、地形、气候环境选择不同的桩基础技术。桩基础可以转移建筑物的压力,有效降低地震、飓风等外力作用对建筑的变形,合理保障了建筑物的安全稳定性。

参考文献

[1]李捷伟.浅谈建筑施工中桩基的应用及施工技术[J].中国新技术新产品,2011,12,8(12).

[2]赖飞明.桩基础施工中的常见质量问题及预防措施[J].中国科技信息,2005,5,3(05).

桩基础技术论文范文第12篇

关键词:桩基偏位;灌注桩;挖孔桩;管桩;高压旋喷桩;

Abstract: With the rapid development of economy, China has gradually in the progress of modern science and technology. In the construction industry, the types and forms of pile foundation, construction technology and equipment for pile foundation, the basic theory and design methods have made great progress. This paper based on the absorption of industry of our country construction pile foundation construction in theory and in the experience foundation, through the induction and the summary, as the foundation development to provide valuable advice.

Key words: pile foundation displacement; bored pile; pile; pile; high pressure jet grouting pile

中图分类号:F407.9 文献标识码: 文章编码

在我国建筑行业方面,桩基作为一种较为古老的基础形式,这种桩工技术已经经历了几千年的发展历程。桩基本身也随着时间的演进而不断发展,尤其是随着我国改革开放的不断深入,桩基本身已经具备了现代化的基础工程体系。随着建筑工艺的发展以及现代科学技术的进步,桩的种类、形式、施工工艺、设备以及桩基的基本理论和设计策略都有了巨大的进步。

一、桩基础的相关概念

桩基的基本定义是主要依靠桩本身将作用在平台上的多种载荷传递到地基的基础部分。桩基一般由桩和连接桩顶的承台组成的深基础,另一种说法认为桩基是由柱与桩基所连接的单桩基础所组成。由于桩基具有承载能力较高、沉降量较小并且十分均匀等特点,桩基几乎可以适用于各种不同的地质条件或各种不同的工程,这在一定程度上十分适用于建筑在较为软弱的地基上的重型的构筑物。所以,在我国的沿海地区和软土地带,桩基的应用较为广泛。

桩基的处理也有很多原则。因为一旦桩基发生质量问题后,如果施工人员处理不当,这就会给工程留下极大的安全隐患。所以,为了最大程度上避免此类问题的发生,一定要坚持如下处理方法:

一,在事故处理之前,应当清楚事故的性质和范围,处理的主要目的要明确,并且也要提前制定合理的处理方案。

二,在处理事故的时候应当满足其基本条件,事故的处理方案一定要安全可靠,经济合理,在处理该部分的事故的时候应当对没有施工的部分提出合理的预防和改进措施,防止此类事故的再次发生。

三,施工人员应当对事故进行及时的处理,以避免施工过程中留下安全隐患。当桩基成孔后,施工人员也应当及时检查桩孔的嵌入深度、附近岩石的强度、沉渣的厚度以及桩孔的垂直度等相关数据。一定要确保如上数据完全符合设计的标准,即使只有一项不合格,施工人员也必须对问题进行严格调查并进一步解决问题,这样才能灌注砼、移动钻机,这样就能防止类似的问题产生,造成资源浪费。基桩开挖工程进行之前,技术人员同样应当检查成桩记录以及对其测试的资料,确保在质量上不会出现问题。技术人员也必须经过严密的调查审核之后才能开工挖土,这就在一定程度上避免了出现问题再去处理所带来的麻烦。四,施工人员也应当充分考虑到前部分的工程事故处理工作对后续工程所造成的影响。正如在事故处理过程中如果需要补桩,施工人员就应当考虑到这样做会不会对后续工程中混凝土和临近桩造成不良的影响。

浅谈桩基的选择和实用

对于以下的建筑工程,根据其要求状况不同,我们可以考虑尝试选用桩基的基础方案进行。施工当地的地基中不允许出现过大沉降和不均匀沉降等现象,这类的建筑物主要是高层建筑或其他较为重要的构筑物、重型的工业厂房以及荷载较大的建筑物等,就像我国普遍采用的仓库和粮仓等。对于类似烟囱或者输电塔之类的高耸结构的建筑物,施工当地应当采用桩基基础方案,以便能够承受较大的上拔力和水平方向的力,也可以把桩基用作防止结构建筑物的倾斜。对于较为精密或者大型的设备基础,采用桩基基础方案主要为了减少其基础振动、进一步减弱基础的振动对结构物的影响,或者适当控制基础沉降以及沉降速率。对于建立在软弱地基或者某些较为特殊土质上的不同种类的永久性构筑物,可以适当采用桩基作为地震区的结构抗震措施。

而当地基上层较为软弱但是下层深处埋藏这坚实的地层的时候,最适合采用桩基的建筑方案。对于桩基的沉降的方案选择,一般是施工地点的上层土质软弱并且很厚,桩断不能有效到达良好的地层,这时候通常采用桩基的沉降方案。其基本原理是通过上层的较好土层传递部分负荷到下层的软弱区域,这样就使得桩基的沉降增加很多。

总而言之,在桩基的设计方面,技术人员至少应当满足地基的承载力以及变形这两项基本条件。而在实际的工程实践当中,由于在设计和施工方面都有很多地方与理论上的要求不是完全吻合,这就很大几率会导致桩基的施工不符合要求,甚至会造成重大事故。所以,施工人员要对此方面慎重看待,做好实地考察工作,仔细研究技术方案。选择符合当地施工条件的方案,并严格按照施工的规范和标准执行。

探究灌注桩的施工技术

灌注桩的施工技术有多种,下面主要分析一下沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔桩三种施工技术。

沉管灌注桩属于我国现今的土木工程中桩基础形式的一种。它的主要原理是利用锤击打桩设备或者振动沉桩等设备,使得嗲有钢筋混凝土的桩尖或者钢管沉入土壤中,这样会对地面造成桩孔。然后,施工人员放入钢筋骨架并不断的浇灌混凝土,在管套拔出时候不断使之处于振动状态,这样有利于将混凝土夯实,进而就形成了工地上所需要的灌注桩。

作为灌注桩的另一种重要类型,钻孔灌注桩有着很多的特点。相对于沉入桩的锤击施工方法,钻孔灌注桩所产生的噪音和震动要小得多;钻孔灌注桩也能建造出比预制桩的直径更大的桩;这种灌注桩的使用范围也比较广泛,几乎适用于各种类型的地基。但是由于这种桩要求很苛刻,所以施工质量的优劣对于桩本身的负荷能力影响非常大。另外,其质量也不好预先进行控制,这是因为建造桩的材料是混凝土,而且是在泥水中进行灌注成型的。

挖孔桩一般采用机械进行挖掘,有时候也会采用人工挖掘。在具体施工方面,如果浅层的土质不能达到对地基的负荷能力和变形的要求,同时也不适合采取地基处理措施的时候。施工人员就应当从下部的岩层去考虑,并将其选作特力层的深基础方案。其中,深基础主要分为桩基础、沉进以及地下连续墙等多种类型。但是经过对比之后,还是桩基应用最为广泛。

概述灌注桩的工艺发展

近年来,随着我国普遍采用灌注桩进行土木工程项目建设,行业内积累了丰富的理论知识和施工经验。根据以往的经验,灌注桩在工作条件下所进行的强度计算,理论上和钢筋混凝土的预制桩相同。当混凝土灌注桩的径计算符合要求时,桩身就不必配备抗压性钢筋。对于桩顶部伸入承台起着连接作用的插筋,施工人员可以视情况需要进行操作。当桩身上部是软弱土层或者可液化的土层时,主钢筋的长度最好大于该类土层的深度。

钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护支的厚度通常不能小于30毫米,对于采用水下浇灌混凝土的,其长度不能低于50毫米。另外,主钢筋的端部不能有弯钩,这在一定程度上有利于导管的提升。当采用导管监管水下的混凝土时,箍筋应当放在钢筋笼的外面,并且笼子的内径也应当比导管的连接处的外径大近100毫米以上。

结语:

在我国建筑行业方面,桩基作为一种较为古老的基础形式,这种桩工技术已经经历了几千年的发展历程。桩基本身也随着时间的演进而不断发展,尤其是随着我国改革开放的不断深入,桩基本身已经具备了现代化的基础工程体系。随着建筑工艺的发展以及现代科学技术的进步,桩的种类、形式、施工工艺、设备以及桩基的基本理论和设计策略都有了巨大的进步。现代科学技术的快速发展大大促进了土木工程和建筑业的发展。近年来,电子科学技术也大量汇入土力学与基础工程学科当中。这进一步促使了建筑工程基础的桩基施工工艺技术快速进步,逐步向着现代化、机械化、标准化的方向前进。

参考文献:

[1] 林天健等编著.桩基础设计指南[M].中国建筑工业出版社, 1999 30(3): 27-28.

[2] 劳红标,陆红星. 桩基偏位的技术处理方法在工程中的应用[J]. 科技资讯. 2009(17) 33(16) :118-119.

[3] 李俊,戴敏洁. 浅谈桩基的选择应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011(06) :18-22.

[4] 陈国庆,刘明涛. 浅谈建筑工程中桩基的施工技术及应用[J]. 科技致富向导. 2011(23) :19-20

桩基础技术论文范文第13篇

其实,站桩在传统武术中有着举足轻重的地位。学过传统武术的人基本都练过站桩,尤其在古代的拳术家没有不练习站桩的;传统武术的名师都无不在站桩上有很深的造诣;学过“内家拳”和得过名师传授的拳家都被教导过站桩的重要性;很多拳师都会在其著作或文章中亦步亦趋的强调站桩的重要性;武林中,一直口口相传,站桩是很重要的基本功。而且很多门派都视站桩为基本功,比如,“内家拳”都视站桩为重要的基本功,如心意拳有蹬毛猴,形意拳有著名的“三体式桩”:太极拳有“无极桩”、“太极桩”等:比较保守的八卦掌也有站桩;王芗斋先生创新的大成拳更是将站桩推到首要乃至唯一的位置;卢正文先生的卢氏结构也只研究站桩。外家拳中也有很多门派的基本功是从站桩开始。传统很多名师教授徒弟时先从站桩开始,如李洛能视三体式桩为形意拳基础:孙禄堂教学,先是“站桩三个月”,并说“数月可得整劲”;尚云祥在北京一所大学教拳时,前几个月只教学生站桩:而以往太极拳在练套路盘架子之前也是先站桩;王芗斋在形意拳基础上改编的大成拳视站桩为大成拳之母,他授徒也主要传授站桩,将站桩几乎推到唯一的位置。很多的武术谚语也表述了站桩的重要性,如:“入门先站三年桩”、“练拳无桩步,房屋无立柱”、“百练不如一站”、“功夫桩里求”、“久站出神功”、“桩法效用非凡”、“宁教十套拳,不教一个桩”、“欲知拳中髓,首由站桩起”……这些证据,足以说明站桩的重要性。站桩既然如此重要,却为什么没看到有几个人通过站桩练出特别的武术出来呢?这是由于传统武林保守思想严重,一项安身立命的武技不可能轻易示人,以前在武术界,站桩是一件很隐秘的事。名师公开传授的站桩是经过、伪造的伪劣技术,从未公开传授过系统、真实的站桩。而既然这么多门派、名家都强调站桩的重要性,那么神秘的站桩到底有多少种训练方法,到底有什么作用,到底可以训练出什么效果呢?

传统武术有一项隐藏得最深的技术――内劲,这是武林的不传之秘。据我多年的研究,内劲实际就是一项发力技术,但这是传统武术中最有技击价值的一项武技,只有掌握了这项发力的武技才算是掌握了传统武术的精髓技术。但内劲不是由所谓的“气功”、“导引”、“内功”、“吐纳”、“打坐”、“意念”、“拳架”、“心法”等功法训练出来的,而恰恰是靠简单的站桩练习获得。只是掌握这项技术的名师公开传授的站桩都糸经过伪造的赝品,站桩的真传从未公诸于世,流传于世的站桩都是繁琐、虚假、甚至迷信的方法。自然也是无效的,训练不出真正的内劲,训练那些伪劣的站桩无异于“罚站”。而真正的站桩方法是简单的,也是科学的。其繁琐复杂的方法不过是被传统的大师引向一个错误的方向,以致越演越烈。由于没有真实、统一的站桩方法,加之名家的故意误导,人们对站桩的认识越来越畸形,对站桩的训练目的和训练方法有着千奇百怪的歪曲认识,比如:什么气沉丹田啊;什么打通任督二脉啊;什么意念啊;什么训练意识及意识对身体的控制啊;什么增强下肢的支撑力、耐力啊;什么调身调息调心等等玄妙的理论在武术界横行了几个世纪,至今不衰。各式各样的训练方法更是层出不穷,每一个门派都有自己门派不同的站桩,太极拳有“太极桩”、“无极桩”等,八卦掌有八卦掌的站桩,形意拳有“三体式桩”,大成拳有“浑圆桩”、“矛盾桩”,外家拳也有外家拳的站桩。这些不同门派的站桩的内容和形式上有很大区别,就是同一个门派内也有不同的理论和方法,甚至连一个基本的动作都有很多不同版本的说法和阐述,而从未形成规范、权威的方法。其实,据我十来年的研究,站桩的训练目的和训练方法根本没那么繁多和复杂,真正的站桩跟其他任何科学的体育训练一样,是很有针对性的、目的和结果很明确的训练,就是培养“内劲”,除此之外无其他多大意义。而真正的站桩方法是朴实无华的,就几个姿势,十几组动作的训练,并且是科学的,并没有那么神秘复杂。我在我的其他文章中已多次阐述,站桩就是在肌紧张的基础上,摆成几个特定的姿势,对肌肉施加牵拉刺激,而与肌紧张的重力非条件刺激相结合形成一种弹力条件反射,这个弹力条件反射可以产生弹性势能用于出拳、出腿的发力,而发出巨大的爆发力。传统武术称此为“内劲”。而且站桩训练的姿势动作是有规律的,是统一规范的。不存在门派不同,而站桩方法不同,也不存在站桩可以练出不同的效果。站桩就是一项针对培育“内劲”的训练,那些形形不同站桩的理论和方法,只是前人故意把站桩布置成迷宫以误导世人,阻止人们获得这一武术核心技术,以维护自己的地位和利益,而误导所致的歪曲认识。

其实,传统武术很多门派都有内劲这项武技,以内劲为起点,视内劲为根本。尤其内家拳,太极拳有“整劲”、形意拳有“暗劲”、大成拳有“浑圆力”,名称不同,却其实是同一个概念,都是一个相同的内劲,由相同的站桩训练获得。流传广远的太极拳有拥、捋、挤、按、采、捌、肘、靠八法等,但其真正的核心是内劲,形意拳的核心是内劲与发力,心意拳的核心是内劲与发力,八卦掌的核心亦是内劲与发力。各门派功法的内容看似有很大区别,看似杂乱无章,实则有共性规律可循,其到最后的高级武技都是由相同的站桩获得的内劲,除此之外别无他法。各内家拳门派的武术名家的功力都是靠精于内劲发力才扬名于世。比如李洛能、杨露禅、武禹襄、车毅斋、孙禄堂、董海川、郭云深、王芗斋、李小龙等,他们表面上不同门派,不同练法,不同功夫。其实,这只是假象,他们武术的功力都是一个相同的“内劲发力”,除此之外无其他可能。这就是那句武术谚语“内家、外家终归一家”的深刻内涵。孙禄堂就说,武术的核心是内劲。王芗斋一生都在强调站桩的重要性,并在其著作中很多次提到“桩法换劲”、“站桩培育内劲”。卢正文先生在长期接触各大门派名人后,发现了武术的一个共性,并作出了斩钉截铁的结论,桩功是传统武术高级部分的基础,并将其作为毕生研究的课题。并且,卢正文先生在其所创的卢氏结构之中,所阐述的站桩方法和科学理念,已接近真传和科学。而掌握了正确站桩的传统保守的名师也只是停留在强调站桩重要的地步,而从不传授真实的站桩方法,公开传授的站桩都是伪劣的方法。掌握传统武术真实站桩的名师把一个相同的站桩区分为不同门派、不同方法的站桩,并把相同的一个“劲”区分为不同名称的“内劲”、“浑圆力”、“暗劲”、“整劲”、“寸劲”等等(为了行文通畅,本文使用的是”内劲”名称,传统武术中最准确的名称应该是称“劲”)。这些主要是为了混淆真实的站桩方法,混淆“劲”的概念,以掩人耳目、误导世人和神化武术让人们不能轻易发现其秘密,以达到保守的目的。

桩基础技术论文范文第14篇

【关键词】高层建筑;建筑工程;结构桩基础

1 引言

随着高层建筑的兴起和持续发展,在高层建筑基础研究领域,随着城 市化程度不断进步,经济的发展,高层建筑越来越多。目前,超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善,可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看,对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力,既不是直线型分布,也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。

近来,虽然对结构桩基础进行了理论研究,但是对其工作机理认识还不够深刻,对桩土分担荷载,及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外,对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段,特别是地震作用下的共同作用分析,现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计,以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法,并以此和广大同行分享。

2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状

目前实际工程中,很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求,设计师通过调整设计参数,修改加密桩基设计图予以补救,这样静载试验结果超过设计要求太多,虽然安全性更易得到保证,但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的,超过设计太多需要进行二次试桩,项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计,既影响整个设计的进度,也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题,也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果,又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。

在桩基工程实践中,应用最广的是在竖向荷载作用下的桩,竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大,因此,国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作,提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理,至今还有许多方面尚未弄清。

多年来,许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究,得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性,桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响,使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同,是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上,所进行的工作相对较少,有必要进行更加系统地分析研究。

3 高层建筑结构桩基础简化设计分析

高层建筑结构作用在基础上的荷载大,基础埋置深,一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求,因此,基础工程的材料用量多、施工复杂且施工周期长,其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外,一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础,而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点,还能承受一定的水平力和上拔力,承受动荷载的性能也较好。

就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲,传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。如:地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定,简化成单纯的反力系数作用于桩上,传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。对于高层建筑物的相互作用分析,必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。就目前的分析手段来讲,有限元法是个前景较好的方法,除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如:土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性,复杂的几何边界条件等,而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程,以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外,其思想和实现过程也都较为简单和统一,因此适于编程和电算,极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。

在设计方法上进行简化考虑,由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善,在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中,逐步发展到了这个阶段。其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用,以离散形式的特征函数――地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献,运用空间子结构方法,将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界,形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。将它们叠加到基础子结构上去,并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件,就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响):

上式中:

[K]――基础子结构刚度矩阵;

[KB]――上部子结构的边界刚度矩阵;

[ ]――地基刚度矩阵;

{U}――基础子结构的位移列向量;

{Q}――基础子结构的荷载列向量;

{SB}―上部子结构的边界荷载向量;

{ }相邻建筑引起的沉降列向量。

求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U},再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移,从而进一步给出所需节点处的内力。除采用子结构法外,对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑,提出不少简单可行的分析途径,它们与子结构有限元法相辅相成,例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等,不过一般都将上部结构处理为平面结构。

4 结语

高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流,如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计,是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点,利用有限元的计算方法,对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计,对于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计,实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用,具有一定的指导意义,本论文的简化计算方法是值得推广的。

参考文献:

[1]赵西安.我国高层建筑的最近发展[M].史佩栋等.北京:中国建筑工业出版社,2000.

桩基础技术论文范文第15篇

关键词:土木工程;施工技术;技术创新

Abstract: In recent years, with the rapid economic and social development of our country, the construction industry will usher in a golden period of development. However, in civil engineering construction process, safety accident occurred frequently and showed a rising trend. This paper studies the construction of civil engineering technology and innovation. For reference.

Keywords: civil engineering; construction technology; technological innovation

中图分类号:TU74

引 言:在土木工程施工技术中,工程实践经验先行于理论,因为有些客观情况过于复杂,很难如实反映室内实验或理论分析,另外只有进行工程实践才能揭示新的问题。土木工程不仅为人类生活、生产提供了物质保障,而且大大推进了科技的进步,同时这是一门不断发展的学科,因而土木工程施工技术也在不断涌现新材料、新技术。

一、传统施工技术

土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。

1. 地基基础施工

桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。

按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。

在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。

2 .混凝土结构施工

按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸准确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。

3. 钢结构施工

钢结构施工的主要工作是构件的吊装,在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应尽量存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。

钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。

二、新型施工技术

施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,实现创新,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。

1. 深基坑支挡技术发展

由于高层建筑的发展、抗震与人防的需要和地下空间利用的需求,再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,实现是施工技术的创新。

第一,桩、桩—锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,通常采用灌注桩—预应力锚杆体系。引进的套管水冲法成锚工艺适用于地下水位上下的各种类型的土层,但效率不尽人意。第二,支挡与承重结构一体化。用于临时支挡的桩或者地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化后,施工速度得到提高,投资效果得到加强,资源得到节约,得到良好的技术经济效益。另外,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺—旋挖已经投入使用,使成孔质量得到保证,减小认为不确定因素对施工质量的影响。

2. 新型预应力技术

体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,是预应力施工技术的发展和创新,是近年来的热点。顾名思义,体外预应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁和大跨度建筑工程结构中,形成了两种主要体系。体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性;体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。

三、结束语

土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,比如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展施工技术,在过去的土木工程建设中,人们总结了大量宝贵的经验,也在教训中得到启示,因而施工技术也在不断发展和创新,这将给加快土木工程发展很大的帮助。

参考文献 :