基础设计范文

导语：如何才能写好一篇基础设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键字：地基 基础 设计 桩探讨

一、基础的设计

房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。砌体结构优先采用刚性条形基础，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，当基础宽度大于2.5m时，可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。多层内框架结构，如地基土较差时，中柱宜选用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、荷载较小可采用单独柱基，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、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基础。 如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可采用筏板基础（有梁或无梁）。框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀，可采用箱形基础；柱网不均匀时，可采用筏板基础。有地下室，无防水要求，柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁。或采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不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板式筏基。 无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。 框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。 无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形要求，可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室，无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室，可采用筏板基础；如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基础。 当地基较差，为满足地基强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。 多栋高楼与裙房在地基较好（如卵石层等）、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝（沉降缝）。当地基一般，通过计算或采取措施（如高层设混凝土桩等）控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。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浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。

二、桩基础的探讨：

1 当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求，或经过经济比较采用浅基础反而不经济时，可采用桩基础。2 桩平面布置原则： 1）力求使各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。 2）在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。 3）同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。4）大直径桩宜采用一柱一桩；筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。5）在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。 6）剪力墙下的布桩量要考虑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布置。3 桩端进入持力层的最小深度： 1）应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径）；砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d；对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d，且不小于0.5m。2）桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩，桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。 3）当场地有液化土层时，桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。 4）当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。

四、桩型选择原则

桩型的选择应根据建筑物的使用要求，上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。

1）预制桩（包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩）适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土，穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。

2）沉管灌注桩（包括小直径D＜5O0mm，中直径D＝500～600mm）适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土；对于桩群密集，且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定，故宜限制使用。

3）在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响，必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广，通常适用于持力层层面起伏较大，桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层；如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等，则需采用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层，可采用长短螺旋钻机干作业成孔成桩。钻（冲）孔时需泥浆护壁，故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的，不宜采用。

4）人工挖孔桩适用于地下水水位较深，或能采用井点降水的地下水水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用。

5）钢桩（包括H型钢桩和钢管桩）工程费用昂贵，一般不宜采用。当场地的硬持力层极深，只能采用超长摩擦桩时，若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量，或为了要赶工期，此时可考虑采用钢桩。钢桩的持力层应为较硬的土层或风化岩层。

6）夯扩桩，当桩端持力层为硬粘土层或密实砂层，而桩身穿越的土层为软土、粘性土、粉土，为了提高桩端承载力可采用夯扩桩。由于夯扩桩为挤土桩，为消除挤土效应的负面影响，应采取与上述预制桩和沉管灌注桩类似的措施。

篇2

书籍是人类精神的粮食，是传统文化和文明传承的媒介，幼儿书籍对儿童的成长有着不可磨灭的作用和意义。

一、塑造健全的人——智慧（人格）

“智慧”在词典中解释为对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。世界著名儿童心理学家皮亚杰认为“智慧训练的目的是形成智慧而不是贮存记亿，是培养出智慧的探索者，而不仅仅是博学之才。”

一本有着生动丰富内容的书籍，可以吸引孩子的注意力，通过阅读，孩子可以学习语言，学习概念，甚至学会思考和推理；而孩子性格形成与塑造也与书籍有着密不可分的关系，幼儿自己喜欢的书籍，可以激发孩子的想象力，有意义的书籍，可以引导儿童自己去发现知识，研究知识、学习知识，运用知识，并且从小就能培养一种解决问题和学习的能力。最具代表性的是，幼儿在游戏互动中是培养其智慧的最佳方式，或者是参与实践，堆积木，拼图等等。目前，市场上很多幼儿书籍的设计都加入互动元素，皆在注重其智慧的培养（如图1所示）。

二、培养智识的人——知识（智商）

一本好的幼儿书籍，对儿童的影响重大，幼儿从书籍中，不仅可以吸取知识，还可以培养其幼儿的观察力、观察力、记忆力、想象力、分析判断能力、思维能力、应变能力等，这些都是培养儿童智力的体现。

（一）开发幼儿想象力

当今，可供幼儿选择的书很多，选择图文并茂、文字优美、风格多样、富有情趣的优秀作品，往往看似简单的故事蕴含着作者独具匠心的见解，简洁和插图和随意的色彩都能引导和激发幼儿的想象力。

（二）激发幼儿好奇心

幼儿的好奇心使幼儿在阅读中常常因一些我们常见自然的现象去追问“为什么”，则需要大人则会引导他去猜想和假设，支持他把书中的问题拿到实际操作中去探讨。“形成发现问题——提出猜想——付诸实践——寻找答案或再次发现新问题的良好探究过程。” 培养幼儿良好的学习、实践、创新能力。

三、孕育愉悦的人——情感（情商）

书籍可以孕育愉悦的人，培养一个有情感、有情商的人。所谓“情商”主要是指人在情绪、情感、意志、耐受挫折等方面的品质。幼儿书籍在儿童的成长过程中，启迪幼儿思想和情感的培养，幼儿可以在人生的起始阶段通过书籍培养真善美。

（一）人性的开发与启蒙

幼儿期正是个性品质初步形成的时期，幼儿书籍在儿童的成长过程中可以对人性进行开发和培养，培养幼儿对生命的尊重、关爱与敬畏，对自然和社会的理解、感恩、回报的情感，从而对理想与未来的向往、追求、积极进取的人生态度给予启迪。

（二）增强自信心和成就感

自信来源于对事物的认识，来源于分析和解决问题的能力。儿童可以通过书籍梳理自己从书中学过来的知识和经验，在日常生活中加以简单的模仿和运用。幼儿一个人在阅读书籍的时候，总喜欢根据书中内容来指导自己的行为，特别是那些日程生活中便于实现的行为。喜欢读书的幼儿面对问题时往往很有信心，相信自己能解决。孩子通过书籍，可以增加知识面，丰富想象力和创造力，观察力、记忆力、逻辑思维能力都得到提高，可以从书中直接借用解决问题的方法，或者是因为在书中培养的解决问题的能力，找到一条解决问题的方法，增强了成就感。

（三）寻找和体会乐趣

书籍，可以使父母 和幼儿一起寻找书中的乐趣，一起感受知识的魅力，书籍本身介绍的愉快和有趣的故事，可以让儿童去感受和体验，同时，有些设计比较有趣和新颖的书籍，不仅可以得到儿童的喜爱，还可以促进幼儿在书中去发现乐趣，可以转移幼儿的情绪，培养幼儿的审美和情商。

四、提高人的审美——美感（美感）

一本优秀的幼儿书籍设计，最大可取之处是从儿童的角度去挖掘内在美，并作出相应的艺术渲染，从而使书籍更加具有吸引力。幼儿图书是儿童成长的好伙伴，孩子阅读图书，一方面是学习，另一方面是游戏，对于幼儿来说，只有在玩中学习，才能让图书真正发挥它的功能。孩子长到一定年龄，优秀的图书会引导他们认识和感知这个世界，充当他们的良师益友，让他们学习为人处事的道理以及懂得什么是真善美。

五、结语

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关键词：基础设计 计算 校核

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0159-02

塔式结构的基础是结构的重要组成部分，它承担着将上部结构所承受的全部载荷和作用安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。塔式结构基础的选型及基础布置与上部塔体结构的形式、结构布置、外部载荷和作用的类型、场地和地质条件以及塔座附属建筑的形式与结构均有着密不可分的关系。合理的基础选型和设计对于降低结构造价、缩短建造周期和保证结构的安全性至关重要的。

无论钢塔还是钢筋混凝土塔，不论其塔体高度、建筑规模及使用用途是否存在差异，塔式结构的基础一般均为混凝土或钢筋混凝土基础，混凝土的强度等级一般不低于C20。其共性的受力要求是：为了保证塔体结构的安全性和整体稳定性，要求基础能够抵抗塔体压力、水平推力以及弯矩引起的拔力。

当场地表层地基土具有良好的承载力，地基变形也能控制在可以接受的范围内，同时基础的上拔力可由基础及基础上覆土所平衡时，塔式结构基础可以采用浅基础形式。

1 基础承载力计算与校核

基础承载力是基础设计最重要的参数，也是基础设计需实现的最基本要求。基础承载力即地基压力，是指基础传递给地基持力层顶面处的压力，其值取决于基础所受载荷的大小、基础埋深、基础底部面积和土的类别等多种因素。本计算选取一般性粘土进行计算。

基础底面的压力应符合下式要求：

当基础顶部受轴心载荷作用时：

≤ （1）

式中：

为相应于载荷效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；

为修正后的地基承载力特征值，（kN/m2）。

基础底面的压力可按下列公式计算：

（2）

式中：

为相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的压力值，（kN）；为基础自重与基础上的土重之和，（kN）；为基础底面面积，（m2）；

修正后的地基承载力特征值可按下列公式计算：

（3）

式中：

为修正后的地基承载力特征值；为地基承载力特征值，一般性粘土取100kN/m2；为基础底面下土的计算容重，与土的类别有关，一般性粘土取16 kN/m3；为基础底面以上土的加权平均重度，取15kN/m3；为基础底面宽度，小于3 m时按3 m考虑，（m）；为基础埋置深度，从地面标高起算，（m）；，为分别为基础宽度和深度的地基承载力修正系数，与土质有关。

2 基础抗滑稳定性

基础抗滑移稳定按下式计算

≥1.3 （4）

式中：

为基底上部结构传至基础的水平力计算值，（kN）；

为上部结构传至基础的竖向力设计值，即取，（kN）；

为基础自重与基础上的土重之和，（kN）；μ为基础底面与地基的摩擦系数，一般性粘土取0.25。

1.3为规范规定的最小安全系数。

3 基础台阶计算

刚性基础的台阶高度一般为250～300 mm，当确定每个台阶的宽度时，应使基础台阶的宽高比满足下列公式的要求：

b≤htana （5）

式中：

b为台阶的宽度；h为台阶的高度；

tana为为刚性基础台阶的宽高比的允许值，根据基础材料、基底平均压力等，按表1采用。当基础台阶的宽高比满足上述表要求时，可以不必检验基础台阶的受弯及受剪强度。

4 结语

塔式基础设计是铁塔设计的重要组成部分，通过对塔基设计过程计算参数的选取，使设计人员掌握塔基设计方法，切实做到结合现场实际，合理选择塔基基础形式。

参考文献

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关键词：基础；概念设计；沉降

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1、概念设计的一般性原则

1.1 基础概念设计遵循原则

基础的工程造价大概占了总工程造价的20%～30%,因此对基础的设计工作必须要给予重视。在进行基础设计时,必须要遵循一定的概念设计原则,如基础参数的设计要依据勘测所得的地质资料来确定,基础样式的选择要根据上部主体的结构形式、荷载以及对周围环境的影响来确定。从经济的角度来考虑的话,基础应放置在承载力较强的持力土层上,以发挥地基的潜力。若在地质未知的场地上进行基础设计时,则应参照当地或类似地质的基础设计来确定方案。

1.2 主体概念设计遵循原则

建筑主体结构在进行概念设计时,首先要满足建筑的使用功能,其次要满足结构的安全性及经济适应性,作为一个结构设计人员,首先要明确结构体系的受力特点,并在此基础之上,对主体结构进行科学合理的优化,使之受力明确、传力简单,在优化设计过程中要始终遵照“强柱弱梁,强剪弱弯,强压弱拉”等理念,并使主体结构符合建筑方案平面及竖向规则,最后再综合考虑材料、环境及施工等条件,确定出主体结构的最优设计方案,在得到计算机的计算结果之后,要结合实际进行分析,慎重校核,找出结构薄弱部分,适当采用合理的技术措施对计算结果进行修正,以保证结构更安全、合理。

1.3结构延性设计原则

结构延性一般用延性系数表示,它表示的是结构极限变形与屈服变形的比值,该比值越大,结构的延性越好,如果组成整体结构的各个构件均具有较好的延性,那么整体结构的延性也较好。

1.3.1在设计中为提高钢筋混凝土梁的延性,采用的措施:①应选取合适的钢筋混凝土梁截面尺寸,以获得适宜的钢筋配筋率,避免梁受拉钢筋过多或出现超筋,造成梁受压区混凝土先被压碎或剪切破坏。②梁的上部(跨中)和下部(支座处)配置适量的受压钢筋对梁的延性有益。③提高混凝土梁的强度等级,采用中低级强度钢筋对延性有利。④T形截面梁比矩形截面梁的延性好。⑤加密箍筋可以改善梁的延性。

1.3.2在设计中为提高钢筋混凝土柱的延性,采用的措施:①控制钢筋混凝土柱的轴压比,当其轴压比小于0·4时,即可认为是延性柱了。②设计中应尽量避免短柱,当柱净高与截面长边尺寸之比大于4时,即可认为是长柱。③柱的延性与受荷偏心大小有关,大偏心受压柱的延性优于小偏心受压柱和中心受压柱。④加密柱的箍筋,采用复合箍筋对改善柱的延性有好处。⑤提高混凝土强度等级和采用双向纵向配筋,对改善柱的延性有好处。

1.3.3在设计中为提高钢筋混凝土剪力墙结构延性,采用的措施:①控制剪力墙的高宽比,使其大于2。②设计中尽量采用有边缘构件的剪力墙,且边缘构件的受力筋要有很好的锚固,在无边缘构件的剪力墙中应设置暗梁,暗柱。③尽量采用联肢墙,它可以大大提高剪力墙的延性。④当剪力墙很宽时,可人为地在剪力墙中有规划地开些洞,然后再填砌,可大大改善剪力墙的抗震性能。

2.地基沉降变形碟形分布机理

据相关材料证实,地基沉降变形多呈现碟形, 中间大, 边缘小。即使桩基支承在风化的岩基上, 地基沉降变形也呈现这一规律, 只是不那么显著而已。地基沉降变形呈现碟形分布缘于地基岩土的性质、分布, 地基中的应力传递机制和分布等, 当然也于荷载分布、基础和上部结构的刚度有关。下面的讨论是基于地基岩土和上部荷载分布均匀的前提下进行的。

2.1 基础刚度效应

高层建筑基础首先要有一个比较大的刚度。基础刚度的大小由基础型式和基础底板的厚度来体现, 比如采用整体刚度大的箱形基础, 筏板基础厚度按建筑层数每层约 70mm 确定, 其目的就是均化地基沉降, 减轻建筑物因地基不均匀沉降引起的危害。基础刚度越大, 地基不均匀沉降就越小, 但基础造价越高。基础刚度多大合适, 应依据经济、技术方案比较确定。基础底板厚度除应考虑地基变形要求外, 还应考虑抗冲切和抗弯要求。基础底板设计计算即要进行局部分析, 又要进行整体分析。局部分析时, 其最不利荷载状态和作用荷载取值有待于进一步研究。

2.2 上部结构的刚度效应

随着上部结构施工的进展, 结构层数越来越多, 上部结构的整体刚度逐渐形成, 并越来越大, 桩间土反力增长率, 桩顶反力增长率, 角部、边缘和中部桩顶反力比以及地基边缘和中部沉降比也随之变化。地基碟形沉降使基础和上部结构产生较大的次应力, 甚至导致基础底板断裂。如昆明某大厦, 桩筏基础, 梁板式筏形承台, 工程建至 12层时, 基础底板出现局部开裂、渗漏; 结构封顶时, 底板大面积开裂, 最终不得不对承台实施加固, 于梁侧加焊钢板、填充混凝土形成平板厚筏承台。

3.差异沉降控制的方式

3.1 加强上部结构的刚度

增加上部结构的刚度可以使基础最终沉降差减小。上部结构的刚度越大, 这种作用就越明显。但是由于上部结构的有限性, 随着层数的增加, 上部结构的刚度矩阵各分量几乎不再增加, 趋于常数, 因此对于基础底板不是绝对刚性的基础而言, 由于群桩效应, 必然使得中心桩的沉降大于边桩和角桩的沉降值, 也就是说存在差异沉降。再加上受使用功能的约束, 该方法是难以实现的。

3.2 加大基础底板厚度和配筋量以增大桩基承台的整体强度和刚度

增加基础板厚度, 其“跨越作用”加强, 使荷载向筏板边缘转移, 迫使基础沉降趋于均匀。但是厚度增加后, 虽然可以减小差异沉降和上部结构的次应力, 但基础变得很敏感, 微小的不均匀沉降将导致巨大的内力, 而且会使基础的造价大幅度提高。因此, 增加桩基承台板的厚度并不是一种很好地减小基础差异沉降的方法。

3.3 调整地基的刚度, 使其刚度分布规律与基底压力分布规律相吻合

调整复合地基刚度的方法主要是通过改变褥垫层的刚度、桩间土的模量、桩的设计参数、布桩方式等手段, 使复合地基的刚度分布与基底压力的分布相吻合, 从而减小不均匀沉降。良好的地基处理方案应该是通过调整地基在建筑物平面内的刚度分布, 在保证结构安全性和使用性的前提下, 充分发挥材料性能, 达到经济上的优化。复合地基刚度在平面上的分布原则是地基刚度大的区域与基础沉降大的区域相对应, 即在沉降大的地方布置长而粗的桩, 在沉降小的地方布置短而细的桩。以上述原则为指导, 人为调整地基刚度可以通过合理地增减复合地基的桩长、桩径和桩距来实现, 共有 8 种基本组合情况, 即: 变桩长; 变桩长变桩距; 变桩径; 变桩距; 变桩径变桩距;中心布桩; 变桩长变桩径; 变桩径变桩距变桩长。考虑到目前施工水平所限, 通过改变桩长、桩距来调整地基刚度分布的方法, 应是最佳的选择。

4.小结

文献[1]提出了变刚度调平概念设计, 其基本思路是通过调整地基或基桩的刚度分布, 使反力同荷载分布相协调, 沉降变形趋向均匀, 由此使基础所受冲切力, 剪力和整体弯矩减至最小; 具体作法是根据结构布局、荷载及地层条件, 实施局部增强变刚度调平、桩基变刚度调平、主裙连体变刚度调平, 并进行地基—基础—上部结构共同作用计算分析, 譬如: 对于框筒、框剪结构, 强化核心筒区的桩土刚度(调整桩长、桩径或桩距, 如图 1 所示), 相对弱化刚度; 对于主裙连体建筑, 强化主体, 弱化裙房(采用天然地基、复合地基和疏短桩基); 对于箱、筏基础, 局部强化核心筒区(采用桩基或刚性桩复合地基)。而文献[2]则根据桩顶反力分布的规律, 提出布桩的密度应从筏板中部向边缘部位和角部渐次加大。

图 1桩体布置形式

同一个问题, 两种完全迥异的观点。笔者认为应从实际出发, 具体问题具体分析, 在满足地基承载力、稳定性和变形的基本要求下, 尽量方便施工, 降低成本。更优的地基基础设计方案应该是即满足地基基础设计基本要求, 又经济合理、便于施工。地基基础设计要避免过分强调某一方面, 而忽视另一个方面, 要全面考虑。

参考文献：

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关键词：地基；基础；设计方案；结构设计

中图分类号：TU4文献标识码： A

一、引言

基础在建筑物的设计施工过程中是十分重要的环节，基础所起到的作用是将建筑物上部的结构与下部的地基相连接，施工企业以及设计单位若采用正确的基础设计方案，则会对工程产生良性影响，从经济方面讲，可以节约资金、减少成本支出，继而增加企业的利润与行业竞争力；从社会效益方面说，可以缩短工期、使企业树立良好的诚信经营形象。比如在高层建筑中，国内常用的基础设计为箱型或筏板型，其费用约为总工程耗资的14%左右，而构建基础所用的时间为总工期的五分之一，但高层建筑若不采用上述基础，而采用多层建筑普遍采用的桩型基础，费用以及工作周期就要提高很多，会产生很多问题。基础除了对上层荷载有一定的要求外，对所在地地质条件也有一定的要求，如土质较软，一般采用箱型基础，因为桩型基础以及筏板型基础不适合在软土基操作。施工实践也能够进一步证明，对于荷载较高且有一定抗震需要的地区，箱型基础是较为理想的选择。在一些城市由于有人防方面的要求，采用箱型基础也较为普遍。总之，在基础设计之前，要对当地的自然条件以及社会因素做好分析，并对上层建筑以及下层地基做好充分的考虑，结合抗震要求选择最为合适的地基基础。

二、基础设计的要求

1.经济方面的要求

企业是以获得经济利益为最终目的的，建筑企业将建筑物作为产品，要从建筑物的生产过程中获得更丰厚的利润，就要在保证建筑物质量的前提下，将建筑物的成本降低，这样才符合企业发展的长远要求。因此，建筑设计企业以及施工企业在基础设计方面，要结合建筑物的设计要求，如层高、总荷载、地质情况、环境因素等进行综合分析，并考虑建材成本等其他因素，使地基基础在经济方面更加有利于企业的盈利。

2.安全方面的要求

安全是建筑物的灵魂所在，一座建筑物最基本的要求就是安全耐用，若建筑物的安全出现问题，不仅会造成巨大的社会负面影响，产生严重的社会危害，还会对建筑企业在业内的信誉产生影响，甚至导致建筑企业退出市场竞争。所以建筑物在地基基础的设计方面，除了对经济因素加以考虑外，更重要的是对基础的安全给予充分的保障，满足所在地的抗震、风荷载、防潮等功能。

3.实用方面的要求

在考虑安全与经济因素的同时，要对建筑物基础设计的实用性进行考虑，如现代工业建筑对业主的工艺需要，检修、围护设备等，都要给与全面的考虑。因此在基础设计的过程中，要考虑到上部工艺设备对基础的影响等，并且现代工业建筑施工中经常遇到设备种类多，预留设备孔洞尺寸大，对基础产生不利影响。所以基础设计需要面面俱到。

三、基础设计的依据

我国关于建筑行业的运营规范明确指出，对于没有工程地质报告的企业，不允许进行施工建设。工程地质报告属于工程施工的基础性报告，作为整个项目设计建设的参考依据。所以，任何性质、规模的工程都要在施工前进行地质测绘，并由相关权威部门出具合格的工程地质报告。勘测过程中，布孔的标准要严格依据模拟建筑物的各项指标进行。在布孔结束之后，一般步骤为验坑，若遇到特殊的地质情况，还需要进行钻探等工序，保证工程的万无一失。此过程中，需要有检测人员、设计人员与验收人员等多方面人员在场，并在最终检测报告上进行签字确认，以便在日后明确责任。工程地质报告是施工的依据，设计人员必须通过该报告对地基基础进行方案设计和论证，并根据该报告解决施工中出现的问题。

四、基础选择的依据

在现代建筑领域，建筑物的基础可选择方案很多，如按照基础的形状划分，可以分为条形基础结构、独立基础结构、十字基础结构、桩基础和箱型基础结构等，也可以按照结构材料的构成，分为混凝土基础、砖结构基础、钢结构基础等。这些基础从物理性质到化学性质，从工程工期到工程造价都大相径庭，在建筑方或是设计方选择基础的时候，需要从经济、质量等诸多方面进行衡量和推敲，以达到利润的最大化。

五、施工中考虑到的其他问题

1.地基土质条件

在地基的设计和施工过程中，地质情况是最为必要的环节，在中国的某些地形复杂地区，如东北地区和西北地区，以及西南的局部地区，在较浅土层的不同的深度会有不同的地质结构，从土壤粘度的变化到土壤性质的变化，都是施工以及设计人员需要考虑的问题，比如伊犁兴钢环保建材有限公司新建矿渣库（库体高26米，采用CFG桩基础）；米东天山水泥有限责任公司粉煤灰库（库体高30米，采用箱型筏板基础）等，这些都是出于对地质条件的考虑。通过多年的实际工作，笔者认为，在土质偏弱，且需要地基承重很大的时候，可以采用箱型基础，而建筑物整体层高和总荷载都不是十分巨大时，可以采用支撑柱或是支撑桩。无论从经济或是安全方面讲，都是合理的选择。

2.上部结构影响

建筑物的地基基础结构会受到除了会受到下方地基的影响外，还会受到上部建筑物结构的影响。由于建筑物上层荷载不是十分均衡，导致地基在设计时敏感程度也不尽相同，这样就在设计时首先提高基础整体的刚度，之后进行合理的受力分配，尽量使基础的各个部位平均受力，对于不规则上部建筑，一般采用箱型基础进行施工，可以有效的分担受力。

国家对于基础的标准只是在桩基的承重部分做出了规定，也就是说桩基的其他部分功能要通过在实践中的检验才会收到效果，比如基础用料的质量直接决定了基础结构的曲度以及挠度性能，但是行业却没有相关的规定。在实际施工中，经常出现的情况是基础的刚度符合要求，但是其防脆裂的性能较差，或是其内部的结构不合理，会在实际应用的过程中导致危险情况的发生。在进行基础上部结构影响分析时，要从基础的刚度、曲度多个角度去进行深度考察。在基础正是施工之前，可以将实际应用系数输入计算机，有计算机进行模型生成，通过承载力度实验对基础结构进行纠偏，若不经过实验，而在工程验收时期出现不合格的情况，就会导致成本的大量浪费。

3.上部结构总荷载

建筑上部的荷载是由上层的整体建筑质量来决定的，层数越多，荷载越大，这样就要求基础的承载能力越强，而关于基础的承载能力，可以从材料、结构、整体造型等多方面进行设计，具体做法要根据当地的具体情况进行具体分析。

4.基础性能

我们以最常用的箱型基础为例。由于很多建筑物的地下基础部分多被用作地下室、地下停车场或是储物间，因为这样可以进行空间的利用与开发，增加开发商的利润，所以箱型基础成为基础设计的首选。与一般基础结构相比，箱型基础的特点是以空间结构为基础，运用力学原理对承载力进行分散，使基础的刚度提升，并能够显著的提高建筑物的稳定性以及抗震性能，有着十分明显的优势；但箱型基础的缺点也十分明显，即：用料成本较高、施工周期较长、施工精度要求较高，并且对施工人员的素质要求也十分高，并且对地质结构的要求也相对其他基础更高，这些都是采用箱型基础不能回避的问题。

除了箱型基础之外，其他基础也存在固有的优缺点，而对于这些优缺点的回避或是接受，要根据工程的实际情况进行决定。如果建筑物的层数较多，就要在设计基础时注意建筑物倾斜或下沉的问题；如果建筑物处于地震多发区或是地震带，则在设计基础时考虑抗震性能，使基础能够起到地基与上层建筑之间的缓冲作用。另外，在工程开工前，工程人员都要与设计人员进行技术交底，技术人员以及设计人员有责任为工程方编写工程施工说明书，将施工中可能出现的问题、工程环境分析、工程质量要求、精度要求等做详细说明，施工单位要对设计中的参数、标准给予认同，才能够开始地基基础施工。

结束语

综上所述，本文通过对建筑物地基基础的介绍，旨在说明地基基础对建筑物整体的重要性。一般情况下，地基基础的成本约为工程总成本的两成左右，所以，文章强调在工程地基基础的设计中，要充分考虑经济因素。一方面，节约成本有利于企业赢得更高的利润；另一方面，这样也可以优化市场竞争，是建筑行业的竞争进入良性发展轨道，使建筑企业更具综合竞争力。

参考文献

[1]孙学礼. 地基基础设计中一些问题的分析[J]. 房材与应用, 2010,(05) .

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关键字：建筑基础；基础形式；桩基础；选型；

Abstract: With the construction of the quantity increase, the architectural design is the base of architecture design of special concern, this article from the basis of the definition and importance proceed through on the basis of the type of analysis, the basic design elements, and introduces emphatically the pile in foundation design of the matters needing attention.

Key words: building foundation; foundation; pile foundation; type selection;

中图分类号：TU2文献标识码：A

前言： 随着经济的日益发展，城市化水平的不断提高，建筑的建设活动也日益增多，建筑的建设过程存在着这样的特性。建设活动增多，建设量增大，建设的难度增高，建设的多样性也不断增加，建筑的质量要求提高。而建筑的建设过程中，基础是很重要的部分，建筑工程的最基本保障是对建筑基础的的保障，建筑物基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。

1.基础的定义以及重要性

1.1基础：基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。基础是建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须具备坚固、稳定、可靠的特点。

1.2重要性：地基与基础工程是建筑施工的主导工程之一，也是建筑施工技术最为复杂、难度最大、工期最长、占投资最多的分部工程。它的施工质量的好坏，直接影响到建筑物的安危和寿命，以及施工成本和工程整体的顺利进行。

2.基础的类型及选型原则

基础有三种基本的类型包括：天然地基、桩基础、桩筏基础。基础三大类型有不同的适用范围和形式。

2.1天然地基属浅基础，通常是首先考虑的基础形式。基础形式有扩展基础、筏板基础、箱型基础三种：扩展基础——独立扩展基础和条形扩展基础，其中分有筋和无筋两种。筏板基础——独立基础和条形基础扩大为“平面形”的基础。箱型基础——由“面形”基础发展为有空间刚度的“立体”基础。

2.2桩基础属深基础，当浅基础不能满足承载力或变形要求，或可采用浅基础但不经济时采用。

2.2.1桩平面布置原则：

• 力求使各桩桩顶受荷均匀，上部结构的荷载重心与桩的重心相重合，并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。

• 在纵横墙交叉处都应布桩，横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩，门洞口下面不宜布桩。

• 同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。

• 大直径桩宜采用一柱一桩；筒体采用群桩时，在满足桩的最小中心距要求的前提下，桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。

• 在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。

• 剪力墙下的布桩量要考虑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布置。

2.2.2桩端进入持力层的最小深度：

•应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土、粉土不宜小于2d（d为桩径）；砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d；对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d，且不小于0.5m。

•桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩，桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。

•当场地有液化土层时，桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。

•当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。

2.2.3桩形的选择：

• 预应力砼管桩基础具有很多优点：桩身质量在工厂里制作有保障，现场施工方便快捷，单桩承载力高，经济性好。桩端持力层一般为强风化岩层，有时以较厚的全风化岩层、残积土层或粘土层为持力层。最理想的地质条件是有效桩长为20m左右，桩端持力层为强风化岩层，持力层之上为粘土，粉土，残积土或不太厚的砂土，此时的桩承载力较高，可达到桩身允许强度，充分发挥作用，接头只有一个，经济性最好。但是通常并不适应强风化岩层之上的土层中有孤石存在，石灰岩地区只有微风化岩层而其上为淤泥土层。施工中有锤击法和静压法两种施工工艺，前者需要以贯入度控制终桩，后者主要以终压值控制终桩。在现场施工中通常需要控制桩节接头，放线定位，挖土侧压，桩端持力层等重要的节点。

•人工挖孔灌注桩具有单桩承载力高，可实现单柱单桩而简化承台设计，持力层能肉眼鉴别，施工现场可大兵团作战，总耗时少的有点。应用于孔深不太深，桩端持力层常为中风化岩或微风化岩层，如以强风化岩为持力层则需扩孔，孔深范围内无流砂或淤泥层，挖孔期间无地下水的情况。

•机械旋挖孔灌注桩具有避免人工挖孔桩常出现的人身安全事故，施工速度快，持力层的岩性可由挖出的碎块进行鉴别的优点。适用于桩端持力层可至中风化岩层，孔深范围内无孤石，无地下水时可干挖，有地下水时需泥浆护壁，以强风化岩为持力层时可扩孔。

•钻孔灌注桩俗称“万能桩型”，可适用于任何的地质条件。桩长几乎不受限制，桩端持力层可达微风化软质岩层，需泥浆护壁，以中风化软质岩层为持力层可扩孔，应避免沉渣过厚。可通过注浆方法提高其单桩承载力。

•钢桩（包括H型钢桩和钢管桩）工程费用昂贵，一般不宜采用。当场地的硬持力层极深，只能采用超长摩擦桩时，若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量，或为了要赶工期，此时可考虑采用钢桩。持力层应为较硬的土层或风化岩层。

•夯扩桩，当桩端持力层为硬粘土层或密实砂层，而桩身穿越的土层为软土、粘性土、粉土，为了提高桩端承载力可采用夯扩桩。

• 夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制。

• 水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。

•石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

同时还有：冲孔灌注桩，振沉机械挖孔桩，沉管灌注桩等类型不再一一介绍。

2.3桩筏基础

桩筏基础是以上两种基础形式的组合，属特殊的基础形式。其形成有两种原因：一是采用常规的筏板基础时，地基承载力不够，必须由一部分桩基来支承；二是筏板荷载由桩承担而筏板下的地基土又有一定的承载力，不想浪费地基土的承载力而让其分担筏板一部分荷载，以达受力合理，经济性好之目的。

2.3.1由于是两种基础形式的结合，设计难度高，主要在于地基土和桩分担荷载的比例的确定。

2.3.2桩筏基础的桩通常是摩擦型桩而不应是端承型桩，且基本是均匀密布的。

现在我就大型基础设计中较多见的基础类型的桩基础桩型选择原则。

3结束语：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，即结构计算模型与软件的 计算条件（模型）吻合程度。象纯砖混，框架，剪力墙等吻合程度是好的，导荷准确，可直接用于基础设计。我们可以说基础的设计过程最重要的是定位以及选型，选型确定后，再根据相关的要点进行设计一般就不会出现大的纰漏。因此要进行多方位的比较，熟悉各种基础类型的特性以及适用性，只有这样才能更好的做好基础的设计过程。

参考文献：

【1】建筑地基基础施工质量验收规范GB50202—2002.

【2】张立思 软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用《中国房地产业》2011年03期

【3】王凤亮，《房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨》，《现代装饰(理论)》，2011年02期

【4】建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89

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关键词：桩筏基础；不均匀布桩；补偿平衡法；桩土相互作用

1工程概况

自沙花园1#楼，地上主楼十四层，裙楼四层，地下室二层，框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂，故需进行综合考虑地基基础设计方案，满足既安全又经济的要求。

2基础设计方案

初步设计时拟采用人工挖孔桩基础，然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定，在土体自重压力作用下，粉细砂自然上涌，10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌，但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案，经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上，勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出，要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa，该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算，主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分，导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响，必须采用桩筏。

3补偿平衡法

作为本工程设计的注册结构工程师，本人查阅了国外类似工程的设计文献，决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算，结构下部六层荷载由地基土承担，六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩同作用，利用天然地基的承载力，使桩基与天然地基互补，采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担，使桩的数量及筏板的厚度得以减少，具有一定的经济效益。

4布桩方式

在建筑工程中采用桩筏基础，是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中，主要采用等桩径等桩长等桩距布置，然而对本工程而言，由于上部荷载的不均匀性及受场地限制，若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用，有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性，且当前建筑工程中主要采用灌注桩，便于调整桩的桩径和长度，本工程决定采用不均匀的布桩方式，其布置方式大体有如下几种：图1(a)为等桩径等桩长不等桩距；图1(b)为不等桩径等桩长等桩距；图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距：图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力，以达到筏板形心与上部结构的基本重合。5桩土复合地基设计

5．1桩土复合地基的优点

5．1．1增强桩身上部桩侧土的结构强度，可以提高桩的承载力，改善桩的变形特性，减少地基沉降。

5．1．2通过对桩的施工，实现对桩间土的挤密加固，充分发挥和利用地基土的承载力，有效地解决软土地基承载力不足的问题。

5．2桩土复合地基承载力计算

按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定，对于桩数超过3根非端承桩复合地基，当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时，其复合基桩的竖向承载力设计值为：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂，所以地基土不管挤密与否，地基土承力允许设计值均控制为200kPa，其极限承载力近似取400kPa。

5．3桩土复合地基及基础沉降设计

设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩，设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层，虽然可提高每根桩的设计承载力，但桩在设计荷载作用下的沉降量极小，有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩，以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定，通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后，根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩，所以桩数不能完全由承载力控制，还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm，在压力为500kN时的稳定位移为15mm，而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩同作用下，基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移，甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75～5.5D间，桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距，D为桩径)，挤密后的平均压缩系数近似=原系数／f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系，近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力，达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致，要求勘察单位在桩施工完后，重新钻探取样，测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较，两者差距完全在允许范围内。

6实际沉降的分析与研究

该工程从投入使用到现在已超过四年，通过对施工及使用阶段的沉降测量，主体竣工时最大沉降量为18mm，最小沉降量为10mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工一年后最大沉降量为24mm，最小沉降量为14mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工三年后最大沉降量为25mm，最小沉降量为15mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm，说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值，但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

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【关键词】:桩基础优化设计

1前言

近几年来，由于建筑施工能力及技术水平的不断提高,桩基础在建筑结构领域被广泛采用。并且随着时代的发展桩基的类型不断增多,目前本地区流行的桩型为:预应力混凝土静压管桩;超流态(大流动)混凝土灌注桩;长螺旋钻孔混凝土灌注桩;复合载体夯扩桩;电振动沉管混凝土灌注桩;人工挖孔混凝土灌注桩;以及上述各种桩型的改进,如扩底,注浆等。那么,由于岩土性质的差异,针对每个具体工程实际情况其基础形式、桩型及其参数的确定,将对于工程的经济性产生一定的影响。为此对上述各种常用桩型的适用范围的研究及其尺寸参数的优化设计是非常必要的。

2常用桩基础的适用范围

任何一种桩型都不是万能的,都有自己的适用范围,设计者应根据岩土工程的具体情况结合工程的特点,选择适宜的桩型。下面介绍主要桩型的适用范围及其特点。

预应力混凝土静压管桩:该桩具有质量稳定可靠、造价较低、占用工期短、施工工艺简单文明,无噪音,无污染,场地清洁等优点。但是它也存在一定的缺点,如由于设备较重软弱的施工表层容易陷机,并在机器行走的过程中易使已施工完的桩在其侧压力作用下产生断桩。此外该桩遇较硬的土层穿越能力差。不借助其他一些措施6m以上的中密砂层很难穿越。

超流态(大流动)混凝土灌注桩:该桩适用于地下水位较高的水下作业钻孔灌注桩,改善了泥浆护壁水下钻孔灌注桩需要泥浆池等辅助施工环节,而且由于孔壁没有泥皮的形成使得承载力大幅提高。该桩缺点为先注混凝土后下钢筋笼,当混凝土的强度较高其流动性以及和易性较差时钢筋笼很难插到设计深度。

长螺旋钻孔混凝土灌注桩:该桩型操作简单,直观,质量易于保证,但砂土及水下均不能成孔,且桩尖存在虚土承载力较低。

复合载体夯扩桩:该桩是通过夯击能量贯入填充料加固桩端土体,使桩端承载力大幅提高。优点是操作简便,造价低廉。但要求被加固的土体应具有良好的挤密性,足够的厚度。另外该桩施工其间噪音较大,地下水对其复合载体的密度消散作用有待进一步观察研究。

电动沉管灌注混凝土桩:该桩适合地下水位较高的岩土工程状况。由于设备及施工方式等原因,遇较硬土层难于穿越,可用于单桩承载力要求不高的多层建筑。该桩最大的缺点是遇淤泥质软土层易产生径缩等断桩现象。

人工挖孔混凝土灌注桩:该桩不需要任何机械钻孔设备,施工简便,直观性强,易于保证质量。综合造价较低。该桩在有地下水及不易成孔的岩土工程地质时不宜采用。

3桩尺寸参数的优化设计

3.1优化函数的建立

据现行规范单桩竖向承载力特征值通常用下式表达:

（1）

式中:Ra―――单桩竖向承载力特征值（kN）;

qpa、qsia―――桩端阻力和第i层的桩周侧阻力特征值（kPa）;

Ap―――桩底端横截面积（m）;

Up―――桩身周边长度（m）;

Li―――桩周第i层的厚度（m）。

将(1)式两边分别除以单桩体积,并假设为同一土层,得到下式:

（2）

式中:Rva―――单桩竖向承载力体积特征值;

L―――桩身长度;

D―――桩身直径。

3.2经济分析

桩单位体积特征值的大小反映出工程经济性的一个重要指标,从(2)式中可看出,桩端阻力随着桩长增加其体积特征值相对摩擦阻力而变小,桩侧阻力随着桩径增加其体积特征值相对桩端阻力也变小。桩的截面尺寸及长度是其经济与否主要因素。另一方面,桩端及桩侧阻力随岩土的密实(通常岩土埋藏越深越密实)程度增加而变大。对体积特征值也会产生一定的影响。由于工程设计经济与否是个综合指标,对于基础工程的经济性除桩基以外还应考虑承台的大小,它与桩的直径及单桩承载力密切相关。按规范要求桩间距一般为2.5~3.5倍的桩径。单桩承载力一定时,桩径越小承台相对越经济。现以中砂为例,桩长分别为5、10、15、30。对应的桩端阻力分别为:25、29、33、36kN。对应的桩侧阻力分别为:450、675、825、875kN。承台混凝土强度为C30。计算结果图1和图2:

图1 单桩竖向承载力体积特征值与不同的桩长、桩径关系曲线

图2 考虑群桩及承台在内的单桩竖向承载力体积特征值

图1为桩单位体积特征值与不同的桩长、桩径关系曲线,图2为考虑群桩(4桩)及承台在内的混凝土单位体积特征值。从图1中可看出,当桩长不变时,桩径越小桩的单位体积特征值越大,经济性越好。当桩径不变时,小直径桩单位体积特征值随桩长的增加而增大,大直径桩随桩长增加有下降趋势。从图2中可看出,桩和承台一起考虑时,桩径不变的情况下,桩越长混凝土单位体积特征值越大。并且桩径越小,桩越长经济性越好。

4结语

(1)每个工程应根据其岩土工程资料及工程特点,选择合理的桩型和基础方案。确保技术先进,安全适用,经济合理。

(2)对于摩擦桩及摩擦端承桩,在满足施工技术要求的前提下,尽可能采用小直径长桩,使基础工程造价降到最低。

(3)对于端承桩,尽可能作一柱一桩,以减少承台混凝土,使基础的工程综合造价最小。

参考文献

[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S] .

[2]JGJ94-94,建筑桩基技术规范[S].

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关键词：景观设计；绿化种植

一、现代造型的核心理论——构成理论

作为视觉艺术的研究理论，构成理论是现代视觉传达艺术的理论基础，它的研究对象是视觉形象，是以塑造视觉形象为主要功能的研究方法。构成理论起源于西方，成熟于20世纪初的德国包豪斯学院，在20世纪70年代末就被引入中国，经过多年的实践，已经被广泛应用于各种各样的设计中。

二、园林种植设计中构成理论的具体运用

1.平面构成的形式美在园林种植设计中的运用

平面形式的形成原则主要包括规模、对称、团结、和谐、对比、联想、意境等。这样的视觉造型方式可以形成鲜明的视觉凝点，形成强大的视觉冲击，可以很好地控制视觉形象集中于中心或者扩散于四周。任何完善的模型都具有协调的比例、适当的规模和完美的造型，适当的规模和比例关系可以增强图像的变化，往往更能产生稳定的、对称形式的视觉形式，体现自然、干净、整洁、和谐的本质，形成庄严、典雅的风格，给人们带来美好的感觉，符合传统的视觉习惯，可获得良好的艺术效果。一些作品强调个性，追求变化、活跃和刺激，这就需要一种统一的设计，让美感看起来更加强烈。作品缺乏统一的设计变化，往往会让观众失去兴趣。所谓对比是对模型元素特征的强调，强调造型元素的不同之处。设计师需要扩展自身的联想思维，引发观众对图像的深入观察，进而延长其思考时间，使其想象到其他事物。

2.园林种植设计中平面构成基本形式的运用

在花园的设计中常常能看到景观绿化种植设计的不同形式。种植设计是一种运用植物材料的手法。设计应注重产生和谐变化的效果，太多的重复则会让人产生单调的感觉。重复的近似带来一种细微的变化，对于重复并没有严格的规定，这意味着不打破规则。塑造近似形象可以形成整体的统一感，产生一种让人不知不觉的细节变化，这样就会产生活跃和自然的美感。不仅如此，这样的视觉造型方式也形成了鲜明的视觉凝点，可以形成强大的视觉冲击，使视觉形象集中于中心。有时也要打破规律性的重复，在秩序上形成轻微的对比关系。相关技术的运用可以使设计的图片非常生动。对比指的是形象或空间之间的比较，是具有自身属性的因素产生的相对状态，从而尽显张力，具有刺激性和鲜明的个性。一些设计者试图对事物的一个特殊点进行设计，运用强调、夸张、对比的因素，使设计的构成手法个性鲜明。

3.种植设计中的颜色属性

（1）颜色在种植设计中使用的不同属性颜色属性其实就是色调、明度、纯度等因素。将颜色属性元素运用于绿化种植设计中，植物的配置是种植设计中的重要手段。植物配置是否有效，取决于色相、明度等元素之间的关系变化。因此，在绿化种植设计中，应该尽量避免在相邻区域出现类似的植物，尤其是两种具有低明度色彩的植物。不同色相和明度的植物，匹配效果更佳。在室内空间，如果高纯度颜色的植物较多，会使人感觉实际空间较小，而要想使空间变大，应该选用低纯度颜色的植物。（2）种植设计的表达中如何使用正确的颜色不同颜色的植物塑造不同的园林景观，不同的植物颜色给人的感觉也是不同的。颜色是园林景观展示的重中之重，设计者可以通过植物的颜色表达情感，而观者对色彩的感觉和反应是衡量颜色运用成功与否的重要标准。设计者可以充分利用植物颜色的设计增强景观的表现力。总而言之，构成是造型理论的核心思想，因此，在园林景观绿化种植设计过程中，设计者要围绕这一核心思想完成植物的搭配与运用，要根据园林种植设计的实际要求，选择植物的种类和色系，尽可能地刺激观赏者的视觉感官，从而达到园林建造的预期目标。

参考文献：

[1]张卫涛.造型基础理论在园林种植设计中的应用探析.科协论坛（下半月），2012（11）.

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关键词：破碎机基础；隔振；振动级；

中图分类号：TV 文献标识码：A

广泛用于冶炼、矿山、公路、建材、水利等多个行业中可以应用鄂式破碎机，但一般在约为本身质量8~10倍的钢筋混凝土基础的条件上进行机器安装，由于其振动量比较大。这样有时会因为场地限制使得大体量的钢筋混凝土安装不能实现，安装的这台破碎机在某电站砂石场中就属于这类情况。由于场地限制原设计单位不能加大基础，只设计了在其机器基础部分中固定整个机器运用两条钢筋混凝土矩形梁，发现周围办公、居住等建筑物安装使用后有明显振感，导致振动公害。通过增补桩基加强基础的方式此前曾抑制振动，但效果不理想。

对砂石场附近居民的楼面和房地面，布置测点于河对面的加油站地面及办公室地面进行了测试。实测响应中的频谱分析，均高于人体可接受的基准振动加速度有效值允许的水平0.0034m/s2、竖向0.005m/s2（4~5Hz，基于机器工作频率4.167 Hz与测点的占优频率4.313~4.375Hz相接近）在其测点实测的加速度有效值中。除办公室地面水平方向外隔振处理前所测区域加速度有效值，均已超过允许范围的其他区域加速度有效值。使比ISO -2631标准低的加速度有效值传递到周围建筑物地面或楼面以消除振动公害是隔振的目的。企事业生产活动产生的地基振动传递到住宅，使居民通过门窗等发出振动声响或直接感受而间接感受的心理危害即是振动公害。文中设计目的不仅在于消除对周围操作工人振动而造成的生理危害，还在于消除振动公害。

破碎机基础材料和基础设计

（一）、设计破碎机基础时，需收集下列资料:

1、基础的转速、型号、重量、规格、轮廓尺寸及重心位置等；

2、机器的传动及方式功率；

3、机器底座的轮廓尺寸图，管道位置、辅助设备和尺寸图和坑、沟、孔洞的位置；

4、预埋件的尺寸和位置、地脚螺栓以及二次灌浆层的厚度等；

5、基础的平面位置；

6、建筑场地的水文地质资料及工程地质勘测；

7、破碎机的作用位置、机器的质量惯性矩动和荷载（即扰力）值等资料。

（二）、基础结构的选型及布置

基础形式的确定应根据厂房结构地下部分的配置、工艺要求、地形以及施工条件、工程地质等综合考虑:

1、宜采用大块式基础，当物料输送机由基础侧而通过；

2、宜采用墙式基础，当物料输送机穿过基础；

3、可采用具有共同底板的联合基础或共墙联合基础，两台以上机器采用单独有困难时；

4、大型的领式破碎机基础，可采用箱式基础如果基础狭长中空；

5、凡是主轴直接传动(刚性连接)的机器，必须将其减速机、电动机与主机置于同一整体基础上；

6、一般破碎机基础应与厂房分开，宜留有不小于100 mm的净空对于低频破碎机基础与柱基础之间，当结构布置在上部工作平台有困难时，在破碎机基础上允许搁置上部平台的梁简支。

7、基础外形应力求平面规整、简单、明确受力，置于同一标高将基础底面，避免有大的洞、孔、坑和悬挑构件等；

（三）、破碎机基础材料

1、墙式及箱式基础混凝土强度等级不应低于C20，混凝土大块式基础混凝土强度等级不应低于C15，框架式基础混凝土强度等级不应低于C25。一般采用细石混凝土其强度等级不应低于C25，二次浇灌找平层不应小于50 mm。

2、一般采HPB235热轧钢筋作为构造钢筋。宜采用HRB400、HRB335、RRB400热轧钢筋作为受力钢筋。

二、隔振措施的选择和设计

（一）、措施选择

破碎车间狭小是工程的设计难点(机器抬高不超过50cm，有效面积不超过6 m×6 m)，无法使机器配重达到最佳。基于造价方面和场地狭窄的考虑，设计人员选用积极隔振措施。采用支撑式隔振体系，即制作刚性台座于机器与基础之间，在刚性台座下面安置减振器以获得减振效果。

（二）、基础静力计算

1、地基承载力验算:

式中Fk为相应于荷载效应标准值组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力标准值； A为基础底面面积；Gk为基础自重和基础上的土重标准值； Pkmin、 Pkmax分别为相应于荷载效应标准值组合时，基础底面边缘的最小、最大压力值； Wx、Wy分别为基础底面x和y向的抵抗矩；Mkx、Mky为相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面x和y向的力矩值；a为修正后的地基承载力特征值。

当弯矩值在计算公式中时，水平扰力应乘以放大系数μ，被破碎物料的普氏硬度（kp）与μ值大小有关当kp≤ 10时μ= 3； kp=10~15时，μ= 4；kp>10时，μ= 5。

2、基础构件强度的验算

按现行有关规范进行，主要验算顶板和底板的强度，但标准荷载弯矩为:

M= Mo+μMd

式中： Mo为按静载计算弯矩的构件(除去机器扰力荷载)，kN·m；M为标准荷载下的弯矩，kN·m； μ为放大系数(同上) ； Md为机器扰力产生弯矩，kN·m。

3、基础动力计算

包括机组基础振幅及自振频率两部分:

1）、基组自振频率计算

框架式及墙式基础水平振动的自振频率计算公式为:

式中Kx为天然地基抗剪刚度，kN /m；mp为机器和基础顶板的总质量，kN·s2 /m； h4为基础底板底面至顶板顶而的距离，m；kφ为天然地基抗弯刚度，kN/m；Kp为横向框架的水平刚度，kN /m。

式中， Ec为混凝土弹性模量；nz为支柱或墙之个数； Ihi—第i个支柱或墙垂直于扰力轴截面惯性矩，m4；hb为基础底板顶面至基础顶板中心之间的距离，m。

2）、基础顶面振幅计算

墙式及框架式基础水平振动的水平振幅:

式中ηg为动力系数；px为破碎机水平扰力幅值，kN； h5为基础底至机器水平扰力作用点的距离，m；kg为地基及基础的总水平刚度，kN /m。

（三）、隔振设计

1、破碎机基本数据

根据鄂式破碎机厂家提供的基本资料，计算干扰频率及扰力。PE-750×1060Ⅱ型复摆鄂式破碎机的扰力计算公式为

（一）

式中: Pz(t)为竖向扰力；Px(t)为水平扰力； mc为动鄂板及齿板的质量；ma为偏心轮偏心部分的质量；ω为机器工作的圆频率；e为偏心距。

由于块径较大的矿石进入时，转速稍慢，负荷增大，因此频率和扰力的大小不是非常稳定，式（一）是机器空转时的扰力，一般作为动力荷载的静力当量可取3倍扰力值。计算出来的最大水平扰力Px(t)51.70 kN根据生产厂家提供的原始数据；干扰频率4.17 Hz；最大竖向扰力Pz(t)98.32 kN；机器质量30×103kg。

2、台座设计

隔振器类型高度约为30 cm，按照初步选择，由于不能超过50cm的允许抬高设备的高度，所以台座不能超过20 cm的有效高度，且场地可设置有效面积约为6m×6m的台座。一般情况下为了增加隔振效果，隔振体系上的固有频率ω0与其干扰频率ω的比值ω/ω0≥2.5。隔振体系的固有频率这就要求尽可能地降低，即需要降低隔振体系的刚度或者加大台座质量。但是台座不可能很大，由于宽、高度及长限制，台座质量达不到最佳(约为机器质量的2~3倍)。

另外，如果采用刚度过低的隔振体系则单只隔振器承载力不能按照设计要求作用。综合以上考虑，设计人员采用钢筋混凝土填充作为配重(除隔振器位置外为了增加台座质量混凝土块必须尽量下挂) 、型钢为承重框架。布置的隔振器尽量做到隔振体系的形心重心、质心、隔振器的刚度中心重合；在同一水平面上标高隔振器顶。基于以上原则和机器动力荷载、机器质量的静力当量的隔振台座设计见图1，2；钢筋为Ⅱ级，混凝土为C30。

图1钢筋混凝土台座图

图2 平面布置图

3、隔振器的选择

对隔振效果起着关键作用的是隔振器选择。目前国际上主要采用的隔振器有钢弹簧、橡胶、软木、乳胶海绵等，其中前两种在隔振工程中应用较为普遍。

防振橡胶的特点是形状选择质量轻、不受限制、阻尼系数大等优点，但是其缺点是耐油、耐热、耐寒方面易老化、比较差，经常更换隔振器比较困难这对于大型机器来说。而阻尼弹簧隔振器具有一定的阻尼系数，承载力较高，大型低频振动的动力机器中能够适用。在这些情况的基础上，选择了上海环星减振器有限公司生产的阻尼弹簧隔振器。

三、隔振计算

（一）、基本参数

台座质量27t，机器质量30t；机器扰力：竖向扰力Pz98.32kN，水平扰力Pz51.7kN。选用型号ZTA-3600的隔振器根据扰力和台座、机器总质量，图1， 2所示位置布置16只，其使用阻尼比ξ0.065，最佳荷载36kN，水平刚度285N/mm，竖向刚度805N/mm。对隔振效果影响特别重要的是隔振器的各项指标，在实验室设计人员对其各项指标进行重新测试。实验室测试出隔振器竖向固有频率z02.563Hz，水平固有频率x01.563Hz，阻尼比ξ0.0037；隔振器刚度计算公式为

（二）

式中:m为隔振体系质量；0为隔振器固有频率。

计算出隔振器水平刚度K=307N/mm，竖向刚度Kz829N/mm，本设计以实验室测试数据为依据，与减振器生产厂家提供的资料值相比偏大。

由于远远大于隔振器刚度的台座和机器刚度，假设台座和机器的刚度为无穷大，能够满足计算要求；弹簧阻尼隔振器的刚度为隔振体系的刚度，隔振器固有频率为隔振体系的固有频率，隔振体系的竖向刚度

Kv=829×16×1000=1.326x107N/m；

水平刚度

KH=307×16×1000=4.912 x 107N /m。

（二）、隔振效率计算

计算公式为

T=1－τ=1－(三)

式中:τ为振动传递率；T为隔振效率；ω为激振力圆频率；ξ为阻尼比；ω0为体系固有圆频率。由式(三)计算出水平和竖向两个方向的隔振效率分别为水平84%，竖向40%。

（三）、对于小阻尼振幅的振幅计算

（四）

式中: P为机器扰力；A0为沿P方向的振幅；m为隔振台座和机器的总质量。

计算出破碎机振动的水平振幅A0x2.920 mm，竖向振幅为A0z4.040mm。计算的水平振幅、竖向振幅都比较大，但是在台座上考虑也安装电机与破碎机一起振动，而台座的刚度比较大，应该不影响机器工作在此振幅作用下。

四、工程振动效果实测

（一）、从表1可以看出计算结果与隔振后振幅相比较: (1)机器(投料运转)后理论计算值与实测水平振幅相比较偏大，在于实际运转中误差可能是由于各个隔振器的相互作用，可能是对机器的冲击作用由机器投料正常运转时骨料引起隔振体系竖向振幅加大的原因导致实测竖向振幅(投料运转)大于理论计算；(2)理论计算大于实测(机器空转情况下)竖向振幅，理论计算值亦大于水平振幅实测值，这可能是由于各隔振器的摩擦的影响及相互作用。隔振后的实图见图3。

表1 计算和实测结果比较

图3 隔振后的实图

（二）、从表2可以看出隔振前后振动加速度有效值比较，降低到了ISO标准要求的容许振动加速度有效值以下的隔振后加速度有效值，基本达到了设计目的。

表2 加速度有效值比较

（三）、建筑物内隔振后的容许振动级验算

1、振动级

VL= VAL+Cn (六)

式中: Cn为人体感觉得修正值(dB)，VL为振动级(dB)；取决于振动频率得大小及振动方向(见表3)。

2、振动强度

VAL=20 lga/a0 (五)

式中: a为实测或计算得振动加速度有效值(m/s2)；VAL为振动加速度级(dB)；a0为基准加速度值，取10-6(m/s2)。

表3 人体感觉修正系数

隔振处理后最大水平加速度有效值0.0033m/s2，Cn=-6；最大竖向加速度有效值0.0043m/s2，Cn=0。计算出为22.5dB≤74 dB的水平振动级VL (晚上水平容许振动级) ；为22.6dB≤77dB的竖向振动级VL (晚上竖向容许振动级)。

总之，基本达到了标准及业主要求的本工程隔振设计，处理后隔振效果良好。仅规定了竖向振动的振动舒适度的国内城市区域环境振动标准(GB10070—88)，没有在水平方向进行评价。所以为了同时评价竖向和水平两个方向的舒适度，设计者参考国标(GB)，并采用了ISO2361标准进行评价，其竖向振动级也达到了国标要求的竖向67 分贝(夜间) 和75分贝(白天)标准。

本设计中仍存在以下问题: (1)由于鄂板夹碎石块中机器转速及投入的石块冲击等因素的变化在机器实际振动中机器投料运转后，实际上近似于随机激励的机器振动对机器基础冲击力，进行隔振效率评价采用随机方法会更客观，或进行研究尝试基于功率流的方法(特别是对于文中出现的情况)。(2)转速从0 r/min达到正常运行状态的250r/min在机器启动时，其扰动频率也随之从0~4.17 Hz，会导致隔振体系瞬时共振当扰动频率经过隔振体系的固有频率时。设计者采用限位的做法在本工程中，即用粘有橡胶块的角钢框架在台座边限位(预留机器正常运转时的振幅空间)，使得隔振体系共振时的幅值得到限制，这样的处理方案不够细致，还进一步需要具体研究。

参考文献

[1]王光民，梁鹰。 破碎机基础设计计算方法及构造[J]。 矿业工程，2011，03:74-75。

[2]张卫。 动力机器基础计算及其软件设计——墙式破碎机基础的计算[J]。 广西城镇建设，2005，03:42-43。

[3]周林森，张彦平。 冲击基础的隔振设计[J]。 水利电力机械，1997，03:9-13。

[4]贾吉林，江松。碎煤机弹簧支座在电厂的应用[J]。电力建设，1996，(12):12 -17。