桩筏基础范文10篇
时间:2024-04-19 04:49:36
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桩筏基础设计研究论文
摘要:在上部竖向荷载对地基产生的应力分布很不规则导致筏板基础形心与结构重心距离很大,通过不均匀布置摩擦桩,采用桩土共同作用的复合基础调整基础荷载重心,从而使筏板形心与上部结构重心基本重合,本文介绍了一种设计经验,旨在为类似工程提供参考和借鉴。
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。
桩筏基础设计论文
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。这种方法参考了桩土共同作用,利用天然地基的承载力,使桩基与天然地基互补,采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担,使桩的数量及筏板的厚度得以减少,具有一定的经济效益。
住宅筏形基础设计成本控制分析
1平板式桩筏基础设计理论
当筏板下采用满堂布桩且桩长相同时,不考虑群桩对筏板刚度的影响[2],可认为地基反力是较均匀的,上部结构采用剪力墙体系,结构整体刚度较好,且上部结构布置较为均匀。因此,可采用平板式桩筏基础[3]。根据桩基规范[4]分别选用式5.9.2-1,5.9.2-2,5.9.7-1,5.9.8-9,5.9.10-1等对筏板受剪力墙荷载和群桩荷载工况下的抗弯、抗冲切及抗剪承载力进行验算。并可依据筏形基础规范中式5.3.6,5.3.7等复核内外墙下筏板的受剪和受冲切承载力。值得指出的一点是,当桩筏基础成为平板式时,抗规第6.6.4条和高规第8.2.4条都有在柱(墙)轴线板带内设置暗梁的要求。本文认为,上述两条规定与高规第7.2.26条规定顶层连梁带箍筋入墙相类似,都是为了加强结构延性的构造性规定。而平板式桩筏基础在满足承载力的要求下没有抗震延性要求。因此,墙(柱)下纵横轴线筏板内也没有必要设置暗梁[5]。但是地规[6]第8.4.12条规定柱(墙)宽及其两侧各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效宽度范围内,其钢筋配置量不应小于柱(墙)数量的1/2,且应能承受部分不平衡弯矩;板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2~1/3贯通全跨,且配筋率不应小于0.15%;顶部钢筋应按计算配筋全部连通;柱(墙)内力应按地震作用不利组合计算等应当满足。
2案例分析
2.1承台—止水板复合基础。某高层住宅,地下1层,地上11层,总建筑面积12000m2,建筑总高度40.2m,剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度,设计地震分组第三组,场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础,设计桩型为桩径400mm预应力混凝土管桩。原设计为多桩承台—止水板复合基础,平面布置如图1所示。基础基本参数为:承台(图中实线)1000mm厚,B&TΦ20@150,双层双向;止水板(剪力墙内部)400mm厚,Φ14@150,双层双向;连系梁(图中虚线)300×500mm,B4Φ20&T4Φ25,Φ10@100(2),通长;暗梁(图中虚线)250mm×500mm,B&T4Φ20,Φ8@200(2),通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。2.2暗梁—筏板加强基础。某高层住宅,地下2层,地上18层,总建筑面积9100m2,建筑总高度54.4m,剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度,设计地震分组第3组,场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础,满堂布桩,桩轴间距2100mm,设计桩型为桩径500mm预应力混凝土管桩,单桩长20m。原设计为平板式桩筏基础,基底面积630m2。基础基本参数为:筏板1400mm厚,TΦ22@150&TΦ25@150,双向;暗梁500×1400mm,B&T6Φ25,G6Φ16,Φ12@100(4),通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。
3工程成本分析
3.1承台—止水板复合基础与平板式筏形基础两类基础工程量、材料量以及工期等比较见表1。3.2暗梁—筏板加强基础与简单的筏板基础两类基础工程量、材料量以及工期等比较如表2所示。
智能建筑结构设计分析
摘要:基础设计是智能建筑设计中的重要内容,也是保证建筑整体结构安全、可靠的关键因素。当前,建筑高度在不断增高,上部荷载较大,增加了基础工程承载力,加上地基工程属于地下隐蔽工程,存在的安全隐患较多,一旦发生事故,将会造成严重的人员伤亡和经济损失。基于此,本文结合作者工作经验对智能建筑地基结构设计进行研究。
关键词:智能建筑;地基结构;设要要点;注意事项
近年来,在社会经济发展的带动下,我国建筑业也得到了较大的发展空间,同时,人们对建筑工程结构设计要求也越来越高,因此,要不断提高智能建筑工程结构设计水平,尤其是地基结构设计。在设计过程中要对建筑材料的性质和地基土的变化情况进行详细分析,合理选择智能建筑基础形式和建筑材料,杜绝安全隐患,从而保障建筑工程结构安全、稳定。为此,本文从地基结构设计的重要作用和设计要点入手,并进一步分析地基基础类型影响因素及注意事项,希望能够为相关设计人员提供参考。
1智能建筑结构设计中地基设计的重要作用
智能建筑地基结构承担整个建筑结构全部荷载,保证建筑工程的安全、稳定,此外,还能延长建筑工程的使用年限,使智能建筑充分发挥自身的经济使用性。合理的地基基础结构设计对智能建筑整体质量的提升具有重要意义,因此,要把握设计要点,科学合理进行设计。
2智能建筑地基结构设计要点分析
高层建筑构造研制
1高层建筑的细部结构设计
1.1结构平面的设计与布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。
1.2结构立体的设计与布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。下层刚度小,将使变形集中在下部,形成薄弱层,严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化,也应下大上小逐渐变化,不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生,对于收进的尺寸应当限制。
1.3建筑基础的设计与布置高层建筑的上层结构载荷很大,基础底面压力也很大,应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力,可以用筏型基础或箱型基础;当地基承载力或变形不能满足设计要求时,可以采用桩基或复合地基。筏型基础一般有两种做法:倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式。倒肋形楼盖的筏基,板的折算厚度较小,用料较省,刚度较好,但施工比较麻烦,模板较费。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空间的利用,但地基开凿施工麻烦,而且破坏了地基的连续性,扰动了地基土,会降低地基承载力;采用倒无梁楼盖式的筏基,板厚较大,用料较多,刚度也较差,但施工较为方便,且有利于地下空间的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时,采用筏形基础,其刚度会显得不足,在这种情况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大、整体性好、传力均匀;能适应局部不均匀沉降较大的地基,有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱,而坚实土层距离地面又较深的时候,采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求。这时应当考虑采用桩基础。桩承台的作用是将上部荷载传给桩,并使桩群连成整体,而桩又将荷载传至较深的土层中区。桩距应尽可能的大,在充分发挥单桩承载力的同时,还能发挥承台土的反力作用,以取得最佳效果。
2高层建筑的消防设计
经济的快速发展使人们在追求美观经济的同时,更加注重安全这个重要的环节,对于消防知识的普及,更代表着如今我国的高层建筑已逐步迈向了成熟发展的行列。
优化结构设计缩减成本
如何降低成本、增加利润,是每一个房地产企业关注的问题。结构成本是整个设计阶段成本管理中的重中之重,因为结构成本往往因为规划和设计管理的好坏出现非常大的波动,可以这样说,建设项目前期的设计阶段(方案设计、初步设计、施工图设计)影响整个项目投资的可能性在80%以上。其中,结构成本占到建安成本的40%至60%。很多建筑结构设计做的并不精细。
在整个结构成本管理控制过程中要把握好以下三个关键点:
⑴做好事前控制。这是整个结构成本控制的重中之重。
⑵设计过程的精细化管理。设计过程中必须控制好的关键环节,严格按照设计流程做好精细化设计。
⑶设计过程中适时、适当的引入外部资源。
聘请专业化的设计顾问公司,全过程的进行工程设计的管理和结构成本的控制,将会起到事半功倍的效果。好的结构设计不仅能给房地产公司降低工程成本,更可以给房地产公司带来意想不到的价值。
高层建筑结构设计问题与对策
摘要:随着我国经济的快速发展,建筑结构的形式也在发生着变化,为了能够更好的解决城市土地资源的利用问题,高层建筑结构的数量不断增多。儿童建筑具有施工技术相对复杂,结构的承载能力要求高等特点,集中在高层建筑工程中最为重要的部分就是高层建筑结构设计,在高层建筑工程项目开展的之前需要加强对高层建筑结构设计的重视,保证建筑结构设计的合理性,有效地满足人们对高层建筑工程的要求,此外在最高层建筑结构进行设计的过程中,还应该保证工程的抗震性能和抗风性能,从而保证高层建筑工程的安全性。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策
高层建筑结构设计是否科学合理,会影响到高层建筑结构施工的安全性和经济性,所以,高层建筑结构设计的难度非常大在设计的过程中经常会出现一系列的问题,如果没有进行有效的处理就会严重影响到高层建筑结构设计的质量,所以下面将对高层建筑结构设计中存在的问题进行分析,并对并提出了相应的解决措施,对高层建筑结构的设计进行了优化。
1高层建筑结构设计的问题
1.1超高问题
超高问题,主要是因为建筑工程施工单位不按照相关的规定进行施工,过分的提高了高层建筑的高度,从而实现自身经济利益的最大化。从目前的情况看,高层建筑的高度已经由原来的A级上升到B级,并且高层建筑结构的设计模式也发生了一定的变化。在那高层建筑结构进行设计的过程中,超高问题是非常常见的问题,严重影响了高层建筑结构的稳定性,如果建筑工程受到强风或者地震等严重自然灾害的时候,很容易出现倒塌、断裂的情况,这样就严重影响了人们生命财产安全。
隔震技术在建筑设计的应用
摘要:对于地震作用,建筑物的结构设计一直都是采用抗震设计,其主要的抗震原理和要求已经在我们的规范和标准当中有了比较成熟的规定和指导,抗震设计对于多遇地震有着比较良好的效果。于此对应的隔震结构的设计则是考虑到结构的动力效应,从刚柔结合的设计当中达到减震的效果,在罕遇地震情况下其良好的减震效果就得到了极大的突显。
关键词:隔震技术;建筑设计;应用
1隔震技术现状
隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。这就是隔震理论的基本出发点。
2隔震技术在建筑设计中的应用
本工程为山西省晋源区实验中学实验楼,建筑南北向总长13.4m,东西向总长59.5m,总建筑面积为2696.70m2,建筑总高度为16.7m,地上共四层,地下一层,功能为教学实验楼,结构体系为框架结构,抗震设防烈度为Ⅷ度,设计基本地震加速度值为0.2g,设计地震分组为第二组。采用隔震技术,设置隔震层。2.1地基处理和基础形式。(1)由于基底在第二层素土层底,不满足地基承载力要求,需清除基底素填土,采用砂石回填,压实系数0.97。地基承载力特征值不小于80kPa;地基属于中等液化场地,地基采用围封法进行液化处理。水泥搅拌桩(湿法):桩径500mm,桩总桩数为1872根。(2)本工程主楼采用梁板式筏基,筏板厚500mm双层双向。2.2隔震构件及隔震层的设计。设计分析软件:ETABS中文版,软件编制单位:中国建筑标准设计研究院、北京金土木软件技术有限公司,2003年10月10通过建设部鉴定。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),对隔震结构进行非线性动力时程分析,对每一个选定的地震波,分别计算三次:计算中震下隔震和不隔震时结构的层间剪力,根据层间剪力比确定降低烈度;进行罕遇地震下的隔震计算,确定罕遇地震下隔震层的位移。本工程抗震设防烈度为Ⅷ度,中震加速度a=200gal,罕遇地震加速度a=400gal。
建筑工程基坑围护施工综述
摘要:基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工,无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此,只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短,与挖土同时进行,很少占独立工期。
关键词:建筑工程;基坑围护;施工技术
现行工程中常用的复合型复合土钉墙支护,主要是水泥土搅拌桩与复合土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型复合土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。
1、工程概况
某项目由16个单体组成,有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物,均采用砂垫层换填地基,基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m,大板筏基基底标高为-0.3m,砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚,在沉淀池与滤池结构完成后,外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm排泥管,排泥管埋设深度-3.8m,并在排泥管长度方向上间隔15m设置一口阀门井。为埋设此排泥管,必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高,为-0.7m;砂垫层采用中粗砂,密实度为1.65t/m3。所以,基坑都处于砂垫层地基中,在水头压力差作用下,极易产生流砂及管涌;在基坑边两个单体的自重荷载下,砂更无自立的可能性,极易产生坍塌。故在这种地基里,基坑围护的方案选择是非常谨慎的。
2、基坑围护方案
建筑工程基坑围护技术透析
摘要:基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工,无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此,只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短,与挖土同时进行,很少占独立工期。
关键词:建筑工程;基坑围护;施工技术
现行工程中常用的复合型复合土钉墙支护,主要是水泥土搅拌桩与复合土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型复合土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。
1、工程概况
某项目由16个单体组成,有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物,均采用砂垫层换填地基,基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m,大板筏基基底标高为-0.3m,砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚,在沉淀池与滤池结构完成后,外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm排泥管,排泥管埋设深度-3.8m,并在排泥管长度方向上间隔15m设置一口阀门井。为埋设此排泥管,必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高,为-0.7m;砂垫层采用中粗砂,密实度为1.65t/m3。所以,基坑都处于砂垫层地基中,在水头压力差作用下,极易产生流砂及管涌;在基坑边两个单体的自重荷载下,砂更无自立的可能性,极易产生坍塌。故在这种地基里,基坑围护的方案选择是非常谨慎的。
2、基坑围护方案