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亚搏手机版官方下载_沉降控制理论在某高层建筑中的运用和探讨
发布时间:2021-07-25 05:31
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本文摘要:1工程概况乐清市烟草公司综合楼工程的原设计单位是国内某建筑设计院,主楼地下1层(层高4.45m),地上16层(总高59.1m),裙房3层,板剪成结构,柱下主桥基础。桩使用450mm450mm的空心钢架桩,桩身混凝土C30,桩末端转入⑥-2层(砂砾石混粘性土)持力层500mm,拒绝单桩承载力标准值800kN。

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1工程概况乐清市烟草公司综合楼工程的原设计单位是国内某建筑设计院,主楼地下1层(层高4.45m),地上16层(总高59.1m),裙房3层,板剪成结构,柱下主桥基础。桩使用450mm450mm的空心钢架桩,桩身混凝土C30,桩末端转入⑥-2层(砂砾石混粘性土)持力层500mm,拒绝单桩承载力标准值800kN。由于在桩基的施工过程中,桩沉至③-1层(砂砾石混粘性土,厚度0.5~3.4m)时经常出现无法击穿抵达原设计的⑥-2层,故工程建设单位邀国内另一家建筑设计研究院的有关专家在对地质资料分析基础上,明确提出工程桩基的改动和处置办法:桩所持力层为③-1层(砂砾石混粘性土),主楼基础改回桩筏基础(桩距1800mm1800mm),拒绝单桩承载力标准值600kN(后经静载试验已超过拒绝)。

建设单位考虑到基础与上部结构要统一及便于现场施工服务,要求由本院统一展开设计计算出来,绘制施工图。根据原上部结构布置与另一家建筑设计院获取的桩RGB,经本院的计算出来分析,结果是:所持力层下卧层(⑤层淤泥质粘土)的强度依然过于。2工程地质及场地地基土产于及工程特征为:场地地形平缓,地貌类型科河海相冲积-淤积平原。根据勘查揭发情况,将地基土区分为:①层表部粘土:全场产于,必要出露地表,薄0.90~1.10m。

饱和状态,硬~可塑状,高中压缩性。上部0.3m为耕植土。科地表水解壳,产于平稳,具备一定力学强度,但厚度小,经开挖伯颜处置后可作为一般低层建筑物的天然深基础受力持力层,其fk=70kPa,Es=3.5MPa,qs=13.0kPa。

②-1层淤泥:全场产于,薄22.00~22.10,饱和状态,流塑状,低压缩性,高灵敏度,其fk=40kPa,Es=1.00MPa,qs=5.0kPa;②-2层淤泥质粘土:全场产于,薄4.70~5.80m,流~硬塑状,低压缩性,局部为软粘土,其fk=70kPa,Es=3.00MPa,qs=10.0kPa。该两土层为较低外用剪成强度懦弱土层,力学强度很差,是不受荷后的主要传输层,仅有可作为桩周摩擦层用于。

③-1层粘性土混砂砾石:薄0.50~3.40m,饱和状态,略为契,较低压缩性,其fk=200kPa,qs=24.0kPa,qp=1300kPa;③-a层粉质粘土或粘性土混砂:为不当懦弱夹层,呈圆形透镜体状不平稳产于,薄0.50~1.10m。饱和状态,硬塑状,低压缩性。往下交错为粘性土混合中细砂,其fk=80kPa,Es=2.7MPa,qs=140kPa,qp=500kPa;③-2层砂砾石混粘性土:薄1.00~4.20m,饱和状态,略为契,较低压缩性,其fk=250kPa,qs=35.0kPa,qp=2000kPa。③-1和③-2层,两者呈圆形交错过渡性关系,力学强度较好,但砾、卵石含量变化大,力学强度皆一性劣,而且有不平稳产于的③-a懦弱夹层不存在,大幅度降低了③层的总体力学强度,不是理想的桩尖持力层。

如果作为比较持力层,桩末端承载力标准值要必要减少用于,同时需对下卧懦弱层展开强度和下陷验算。④层粘土:薄0.8m,饱和状态,软塑~可塑状,高中压缩性。

不平稳产于,厚度小,力学强度一般,不应作为桩尖持力层,其fk=100kPa,Es=3.20MPa,qs=20.0kPa,Qp=700kPa。⑤层淤泥质粘土:全场产于,薄3.10~4.0m,饱和状态,硬塑性,低压缩性,底部有不平稳产于的可塑状粘土。

较低外用剪成强度懦弱土层,力学强度较好,一般宜作为桩周摩擦层用于,其fk=75kPa,Es=2.8MPa,qs=12.0kPa,qp=400kPa。⑥-1层粘性土混砂砾石:薄1.80m,饱和状态,略为契,较低压缩性,力学强度好,其fk=210kPa,qs=26.0kPa,qp=1400kPa。⑥-2层砂砾石混粘性土:薄2.30~3.70m,饱和状态,略为契~中密,较低压缩性,力学强度较好,其fk=250kPa,qs=35.0kPa,qp=2000kPa。该两土层拆分可作为中环线建筑物的桩尖持力层,但总厚仅有2.70~3.70m,被选为作桩尖持力层时要留意其厚度较小的特征。

⑦-1层粘性土不含砂砾石:薄1.1~1.4m,饱和状态,低压缩性,砾卵石含量较较少,力学强度较好,仅有作为桩周摩擦层用于,其fk=100kPa,Es=4.0,qs=18.0kPa,qp=800kPa;⑦-2层粘性土混砂砾石:薄0.50~1.60m,饱和状态,砾卵石、砂含量较高,力学强度较好,但厚度小,产于不平稳,不应作为桩端持力层,其fk=210kPa,qs=26.0,qp=1400kPa。⑧层粘土:掌控厚度1.10~3.50m,并未穿着,掌控深度40.5~44.5m,饱和状态,硬塑状,高中压缩性,力学强度失衡一,承载能力较低,为比较较强下卧层,局部含砾砂,其fk=90kPa,Es=3.0MPa,qs=18kPa,qp=800kPa。场内地下水主要为孔隙水,科潜水类型,不受季节大气降水和人工灌溉等因素影响而变化,一般地下水位在大自然地面下0.3~0.9m。

本场地并未展开岩土波速测试,地基土上部为巨厚的高压缩性、高灵敏度淤积软土,对地震波有缩放起到,其抗震性能劣。该场地为懦弱场地土,建筑场地类别为Ⅳ类。按全国地震带区分,乐清市坐落于东南沿海地震带东北段,为少如雷、很弱震区,远程地震波的波及影响是本地区的主要震害特征,基本地震烈度6度。

中环线为一类高层,其建筑抗震设计不应按现行《建筑抗震设计规范(GBJ11-89)》有关规定展开。3设计理论及方法针对以上工程条件和现状,采行了四种措施,以符合建筑物的下陷变形和下卧层强度拒绝。

3.1应用于下陷变形掌控设计理论再行将桩一主桥基础改回桩筏基础,充分发挥筏板和地基间、桩间土的承载能力。按下陷变形掌控设计的桩基础(也称之为增加下陷桩基础、下陷掌控填充桩基或上言桩基础,国外叫Creeppile,Frictionpiledfoundation,Piledraftfoundation等)是按掌控地基下陷的原则设计的桩基础,也即在设计时由基础的下陷掌控值来确认桩数和桩长。桩在基础中除分担部分荷载外主要起增加和掌控下陷的起到,桩可视作增加下陷的措施,或作为增加下陷的构件来用于。它是现代桩土相互作用理论研究的最重要成果之一。

在实际工程中使用桩基础的原因主要有两个:一是因为地基承载力过于,必须使用桩将上部结构荷载传遍深层土或承托于柔软持力层,二是因为地土将不会再次发生较小的下陷变形,必须使用桩来增加下陷。因此,合理和合理的桩基础设计不应根据使用桩基的目的有所不同而分三种有所不同的情况处置:所有荷载由桩分担;桩和筏板基础承担上部结构荷载,桩既分担荷载,同时也起着增加下陷变形的起到:桩用作增加或掌控下陷,基础的承载力主要由基础板(梁)分担。

目前的桩基础设计理论都是创建在符合承载力的基础上,也即在桩基础设计时皆按上述第一种情况处置,几乎由上部结构荷载来确认桩数和桩长。似乎,对于下陷过大而使用桩基础的情况来说,这种传统的桩基础设计方法是过分激进的并且在设计目的上也不具体。以下陷掌控的基础设计方法,目前主要应用于层数大于8层的多层建筑,且多用于直径大于25cm的钢架钢筋混凝士微型桩。

文献[2]对某10层办公楼桩筏基础按变形掌控设计理论,顺利地将原设计的110根650钻孔灌注桩增加到76根。在国外,1986年,此理论已应用于11层的建筑物桩基础设计中,但仍未闻桩箱(筏)基础与地基联合起到应用于多达18层的高层建筑桩箱(筏)基础的报导。

文献[3]明确提出:高层建筑桩筏基础按变形掌控设计理论的核心是指出高层建筑桩箱(筏)基础能否长时间安全性工作,主要是让建筑物的实际下陷量大于容许下陷量。对桩的承载能力没很严苛的拒绝,只要单桩荷载大于单桩无限大承载力才可,并对24层的高层住宅不作了加层的尝试,获得成功〔1〕。使用桩、筏联合起到的优点是:充分利用和充分发挥了桩对掌控基础下陷的能力,并使筏板底地基也充分发挥承载能力,大大降低了工程造价。

本工程运用了文献[3]明确提出的计算公式:F+Gd(nPu+Afu)式中F起到于桩基主桥顶面的线脚荷载设计值;G桩基主桥和梁台上土可调设计值;Pu单桩无限大承载力;d综合承载力系数,一般所取0.5~0.6;A主桥基础面积;fu基底土的无限大承载力。3.2措施(1)通过将桩-主桥基础改回桩筏基础和运用下陷变形掌控理论设计方法,使d(nPu+Afu)项比原本的设计(所有荷载由桩分担)值减小,充分发挥单桩和地基土的无限大承载力。(2)增加F:使用减低上部结构重量方法,将板剪成结构改回框架结构,将部分砖墙改回轻质隔墙。(3)增加G:使用减少一层地下室,增加土体可调,减小地下水浮托力的办法,增加基底的压形变。

这是本工程桩基设计中的最重要一个环节,也是本文的创意点。为安全性起见,G的增加量仅有所取0.8倍地下室有效地土体重。经过以上(1)、(2)和(3)三项措施处置后,经验算数房屋的整体下陷、局部下陷及桩端下懦弱下卧层的强度均可满足要求。

(4)运用动态调控的方法和技术展开半逆作法施工,为了防止出现不均匀分布下陷或整体下陷量过大,本工程还使用了腾出的安全措施,即后调补钢架桩技术,使地基、桩筏和由于计算出来模型、计算方法及各种参数的不确定性因素也获得解决问题和检验,具备动态检验和掌控起到。在建筑物的四角和对下陷掌控脆弱的区域,精妙合理地预设推倒锥形孔位,为将来必须时补压钢架桩,预先做好考虑到和打算,做万无一失。4未来发展本文讲解的设计方法,虽归属于为了工程处置目的,但经过更进一步深入研究和实践中考验,坚信可以推广应用。

目前该工程已转入基础开凿阶段。但由于某些计算出来理论的不成熟期和缺少实际工程的实践经验,为了较详尽地理解其现实受力、变形过程,与设计计算出来值较为,并为研究同类问题获取糅合和经验,在施工和用于的规定时期内除了常规的检测外,有意识地设置了部分仪器和测点,展开下陷仔细观察和压力测试。最后的结果要等到大楼结顶和投入使用一段时期后才能获得和检验。

通过这一工程的设计和处置,虽然运用了目前先进设备的变形掌控理论和动态调控方法,但要推展用于,仍有许多问题有一点研究。如减少一层地下室,虽可减轻一层土体重量,但对基坑开凿和支护减少了可玩性和费用;对18层建筑,将原框剪结构改回框架结构后,结构的抗侧刚性和侧向变形较难处置:对较高地震布防区,在地震再次发生时否不会引发不均匀分布下陷和弯曲甚至坍塌(即如何考虑到地震效应);另外,如果在建筑物附近处凿深坑,究竟不会产生多大的影响等等,青睐大家联合探究。.。


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