文档介绍：浅议高层建筑结构桩基础设计
浅议高层建筑结构桩基础设计
摘要:桩基础是高层建筑结构的基础形式之一,它是整体高层建筑的根本所在。本文对高层建筑中桩基础设计进行了综合分析,旨在提高高层建筑结构桩基础设计的整体水平。
关键词:高层建筑;桩基础;设计
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
引言:
随着我国经济的快速发展,城市高层建筑拔地而起,桩基础作为高层的基础部分在建筑工程中占有重要作用。如何选择合理的桩基础形式,对于结构的安全性、经济性起着重要的作用。
一、桩基础的设计原则
基桩根据施工工艺不同,分为预制桩和灌注桩;按排土分类分为挤土桩(打入、静压、振动、沉管等)和非挤土桩(钻孔、挖孔)。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻(冲)孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等。桩基础设计时,应根据以下工程资料合理选择桩基础类型:①岩土工程勘探资料:岩土力学参数、地下水位、土层液化判别及特殊地质情况;②建筑场地:抗震设防烈度及场地类别、建筑场地现状及该区域施工经验等;③拟建建筑物的平面布置、安全等级、结构类型、荷载大小等;④施工工艺对地质条件和周边环境的适应性、施工周期要求等。依据收集的建筑场地及岩土勘探数据、建筑物情况及施工条件等资料,我们可以合理确定建筑基础桩型及其单桩承载力特征值。按结构荷载条件选择各种规格的桩(多层与小高层建筑可用预应力管桩、沉管灌注桩,而超高层建筑宜优先选用大直径灌注桩、嵌岩桩等);施工周期紧时可优先选用预制桩,但市区应避免使用锤击和振动沉桩施工工艺;挤土效应敏感区域不应使用挤土桩;打入桩则需要根据土层地质情况选择不同穿透能力的桩,对存在孤石及地下障碍物的地基、有不能作为持力层的坚硬夹层的地基、从软土层直接进入中(微)风化基岩的地基、石灰岩及溶岩地区,不宜使用或应慎用预制管桩基础,否则应根据详细勘探结果,组织专家论证会,综合各方意见后确定基础方案;若基岩埋置很深时考虑摩擦桩和端承摩擦桩,基岩埋置较浅时优先考虑扩底桩以减少基础工程造价。除桩型选择要点外,桩基础设计还应满足以下原则:同一结构单元宜采用桩长相近的桩,相邻桩底标高差应在合理范围内;尽量选择较硬土层作为桩端持力层,根据地质情况确定桩端入持力层深度(粘性土、粉土≥2d,砂土≥,碎石类土≥1d),并尽量达到桩端阻力的临界深度;对端承桩采用较大桩径或入基岩扩底,对摩擦桩宜采用细长桩;对于裙桩基础,宜根据变刚度调平原则,疏密结合,使各桩受力较均匀,并应尽量使上部荷载中心与桩群的横截面形心重合或接近。
二、桩基础设计
1、通过试验确定单桩竖向抗压承载力特征值
在初步设计阶段,一般根据地基土的物理指标与承载力之间的经验关系来估算单桩竖向抗压承载力特征值。但很多时候桩的实际承载力与估算值之间的差距大,所以经估算后,一般需经过试验桩、试打桩来验证并进行调整。以下为两种试验方法:
静载试验桩
在施工图设计阶段,一般采用静载荷试验得到合理的桩承载力和其他设计参数。此法适用于设计等级为甲级且地质条件较复杂的管桩基础工程。
试打桩
在正式施工前通过试打桩配合高应变动测法确定。适用于应用管桩多年且设计经验较丰富的地区,包括地质条件不复杂的设计等级为甲级的管桩基础。根据广东的统计数据表明:一