文档介绍：建筑桩基在施工中的沉降问题及应对
建筑桩基在施工中的沉降问题及应对
摘要:近年来,我国的建筑事业发展十分迅猛,加强建筑桩基在施工中的沉降问题及应对的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对建筑桩基在施工中的沉降问题及应对进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:建筑施工;桩基沉降;软土地基;设计;承载力
中图分类号: TU7 文献标识码: A 文章编号:
1 建筑施工中桩基沉降的一般规律
软土天然含水率一般等于或大于液限,空隙比大于1,土具有结构性,土体的含水率随液限成正比增大;软土的压缩性也随液限的增加而增加,软土的渗透性弱,地基受荷后,会形成较高的超静孔隙水压力,这是在很大程度上决定软土变形延续时问长且具有流变特性的原因。因此,在软土地基上修建多层和高层建筑物,可能产生较大的沉降量,而且软土地基的沉降是一个历史很长的过程,并不随着建筑施工的结束而结束。某地区曾统计了数十幢建筑物在施工阶段完成最终沉降量的百分数Kb,和最终沉降量的关系。Kb一般为20%一4O%。
地基发生较大沉降时,往往伴随着建筑物在使用和外观上的破坏,但真正影响建筑物使用和外观性能的往往不是较大的沉降量,而是因为不均匀沉降和短时期内发生的较大沉降。不均匀沉降产生的上部结构裂缝、扭曲或倾斜,严重时倒塌破坏的事故都有发生。由于环境因素或临近基坑开挖等因素造成短期内建筑物大幅度沉降而产生工程事故也曾有发生。因此,在软土地基上修建建筑物,地基变形问题显得尤为重要。另一方面,在建筑的设计和施工中,如能事先预估并妥善考虑地基的变形问题并加以控制和利用,是可以防止和减小地基变形带来的不利影响。
2 建筑施工中桩基沉降的分析计算
实体深基础法
实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算桩基沉降的方法该计算模式是将承台下的桩基及桩间土看作一个等效墩基的一个实体深基础,在此等代墩基范围内,桩间土不产生压缩如同实体墩基一样工作,然后按照扩展基础的沉降计算方法来计算桩基的沉降。
由于计算时考虑的前提条件不同,研究者提出和使用着计算的不同模式,其主要差别在于选用的假想实体基础底面的位置不同,以及对地基土中附加应力的考虑和计算不同根据桩距地基土的性质不同,桩间土实际上是会产生不同程度的压缩变形,另一方面假想的实体基础外围存在着侧面剪应力的扩散作用为了消除这些差别对桩基沉降计算的影响人们采取了一些措施,集中表现存所采用的模式上。这些措施是:
变动假想实体基础底面的位置,以考虑桩间土存在压缩变形的可能,这是Peck和Terzaghi等人建议的模式Peck等建议将假想实体基础底面置于桩端平面以上高度处,取为桩长的1/3处(桩位于均匀并土中时)或进入持力层深度的l/3(桩穿过软弱土层并进入坚硬土层时]这种建议涉及的影响因素过于单一,因为假想基底位置上升的因素很多,采用此法不能全面反映这些情况。
从桩基顶外围按一定斜率(例如角或l:4斜率)向下扩散增大假想实体基础底面积,以考虑桩群外围总剪应力对沉降分析的影响,这是Tomlinson等人的模式。
为了改善地基土附加应力估计的精度,近年来国内外根据半无限弹性体内集中力的Mindlin公式发展了一些估计桩基荷载作用下地基土附加应力的方法,还有一种将Mindli