设弹性支座的桩土复合基础施工技术

桩土复合桩基为了实现桩与承台下地基土共同作用。在桩顶设置弹性支座,由弹性支座的变形实现承台下地基土能够充分承担上部荷载,待地基土压力达到设计预期荷载水平,或建筑沉降达到设计允许的预期变形时,将弹性支座处预留的空腔采用混凝土浇筑密实,后期增加的荷载主要由桩承担,最终形成复合桩基,达到充分利用承台下地基土的承载力,实现桩土共同作用的目的。本文主要从施工角度介绍弹性支座现场安装施工方法及安装施工质量的控制要求。     

厦门软件园三期A15号楼设置变形调节装置桩筏基础的运用技术及施工难点

在桩顶设置变形调节装置实现桩与承台下地基土共同作用,充分承担上部荷载。待地基土压力达到设计预期荷载或建筑沉降达到设计允许的预期变形时将变形调节装置的空腔采用混凝土灌注密实。后期增加的荷载主要由桩承担,最终形成复合桩基。本文主要从施工角度介绍弹性支座现场安装的运用技术及施工难点。     

摩擦端承桩复合桩基设计研究

提出一种摩擦端承桩复合桩基设计方法 ,即在剪力墙或柱下集中布桩 ,桩顶与筏板 (或承台 )间设置一定厚度的软垫或专用变形器。通过迫使桩间土先于桩顶发生沉降使其承担预定的荷载 ,随后增加的荷载则由桩、土共同承担。该法可充分发挥地基土的承载力 ,大幅度减少用桩量和筏板厚度及配筋 ,其经济效益明显优于常规桩基和复合地基。对其承载机理和变形特性进行了初步研究 ,得出了承载力和沉降近似计算公式 ,并成功应用于工程实践 ,取得了很好的经济效益     

岩溶地区端承桩复合桩基的工程实践

岩溶地区高层建筑基础若采用常规桩基,需进行一桩一探的施工勘探,不仅造价高工期长,而且成桩质量难以保证。本文介绍某工程天然地基虽具有较高的承载力,但仍无法满足高层建筑基础沉降量与软弱下卧层承载力的要求。本文提出端承桩复合桩基的方法,通过在桩顶设置变形调节装置,协调桩、土变形差,实现端承型桩的桩土共同作用,使天然地基承担大部分的上部结构荷载,不足部分由引入的少量桩基来承担。本文详细介绍了端承桩复合桩基的设计方法,并采用数值计算的方法对不同组别的复合桩基深入分析,结果显示,若刚度按实际计算值控制,端承桩复合桩基各项测试指标与设计值较为吻合,该工程目前已进入上部结构施工阶段。本工程采用端承桩复合桩基的设计方法可取得显著的经济效益,本案例可供同类工程借鉴。     

端承桩复合桩基在岩溶地区的工程实践

岩溶地区高层建筑基础若采用常规桩基,需进行一桩一探的施工勘探,不仅造价高工期长,而且成桩质量难以保证。本文介绍某工程天然地基虽具有较高的承载力,但仍无法满足高层建筑基础沉降量与软弱下卧层承载力的要求。本文提出端承桩复合桩基的方法,通过在桩顶设置变形调节装置,协调桩、土变形差,实现端承型桩的桩土共同作用,使天然地基承担大部分的上部结构荷载,不足部分由引入的少量桩基来承担。本文详细介绍了端承桩复合桩基的设计方法,并通过PLAXIS三维有限元程序对3组采用不同刚度值变形调节装置的复合桩基进行对比分析,结果显示刚度过大或过小都对复合桩基的工作性能产生不利影响。若刚度按实际计算值控制,端承桩复合桩基各项测试指标与设计值较为吻合,均可满足规范要求,监测结果显示建筑物沉降值控制达到预期效果。本工程采用端承桩复合桩基可取得显著的经济效益,其设计理念与方法可供同类工程借鉴和参考。     

端承桩复合桩基及其设计方法

对于采用端承桩(或摩擦端承桩)的桩基础,由于基桩沉降很小,即使加大桩距也很难发挥桩间土的承载作用,因此上部结构荷载几乎全部由桩来承担,桩间土即便有很大的承载力也无法参与工作,从而造成很大的浪费。通过采用专门研制的桩顶变形调节装置,来协调端承桩与桩间土之间的变形,从而实现端承桩与桩间土的共同作用;并对使用端承桩同时考虑地基土承载力,特别是以地基土承载为主,辅以少量端承桩的端承桩复合桩基,提出设计方法。该方法经工程实践验证是合理的,具有良好的应用前景。     

实现桩土共同作用的机理及若干方法

通常情况下,桩、土支承刚度差异显著,相同荷载水平下两者存在变形差,因此要实现桩土共同作用,必须要消除桩土的变形差,保证桩土的变形协调。在分析桩土共同作用机理的基础上,对现有桩土共同作用的实现方法和发展趋势进行归纳与总结并将其分为三大类:补偿位移法、刚度调整法以及预加位移法。其中,补偿位移法又包括摩擦桩复合桩基与刚性桩复合地基,刚度调整法主要为笔者提出的设置调节装置的端承桩复合桩基,预加位移法主要指桩顶设置柔性材料以及桩顶预留净空复合桩基。对上述每类所包含的具体方法进行了介绍,并对各自的适用条件、优缺点进行了对比与分析。     

花岗岩残积土复合桩基设计及应用

对于端承桩为复合桩基基桩的情况,为发挥复合桩基中花岗岩残积土的承载作用,通过弱化基桩刚度的方法,实现端承桩与筏板下地基土的共同工作。本文对桩顶设置刚度调节装置的残积土复合桩基设计中的刚度调节、刚度变化时点及安全度进行分析,提出设计建议,供高层建筑基础工程设计参考。     

基于沉降控制的端承型复合桩基工程实践

 针对端承桩无法满足桩、土变形协调的特点,通过专门研制的变形调节装置,协调桩、土变形差,提出在桩顶设置变形调节装置的端承型复合桩基,实现地基土承担上部结构大部分荷载,仅通过少量端承型桩来控制建筑物沉降的目的,并进行工程实践。该工程地基土承载性能良好,天然地基承载力可以满足要求,但建筑物沉降过大,通过采用该方法使地基土承担上部结构55%的荷载,且沉降控制效果良好,取得了显著的经济效益和社会效益。通过对一系列现场测试数据的分析,验证本工程基于沉降控制的端承型复合桩基方案的合理性和有效性。该工程端承型复合桩基的设计思路与方法可供同类工程借鉴和参考。     

承台(基础)-桩-土不同构造形式下的相互作用研究

桩与承台 (或基础 )之间可能有嵌入、接触和隔一层褥垫层三种构造形式 ,针对现有桩与承台连接的复合桩基和在桩顶设置褥垫层的刚性桩复合地基构造形式 ,提出了在桩顶与基础之间预留净空以发挥土承载力的一种新的构造形式。对不同构造形式 ,进行了一系列现场足尺单桩复合地基试验 ,对竖向荷载作用下承台 (基础 ) -桩 -土相互作用、破坏模式、承载力确定等进行了对比分析与研究。     

复合桩基新技术在厦门建筑工程中的应用研究

为进一步发挥复合桩基中土体的承载作用,厦门市通过技术攻关,创新性地提出了桩顶设置变形调节装置的复合桩基新技术。该项新技术充分利用了地基土的承载力,并利用桩顶变形调节装置使桩土协调工作,共同支撑整幢大楼的荷载,具有桩数少、桩长短、施工快、投资省等优点。厦门市嘉益大厦、蓝湾国际、当代天境等项目的成功实践,证明了该项复合桩基新技术具有很好的推广应用前景。     

两阶段变刚度端承桩复合桩基的设计及应用

对于复合桩基中基桩为端承桩的情况,为充分发挥复合桩基中土体的承载作用,通过在端承桩顶部安装刚度调节器,形成了一种有别于常规复合桩基的新技术。本文根据承台下地基土承载力的大小,结合上部结构荷载的加载情况,将端承桩按照两阶段变刚度进行设计。文中详细介绍了基于此概念的端承桩复合桩基的设计思路,提出了端承桩变刚度的设计方法,并结合工程实例,给出了设计建议。本项研究是复合桩基技术的进一步发展,对高层建筑的基础优化具有重要价值。     

桩土明确分担荷载的复合桩基及其设计方法

本文对大桩距低承台摩擦群桩中的单桩取用其极限承载力，形成桩上共同作用并明确分担荷载的复合桩基；提出整体承载力和沉降量双重控制的设计方法。     

复合桩基承载性状研究

通过对带承台单桩、群桩模型试验承载性状的分析,说明带承台单桩的承载性状与群桩的承载性状并不完全相同,不能将带承台单桩的试验结果简单地推广到群桩的设计计算中去。在带承台单桩试验中,发现带承台单桩的极限承载力大于单桩与平板极限承载力之和,而在复合群桩试验中,复合桩基的极限承载力则大大小于各单桩与平板极限承载力之和。结合现场大型群桩模型试验结果及现行规范阐述了复合桩基的承载性状。     

Physical modeling of behaviors of cast-in-place concrete piled raft compared to free-standing pile group in sand

Similar to free-standing pile groups, piled raft foundations are conventionally designed in which the piles carry the total load of structure and the raft bearing capacity is not taken into account. Numerous studies indicated that this method is too conservative. Only when the pile cap is elevated from the ground level, the raft bearing contribution can be neglected. In a piled raft foundation, pile–soil–raft interaction is complicated. Although several numerical studies have been carried out to analyze the behaviors of piled raft foundations, very few experimental studies are reported in the literature. The available laboratory studies mainly focused on steel piles. The present study aims to compare the behaviors of piled raft foundations with free-standing pile groups in sand, using laboratory physical models. Cast-in-place concrete piles and concrete raft are used for the tests. The tests are conducted on single pile, single pile in pile group, unpiled raft, free-standing pile group and piled raft foundation. We examine the effects of the number of piles, the pile installation method and the interaction between different components of foundation. The results indicate that the ultimate bearing capacity of the piled raft foundation is considerably higher than that of the free-standing pile group with the same number of piles. With installation of the single pile in the group, the pile bearing capacity and stiffness increase. Installation of the piles beneath the raft decreases the bearing capacity of the raft. When the raft bearing capacity is not included in the design process, the allowable bearing capacity of the piled raft is underestimated by more than 200%. This deviation intensifies with increasing spacing of the piles.     

单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响

现行规范中刚性桩复合地基路堤稳定分析方法不能反映单桩承载力、桩帽等对路堤稳定性的影响,计算的路堤稳定安全系数严重偏大,导致部分刚性桩复合地基路堤滑塌。为克服刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷,在研究刚性桩复合地基路堤滑塌原因的基础上,分析了路堤滑塌时桩土相互作用,及刚性桩提高路堤稳定性的机理。然后,在分析刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷的基础上,将修正密度法完善为修正重度法。最后,为研究单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响,利用修正重度法分析了刚性桩长度、间距、扩底、桩帽等对路堤稳定性的影响,对比了不同稳定分析方法计算结果,并对刚性桩复合地基路堤设计提出了建议。研究表明：单桩承载力对密桩复合地基路堤稳定性影响很小,对疏桩复合地基路堤稳定性影响很大;增大单桩承载力比减小桩间距更合理;刚性桩在持力层中扩底比加大桩长更有效;利用桩帽、土拱等措施将大部分路堤荷载转移到桩顶方可发挥单桩承载力对路堤稳定性的作用;软土强度随深度增大不明显时应慎用悬浮桩复合地基。刚性桩复合地基路堤宜采用“强桩大帽”的疏桩复合地基方案。     

CFG桩复合地基承载力不足时的短桩补救方法及多桩复合地基检测

本建筑原设计CFG桩复合地基承载力为330k Pa,施工完成一半多时发现不能满足390k Pa承载力要求,于是采用了在原长桩间隙布设CFG短桩形成长短桩复合地基,从而解决了原设计承载力不足的缺陷;施工结束后复合地基承载力采用了多桩复合地基检测方法,检测数据证明该处理措施经济合理可行。     

CFG桩复合地基的试验研究

本文介绍了一个CFG桩加固软土地基的工程实例。结合该工程,对CFG桩复合地基的设计方法进行了简要阐述;采用有限元ANSYS程序对CFG桩复合地基的应力传递特性进行了分析;对CFG桩体的强度和弹性模量进行了测试,对CFG桩体、CFG桩复合地基进行了静载荷试验,对桩间土进行了标准贯入试验。试验和分析结果表明:CFG桩能够把荷载传递到深层土上;CFG桩复合地基与天然地基的变形比随面积置换率m的增大而减小,且当m<10%时,效果显著;经CFG桩处理后的复合地基的承载力高达天然地基承载力的2.5倍以上,打桩过程的振动作用和挤密作用可以消除或降低桩间土的液化。     

附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。