温州鹿城广场超高层塔楼不同持力层长短桩基础实测与分析

温州鹿城广场超高层塔楼地处台风高发的深厚软土地区,采用框架-核心筒-外伸臂结构体系。塔楼桩基施工完成后建筑方案做了重大修改,在原有桩基础方案上进行补桩,综合评估后采用后补非嵌岩短桩与已施工嵌岩长桩协同受力的长短桩基础。由于存在桩距偏小、桩长差别悬殊、持力层差异大、土层分布复杂、上部荷载大等特殊情况,必须考虑上部结构-筏板-桩土的协同作用,并采用有限元方法进行分析。根据土工试验、试桩静载试验、试桩应力和变形等测试结果,拟合出土体本构模型及力学性质等计算所需参数。通过两个邻近超高层项目的有限元计算沉降与实测沉降对比,验证计算参数和分析方法的可靠性。将有限元分析与工程设计软件相结合,解决了塔楼长短桩基础分析设计难题。     

嵌岩群桩基础间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律

结合实际工程案例,采用三维有限单元法研究了既有嵌岩长桩基础之间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律.采用PLAXIS 3D有限元软件,首先分析了单根嵌岩长桩的轴力随深度变化情况,并与试桩静载荷试验结果进行对比.在校验有限元模拟计算参数的合理性与准确性之后,建立长桩基础和长、短桩组合基础有限元模型,分析长桩基础和长、短...     

嵌岩群桩基础间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律

结合实际工程案例,采用三维有限单元法研究了既有嵌岩长桩基础之间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律。采用PLAXIS 3D有限元软件,首先分析了单根嵌岩长桩的轴力随深度变化情况,并与试桩静载荷试验结果进行对比。在校验有限元模拟计算参数的合理性与准确性之后,建立长桩基础和长、短桩组合基础有限元模型,分析长桩基础和长、短桩组合基础的轴力变化规律,进一步探讨了嵌岩长桩与非嵌岩短桩之间的荷载分担规律及调控方法。研究表明,桩端嵌入深埋岩层中的钻孔灌注桩在开展单桩静载荷试验时呈现出摩擦桩性状,但在群桩共同作用时则凸显出端承桩性状。在嵌岩长桩之间增补非嵌岩短桩,能够有效减小长桩上部的轴力,但长桩中下部的轴力并未减小。长桩与短桩之间的荷载分配关系取决于二者刚度比值,根据实际需求确定长、短桩刚度比的目标区间并采取适当措施对长、短桩刚度比进行调节是长、短桩组合基础设计的关键。     

用荷载传递法计算深长大直径嵌岩桩单桩沉降

考虑到嵌岩桩所处土层、岩层特点,采用双折线荷载传递函数,用荷载传递法导出深长大直径嵌岩桩单桩沉降计算的解析公式.利用导出的单桩沉降解析公式,根据所收集的35根南京地区深长大直径嵌岩桩试桩资料,采用非线性优化方法,进行了荷载传递函数参数的识别分析,得到了南京地区大直径嵌岩桩沉降计算荷载传递函数参数值,所导出的参数值可用于单桩沉降计算.     

天津汇金中心基桩测试数据与基础沉降数据分析

天津汇金中心由超高层塔楼及附属裙房组成,采用变刚度调平桩筏基础设计,主塔楼及部分裙房南侧紧邻地铁深基坑。通过分析工程检验桩数据、对比上部结构-基础-地基共同作用的沉降变形数值计算结果和实测结果以及对地铁深基坑与主塔楼的相互影响的数值分析,证明了变刚度调平桩筏基础设计的合理性以及采用有限元计算软件Zsoil进行上部结构-基础-桩-土共同工作的数值计算分析的可靠性。     

温州鹿城广场低烈度台风区超高层塔楼结构设计北大核心CSCD

温州鹿城广场超高层塔楼位于沿海低烈度台风高发区,采用框架-核心筒-伸臂桁架(环带桁架)结构体系,外框架为型钢混凝土柱和钢梁、混凝土梁,与钢筋混凝土核心筒组成双重抗侧力体系;塔楼采用嵌岩超长桩与非嵌岩短桩组成的长短桩基础。针对项目特点和超限情况,介绍了结构选型及布置,并进行了抗风设计、小震弹性分析、大震弹塑性分析、施工模拟分析及关键节点有限元分析等。分析结果表明,核心筒采用斜墙方式收进,可增加使用面积提高经济效益,并避免结构刚度突变引起的内力集中;在沿海低烈度台风多发区,必须重视针对风荷载的建筑体型优化;风荷载起控制作用时,可将设防烈度提高1度进行罕遇地震弹塑性分析,以寻找结构薄弱部位及可能的破坏类型并予以加强。     

穿越软土层嵌岩桩筏基础沉降特征与计算方法

结合某双塔高层建筑核心区桩筏基础和核心区外独立承台桩基础沉降变形监测资料,分析了嵌岩桩筏基础的沉降特征。结果表明,双塔核心区嵌岩桩筏基础沉降变形的整体性较好,沉降随施工加载过程增长较为稳定,而核心区外嵌岩桩基础的沉降对主楼施工和环境条件(如地下水)较为敏感,施工中出现了桩体上浮现象。根据桩顶荷载计算的嵌岩桩桩身压缩量与实测沉降相比,实测值远大于计算值。考虑嵌岩桩施工和桩筏基础工作特点,提出了穿越软土层的嵌岩桩筏基础沉降的两个主要影响因素:沉渣效应和桩侧负摩阻。在此基础上,提出了考虑沉渣和桩侧阻影响的桩筏基础沉降估算方法,并通过本工程及文献中的工程实测对提出公式的适用性进行了检验。     

中国尊大厦桩筏协同作用计算与设计分析

梳理总结了北京中国尊超高层建筑桩筏基础设计创新的技术思路和设计成果,应用土与结构相互作用原理,将主塔楼与其相邻裙房作为一个整体进行研究与分析,遵循差异沉降控制与协调的设计准则,设计过程中桩筏协同作用的三维数值分析与桩基础设计密切结合。通过试验桩载荷试验研究超长钻孔灌注桩的荷载传递规律、荷载-沉降的工程性状、侧阻力变化特征,考虑桩筏协同作用按变形控制条件合理选择桩端持力层,优化设计桩长、桩径和桩间距,桩基础结构设计计算考虑上部结构、筏板基础和地基(桩与土)共同作用分析。岩土工程师与结构工程师通力协作的团队工作完成了桩筏基础设计优化,超高层主塔楼与裙房之间不再设置沉降后浇带,实现了桩筏设计的创新。     

桩顶预留沉降间隙提高桩-岩(土)复合地基岩(土)利用率技术

结合实际工程城市经纬超高层结构的桩-岩(土)复合地基基础设计,提出了利用桩顶预留沉降间隙来提高桩-岩(土)复合地基中岩(土)利用率的技术。采用有限元分析软件ABAQUS对此工程建立了上部结构-基础-地基整体三维有限元模型,通过选择合理参数及取值,并考虑上部结构刚度和施工模拟分层加载的影响对此工程进行了模拟分析。通过模拟分析,确定了最优桩顶预留沉降间隙量和桩-岩(土)分担荷载比例(约为0.2∶1),充分利用强风化板岩较高的承载力,减少了桩用量,缩短了施工工期。     

联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计

联想后海大厦位于深圳后海中心区，两栋塔楼在高区悬挑转换，均采用框架-核心筒(带高位转换)结构体系，对基础沉降极为敏感。项目所在场地基岩面较深，大部分区域中风化岩埋深超过120m,超高层建筑采用嵌岩桩施工困难。项目结合后海地区其他项目经验，最终选用桩端及桩侧均后注浆的灌注桩技术，以强风化岩为桩基础持力层。通过在承压及抗拔试验桩上对应位置设置压力应变片，静载试验分级加载时同步读取应变数据并推算不同桩身处的应力，分析后海地区桩侧不同土层及桩端持力层在后注浆施工工艺下对应的土层后注浆增强系数与规范建议值的差异，最终确定后注浆端阻及侧阻参数，优化了承压及抗拔桩，节约造价并缩短工期。     

南京夹江大桥主塔基桩承载性状分析

 应用南京夹江大桥主塔两根试桩的大吨位静载荷试验成果,采用ANSYS有限元计算,对超长大直径嵌岩桩的承载性状进行分析,包括桩顶沉降、桩端阻和桩侧阻的分配与发挥,并对最佳嵌岩深度进行讨论。结果表明,超长大直径嵌岩桩一般为端承摩擦桩,桩端阻力不容忽视,当桩处于极限时,上覆土层的侧阻力已经发挥至极限,而嵌岩段阻力仍有一定潜力可挖。利用ANSYS模拟后发现,嵌岩段的侧阻力非线性特征明显,且呈现“两头大,中间小”的特征。同时,通过对不同嵌岩深度的研究,认为仅通过增加嵌岩深度来控制桩顶沉降作用不明显,软岩地区的嵌岩桩嵌岩深度可不必拘泥于规范所限的不大于5D。最后根据静载试验和有限元分析结果,对原设计提出了修改建议。     

海口双子塔-南塔桩-筏基础设计与研究

海口双子塔-南塔超高层建筑采用桩-筏基础,其上部结构传力复杂、水平及竖向荷载大、内筒与外框地基差异变形及群桩效应明显,基础设计难度大。分析研究了桩-筏基础设计中单桩承载力特征值取值、超高层塔楼核心筒与巨柱间的差异沉降控制、水平荷载影响等关键问题,总结了巨型外框-核心筒超高层结构桩-筏基础的设计要点。基于承载力及变形控制要求比选了3种不同的基础设计方案,结果表明采用变刚度调平设计方法有效地减少了不同区域的差异沉降,桩身承载力满足要求,经济指标更优。     

倾斜岩层下嵌岩桩荷载传递规律研究

嵌岩桩是一种常见的桩基础形式,具有稳定的承载能力、地层环境适应力强、沉降位移小、稳定性高等特点,然而,在倾斜岩层的不良地质条件下,以高层建筑作为上部结构,嵌岩桩需要承担更大的荷载,对其承载能力具有更高的要求。为了研究嵌岩桩在倾斜岩层地质条件下的荷载传递规律,利用MIDAS GTS NX大型有限元软件建立倾斜岩层条件下的桩-土数值模型,验证数值模型的准确性。通过分析不同荷载作用下,嵌岩桩桩身轴力及桩身侧摩阻力的分布情况及变化规律,桩端阻力与桩身侧摩阻力的荷载分担比例,最终总结倾斜岩层下嵌岩桩的荷载传递规律。     

穿越巨厚卵石层超长嵌岩桩施工技术与成桩质量分析

介绍温州高350 m的超高层建筑超长嵌岩桩穿越地层中夹有约40 m巨厚卵石层的施工实例.从钻机选择、不同地层中的钻进方法、穿越巨厚卵石层的施工措施、泥浆配制、清孔方式等方面,详细阐述桩长超过100 m的超长嵌岩桩施工技术,并结合成孔时孔径检测和成桩后超声波检测结果,分析试桩成孔质量和桩身混凝土质量,同时利用大吨位静载试验分析超长试桩的受力特性.实践表明:超长桩成孔时,应根据不同地层变工艺钻进并采用优质泥浆护壁.钻进到巨厚卵石层时可通过调节泥浆性能解决漏浆和卵石层塌孔的问题,并通过变径钻头和泵式反循环钻进工艺提高钻进效率.静载试验结果显示,在设计使用荷载下,超长桩桩顶沉降的90%以上来自桩身压缩.同时,桩底沉渣清除的干净与否,直接影响超长桩的沉降性状.     

珠海某超高层结构考虑地基基础与上部结构共同作用的相关分析

珠海某超高层结构桩基采用大直径嵌岩灌注桩,由于桩超长桩身压缩变形较大,上部主楼与裙房荷载差异带来的桩基沉降差不可忽视。本文基于选定的桩基方案,对桩刚度的确定及其对基础底板受力的影响做了进一步的分析;超高层结构的竖向变形及差异是设计中不可忽视的问题,文中分析了考虑地基基础共同作用之后结构竖向变形的变化,以及随之引起的对相关构件受力的影响。     

按桩顶沉降控制嵌岩桩竖向承载力的方法

结合现场嵌岩桩试桩资料,深入分析了嵌岩桩的竖向承载机理,并提出了按桩顶沉降量控制嵌岩桩竖向承载力的设想及其相应的计算方法,该方法可充分考虑桩侧土(岩)阻力及桩端岩层阻力的发挥程度,尤其适用于超长嵌岩灌注桩竖向承载力的计算,最后结合某大桥嵌岩桩静载荷试验数据进行了分析,理论计算与实测结果吻合良好。     

嵌岩深度对嵌岩桩竖向承载性状的影响研究

结合工程实例,选用PLAXIS有限元软件,采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,研究了嵌岩桩嵌岩深度的确定问题,并对试验桩进行了有限元模拟分析,通过对比分析结果与现场试桩结果,验证了模型的可靠性。     

基于Geddes方法的既有基桩竖向承载力评估

自实际的桩顶向下一定范围内的桩身视为长度不大于实际基桩的一根假想桩基(即"虚桩")。根据Geddes解,计算"虚桩"桩侧摩阻力引起的"虚桩"桩端平面下方土体附加应力。分析软土、粘土和强风化地层中基桩受荷后不同时期承载力试验结果,提出沉降稳定基桩总体承载力提高幅度限值。根据土体附加应力水平,结合相关规范对地基土受荷后承载力评价的规定,提出沉降稳定的桩基础桩侧摩阻力和桩端阻力抗力系数取值方法。进行了同一场地下的试桩和工程桩受力现场监测。试桩桩基采用静载荷试验方式加载,工程桩桩基通过上部结构施工加载,通过试桩确定桩侧摩阻力标准值。采用本文方法对工程桩桩基的侧摩阻力变化情况进行了评估,并与监测结果进行对比,结果表明本文方法偏于安全。对于沉降不稳定的桩基,亦根据Geddes法原理,提出了桩侧摩阻力折减系数的计算方法。     

某高层建筑桩基加固设计

结合华南某超高层建筑桩基加固工程实例,分析了造成原桩基承载力严重不足的主要原因,给出该工程可采用600有效桩长为30m的较短桩,按新旧桩数量比1∶3进行补桩的加固方案,详细介绍了桩筏基础加固的相关计算分析,包括原有桩承载力评估及取值、筏板底土分担比荷载的考虑、广东省《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31—2016)减沉桩模式计算、中震下计算、三维有限元PLAXIS沉降计算等内容。计算结果表明,加固后基础的承载力可保持与原桩基础设计基本一致的较高安全度,建筑物的最终沉降量约为30mm,加固后的基础安全可靠。     

成都地区全段嵌岩桩静载试验分析

以成都某超高层建筑桩基础为例,采用现场静载试验,探究了成都地区大直径旋挖灌注嵌岩桩在竖向荷载作用下承载特性及侧阻力发挥情况。测试结果表明:桩身中上部在大荷载下侧阻力发挥更明显,对应轴力递减更剧烈;桩深18.0～25.0 m桩侧阻力未完全发挥,可视为上部荷载绝大部分由0.0～18.0 m桩侧阻力承担,桩端阻力几乎未发挥。中风化泥岩及中风化砂质泥岩侧阻力实测值均达400 kPa,说明该地区岩层的侧阻力取值可相应提高。成都地区嵌岩桩桩侧软岩侧阻力发挥能力远高于其理论计算值,在未来同类工程中,建议采用现场试验结果对比理论计算优化桩身长度,以降低工程造价。