沉降控制复合桩基遇不良地质现象时的处理方法

1 引言 在滨海软土地区(如上海)建造多层楼房,当采用天然地基浅基础设计时,由于软弱下卧层的埋藏浅、厚度大,往往即使持力层强度能满足要求而计算沉降量却严重超限。如何把握好基础的强度设计和变形设计之间的关系,达到安全、合理、经济的目的,成为设计的主要方向,沉降控制复合桩基(简称复合桩基)便是在这种情况下应运而生。它是承台下地基土与桩基共同分担外荷载、按沉降控制要求确定用桩数量的大桩距低承台摩擦桩基,介于天然地基上浅基础与常规低承台摩擦桩之间。自20世纪90年代以来,在上海地区被大量地运用于工程设计中,特别是8层以下的多层住宅建筑,     

按沉降量控制的复合桩基设计方法(上)

本文突破了由单桩容许承载力确定桩数和外荷载由桩单独承担的低承台摩擦桩基传统设计概念,提出了由容许沉降量确定桩数和外荷载由桩与承台共同承担即按沉降量控制的复合桩基的完整设计方法,介绍了以沉降量为控制指标时的设计原则和步骤。最后简要叙述了该方法在软土地基上多层和中高层建筑中应用的概况及其显著的技术经济效果。     

沉降控制复合桩基在软土地基中的运用浅析

在软土地基中 ,房屋基础的选型与设计 ,对其总造价往往有着至关重要的影响。近年来 ,大量工程实践证明 ,在软土地基中 ,沉降控制复合桩基 (以下简称复合桩基 )能在满足建筑设计要求的同时 ,有效地降低其成本 ,取得较好的经济效益。是目前软土地基上多层房屋普遍采用的一种基础型式。下面笔者结合工程实例谈谈自己在复合桩基运用中的粗浅体会。1　沉降控制复合桩基的工作原理在软土地基上 ,多层建筑采用天然浅基础方案在很多情况下难以满足地基变形的要求。当采用常规桩基时 ,即外荷载全部由桩承担 ,往往桩数较多 ,其工程造价大幅增加。复合…     

沉降控制复合桩基在小高层住宅中的应用

1　前言沉降控制复合桩基是指桩与承台共同承担上部结构荷载,按建筑物沉降要求确定用桩数量的低承台摩擦桩基,主要适用于在软弱土层较厚的软土地区建造稳定性高、要求控制最终沉降量的建筑,其理论基础是桩土相互作用,共同承担建筑物的荷载与沉降。国外研究人员在70年代开始着手桩土相互作用理论的研究,指出采用少量的桩可明显减少天然地基的沉降量。80年代起,我国的专家学者开始对桩土共同承担建筑物荷载及控制建筑物沉降课题展开深入研究,并在大量的多层砖混住宅工程实践中进行尝试与摸索,总结出关于减少沉降量桩基设计的理论与方法。1994…     

桩-台复合基础在某山区地基中的应用

针对某山区建筑场地不均匀地基在施工中出现桩孔塌方的实际问题,在充分分析桩端土和桩周土性质的基础上,结合圆砾层承载能力高的特点,考虑桩顶承台承担一部分荷载,提出桩和承台联合承载的设计方法。桩按普通桩基设计,要求桩端承载力和桩身承载力都满足设计荷载要求,承台类似于天然地基上的浅埋基础,桩和承台协同工作,沉降一致。     

沉降控制复合桩基在大型混凝土结构水池中的应用

沉降控制复合桩基是承台下地基土与桩共同分担外荷载、按沉降控制要求确定用桩数量的大桩距低承台摩擦桩基,其不仅施工质量能够得到较好的保证,且地基处理费用也可大大降低。上海竹园污水处理建设的工程实践也证明了这一点。     

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。     

考虑桩土共同作用的复合桩基

在一些工程中采用天然地基，承载力虽能满足要求，但地基沉降过大；若按常规桩基理论设计，承载力也可满足要求，沉降量远小于允许值，但经济性较差。为减少沉降，此类工程可适当布置一些摩擦桩，让桩土共同承担上部荷载，这种介于天然地基与纯桩基之间的桩土共同承载的大间距桩基称为减少沉降量桩基或疏桩基础犤１犦。龚晓南将其归为复合地基的一种犤２犦，并认为用刚性桩复合地基理论分析、设计复合桩基是比较符合实际性状的。复合桩基具有以下优越性：（１）单桩可以承担趋于极限承载力的荷载；（２）采用少量桩即可大量减少沉降，达到控…     

沉降控制复合桩基性状研究

复合桩基是从桩土共同作用出发,考虑桩与土间的荷载分配,由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。以沉降控制复合桩基为对象,分析其适用范围、工作机理和设计方法。通过对合肥某住宅楼的工程试验,分别从筏板和承台内钢筋应力,筏板和承台下土体反力以及桩基反力几个方面分析了复合桩基的受力机制。     

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。     

某高层住宅复合地基设计

因承载力、工程造价、施工周期等原因不适合采用天然浅基础或深基础时,可采用复合地基进行地基处理。素混凝土桩复合地基充分挖掘桩间土的承载潜力,由桩、土共同承担荷载,可有效地降低工程造价、缩短施工周期。结合工程实例对复合地基设计的过程进行分析计算,地基处理后天然土层的承载能力大幅度提高,并减少了建筑物的基础沉降,能满足规范及设计要求。通过工程实践检验,素混凝土桩复合地基是一种安全、经济、有效的地基处理方法。     

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。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的研究及应用

在刚性桩复合地基设计中,刚性桩布桩间距等于3～5倍桩径。桩长和桩径根据复合地基承载力和沉降设计目标值确定。就刚性桩复合地基承载力和沉降计算水平比较而言,刚性桩复合地基沉降计算水平尤为重要,且按变形控制设计比按承载力控制设计更合理。通过对现有刚性桩复合地基理论和考虑承台效应的复合桩基理论进行分析探讨,利用刚性桩现场单桩荷载试验和多桩复合地基大型荷载试验成果,对现有计算刚性桩复合地基沉降的方法进行改进,得出初步结论。     

桩土共同工作的复合桩基设计与应用

针对上海地区的软土地基，为了减少沉降，在多层建筑中大力推广复合桩基，根据其桩-土共同工作、共同承担上部结构荷载、共同抵御沉降变形的特点，总结出了在软土地基中承载力和沉降的计算方法，编入上海规范已有10年历史，实现了好的经济效果。通过上海崇明地区工程实例说明，地基浅部存在砂质粉土层（硬壳层），采用复合桩基时，桩端不穿越硬壳土层及下部软土层，复合桩基中桩-土承分担上部荷载的取值和沉降计算原则仍可采用《上海地基基础规范》的方法。     

桥梁逆作承台–群桩复合基础应用与现场实测研究

为进一步研究逆作复合基础在桥梁工程中的适用性,开展了桥梁逆作承台–群桩复合基础的实桥应用研究,针对有水和无水的施工环境,分别提出了桩与承台间预留孔采用带剪力连接键的钢护筒和收口网模板的构造设计与连接施工工艺,并通过12组接头承载性能试验验证了工艺方案的可靠性。通过现场实测,揭示了桥梁逆作承台–群桩复合基础受力机理,测试结果表明:采用逆作方案,先施工桩基和预留桩孔的承台,待盖梁施工完成后再封桩,使桩与承台形成整体共同参与受力,能够使封桩前承台底土承担上部荷载,有效发挥浅层地基土的承载能力;封桩后,基础沉降增量和承台底土压力增量均明显减缓,继续增加的上部荷载主要由桩基承担,能够有效控制封桩后桥梁沉降。     

沉降控制复合桩基的工程应用

 以沉降控制复合桩基为对象,分析其受力机制、工作性态和变形特性,推导复合桩基桩数的计算公式;通过对沉降控制复合桩基沉降量的几种常规计算方法的讨论,建立计算复合桩基沉降量的实用新方法——修正实体深基础分层总和法;并用该方法计算2个沉降控制复合桩基工程的基础沉降量。结果表明：采用修正实体深基础分层总和法计算沉降控制复合桩基基础的沉降量要比天然地基浅基础的沉降量小;计算结果与现场跟踪检测沉降结果相吻合,比常规方法的计算结果更符合工程实际,满足现行地基基础设计规范要求;与常规桩基相比,更有利于充分发挥桩和桩间土的承载力,减少了用桩数量,在很大程度上降低了工程造价,并确保工程质量。     

控制沉降的基础设计—减少沉降桩基础

减少沉降桩基础是指按控制地基沉降的原则设计的桩基础,亦即在设计时由基础的沉降控制值来确定桩数和桩长。桩在基础中除承担部分荷载外主要起减少和控制沉降的作用,桩可视为减少沉降的措施,或作为减少沉降的构件来使用。减少沉降桩基础目前在工程界也往往被称为沉降控制复合桩基或疏桩基础,在国外称为Creep pile,有时也称为Friction piled foundation、piled raft foundation等等。 减少沉降桩基础是现代桩土相互作用理论研究的重要成果之一。众所周知,在实际工     

沉降控制复合桩基中桩长对桩土荷载分担比的影响

沉降控制复合桩基是地基土与桩共同分担外荷载、按沉降控制要求确定用桩数量的桩基。它不仅使施工质量得到较好保证,且地基处理费用也大大降低。以浙江象山县中心城区污水处理三期污水厂扩建工程中的脱氨（反硝化）深床滤池为对象,研究沉降控制复合桩基在混凝土滤池中的应用及桩土荷载分担比。分析表明：一定桩长范围内,随着桩长的减少,复合地基承载力随之减小,且幅度较大,桩分担的荷载显著减小,土分担的荷载几乎没有变化。     

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     

逆作法复合桩基承载性能的室内模型试验

通过对单桩、两桩以及四桩的逆作法复合桩基室内模型试验,研究在极限荷载作用下逆作法复合桩基的荷载与沉降关系及桩、土荷载分担特性。试验结果表明:逆作法复合桩基的荷载-沉降曲线具有两个拐点,分别对应封桩结束并加下一级荷载时刻和基础破坏时刻;逆作法复合桩基封桩前的沉降量介于浅基础与复合地基的沉降量之间,桩不直接参与分担上部荷载,只起到改善土体刚度的作用;合理选择封桩时机可以控制桩、土的荷载分担比;封桩后基础总体刚度大幅度提高,基桩不但参与基础受力而且控制基础沉降;在基桩达到极限承载力之前,基桩分担了大部分复合桩基阶段的荷载,基础的沉降也得到了明显的控制;在基桩达到极限承载力之后,上部荷载又大部分由地基土承担。