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桩基工程论文精品(七篇)

时间:2023-02-14 06:37:18

桩基工程论文

桩基工程论文篇(1)

针对现代建筑工程桩基工程施工过程中的问题提出的相应对策桩基础施工的前期最重要的技术资料就是工程地质勘察报告,工程地质勘察报告的质量需要建设单位的协助。当建筑施工企业在桩基施工过程当中,如有发现工程地质情况与工程勘察地质报告不相符时,应立即与建设、勘察、设计、监理等单位取得联系,共同探讨并采取相应的措施进行处理。针对桩基工程施工人员综合素质较差这一问题,一方面,施工企业必须选择专业的,有资质的施工队伍,这是保证桩基工程质量的最基本条件;另一方面,施工企业要定期对施工队伍进行培训和考核,淘汰不符合要求的施工人。同时,不定期的抽查和对员工进行思想政治的理论培训,提升员工的自我素质,从而提高施工队伍的整体素质。此外,施工企业要建立完善的质量技术控制体系,严格按照标准化进行操作,这是桩基施工质量提高的保障。最后,建立完善的部门制度,明确各部门、人员的职责分工,建立质量技术控制点和管理流程等。在施工过程中要及时的检修桩基施工设备,确保在施工过程中施工设备处于良好的运作状态。同时,企业要对施工各个环节进行必要的监控和指导,及时的处理小环节出现的突况,保证施工过程的正常施行。

2现代建筑工程桩基工程施工技术控制要点

2.1对建筑工程桩基工程施工准备阶段的技术要点进行控制

建筑工程桩基工程施工准备阶段主要以下包括三个环节:对建筑工程进行详细的地质勘察、根据地质勘察报告和设计图纸结合施工场地的实际情况编制专项施工方案、根据施工方案合理的进行施工组织。工程地质勘察报告是桩基工程施工过程的主要依据,所以勘察报告必须具体、详细、真实、全面地体现场地的地质情况。因为地质报告的准确性,对桩的选型、直径、深底、施工方案编制、施工的组织都会直接产生重大的影响。所以地勘报告越详细,制定的施工方案就越完善,施工组织就会越科学。施工企业编制的施工方案要包含整个施工过程中的施工设备、施工进度,施工方案的制定既要保证企业利润又要保证施工质量。施工设备要根据施工图纸的来选择,要合理、高效。

2.2对建筑工程桩基工程施工阶段的技术要点进行控制

桩基工程施工过程当中主要控制桩倾斜过大、断桩、桩身砼离析、桩位偏差过大等。因为这是桩基施工中经常出现的问题。对于这些问题的出现和处理不仅会加大成本,还会延误工期,如果处理不当还有可能会留下安全隐患。因此,必须要针对不同的桩基类型,必须分别制定针对性的施工方案。同时,施工技术控制点的设置也要结合桩基结构与施工工艺要求进行科学进行。如:对于湿作业成孔灌注桩,如果是水下浇筑砼,一定要注意使用导管,同时要注意导管的拔管,要随着砼顶面的上升掌握导管的进入深度,避免导管埋入过深或导管脱离砼面而造成桩身砼离析和断桩。桩在成孔过程当中,如果遇到较大孤石或探头石,桩(钻)机底座安置不平或产生不均匀深陷等,就有可能造成桩孔偏斜。因此,质量技术控制要点不仅是有效的对施工工程中工艺条件及技术参数的控制,也应加强对桩基施工质量有影响的各项外界因素的控制。现代的建筑工程施工企业应致力于采取科学的分析与论证,合理准确的对技术控制点进行把握,进而有效的使桩基工程的施工质量得到保障。

3结束语

桩基工程论文篇(2)

1.1据不同桩基特性

桩基的类型也分很多种,不同的桩基特性,有其不同的使用范围。在对码头工程中桩基工程施工时,有效的采用科学合理的桩基类型,是保证施工质量的有效方法,在此,根据不同的特性,桩基类型大致分为以下三点:第一,预应力管桩。这种管桩的基本形式看似与某些常见的钢管桩形式类似,但是预应力管桩的承载力要小于钢管桩,它的施工难度也相对较大,所以预应力管桩还不是那么的被普遍应用。第二,水冲桩类型。从形式上来看,水冲桩的形式和大部分的钢筋混凝土的形式是存在一定的相似性的,但是水冲桩主要用于基数较大的砂土地质结构,存在相当大的不易控制的缺点。第三,大管桩的使用。一般来说,这种管桩的密实性好,具有很好的低渗透性和承载力,常用在海洋工程和海岸等的桩基工程结构中。

1.2从码头的实际结构和承载力上分析

码头工程中的桩基工程施工地主要是在各个不同区域的码头进行,除了对码头地质上的分析外,还要从码头的实际结构和承载力上进行分析,不同的码头有不同的结构类型,所需要的适合的桩基类型也存在不同的差异,这一步分析是不可或缺的。如果在施工建设前期,能够充分的对码头结构进行分析,并对桩位分布和承载进行确定和掌握,在后期施工中将起到事倍功半的效果。

2码头工程中桩基工程关键施工技术

2.1冲击钻孔桩技术分析

码头桩基工程施工中,首先就是要把海堤和线桥连接起来,这个施工中常用到的技术就是钻孔灌浆技术。不仅可以把桩基与海堤连接起来,形成更具有整体性的,稳定性的码头,而且这种技术使得桩基更为牢固,刚性也较好,施工的具体步骤如下:利用冲击钻对粘土层进行多次冲击成孔,在每次冲击后进行一次回填,一般经过三次以上就可完成,再放置钢护筒。但黏土层到桩的底部位置需要一次性的钻孔成功。

2.2具体的技术分析

(1)对护筒进行埋设时,要注意护筒的选择

护筒根据技术标准设计的进行,如由10mm的钢板制成的,选择护筒的直径也要大于桩基的直径,护筒长度选择要根据实际的土层进行选择。护筒的埋设时,首先要对基坑进行清理工作,通过人工挖掘等对的土层夯实,埋设位置要根据设计中的要求进行选择,保证护筒的中心跟桩心重合,并且确保误差控制在1cm之内。

(2)在冲击钻孔施工中,开始要放慢速度

为保证泥浆不被溅出来,速度一般要小于50cm,当进行到一定深度之后就可正常进行钻孔工作,这个工程中还可采用外加循环来冲击成孔。而为了保证施工的质量,当冲击到粘土层之上的淤泥层时,注意要用石块进行回填后再来进行冲击,回填的次数一般控制在三次左右,可有效的保证成孔的稳定性。

(3)注意对钢筋笼的吊装。

主要是对其施工时吊装的速度与垂直角度注意下,确保速度适当和角度上的准确,避免造成孔壁的破坏。安装到位后用钢筋固定,以保证位置的精确。最后再对混凝土施工工艺注意下,为保证混凝土的供应连续性,就要保证导管埋设的够深,利用各种技术防止出现弊端,导管可上下移动三到五次,移动的幅度大约在5cm左右。

2.3锚杆嵌岩桩技术的运用

锚杆嵌岩桩技术在码头桩基工程的施工中是比较常见的钢管桩技术之一,其较易操作,施工技术也主要是考虑桩力和水平的移动距离,不过此技术的成本较高,在施工中,要一步一步的把钢管深入到底层。要从设备平台的搭建开始,一步一步的安装钻机,套管等,再进行岩层的定位后成孔,再把泥浆灌注进去。这一过程要注意的有:

(1)在成孔中要用到内钻机进行大型的钻孔施工

因此为保证施工的质量与安全,要选择直径较大的孔桩并且将钢管桩深入其底部,不至于在施工时出现泥土影响施工质量,确保管桩内部的清洁。成功后也要注意对孔口的保护,清孔时避免出现损坏孔口等不必要的问题。

(2)针对导向架安装的问题。

一般来说,导向架的安装是在进行工程建设前就要完成的,并且将由钢管和导向盘制作的导向架与其他钢管连接起来,安装时要将卷扬设备等逐一放置到钢管节中。

(3)对锚杆孔的施工注意。

锚杆孔的施工通常选用牙轮钻,然后是合金钻头等。在施工前期就应该先根据地质的勘测情况来结合施工经验选择锚杆孔的施工方式。不过具体情况具体分析,虽然更为标准的技术是基岩锚孔钻进技术,为保证成孔的稳定性,都还是要按照具体的工程实践来进行选择的。锚孔钻成后要进行清理工作,可用气举反循环的方式进行,直到清理工作进行到设计需要深度为止。

(4)锚杆安装和注浆时的注意。

把锚杆,利用卷扬机吊起到导向架的孔口位置,用灌注的导管逐根的连接到锚孔内部,让注浆时的关口距离锚孔底部在20cm左右,然后对此使用注浆泵来进行注浆。注浆的体积应根据钢管桩的要求进行,其中深度要求为锚孔的底部一直到钢管桩的底部。在完成之后抽出导管,再把锚杆置入。

3工程实例分析

3.1工程概况

某大型煤炭中转码头的建设规模,年运输煤炭量为3,000万吨,其中每年的进港量为1,500万吨,出钢量为1,500万吨。码头的结构是采用的高桩梁板式的结构,根据码头区域不同的地质状况,水深以及受力的特点,该码头桩基分别采用了钢管桩、预应力泵方桩和锚杆嵌岩钢管桩的类型。上部结构采用了浇筑桩帽,大节点结构,预制梁、板、现浇面层等。

3.2锚杆嵌岩桩施工技术的控制

本工程装船码头及栈桥均有锚岩桩,锚孔直径为小于300mm,锚杆为2根100槽钢,长6m,深入中风化基岩4m,通过注浆管将配制好的M35水泥浆将锚杆与基岩固结,基岩面层再浇筑3m的C30膨胀砼。锚杆嵌岩桩施工质量较难控制,实施中重点对以卜几个环节进行控制:

(1)施工平台搭设。

根据桩排架不同采取不同的搭设方案,装船码头联桥、防护簇桩、防撞墩锚杆嵌岩桩的施工平台搭设采用桩基夹围囹的搭设;栈桥由于排架间距较大,不能采用自身桩基夹围图搭设平台,为保证已沉钢管桩的自身安全,先把锚岩钻孔的所在排架夹好钢围图连成整体,施工平台采用厚l0mm,直径600mm的钢管桩支撑,用60T浮吊(双钩)配合60型振动锤打入淤泥层以下15~20m。

(2)基岩面层和中风化岩层的确认。

设计要求从基岩进入中风化岩层4m,施工操作中多钻入500mm,以确保符合设计要求,并在第一根桩取样时,请设计及勘探单位技术人员到现场,共同确认。

(3)锚杆安放和灌注水泥浆

桩基工程论文篇(3)

1.1水泥搅拌桩施工前的准备工作

(1)彻底清理施工现场。为保证水泥搅拌桩在钻孔时符合相关要求,应确保施工地面平整,且应对地面上的垃圾、废弃物、杂物等进行彻底清除,若地面为坑洼,则需适当展开填压处理,确保水泥搅拌桩可向地基中顺利置入。(2)应准备好适当的喷射材料。在水泥搅拌桩施工过程中,所选材料可在很大程度上对其施工质量造成影响,而水泥作为其中重要的原料,其选择应与软土地基相应需求相符合,且水泥在凝固之后的加固效果应符合标准要求。一般情况下,水泥搅拌桩施工中最佳的水泥为较高等级的硅酸盐水泥。(3)需选择适当的施工设备。在水泥搅拌桩施工过程中,钻机为其核心的施工设备,故在施工之前应确保钻机以及其他的设备顺利运送到现场,且应精密调试设备并展开测试,保证设备可在施工过程中顺利应用。对于其他所有进场设备也应进行严格检查,保证其性能完好。

1.2水泥搅拌桩施工工艺分析

(1)在水泥搅拌桩施工中,放线为首要操作,其目的是对定桩位置进行确定。在放线过程中,勘测人员应以施工设计图为依据根据水泥搅拌桩具置展开放线定位,在定位过程中应对施工图纸相应要求严格遵行,尽量将误差控制在最小范围中。(2)钻机设备是展开定位操作的必要设备,应在搅拌桩口正上方放置钻机,根据放线定位结果确保桩位、钻头中心处于同一条直线并保证钻孔垂直度。另外还应调整层向轨至垂直于搅拌轴处,保证钻机主轴倾斜度低于1%。(3)适当调整钻机部位,确保其处理最佳位置,然后可开启钻机,确保钻机所处深度的合理性,同时应保证钻机钻入时喷浆泵同时被开启,以确保水泥自喷浆泵进入搅拌的泥土中,从而充分对水泥及土体进行混合搅拌。另外,钻机钻进过程中应安排专门人员对相关读数进行记录,以确保钻机钻至预期的深度及位置。(4)水泥喷射至桩底后应立即进行搅拌,同时搅拌后应加强对复捣的重视,且复捣应从桩底部开始直到顶部,待复捣至顶部后可终止桩体喷射。从而确保地基中所含的水泥量充足,促使软土地基的承载力及抗压性增大。

1.3水泥搅拌桩施工期间的注意事项

水泥搅拌桩施工期间应加强对施工过程监控的重视,且应认真对的施工过程中所得数据进行认真、清晰的记录;另外,相关人员还应加强对施工现场环境熟悉的重视,并且应认真评估环境可能会对施工质量造成的影响。另外,还应安排专门人员负责水泥用量,并且应严密观察施工过程,及时发现并处理施工过程中存在的问题。同时复捣时应确保复捣次数充足,并且复捣力度应达到要求,从而保证桩体足够稳固。水泥喷浆时相关人员应加强对喷浆实践及停浆时间控制的重视,严禁中途随意停止中断;且应禁止在喷浆未完成前进行钻杆提升作业。除此之外,若施工期间出现喷浆水泥量不足现象则需安排监理工程师对整桩复捣工作进行负责,保证其顺利完成。

1.4水泥搅拌桩的质量检测

(1)施工结束3d后可对水泥搅拌桩进行轻便触探实验,以及时明确水泥搅拌桩桩体内水泥浆的分布情况,探触深度通常应控制在4米左右,且触探桩数应不低于3根。(2)施工结束后第28d则可对搅拌桩的承载力进行检验,检验方式可采用检验单桩承载力及复合地基承载力的方式进行,以及早明确桩基承载力情况,确保其达到质量要求;另外,通过对水泥搅拌桩承载力的检验还测试软土地基整体的承载情况。(3)若在进行上述两种检验后仍难以明确判定桩身质量,则可采用抽芯机对桩身的芯样进行抽取,并对抽取的芯样进行研究,检测桩身强度及完整性。需注意的是该检验需安排专业检验机构进行,且抽取的芯样数量应大于3根。

2搅拌桩位不准问题及相关解决策略

水利工程中深层搅拌桩施工是一项较为隐蔽的工程,且对施工质量的要求较高,因而,这就要求桩体施工实施前相关技术人员必须要加强对施工放样操作的重视,工程实施前需做好各项准备工作,尤其应加强对桩体校准的重视,同时在施工人员完成桩体放样工作后,监理工程师还需认真校核桩位,同时还应认真检测桩位轴线,尽可能确保施工质量,以防由于桩位施工质量不佳而造成返工。另外,水利工程软基处理深层搅拌桩技术实施过程中相关人员还应加强对轴线安放检测的重视,以确保该工序满足工程的质量要求,为保证整个水利工程软基处理质量提供保障。

3结语

桩基工程论文篇(4)

关键词:桩端注浆;群桩;单桩;分析

0.引言

钻孔灌注桩在实际工程中得到了广泛的应用,而桩侧和桩端注浆是解决灌注桩承载力不足和沉降过大的一种有效的方法在工程中得到越来越多的认可。但是由于理论存在诸多问题,导致在实际工程中存在一定的盲目性,比如,注浆时间是多长,注浆量是多少,注浆后桩的承载力是多少等一系列问题尚不能完全解决,还有,注浆群桩理论尚不成熟,但在实际工程中往往都用的是群桩,注浆单桩和注浆群桩存在哪些异同点在工程试桩时是无法解决这个问题。故本文通过有限元分析注浆单桩的承载性状和注浆群桩的承载性状,得到一些有益的结论。

1.模型的建立

本文有限元分析的计算参数及模型。桩、土、垫层及承台均采用节点SOLID42单元;网格由程序自动完成,在桩顶和桩端进行网格加密;计算域水平方向从荷载板边缘延伸一倍荷载板宽度,竖向方向计算至桩端一倍桩长。边界条件为:两侧边均无水平位移,底边完全固定。计算采用各材料的力学参数见表1-1,对某些参数影响作用进行分析时,它的取值有所变化。

本文所选取的参数来自于浙江某地的实际工程,且进行了注浆单桩的载荷试验。

由于实际工程比较复杂,有限元模型不可能将实际情况全面考虑,因此,为使问题简化,在有限元计算中做如下假定:

①同一种材料具均质、各向同性性;

②土体界面及承台与垫层之间均无相对滑移;

③把地基土只划分为一个土层。

④桩间土体和垫层为连续的弹塑性体,符合Drucker-Prager模型;

⑤ 桩体和基础均为线弹性体。

注浆群桩和未注浆群桩的桩长取30米,桩径取1米。桩间距采用1.5米、2米和2.5米进行6桩分析,采用一般进行分析。

建立有限模型与实际工程中注浆单桩进行了对比分析,得到的结论是该模型中所提供的参 数基本上是符合该工程的实际工程地质条件。

2.注浆单桩和注浆群桩中基桩桩体性状分析

(1)注浆单桩受力分析

1)承载力方面

通过图2-1中单桩注浆实验载荷试验的结果分析得到,桩端经过注浆后承载力明显比未注浆桩提高幅度大。这是因为:①桩端注浆,在桩端形成一个较大的一个扩大头,这样就相当于增加桩端的受力面积,相应的承载力就提高较大,然而,该扩大头和未注浆桩的扩大头不尽相同,主要表现在未注浆桩的扩大头可以提高桩的承载力,但扩大头上部一段桩的长度不能计算桩侧阻力(桩基规范规定),而注浆桩不但在桩端形成扩大头提高承载力,而且浆液随着桩的侧壁向上爬升,这样提高了桩侧的摩阻力,因此,桩侧阻力和桩端阻力同时增加。②桩端注浆改善了桩端土的性质,使桩端模量增大,同时,在注浆时,浆液沿着桩侧向上爬升,按照桩基规范,浆液爬升高度可达6米,这样,桩的侧壁阻力增加,这样,桩的整体承载力就提高。

2)沉降方面:

从载荷试验p-s曲线上分析,未注浆桩的沉降量较大,而注浆单桩沉降较小,这一点已经有很多工程得到结论。这主要的原因桩体注浆后在桩端形成的扩大头,受力面积增大,按照桩基规范,桩端面积增大,桩端附加应力减小,这样,对桩端土的附加应力就比较小,所以,沉降比未注浆的桩要小。另一个原因是是桩端注浆改善了桩端土的模量,土的压缩性较小。综上所述,注浆后的桩沉降量比未注浆桩小。

(2)注浆群桩受力分析

1)承载力方面

通过图2-2可知,注浆群桩中的单桩承载力比未注浆单桩承载力大,但是和注浆单桩相比,承载力较小,注浆群桩中的基桩比注浆单桩承载力小的原因是虽然群桩进行了注浆,桩端土体得到了改善,但是,桩端形成的扩大头模量大,但是扩大头与扩大头之间土的模量相对还是较小,桩体仍然以摩擦型为主,仍然存在群桩效应,即桩与桩之间相互影响,这样的结果使得出现上述结果。

2)沉降方面

通过图2-2可知,注浆群桩中沉降比未注浆桩小的原因和注浆单桩一样,是因为桩端形成扩大头,增加了桩端截面积,这样减小了桩端的附加应力,在应力扩散中,土中的附加应力相应也较小,沉降较小,但是,注浆群桩沉降比注浆单桩沉降较大的原因在于群桩中存在群桩效应,桩体间相互影响,这样沉降就相对要大。

3.结论

通过未注浆单桩和注浆单桩的静载荷试验和群桩的有限元分析得到以下结论:

(1)从承载力方面讲,注浆单桩承载力提高幅度最大,而未注浆单桩承载力较低,注浆群桩中的基桩处于中间。

(2)从沉降方面讲,也有此规律,注浆单桩沉降量较小,注浆群桩沉降量次之,未注浆单桩沉降量最小。

工程,甚至建设项目,就形成一个多层次,大系统的模糊综合评判系统。这种方法理论性强,实用性好,并具有可操作性,结果客观合理,通过它的量化分析,可以为质量评定工作提供有益的信息。

在实际工程中往往是依据注浆单桩的载荷试验来设计注浆群桩,通过本文分析得出上述结论,在实际设计中需要注意的问题是不能完全根据注浆单桩的承载力来确定注浆群桩的承载力。而是需要分析具体工程地质特性、桩间距等一系列情况最终确定。

参考文献

[1] 高文生.后压浆灌注桩单桩承载力性状的研究[D].北京:中国建筑科学研究院,1997.

[2 ]黄吉龙、陈锦剑.桩端后注浆灌注桩竖向承载性能的数值分析[J].上海交通大学学报,2006.40(12).

[3] 黄生根、曹辉.软土地基中应用后压浆技术的机理研究[J].岩土工程技术,2002.16(1).

桩基工程论文篇(5)

论文摘要:桩基础是一种古老、传统的基础型式,又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年来,由于工程建设和工业技术的发展,桩的类型和成桩工艺,桩的承载力与桩体结构完整性的检测,桩基的设计水平,都有较大的提高。然而,由于土的变异性及桩基与土相互作用的复杂性,迄今成桩质量的控制与检测,桩基的计算理论与方法,仍然是不够完善而有待研究发展的。本文对单桩和群桩的沉降计算方法进行了综述,并阐述了它们的适用条件。

桩基础在房屋建筑中是一种很常用的基础,在桩基设计中,最主要的是确定竖桩的承载力与沉降,尽管在过去漫长的时间内,从事岩土工程的研究者和工程师们,为了精确计算和预测桩基的沉降,曾进行过大量的研究,提出过一系列的计算桩基沉降的方法,但时至今日,对桩基沉降的预估仍然不熊充分地反映真实的情况。

1单桩的沉降分析计算

1.1荷载传递分析法

荷载传递分析法是单桩荷载一变形分析最常用的一种方法,这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的反应。其基本的概念是:将桩离散为一系列等长的桩段(弹性单元),每一桩段与土之间的联系用非线性弹簧来模拟,桩端处土体也用非线性弹簧与桩端联系。

在运用荷载传递曲线中,该法假定任意点的桩位移仅与那一点的摩阻力有关,而与桩其它位置的摩阻力无关,故没有考虑土体的连续性,所以对分析桩群的荷载沉降关系是不合适的。

为了获得现场的荷载传递曲线,需要安装许多的仪器进行桩的荷载试验,且试验成果推广到另外场地并不一定是完全成功的。

1.2剪切变形传递法

Cooke(1974)提出了摩擦桩荷载传递的物理模型,该模型为了简化计算,作了一系列假定并认为:当荷载水平p/pu较小时,桩在轴向荷载尸作用下沉降较小,桩土之间不产生相对位移,亦即桩沉降时周围土体亦随之产生剪切变形,剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周围土体中;摩擦桩一般在工作荷载作用时,桩端承担的荷载比例较小,沉降主要是由桩侧传递的荷载所引起。

1.3弹性理论法

弹性理论法是对桩土系统用弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与位移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩,桩对桩以及土对土的共同作用模式。以弹性理论法为根据发展出一些计算单桩沉降的方法,这些解法虽略有不同,但一般都基于桩的位移与临近土位移的协调条件,为此,借助于轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移,又应用荷载作用于半无限体内某一点所产生的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。由于弹性理论假定桩土界面普遍满足弹性即界面不发生滑移这一条件,沿界面诸相邻点的桩位移应与土位移相等,由此即可求得桩身摩阻力和桩端阻力的分布,并进而求得桩的位移分布。

1.4单向压缩分层总和法

单向压缩分层总和法就是根据各土层的参数分别计算各层的沉降后总和求得总的沉降量。这种浅基础的最终沉降量的常用计算方法在桩基设计中,主要用于大直径的的单桩(墩),考虑到其桩侧阻力的荷载分担比相对较小,桩端底面积大且其荷载分担比也较大,因此可仿照扩展基础采用单向压缩分层总和法计算沉降。当用以计算深基沉降的其它条件相同时,用明氏应力分布求得的最终沉降与实侧推算结果较为接近;而用布氏公式算得的值要比实测值大1/2至1/3,并且给出的实用应办计算公式及附加应力系数表格。用分层总和法分析单桩沉降时,要考虑压缩层的计算深度,可参照文献[17][20]的有关规定确定,或按照一些实甩的经验公式确定。

2群桩的沉降分析计算

2.1弹性理论法

弹性理论法群桩沉降分析的塞本假定与单桩相同,其主要依据是Mindlin解的位移与应力解,以此为基础形成位移法和应力法,此外还发展了一种简化弹性理论位移法,以位移解为基本解,但采用应力法中关子桩侧摩阻力为线性的假定,在位移基本解的积分中舍去高阶无穷小量。以Poulos,Buterfield,Davis,Geddes等的群桩沉降弹性分析理论为基础的计算体系中,叠加法是比较成熟和应用较广的一种简化方法,详细阐述了其原理和计算过程,该法在忽略桩对土位移的加强效应简单的假定基础上,把单桩的分析扩展到桩群,

2.2实体深基础(等代墩基)法

实体深基础法是现在工程界应用最广泛的一种计算群桩沉降的方法该计算模式是将承台下的群桩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群桩的沉降。

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存在着侧面剪应力的扩散作用为了消除这些差别对群桩沉降计算的影响人们采取了一些措施,集中表现在所采用的模式上。这些措施是:

1.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1/3(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。

2.从群桩桩顶按一定斜率(例如 角或1:4斜率)向下扩散增大假想实体基础底面积,以考虑桩群总剪应力对沉降分析的影响,这是Tomlinson等人的模式。

3.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Mindlin解与Boussinesq解对比来估计等代墩基的等效基底附加应力。

2.3等效作用分层总和法

等效作用法最早由黄强,刘金砺,(1940)提出,随后被健既桩基技术规范推荐采甩此法系将均质土中群桩沉降的Mindlin解与均布荷载下矩形基础的Boussinesq解之比值用以修正等代墩基的基底附加应力,然后按一般分层总和法计算群桩的沉降。

3结语

本文对目前国内外桩基础的沉降计算理论进行了分析,包括单桩和群桩的沉降分析,并对它们的优缺点和适用范围进行了论述,但应该注意,在实际中,要采用何种理论要看实际的情况而定。

参考文献:

[1].宰金IN,宰金璋.《高层建筑基础分析与设计》.北京:中国建筑工业出版社,1993.

[2].马克生,龚晓南.模量随深度变化的单桩沉降.工业建筑,2000Vol.30 No.1.

[3].毛泽华摘译自《Geotechnique),1999(4)国外公路,2000Vol.20No.4.

[4].《桩基工程手册》编写委员会.桩基工程手册.北京.中国建筑工业出版社,1995.

桩基工程论文篇(6)

中,CFG桩复合地基粘结强度桩得到广泛的应用,本文通过阐述基本原理,介绍银川市兴庆区春熙苑小区工程项目的实际情况,并对试验结果进行分析,同时提出相应的政策建议,进而为工程项目应用CFG桩奠定基础。

关键词:CFG桩 工程项目 复合地基

1 基本原理

在复合地基中,CFG桩复合地基粘结强度桩作为代表,在高层和超高层建筑施工过程中得到广泛的应用。水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩(cement fIying-ash gravel pile),通常情况下,该桩粘结强度比较高,通过加水对水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等进行拌和而形成。对于复合地基来说,其组成通常包括桩间土、褥垫层等。通过褥垫层,进而使得CFG桩复合地基与基础进行相互连接。对于桩端来说,无论是在一般土层,还是处于坚硬的土层,都能够确保桩间土始终发挥作用。无论是强度,还是模量,由于桩体比桩间土都要大,在荷载的作用下,与桩间土表面应力相比,桩顶应力通常要大许多。在桩的作用下,通过向较深的土层中传递承受的荷载,进而在一定程度上减少了桩间土的承担荷载。这样,复合地基因桩的作用,进而提高了自身的承载力,减少了变形,另外由于CFG桩不配筋,并且桩体掺和料主要选择工业废料粉煤灰,进而在一定程度上降低了工程造价。

2 工程概况

银川市兴庆区春熙苑小区,建筑面积82000平方米,地下一层,多层建筑6幢6层3.1万平方米,3幢高层5.1万平方米,主楼为22层,另有1层地下室,副楼8层,均为框架结构。对于高层大楼来说,通过采用CFG桩与水泥土桩复合地基进行相应的加固处理,其中涉及到的两种类型的桩共计3600余根。根据设计要求,复合地基的承载力为350kpa。采用长螺旋钻、机动洛阳铲分别对CFG桩和水泥土桩进行成孔处理,其桩身强度分别为20Mpa、5Mpa。采用5~10m砾石对褥垫层进行处理,褥垫层的厚度通常为0.2m。

2.1 工程地质条件 高层大楼场地地形较平坦,地貌单元属涧河II级阶地。其工程地质条件如表1所示。

2.2 平面布置 对于银川市兴庆区春熙苑小区来时,该项目3幢高层占地面积约为45×143.4m2,其中主楼高62.5m,其平面图呈现长方形,根据设计要求,在主楼的两侧各设置一栋副楼,并且高32m。采用CFG桩,水泥土长桩,水泥土短桩3种类型的桩对复合地基进行处理。在布桩过程中,需要对桩受力的合理性进行综合考虑,为了增大对桩的侧阻力,需要对桩间土应力σs产生的附加应力进行充分的利用。通常情况下,如果σs越大,那么作用在桩上的水平力也就越大,相应的桩侧阻力就越大。在布置复合地基的过程中,采用夯实水泥土短桩与CFG桩按照成排间隔的方式进行布置,CFG桩与水泥土短桩间隔控制在0.75m,采取水泥土长桩围护的隔水措施对褥垫层周围进行处理。在有效桩长方面,主楼的CFG桩、水泥土桩短桩、水泥土桩长桩、副楼的CFG桩、水泥土桩短桩、水泥土桩

长桩分别不小于12m、7.5m、12m、14.5m、7m和14.5m,

其桩径为0.5m。

3 分析试验结果

3.1 复合地基静载荷试验 施工现场的条件对试验结构构成一定的影响,按照单桩处理面积加权平均的办法对不同桩型单桩复合地基承载力进行试验,进一步评价水泥土桩和CFG桩混合地基的承载能力。在试验过程中,通过选择两组复合地基进行相应的试验,每组试验各选取一个CFG桩和水泥土桩单桩。第一组标记为CFG-308#桩和SNT-410#桩,第二组标记为CFG-518#桩和SNT-632#桩。通过分析试验结果,进而在一定程度上可知:复合地基静载荷试验曲线属于光滑曲线,并且属于渐进型,在曲线不存在相应的陡降点。当s/b=0.01,其值超过最大加荷量的一半,因此,在承载力设计值方面,CFG桩、水泥土桩的单桩复合地基通常取最大加荷量的一半。

3.2 单桩竖向抗压静载荷试验 在试验过程中,对于CFG桩来说,如果单桩极限承载力超过1000kN,地基的承载力在这种情况下能够提高130%;对于水泥土桩来说,如果单桩极限承载力超过5000kN,地基的承载力在这种情况下能够提高20%,两组实验都满足相应的设计要求。通过研究分析试验结果,在总沉降量方面,4根桩都低于10mm,并且在《规范》规定的范围内,复合相应的设计要求,沉降量随着时间、荷载的变化都是均匀变化。通过分析可知,当Q=1000kN和Q=500kN时,CFG桩、水泥土桩都没有超出极限承载力范围。通过分析单桩复合地基静荷试验结果,与53#CFG桩的桩间土相比,692#CFG桩要好,与416#水泥土桩的桩间土相比,382#水泥土桩要好,进而提高了单桩复合地基的承载力。

3.3 轻便触探试验 为了对加固前后桩间土的承载力变化进行对比,待工程项目完工后,为了便于进行试验,需要布置7个轻便触探点。通过对桩间土测试结果进行综合分析,浅层桩间土经水泥土桩与CFG桩处理后,其承载力不低于120kpa,明显优于地基处理前的桩间土承载力。

3.4 检测应变桩身完整性 在本工程项目施工过程中,通过对463根CFG桩桩身的完整性进行中低应变检测,根据检查结果可以发现,检测的463根CFG桩,均属于完整桩或基本完整桩。

4 结论

通过对上述试验结果进行分析,本文得出以下结论:①通过对复合地基静压结果进行分析,与采用组合型复合地基相比,本文采用的复合地基的优势非常明显。在施工过程中通过利用两种桩的优点,复合地基的承载力大大提高,同时控制了地基变形。②在施工过程中,对于复合地基来说,由于在CFG桩桩体材料中掺入了工业废料粉煤灰,并且没有配筋,与素混凝土桩相比,桩间土的承载能力在一定程度上得以充分发挥,并且受力与变形与素混凝土基本类似。本文使用的复合地基,其优点表现为:承载能力强、变形小、施工简单,最重要的是能够确保工程项目质量。③在处理效果方面,夯实水泥土桩处理地基是一种较好的处理方法,与原地基变形模量相比,通过采用夯实水泥土桩加固后的复合地基具有较大的增长,明显提高抗变形能力。④复合地基的桩和桩间土强度,受褥垫层以及垫层的材料和厚度的直接影响,对于褥垫层来说,褥垫层厚度的科学性、合理性,在一定程度上能够提高复合地基的基承载力,同时沉降变形大大减少。⑤实验证明,该工程的地基处理方案,无论是质量控制,还是造价,以及社会、环境效益等都十分理想,因而具有巨大的发展潜力。

在施工过程中,通过分析CFG桩复合地基和夯实水泥土桩复合地基的承载机理和特性,同时将两者进行相互结合,充分利用CFG桩的高承载力和水泥土桩的抗变性能,进而为工程质量奠定基础。

参考文献:

[1]杨志勇,潘园娟,毛水红,钟奇.CFG桩与夯实水泥土桩的结合应用[J].福建建材,2007(02).

[2]许开毕,胡建国.CFG桩在江苏省连云港地区的应用[J].西部探矿工程,2007(02).

桩基工程论文篇(7)

关键词:预应力管桩;冲孔桩;施工断桩;替代

Abstract: In recent years, in construction engineering foundation engineering, prestressed pipe pile to obtain a large number of applications, but the basic engineering geological site within the boulders, often resulting in construction of prestressed pipe pile broken pile, some types of caps, prestressed concrete pipe piles due to failure or advance drilling judgment without effective fill pile, need to use punched pile broken or through the boulder, the punching pile or pile of prestressed pipe pile joint pile punching instead of prestressed pipe pile cap work. This article summarizes the Shenye, Yuquan villa prestress pipe pile project of punched pile construction for replacement, prestressed pipe pile and bored pile foundation works to provide technical reference.

Key words: prestressed concrete pipe pile; bored pile broken pile; construction; alternative

中图分类号:TU394文献标识码:文章编号:

1、前言

近年来在房建工程中,预应力管桩因为造价相对便宜,桩的工厂制造质量较易保证,现场施工快捷,在基础工程中获得大量应用。但对于存在一定范围孤石地质情况的工程场地,预应力管桩在施工中难以避免会因为孤石造成断桩。对于断桩,需要根据承台类型和断桩在承台内的位置进行补桩,但某些承台因断桩较多或补桩又断桩,导致预应力管桩承台不能施工成功,就只能用破碎或穿越孤石能力较强的冲孔桩替代,以保证在孤石密集区域桩基础施工成功。

2、工程概述

深业・御泉山庄位于广东省东莞市南城区科技路与宏图路交汇处,占地面积136914.85m2,建筑面积175936.80m2,分为低层和高层两区,低层区共计有120栋地下1层地上3层的双拼别墅;高层区共计有5栋18层、4栋15层、1栋11层和1栋8层住宅。地下室1层,建筑面积29461 m2,位于高层区,地下室为桩基础,采用Φ500AB预应力管桩,桩端持力层为强风化花岗岩,设计共有单桩~10桩承台。根据地质勘查报告,地下室场地内孤石发育较多,锤击和静压桩断桩风险较大。

3、补桩理论、补桩失败及判断补桩不能成功

3.1补桩理论:

任意单桩和多桩承台中无论断几根桩,理论上都是对每根断桩进行补桩,再根据未断桩的桩和补桩成功的桩构成的几何图形设计承台。如图1,任意单桩和多桩承台中的单桩断桩后,理论上可以在以R为半径的圆周上,按右手系的0、45、60、90、120、135、180、225、240、270、300、315共12个方向上补桩。R参考设计要求的承台中的两桩桩心之间的最小桩心距确定。

图1

3.2补桩失败:

如果在图1所示的方位上补桩断桩导致原有未断桩不能构成多边形(n≥3)或者虽然补桩成功但结构墙柱落在补桩和原有未断桩构成的几何图形之外,则表明补桩失败。

3.2超前钻判断补桩不能成功:

如果在图1所示的方位上进行超前钻发现孤石导致补桩位和原有未断桩不能构成多边形(n≥3)或者虽然超前钻未发现孤石但结构墙柱落在未发现孤石的补桩位和原有未断桩构成的几何图形之外,则表明预应力管桩补桩不能成功。

4、冲孔桩替论及类型归纳

如果预应力管桩补桩失败或超前钻判断预应力管桩补桩不能成功,则说明承台及其附近范围内孤石较多。在现有的非预制桩技术中,人工挖孔桩需配合井下爆破技术才能破碎或穿越孤石,但非常不安全,基本不采用;钻孔灌注桩破碎或穿越孤石需要切削能力很强的钻头和较大功率的钻机功率,钻头不经济且施工速度慢;只有冲孔灌注桩,是破碎或穿越单层大小孤石或多层孤石的有效技术,而且冲孔桩机也能有效地破碎已断桩的预应力管桩和废弃的原有预应力管桩,是实现以冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台替代预应力管桩承台工作的有效技术。

Ⅰ、2桩承台替代及承台修改:

图2

Ⅱ、3桩承台替代及承台修改:

图3

Ⅲ、4桩及5桩承台替代及承台修改:

图4

Ⅳ、8桩承台替代及承台修改:

图5

5、结语

5.1在孤石较多的工程场地中施工预应力管桩基础,冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台是替代无法施工成功的预应力管桩承台的有效技术方案。

5.2深业・御泉山庄共有1.5米及1.8米两种直径的冲孔灌注桩,冲孔桩承台类型及数量如表1,设计单位结构工程师能根据原设计承台位置和地质报告,估算冲孔灌注桩的桩径和桩长,由甲方工程师按设计参数指导现场的冲孔桩施工,将成桩参数提交设计单位,进行桩身强度、承载力和承台设计。