建筑桩基技术规范修订要点详解.ppt

基本规定 变刚度调平设计 复合基桩承载力----承台效应 软土地区减沉复合疏桩基础 承台分担水平力问题 桩身轴向受压承载力计算 抗拔桩裂缝控制计算 灌注桩后注浆技术 长螺旋钻孔压灌桩技术 ▲ 第1、第4两项——结构安全性的要求 ； ▲ 第2项——结构适用性的要求 ； ▲ 第3项——结构耐久性的要求 。 根据地基工作状态地基设计时应当考虑： 1 在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏（正常使用极限状态）； 2 在最不利荷载作用下，地基不出现失稳现象（承载能力极限状态）。 地基设计采用正常使用极限状态的原则，通过控制地基承载力（特征值），实质上是控制地基变形，来保证结构满足正常使用的要求。在规范中明确规定了按变形设计的原则、方法。 地基与上部结构不同之处： ▲ 地基土属于大变形材料，其变形具有长期的时间效应；（与钢、混凝土、砖石等材料相比）； ▲ 地基绝大多数事故是由地基变形过大且不均匀所造成，而结构事故则多为强度破坏； ▲ 确定承载力的试验方法与结构不同，地基和桩基承载力试验虽然采用慢速维持荷载法，但仍然不能完全模拟建筑物荷载的时间效应。 工程实例 工程桩作为试桩 北京某小区高层住宅楼沉降引起的问题 武汉某小区因降水引起的问题 东北某粮食筒仓沉降引起的问题 某高层住宅楼平面图 某粮食筒仓平面图 承载能力计算和稳定性验算 ▲ 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算； ▲ 应对桩身和承台结构承载力进行计算； ▲ 对于桩侧土不排水抗剪强度小于 10kPa且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算； ▲ 对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算； ▲ 对于钢管桩应进行局部压屈验算； ▲ 当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算； ▲ 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算； ▲ 对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算； ▲ 对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。 下列建筑桩基应进行沉降计算 ▲ 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基； ▲ 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基； ▲ 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。 对于以上建筑桩基，在施工过程及建成后使用期间，应进行系统的沉降观测直至沉降稳定。 变刚度调平设计的基本概念 ▲ 在均匀分布荷载作用下，地基土产生内大外小的碟形沉降； ▲ 当桩距不变时，在均布荷载作用下，群桩有相同的变形特征――碟形沉降； ▲ 具有一定刚度的基础(承台)受均布荷载作用时, 基底反力出现内小外大的马鞍形分布；基础刚度越大，基底反力向边缘集中的现象越明显。 ▲ 天然地基与群桩内的竖向应力分布符合弹性半无限体的应力分布特征。 ▲ 当上部结构为刚度内大外小的框架一核心筒结构时，荷载分布向核心筒结构集中，为内大外小；碟形沉降会更趋明显。 ▲ 基础碟形变形以及基底反力的马鞍形分布；产生的负面效应： 引起承台、上部结构的次生内力，导致基础的整体弯矩、剪力增大。 北京中信国际大厦箱基 北京南银大厦桩筏基础沉降等值线 武汉某大厦桩箱基础桩顶反力分布 变刚度调平设计就是通过调整地基或基桩的刚度分布，减小差异沉降，消除马鞍形反力分布，从而使基础或承台内力显著降低。 变刚度调平设计的应用 ▲ 主裙楼连体建筑：增强主体，弱化裙房； 主体用桩基，裙房可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。 ▲ 框架一核心筒结构：增强核心筒区，弱化外围 对于桩基础，加强核心筒区域桩基刚度，适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施 ；相对弱化核心筒外围桩基刚度。  对于天然地基承载力满足要求的情况，在核心筒区域设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩。 ▲ 设置摩擦型桩基的大体量筒仓、储罐 ： 按内强外弱原则布桩。 复合基桩承载力--承台效应 群桩效应 1.桩侧阻力 在常用桩距（3d～4d）条件下 ▲ 除粘性土以外，只要不处于密实状态，其群桩侧阻存在明显的增强效应； ▲ 对于粘性土和软土则存在削弱效应。 2.桩端阻力 ▲ 对于各类土中的非挤土桩，在常用桩距条件下，其端阻存在增强效应； ▲ 对于挤土桩由于土体上涌，不仅不导致端阻增强还可能降低。 3.承台土抗力的群桩效应系数 ▲ 对于刚性承台，外缘土抗力显著大于桩群内部； ▲ 随桩距减小而显著降低； ▲ 随承台宽度与桩长之比增大而减小。 ηc——承台效应系数； fak——承台下l／2承台宽度且不超过5m深度