方小丹——建筑地基基础设计的若干问题.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 后来，处理的办法很简单，由于采用管桩已不相宜，即把桩型换成φ480的混凝土沉管灌注桩，桩端支承于残积层。自由落锤的冲击能量远较柴油锤小，施工过程未发现异常，桩的承载力能满足要求，建筑物完工后情况良好。 例7、花县某邮件处理中心 本工程场地空阔，附近无建筑物，虽然柱网大，但仅一层，本来可采用强夯等简单的浅层地基处理方法解决。采用冲孔桩基础方案，最终也可满足设计要求，只是造成施工困难，成桩质量不尽人意、工期长、基础造价高。 例8、韶关某办公楼 人工挖孔桩属于干作业桩，对于地下水位高的场地，应考虑地下水的赋存条件及补给源情况，如果与附近的江、河、湖泊等有水力有关系，则无法抽干水，且抽水过程常造成护壁周围的压力不平衡，有护壁变形、塌陷的安全隐患，不应采用人工挖孔桩。 例9、徐州中国矿业大学南湖新校区某学生公寓 本工程下伏基岩为灰岩，也存在溶洞，但地下水位很低，溶洞基本不会再发育，地基是稳定的。采用天然地基上的浅基础的关键在于如何控制柱间的差异沉降。利用褥垫层以及不同的基底附加应力，成功地将沉降差控制在可以接受的范围，建成后效果良好。 四、岩溶地区基础设计的一般原则 从以上的讨论可得到岩溶地区基础设计的一般原则。 1、把握拟建建筑物场址的工程地质情况是基础选型和设计的必要前提。除了查明溶洞、土洞的分布、规模、埋深外，应留意溶洞的填充情况、填充物的性状、地下水的特征、地下水位的高低、与外部水源的水力联系、地面积水的可能性等； 对于单柱轴力较大的大跨度建筑或高层建筑，应一柱一钻孔，必要时加密钻孔或辅以地质雷达等其它手段，力争尽可能详细、准确地了解岩溶、土洞的现状，并对其影响及发展趋势作出判断，在此基础上，对场址地基的稳定性作出评价。 2、如果地基是稳定的或者基本上是稳定的，应首先考虑是否存在做天然地基上浅基础的可能性。此时，尤要注意浅层土洞的危害。浅层土洞指的是存在于建筑物基底附加应力影响范围内的土洞。一般的中低层缩性土层的基底应力影响范围，对于单独基础，厚度约为3～4倍基础宽度；对于条形基础，厚度约为6～7倍基础宽度；对于片筏基础，厚度约为1～2倍基础宽度。 由于较难估计建筑物完工后几十年期间周围环境的变化，为稳妥起见，原则上浅层土洞均应作处理。常规的做法是填灌碎石、砂，或压力注水泥砂浆、水泥浆，必要时可先填灌砂或碎石，后注水泥浆。还可采用二次或三次注浆，以求消除水泥浆体收缩导致充填不密实的情况。对于浅层的半填充、无填充溶洞，如果顶板较薄较破碎，也应作充填处理。 天然地基上浅基础的型式可视浅层地基承载力的高低及建筑结构的具体情况，采用柱下单独基础，条型基础或片筏基础，必要时采用整体刚度更大的箱形基础。基础的刚度越大、“跨越”能力越强，即使地基中有个别漏网未处理或处理效果不好的土洞、溶洞，也不致对建筑物的安全造成影响。 还要注意的是，由于基岩面的高低起伏，使得地基压缩层的厚薄变化较大，控制建筑物差异沉降十分重要。设计人除了应具备基础的常规设计知识外，更应有估算地基变形的能力与经验。 3、如果浅部土层不能提供必要的承载力，或者建筑物较不规则，或者相邻柱的轴力相差较大，对控制柱间的差异沉降没有把握，但基岩之上有一定强度和厚度的持力层，则尽量利用之，可考虑采用支承于其上的小桩（相对于直径≥800mm的灌注桩而言）基础。 可结合地质条件及建筑物的具体情况，采用预应力管桩、预制方桩、夯扩桩、小直径钻孔桩、旋挖桩等桩型，还可采用刚性桩复合地基或桩筏基础。采用小直径桩的目的在于保证地基基础有必要的承载力，控制建筑物的沉降，而不去触动竖硬而又起伏不平、溶洞发育的基岩。 4、当基岩以上没有合适的持力层，建筑物为荷载较大的中高层建筑时，可考虑采用支持于基岩上的桩基础。静压预应力管桩或预制方桩的设计单桩承载力取值宜适当降低，宜采用厚壁基桩或适当提高预制方桩的混凝土强度等级和配筋率。虽然可以预计断桩率会较高，但如果在10%以下仍可以接受，因为对比其它桩型，预制管桩还是有性价比较好的优势。 通常φ400－95的高强预应力管桩的单桩竖向承载力特征值可取70～100t，φ500-125管桩可取110～150t。当断桩率较高时，可不必要求复压，只要桩端到达岩面即可。如果基岩面石笋、石芽、溶沟、溶槽特别发育，断桩率超过15%，表明采用预制桩已不合适，宜改变桩型。 在地质条件允许，地下水位低，有可能干作业的情况下，可采用人工挖孔桩，否则就不得不采用钻冲孔混凝土灌注桩了。虽然钻冲孔桩有施工困难、工期长、造价相对较高等缺点，但终究是一种可以满足设计承载力要求的选择。 5、加强建筑物的沉降观测直至竣工