《局部暗塘的锚杆静压桩基础设计》-毕业论文.docVIP

论文 PAGE 局部暗塘的锚杆静压桩基础设计 摘要 ：通过对某宿舍楼在控制沉降差的前提下提出同一建筑物下局部设桩基的基础方案。关键词 ：锚杆静压桩 逆作法 桩土共同作用 设计 施工一、工程概况 宿舍楼位于某学院新校区西北角，总建筑面积17138平方米，4幢宿舍楼为六层砖混，层高3.2m，平行布置，勘察揭示有暗河道南北蜿蜒横穿见图一，典型地质剖面见图二，土性特征见表一。场地好土区土质良好，地基承载力高，暗河道区土性差异较大，分布复杂，另建筑平面布置未考虑设沉降缝，这给基础设计带来很大困难。二、基础选型 分析 由于工期紧迫，业主希望设计方提供工期短又相对 经济 的基础方案。好土区的④层粉质粘土承载力很高， 承载力标准值达270kPa，利用好④层土是经济与否的关键。暗河道区③层软土的深5米左右如采用换填 方法 工程量较大，采用粉喷桩或深层搅拌桩等方法无法将承载力提高与④层土相当，且沉降难以控制，经综合分析，好土部分采用普通条基，而暗河道区采用长短变化的200x200锚杆静压桩，考虑桩土共同作用，桩长5-7.5米，2.5米一节，交界处用2.5米短桩过渡，逆作法施工，二层楼面浇完后开始压桩。三、地基变形分析和基础设计 根据桩基逆作法施工顺序，可将基础受力分为两个阶段。第一阶段地基承受基础理及上部已建n1层结构自重和施工荷载P1，相当于一般浅基础，第二阶段桩间土和桩共同作用承担上部P1及后增荷载P2.在P1作用下，此时基础沉降STi，若不压桩其最终沉降量STF，压桩后基础的刚度增加，此时基础的最终沉降S1 计算 如下S1=STi+（Kr /Kpr）。（ STF- STi）（1）式中，S1为P1作用下基础的最终沉降STi为封桩前基础沉降，STF为不压桩浅基础的最终沉降Kr为浅地基的刚度， Kpr为压桩后地基的刚度压桩后浅基础上的荷载向桩上移，桩上分担的荷载PP1=λ。[（ STF- STi）/ STF].P1（2）式中，λ为考虑桩土共同作用时桩承受荷载分担比例， （2）式可转化为下式PP1=λ。（1-μi）。P1（3）μi= STi/ STF，μi即为Ti时刻基础下土的固结度在建造到n1层压桩、封桩的同时，上部结构施工仍然同步进行，后增荷载P2引起的考虑桩土共同作用的基础沉降量S2=（P2 /P1）。（Kr /Kpr）。（ STF- STi）（3）式中， Kr/ Kpr为压桩前后地基的刚度比，其中天然地基土刚度Kr的弹性力学公式为Kr= ES/[（1-υ2）。w.b]υ：泊松比w：矩形基础中心点沉降 影响 系数[5]ES： 地基土的弹性模量b：矩形基础的宽度或圆形基础直径根据剪切传递法得压桩后地基刚度Kpr= GSr0[ ]/RsRs：群桩的沉降比GS： 地基土的剪切模量， GS= 0.5ES /（1+υ）r0： 桩身等效半径rm： 桩的影响半径，取rm=20 r0L： 桩长度η： 桩入土深度影响系数，一般η=0.85∽1.0P2作用下桩顶分担荷载PP2=λ。P2另外大量预制桩压入土中导致土体产生一定的隆起量，须考虑地基土抬起量S3.根据上述 分析 本工程基础设计 计算 如下：1. 二层楼面浇完后封桩前基础设计好土区基础宽1.5m，暗河道区基础宽1.8m，基础埋深1.5米，取典型横墙下基础，在两层结构自重和施工荷载下，好土区P1 =83kN/M2； 暗河道区P1=74kN/M2，基础反力均小于地基承载力设计值f.用分层总和法计算好土区最终沉降量STF=24mm，两层施工工期约三个月， 固结度μi约为0.6此间完成沉降量STi=15mm左右，而暗河道区最终沉降量STF =63mm，固结度μi约为0.25施工期间成沉降量STi =16mm左右，沉降比较均匀。2.三层楼面浇完前须完成50%的压桩和封桩，五层楼面浇完前须完成100%的压桩和封桩，暗河道区后增荷载P2=89kN/M2，桩顶分担荷载PP和基础分担荷载P分别为PP= PP1+ PP2=λ。（1-μi）。P1+λ。P2=0.85.（1-0.35）。74+0.85.89=116.5 kN/M2P= P1+P2-PP=74+89-116.9=46.5kN/M2μ：基础下土固结度，取0.35λ：考虑桩土共同作用桩上承受荷载分担比例，取0.85Pf/2.用分层总和法计算好土区最终沉降量61mm，施工期间完成沉降量36mm左右，而暗河道区浅基础上的荷载向桩上转移，建筑物最终沉降量减少，考虑压桩后基础有所上抬，最终沉降量S= S1+ S2- S3=[STi+（Kr /Kpr）。（ STF- STi）]+ [（P2 /P1）。（Kr /Kpr）。（ STF- STi）]- S3=[16+0.25.（63-13）]+[（89/74）。0.25.（63-13）]-5=39mm经计算 式中Kr/ Kp