简析岩土工程中的桩基设计要点
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桩基工程的设计与施工关键点桩基工程作为土木工程中的重要组成部分,在建筑物的承载能力和稳定性方面起着至关重要的作用。
它不仅可以解决地基条件复杂、土质松软等问题,还可以增加建筑物的抗震性能和承载力。
本文将从桩基工程的设计与施工两个方面,探讨一些关键点,帮助读者了解该工程的重要性及其应注意的问题。
设计阶段的关键点在桩基工程的设计阶段,需要考虑以下几个关键点。
首先是地质勘察,它是桩基工程设计的前提和依据。
通过地质勘察,可以了解地下土层的分布、性质和承载能力。
针对不同的地质条件,选择合适的桩型和桩材料非常关键。
其次是承载力的确定,承载力是桩基工程设计的核心。
根据地质勘察数据,可以采用不同的计算方法确定桩基的承载力。
例如,通过试验数据和经验公式,可以计算出单桩承载力和桩群承载力。
此外,还需要考虑桩基的变形性状和抗震性能。
最后是桩基的数量和布置。
根据建筑物的荷载特性和地质条件,合理确定桩基的数量和布置,以保证建筑物的稳定性和安全性。
根据建筑物的结构形式和地质条件,可以选择单桩、双桩或桩群等不同的桩基布置形式。
施工阶段的关键点在桩基工程的施工阶段,需要考虑以下几个关键点。
首先是桩基的施工方法和机械设备。
根据地质条件和设计要求,选择合适的桩基施工方法和机械设备非常重要。
对于较深的桩基,可以采用循环钻探法或挤土法施工;对于较浅的桩基,可以采用振动法或冲击法施工。
同时,还需要考虑施工过程中的安全性和效率问题。
其次是桩基的施工质量控制。
在桩基施工过程中,需要进行桩身的质量检测和质量控制。
例如,对于混凝土桩基,需要进行桩身的抗压强度和波速检测。
同时,还需要对钢筋的布置和混凝土浇筑质量进行监控,以确保桩基的承载力和稳定性。
最后是桩基的固结时间和灌浆处理。
桩基施工完成后,需要给予足够的固结时间,以确保桩基的硬化和稳定。
在固结期间,还需要进行灌浆处理,以填充桩身空隙并提高桩基的强度。
灌浆过程中,需要控制灌浆材料的比例和流动性,以确保桩基的质量和性能。
岩土桩基础中的设计要点与实例分析岩土桩基础是一种常用于建筑工程中的基础形式。
设计一个稳定且承载力良好的岩土桩基础至关重要。
本文将讨论岩土桩基础设计时的要点,并通过实例分析加深理解。
一、岩土桩基础的设计要点1. 岩土条件分析在设计岩土桩基础之前,首先需要对工程地点的地质和岩土情况进行详尽的分析。
包括地下水位、土层厚度、土壤类型、岩石特性等方面。
只有充分了解地层情况,才能为岩土桩的设计提供准确的依据。
2. 承载力设计岩土桩基础的承载力设计是关键环节。
在进行承载力设计时,需要考虑桩身的摩擦力和端阻力。
摩擦力是桩身与周围土层之间的摩擦作用产生的承载力,端阻力则是桩身与底部岩石之间的阻力。
根据地层情况,选择合适的承载力计算公式,计算和分析摩擦力和端阻力,确保基础的稳定性和安全性。
3. 桩长与桩径的确定桩长和桩径的确定是岩土桩基础设计的关键步骤。
桩长的决定与岩土条件、荷载要求和设计寿命等有关。
需要考虑到桩端的固结层,以保证承载力的传递和分布。
桩径的确定需要充分考虑桩身与土层之间的摩擦力和端阻力的传递情况,通过计算和经验来确定最佳的桩径。
4. 设计荷载与安全系数在岩土桩基础设计中,需要考虑到建筑物或结构的荷载情况。
通过进行合理的荷载计算,确保岩土桩具有足够的承载能力。
同时,为了确保基础的安全性,设计中需要考虑到适当的安全系数。
二、岩土桩基础设计实例分析下面以一个实例来阐述岩土桩基础的设计过程。
某地点正在进行一座多层住宅楼的建设,需要设计合理的岩土桩基础。
经过地质勘探,发现该地层由砂岩和粉土组成,存在一定的坚硬岩层。
根据地下水位和土壤特性,选择了长桩作为基础形式。
首先,根据设计荷载和岩土条件,确定了桩身的直径为1米。
然后,通过计算和分析,确定了桩长为25米。
以确保桩底部的端阻力能够提供足够的承载能力。
设计中考虑了桩身与周围土层之间的摩擦力和桩身与底部岩石之间的端阻力。
通过合理计算和安全系数的考虑,确保了岩土桩基础具有足够的稳定性和安全性。
桩基设计与施工要点一、引言在建筑工程中,桩基是一种常用的地基处理方法。
它通过将桩深入地下,使建筑物的重载能够通过桩直接传递到土层深处,从而增加地基的承载能力和稳定性。
本文将着重讨论桩基的设计与施工要点,以及一些实用的经验和技巧。
二、桩基的设计要点1. 场地勘察与土质分析在进行桩基设计之前,必须进行详细的场地勘察与土质分析。
通过钻取土样、进行实验室测试等方式,获取土体的力学参数和特性,为后续的设计提供准确的数据和依据。
2. 桩基类型的选择根据场地土质情况、建筑物载荷特性等因素,选择合适的桩基类型来满足设计要求。
常用的桩基类型有钻孔灌注桩、预制桩、钢筋混凝土灌注桩等。
不同类型的桩基适用于不同的场地条件和载荷要求。
3. 桩基的布置与间距桩基的布置与间距是设计的关键。
根据建筑物的荷载和土层的承载力,确定桩基的数量和位置。
一般来说,桩基的间距应根据桩基之间的相互作用、土体的变形以及实际施工的技术要求来进行合理的设计。
4. 桩基的长度与直径桩基的长度与直径的确定是根据土层的承载力和建筑物的荷载来进行的。
通常情况下,桩基的长度应尽可能超过活动土层或不稳定土坡的深度,以确保其承载能力。
而桩基的直径则根据土体的稳定性要求和施工技术来确定。
三、桩基的施工要点1. 桩基的施工流程桩基的施工流程包括桩基开挖、钢筋制作、模板安装、灌注混凝土等环节。
在每个环节中,都需要严格按照设计要求和施工规范来进行,保证施工的质量和安全性。
2. 桩身的检测与监测在桩基施工过程中,需要对桩身进行检测与监测,以确保桩基的质量和承载能力。
常用的检测方法包括超声波检测、静载试验等。
通过检测和监测,可以及时发现问题,并采取相应的修复措施。
3. 施工技术与材料选择桩基的施工技术和材料选择也是关键因素。
在施工过程中,应选择适当的施工机械和设备,以提高施工效率和质量。
同时,要选择质量可靠的材料和混凝土,确保桩基的稳定性和耐久性。
4. 环境保护与安全措施桩基施工要注意环境保护和安全措施。
WESTERN RESOURCES 20211.工程概况某冶炼厂拟建设场地位于韶关市,拟建项目场地属工业用地,拟建建(构)筑物主要为渣熔炼、烟化炉吹炼、闪速熔炼炉竖炉烟气吸尘、闪速熔炼炉电炉烟气吸尘、烟化炉烟气吸尘、熔炼炉余热利用。
拟建构筑物柱荷载最大值为15000KN,柱荷载最小值为2500KN。
场地现状为渣堆场及标准厂房,四周为道路,交通较便利,有利于大型设备进出场。
2.岩土层结构特征及设计参数2.1岩土层结构特征根据钻探结果,场地内揭露的地层主要为(1)人工填土层(2)第四系坡残积层(3)强风化砂岩(4)石炭系石灰岩等四个主要工程地质层,现分述如下:素填土(土层编号①,下同):黄褐色、灰褐色等杂色,以黏性土、碎石为主,含少量砼块,松散,局部稍密,未固结欠压实,压缩性高,回填时间较长(超过10年),土体均匀性较差。
其主要物理力学性质指标统计值为:天然含水量ω= 26.23%、密度ρ=1.95g/cm3、天然孔隙比e=0.76、液性指数IL= 0.35、抗剪强度值(直接快剪)ck=16.92kPa、φk=15.44;压缩性指标平均值为:压缩系数α1-2=0.54MPa-1、压缩模量Es= 3.95MPa,属中等~高压缩性土层。
做标准贯入试验25次,实测击数N=3击~5击、平均值N=3.76击;修正后平均值为3.58击,标准值为3.37击。
承载力特征值f ak=80kPa。
可塑状粉质黏土②1:棕黄色、黄色、黄褐色,可塑,主要成分为粉粒和黏粒,局部含少量风化岩块、岩屑及角砾,干强度高,韧性中等,无摇振反应,稍有光泽,土体结构较均匀。
其主要物理力学性质指标统计值为:天然含水量ω= 25.56%、密度ρ=1.93g/cm3、天然孔隙比e=0.78、液性指数IL= 0.45、抗剪强度值(直接快剪)ck=23.92kPa、φk=15.09;压缩性指标平均值为:压缩系数α1-2=0.55MPa-1、压缩模量Es= 5.37MPa,属中等压缩性土层。
简述桩基础的设计内容桩基础是建筑物在土壤中承受荷载的一种常用基础形式。
其主要设计内容包括:选择桩基础的类型、设计桩基础的数量和位置、计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力,以及确定桩基础的尺寸和布置形式等。
首先,选择桩基础的类型是桩基础设计的重要内容之一。
常见的桩基础类型包括钻孔灌注桩、摩擦桩、端承桩、橡胶筒桩等。
在选择桩基础类型时,需要考虑工程的具体要求,包括荷载性质、地质条件、工程地形等因素。
其次,设计桩基础的数量和位置是桩基础设计的关键内容之一。
在确定桩基础的数量和位置时,需要考虑到荷载传递的要求以及桩基础的布置形式。
通常情况下,桩的数量和位置会根据荷载大小和地质条件进行综合考虑,以确保桩基础能够满足承载和抗侧要求。
然后,计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力是桩基础设计的核心内容之一。
在进行承载能力计算时,可以采用现行的设计规范和相关计算方法,如《桩基础设计规范》等。
通过对桩的尺寸、材料和土层性质等参数进行合理选择和计算,可以确定桩的承载能力,确保桩基础能够承受工程所需的荷载。
最后,确定桩基础的尺寸和布置形式是桩基础设计的具体内容之一。
在确定桩基础的尺寸时,需要综合考虑荷载大小、土层性质、桩材料以及桩的布置形式等因素。
桩基础的布置形式可以选择单桩、群桩或墙式桩等不同形式,根据工程的实际情况进行合理选择。
综上所述,桩基础的设计内容主要包括选择桩基础的类型、设计桩基础的数量和位置、计算桩基础的承载能力和抗侧承载能力,以及确定桩基础的尺寸和布置形式等。
在进行桩基础设计时,需要根据具体的工程要求和地质条件,综合考虑各种因素,确保桩基础能够满足工程的承载和抗侧要求。
参考内容:1. 《桩基础设计规范》GB 50007-20112. 《土木工程基础学》孙家栋编著3. 《土木工程基础》何积丰编著4. 建筑工程学报等相关论文。
岩土工程中的桩基础设计在岩土工程中,桩基础设计是一项至关重要的任务。
桩基础是指通过将柱形、锥形或圆形柱体(即桩)沉入地面,使其在土壤或岩石中获得足够的承载力和稳定性,从而分担建筑物承重的一种工程方法。
本文将介绍岩土工程中桩基础设计的基本原则和关键要素。
1. 桩基础的类型和选择桩基础可以分为摩擦桩和端承桩两类。
摩擦桩主要依靠桩身与周围土层的摩擦力传递荷载,适用于土层较松软的情况;端承桩则主要通过桩底承载力传递荷载,适用于较硬的土层或岩石。
在实际设计中,应根据地质勘察的结果、工程要求和经济性考虑选择合适的桩基础类型。
2. 桩基础的设计参数桩基础设计中的关键参数包括荷载、桩身长度和直径、桩端的形状和处理方法等。
荷载是桩基础设计的基础,需根据建筑物的荷载特点和土层的承载能力确定。
桩身的长度和直径需要满足建筑物的荷载要求和地层条件,一般采用的是经验公式或试验方法来确定。
桩端的形状和处理方法主要与地层的性质和承载力有关,在软土地层中常采用扩底、灌注桩等方式来增加桩端的承载力。
3. 桩基础施工过程桩基础的施工过程通常包括桩基础的预制和沉桩两个阶段。
预制阶段是在地面上制造出预制桩,可以采用混凝土浇筑、钢筋混凝土现浇、预制桩等方法进行。
沉桩阶段是将预制好的桩沉入地面,通过打击或振动等方式将桩身沉入到设计深度。
在施工过程中,应注意控制施工质量,包括桩身的垂直度、水平度和尺寸偏差等。
4. 桩基础的验收和监测桩基础的验收是确保施工质量合格的重要环节。
验收时应注意桩基础的几何尺寸、外观质量、混凝土强度和材料的质量等方面。
此外,在工程的施工和使用过程中,对桩基础的承载性能进行监测也是非常重要的。
可以通过钻孔取样、桩身的锚定力或变形来进行监测,以确保桩基础在使用过程中的安全性。
总结起来,岩土工程中桩基础设计是一项技术含量较高的任务,需要综合考虑土层的性质、建筑物的荷载特点和经济性等因素。
通过合理选择桩基础类型、确定设计参数,并采用科学有效的施工方法和验收监测手段,可以保障桩基础在岩土工程中的可靠性和稳定性。
桩基设计与施工要点桩基是建筑工程中常用的一种基础形式,它通过将桩体嵌入地下,承担起建筑物重力和水平荷载的传递。
桩基设计与施工的合理性对于保证建筑物的安全稳定至关重要。
本文将重点介绍桩基设计与施工的要点,以便工程师们在实际操作中能够有效地进行桩基工程。
一、桩基设计要点1. 地质勘察与分析:在进行桩基设计之前,必须对工程地质进行全面的勘察与分析。
地质勘察应包括地层分布、土壤类型、水位情况等方面的调查,以便工程师对地下情况有个全面的了解,从而选择合适的桩基类型和长度。
2. 桩基类型选择:根据地质勘察结果,我们可以选择适宜的桩基类型。
常见的桩基类型有钢筋混凝土灌注桩、埋入桩、钢桩等。
在选择桩基类型时,需要综合考虑地层情况、建筑物荷载要求、施工难度等多个因素。
3. 桩的直径和长度确定:桩的直径和长度的确定,直接关系到桩基的承载力和稳定性。
一般情况下,桩的直径与荷载大小呈正比。
而桩的长度与地质条件和设计荷载有关。
工程师需根据相关计算公式和实际情况进行合理的确定。
4. 桩的布设:桩的布设是桩基设计的重要环节。
在布设过程中,应根据设计要求合理确定桩群的位置和排列方式,以充分发挥桩基的承载能力。
布设时要考虑周围环境因素,如相邻建筑物、管线等。
二、桩基施工要点1. 施工前准备:在桩基施工之前,要做好充分的施工前准备工作。
包括制定详细的施工方案、准备好所需的机械设备和材料、检查施工现场的平整度等。
确保施工前的各项准备工作得到妥善处理。
2. 桩基施工工艺:桩基施工的常见工艺包括预钻孔灌注桩、钻孔灌注桩、钢管灌注桩等。
在施工过程中,应严格按照相关规范和要求进行操作,确保桩布设的精度和质量。
3. 桩身检测:桩身检测是保证桩基质量的重要环节。
可以采用无损检测、静载试验等方法对桩的质量进行检测和验证。
如发现桩身有缺陷或不合格的情况,应及时采取相应的修复措施。
4. 灌注与养护:桩灌注后,需进行适当的养护措施,以确保桩基的强度和稳定性。
桩基础设计的几个相关要点摘要:随着社会不断进步,经济建设的迅速发展及建筑技术的日益提高,桩基础在城市建设中得到广泛的应用。
设计人员要对桩基础设计选择一个既安全又经济的设计方案,本文分析了桩基础设计的几个相关要点。
关键词:建筑,桩基础,设计一、桩和桩基的构造基本要求1、摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍;扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的1.5倍,当扩底直径大于2m时,桩端净距不宜小于1m。
在确定桩距时尚应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响。
2、扩底灌注桩的扩底直径,不应大于桩身直径的3倍。
3、桩底进入持力层的深度,根据地质条件、荷载及施工工艺确定,宜为桩身直径的1~3倍。
在确定桩底进入持力层深度时,尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。
嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度,不宜小于0.5m。
4、布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。
5、预制桩的混凝土强度等级不应低于C30;灌注桩不应低于C20;预应力桩不应低于C40。
6、桩的主筋应经计算确。
定打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%;静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%;灌注桩最小配筋率不宜小于0.2%~0.65%(小直径桩取大值)。
7、配筋长度:①受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定。
②桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时,配筋长度应穿过淤泥淤、泥质土层或液化土层。
③坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。
④桩径大于600mm的钻孔灌注桩,构造钢精的长度不宜小于桩长的2/3。
8、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm。
主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径(Ⅰ级钢)的30倍和钢筋直径(Ⅱ级钢和Ⅲ级钢)的35倍。
对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时,可设置承台或将桩和柱直接连接。
桩和柱的连接可按本规范第4.2.6条高杯口基础的要求选择截面尺寸和配筋,柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求。
桩基工程施工标准与桩基设计要点桩基工程在建筑领域中扮演着至关重要的角色。
桩基施工是在土壤或岩石中,通过特殊的施工方法和工艺,将桩体嵌入地下,以支撑建筑物的重力和水平力。
为了确保桩基工程的质量和安全性,施工标准和设计要点是必不可少的。
本文将探讨桩基工程施工标准以及桩基设计的关键要点。
一、桩基工程施工标准1. 土壤和岩石勘探:施工前必须进行详细的土壤和岩石勘探,以了解地下情况。
根据勘探结果,选择合适的桩基类型和施工方法。
2. 桩基施工设备:选择适当的施工设备和工具,包括钻机、振动锤、压桩机等,以确保施工过程的高效和质量。
3. 施工过程监测:在施工过程中,应严格进行监测,包括桩长、桩身垂直度、桩径、桩身强度等。
如发现异常情况,应及时采取措施进行调整。
4. 施工质量控制:施工过程中应严格按照相关规范和标准进行操作,确保桩身的垂直度、强度和尺寸的准确性。
5. 施工过程记录:对施工过程进行详细记录,包括工作日志、图片、测量数据等,便于后期的检查和评估。
二、桩基设计要点1. 承载力要求:桩基设计时需要明确建筑物的重力和水平力要求,从而确定桩的承载能力。
根据土壤和岩石的性质,选择合适的桩基类型,如灌注桩、钻孔灌注桩等。
2. 桩长和直径:根据承载力要求和地下条件,确定桩长和直径。
通常情况下,较软的土壤需要更深的桩长和较大的直径,而较硬的土壤可以使用较短的桩长和较小的直径。
3. 桩身强度和钢筋配筋:根据设计要求,确定桩的混凝土强度等级和钢筋配筋要求。
4. 桩身间距和布置方式:根据建筑物荷载分布和土壤条件,确定桩身间距和布置方式。
通常情况下,荷载较大的建筑物桩身间距较短,布置方式为矩阵状。
5. 桩顶高程和钢筋帽:根据建筑物的设计标高和地下情况,确定桩顶的高程,并进行钢筋帽的设计。
结语桩基工程的施工标准和设计要点对于保证建筑物的安全性和稳定性至关重要。
施工标准涉及到土壤和岩石勘探、设备选择、质量控制以及施工过程的监测和记录。
岩土工程桩基施工与勘察分析
岩土工程是指利用土木工程和岩石工程的原理和方法,研究地质条件和土壤性质,以及开发利用地下空间的技术和工程。
其目的是保证工程的安全可靠,确保地基的稳定和土壤的可持续利用。
桩基施工是岩土工程的重要组成部分之一,它是通过构筑桩基来加固工程地基的一种方法。
桩基的施工包括以下步骤:
1. 勘察分析:在施工前需要进行岩土勘察,包括土壤的取样和试验,了解土壤的物理和力学性质,确定施工桩的类型和长度。
2. 基坑开挖:根据工程设计的要求,在地面上开挖一个基坑,以便安放振捣桩机。
3. 振捣桩施工:使用振捣桩机将桩机插入土壤中,通过振动将桩机逐渐插入土壤,形成桩基。
4. 压注桩施工:使用压注桩机将混凝土压注到桩孔中,形成桩基。
6. 钻孔桩施工:使用钻孔机在桩点中钻孔,然后将钢筋插入孔中,再灌注混凝土形成钻孔桩。
1. 施工质量:施工桩基的质量直接关系到工程的安全可靠,因此在施工过程中,需要严格按照设计要求,控制施工质量,确保桩基的垂直度和承载力等指标满足要求。
2. 施工安全:桩基施工需要使用大型机械设备,施工现场需要遵守安全操作规程,保证工人的施工安全。
3. 环境保护:施工桩基会对周围环境产生一定影响,需要采取相应的措施,减少对土壤和水资源的污染。
4. 施工监测:施工过程中需要进行监测,及时发现和解决施工中的问题,保证施工的顺利进行。
桩基施工是岩土工程中重要的施工环节,需要根据设计要求和地质条件选择合适的施工方法,并在施工过程中严格控制施工质量和安全,确保工程的稳定和可靠。
还需要重视环境保护和施工监测,保证施工的质量和可持续发展。
简析岩土工程中的桩基设计要点
发表时间:2016-12-12T17:20:12.833Z 来源:《基层建设》2016年28期10月上作者:符纳
[导读] 摘要:岩土工程是对岩体和土体的研究,其中桩基的设计对建造工程的基础的稳定性有着至关重要的作用。
本文结合桩基设计的意义,以公路桥梁桩基设计为例,分析桩基设计中应注意的问题及设计要点。
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摘要:岩土工程是对岩体和土体的研究,其中桩基的设计对建造工程的基础的稳定性有着至关重要的作用。
本文结合桩基设计的意义,以公路桥梁桩基设计为例,分析桩基设计中应注意的问题及设计要点。
关键词:岩土工程桩基设计
1 桩基设计的意义
桩基是结构物的主要承重部分,其质量的好坏,直接影响结构物使用的安全性及长久性。
而桩基又属隐蔽工程,其质量的检测、评价为工程建设各方所关注。
近年来建造工程越来越多,每年的桩基需求量很大,桩基的检测频率、方法不断加强,因此桩基设计的质量控制越来越重要。
桩基工程是一个系统工程,其分类繁多。
在公路桥梁建设中,普遍为长、大直径桩(直径,按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩,按成桩方法分则以灌注桩为主,灌注桩依成孔方法又分为冲孔、钻孔、挖孔等。
2 桩基设计中应当注意的问题
2.1理解桩基竖向力及其原理
桩基要就会与土层之间发生位移。
由于地球引力的作用,桩基所承受的力势必朝下,桩基与土层之间产生相对位移,形成剪力。
2.2因地制宜,对症下药
由于我国幅员辽阔,在自然环境的影响下,形成各种各样的地势地貌,有高山有平原,有高坡有溶洞,各个地方多少都有人居住,为了出行的方便,人们开始修建工程,而桩基的关键地位在此时就越发地明显,我们不能眉毛胡子一把抓,千篇一律,照搬照抄,应当根据实际情况来综合分析,所以在设计过程中要认真研究各个地貌,有必要亲自到现场考察。
2.3具备丰富的专业知识
桩基是工程设计的重要基础,因此不仅要了解桩基竖向力所产生的桩基负摩阻力,机理和原因,更要懂得如何计算负摩擦力。
这就要求设计者有专门和系统的训练和学习的经验,并且能够懂得理论结合实际,熟练地运用理论知识,如果对现实实际情况做了充分的调查和研究,那么就可以使建造工程桩基设计中的安全系数提到一个更高的层次。
3 岩土工程中的桩基设计要点
建筑、公路桥梁、水利均需要岩土工程对地质进行勘察才能进行桩基的设计,以下谈以下公路桥梁桩基的设计。
3.1准确计算桩基的承载力
在进行公路桥梁桩基设计和施工时,不能简单的依靠一些以往的经验来进行,需要对一些重要的数据进行专业科学的计算。
桩基是用来支撑桥面及车辆的重要部分,因此,需要对桩基的最大支撑能力进行有效地计算,从而更好的设计桥梁所能承受的最大重量,保证桥梁和车辆的相应安全问题。
在对公路桥梁桩基最大承载力进行计算时,应该参照我国当前相关的公路桥梁桩基计算公式进行计算,公式的表达式为:[P]=(clA+c2Uh)Ra。
在该式中[P]表示的是桩基所能承受的最大承载力,Ra表示桩基底部岩石的极限抗压力强度,h表示的是桩基深入底部岩石中的深度,U表示的是桩基进入岩石层内部分的地面周长,而A表示的是装基底部的截面积,另外的cl和c2都表示的是一个相对固定的系数。
在使用这一公式进行桩基最大承载力时,应该注意一些相关的补充和说明条件,比方说h指的是桩基在去除风化层后深入岩石层的深度,如果在计算过程中不重视这一问题,那么将直接导致最终的计算结果与实际差生偏差,从而给整座公路桥梁项目带来一定的安全隐患。
3.2桩基配筋的布置
桩基界面的配筋通常都是由桩基所受内力决定的,通过m法或其他可靠依据进行计算,这种方法可以有效地保证弯矩均匀分部,形成一条自上向下的波形曲线,这种曲线通常呈衰减型。
根据相关数据显示,桩基的最大弯矩通常显示在地面下方3m左右位置,第一个弯矩为零的位置多位于桩基入土深[1]度h=4/αh位置。
在桩基承载力验算和设计过程中,通常选用两种方式来布置桩基,一种是在桩基最大弯矩部位进行布置,将桩基竖向钢筋从顶部一直伸到最大弯矩部位,同时留下桩基钢筋的锚固长度,这种配筋最容易穿过软土成,通常对软基基础使用较多;另一种方法是将桩基竖向主筋从桩基一半部分伸至桩底,采用这种配筋方法的缺点是增加了桩基受力和工程成本费用,相比较第一种方法,有很多不足。
产生这种方法的主要原因是前者在桩基较长部分不设钢筋,减少了钢筋的使用量,当发生断桩现象,拔出钢筋笼之后,对桩基进行二次钻孔时可减小桩基施工时出现的偏差,但增加了工程施工的难度,而后者可以减小施工的难度,对装进更加容易固定。
3.3准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度
在公路桥梁的实际设计过程当中常常遇到软质岩层中夹有硬度很高的岩层,还有可能地下存在溶洞结构。
为了确保钻孔桩能够达到相应的承载能力,就必须使其通过夹层,到达持力层的深度,这会给施工带来极大的难度,影响工程在工期规定的范围之内完成。
对桩底基岩厚度的确定,主要有三个条件:不考虑桩身周围覆盖土层侧阻力,嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度,按构造要求0.5m。
要求桩底以下三倍桩径范围内无软弱夹层、断裂带、洞隙分布。
在桩端应力扩散范围内无岩体临空面。
对于一般夹层,只要满足前两个条件即可作持力层。
对岩溶地区桩基,由于岩体形状奇特多变,岩溶洞隙的分布毫无规律,现有勘探手段难以事先查明它的准确位置及大小,导致工期延长、工程费用增加。
3.4桩检测
3.4.1检测成孔质量
进行桩基建设时,成孔的质量关系到成桩的质量:桩孔的孔径过小时会降低整个桩基的的承载力;桩孔上部扩径时会增大成桩上部的侧阻力,而下部侧阻力得不到完全发挥;桩孔偏斜时使桩基承载力不能够得到有效的发挥;过厚的桩底沉渣减少了有效桩长。
因此,检测成孔质量是保证成桩质量最为重要的环节。
检测成孔质量主要是检测桩孔位置,检测孔深、孔径,检测垂直度以及检测沉渣厚度等。
3.4.2检测桩基承载力
①静荷载试验法。
作为检测桩基承载力的方法之一,静荷载试验主要是检测基桩竖向以及水平承载力,其中竖向静荷载被广泛应用于建筑工程中。
静荷载试验以桩基实际受力为试验参照标准,尽可能贴近实际情况,这也是其最为突出的特点。
静载试验应用于检测工程试桩,具有较高的精确度,一般将误差控制在10%以内。
②高应变动检测。
高应变动检测的主要原理是通过重锤进行瞬态冲击桩顶,然后使桩基周围的土塑性变形,运用应力波理论对桩土体系进行分析并得到有关参数,进而揭示在接近极限时桩土体系的工作性能,并对桩身质量做出相关分析,从而得到桩基极限状态的承载力。
3.4.3检测桩基完整性
①低应变动检测。
低应变动检测就是通过施加微量的激振给桩顶,使桩身以及其周围的土体产生微振,并在这时用仪表对桩顶振动的频率以及其加速度进行测量记录,然后运用波动理论认真分析记录结果,从而完成对桩基施工质量的检测、明确桩身的完整性,并对基桩承载力做出适当的预估等。
②声波透射法。
声波透射法原理是通过分析混凝土中超声波传播的相关声学参数的变化以及其波形,进而判断出桩身混凝土是否具有连续性,同时对断层、蜂窝等缺陷做出判断,明确其大小与位置。
结语
岩土工程桩基础施工是一项十分复杂的工程体系,是保证上部建筑安全的关键。
因此,对基坑、桩基等的设计质量要求要严格。
在桩基的设计中需要准确计算桩基的承载力、桩基配筋的布置、准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度,最后还要进行桩检测,以确保桩基设计的质量,为建造工程的上部结构的稳定性。
参考文献
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