第6章 桩箱与桩筏基础
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桩筏基础设计讲解桩筏基础是一种常用的复合地基形式,其结构由桩基与承台组成。
这种基础形式适用于土层较薄,承载力较低的地区,能够有效地分散建筑物的荷载,提高基础的承载能力。
接下来,我将详细讲解桩筏基础的设计原理和施工步骤。
首先,桩筏基础的设计需要根据具体的工程情况进行合理的荷载计算。
这包括建筑物的重量、附加荷载以及土壤的承载能力等因素。
通常情况下,桩筏基础的安全系数要求为2以上,以确保基础的稳定性。
桩筏基础的设计步骤如下:1.确定桩的数量和布置方式。
桩的数量和布置要根据建筑物的荷载和土壤的承载力来确定。
通常情况下,桩之间的距离应保持在2到3倍桩的直径之间,以保证桩与桩之间的承载力传递。
2.桩的设计。
桩的设计包括桩的直径、长度和材料等方面。
桩的直径和长度要根据土壤的承载力和建筑物的荷载来确定,一般情况下,直径要保持在300mm以上,长度要超过土层的较为松散的部分,才能达到稳定的效果。
桩的材料通常选择强度较高的钢筋混凝土。
3.布置钢筋筏板。
钢筋筏板是桩筏基础的主要承载结构,需要根据桩的布置方式和荷载计算结果来设计。
钢筋筏板一般由高强度混凝土铺设而成,其尺寸一般要超过建筑物的底部面积。
4.桩与钢筋筏板的连接。
桩与钢筋筏板之间需要通过连接件进行连接,以确保二者能够有效地传递荷载。
常见的连接方式有焊接和预埋螺栓连接。
连接件的选用要根据具体工程要求和设计规范来确定。
5.施工过程中的监测与控制。
在桩筏基础的施工过程中,需要定期的监测和控制施工质量,确保基础的稳定性和安全性。
常见的监测手段包括测量桩的沉降和倾斜,以及对钢筋筏板的压实情况进行监测。
总结来说,桩筏基础是一种可靠的基础形式,可以提高土地承载能力,分散建筑物荷载,保证结构的安全性。
在进行桩筏基础设计时,需要进行合理的荷载计算,确定桩的数量和布置,设计桩的直径、长度和材料,布置钢筋筏板,连接桩与钢筋筏板,并在施工过程中进行监测与控制。
只有在合理设计和严格施工的基础上,桩筏基础才能发挥最大的作用,确保建筑物的安全与稳定。
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)新内容有关调整部分:新规范于2002年4月1日启用,原规范(GBJ7-89)于2002年12月31日废止;新规范规定必须严格执行的强制性条文共27条,具体分配为:第3章有2条、第5章有4条、第6章有3条、第7章有3条、第8章有9条、第9章有3条、第10章有4条;新规范主要修订内容是:明确了地基基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法;强调按变形控制设计的原则,满足建筑物使用功能的要求;细化岩石分类和地基土的冻胀分类;增加有限压缩层地基变形和回弹变形计算方法;增加岩石边坡支护设计方法;增加复合地基设计方法;增加基坑工程设计方法;增加地基基础检测与监测内容;取消了壳体基础设计的规定。
新规范第1.0.2条中明确规定:地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。
新规范第1.0.4条中明确规定:在设计时,荷载取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定;基础的计算尚应符合现行国家标准《砼结构设计规范》(GB50010)和《砌体结构设计规范》(GB50003)的规定。
强制性条文部分:第3章“基本规定”之强制性条文:第3.0.2条:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;设计等级为甲级、乙级的建筑物(地基基础设计等级分类参见表3.0.1),均应按地基变形设计;注:场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物,被定为丙级建筑物。
表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算:地基承载力特征值小于130Kpa,且体型复杂的建筑;在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
桩筏基础施工方案1. 引言桩筏基础是一种稳定可靠的地基基础形式,广泛应用于建筑工程中。
本文将介绍桩筏基础的施工方案。
2. 工程概述本工程是一座高层数居住建筑的地基施工工程,选用桩筏基础作为地基支撑形式。
具体施工方案如下:3. 施工准备3.1 地质勘探在进行桩筏基础施工前,需要进行地质勘探工作,获取地质标贯、岩性、土质等信息,以确定桩筏基础的类型和尺寸。
3.2 设计方案审核待地质勘探工作完成后,施工单位需将设计方案提交给相关部门进行审核。
审核通过后,方可进行后续施工准备工作。
3.3 施工队伍组建施工单位根据施工计划,组建施工队伍,指定施工人员和专业技术人员,确保施工工作的顺利进行。
3.4 材料准备根据设计方案和施工计划,采购桩筏基础所需的材料,包括钢筋、混凝土等。
同时,对材料进行验收,确保其质量达标。
3.5 设备准备根据施工计划,准备所需的施工设备,包括挖掘机、混凝土搅拌机等。
检查设备的运行状况,确保其正常工作。
4. 施工步骤4.1 打桩工序4.1.1 桩位布置根据设计方案,确定桩位的位置和数量,使用标准布桩仪器进行桩位的准确定位。
4.1.2 钻孔使用钻机对桩位进行钻孔,孔径和孔深依据设计方案要求进行施工。
4.1.3 立杆在钻孔完成后,立杆,确保其与地面垂直,并固定好。
4.1.4 浇筏在立杆的基础上,进行浇筏施工,采用标准模板进行浇筏,确保浇筏的平整和强度。
4.2 桩基处理4.2.1 打钢筋笼根据设计方案和施工图纸要求,制作钢筋笼,并放入钻孔中。
4.2.2 浇注混凝土使用混凝土泵将混凝土顺次从孔内注入,确保钢筋笼充分包裹和浇筑。
4.3 筏基处理4.3.1 筏板制作根据设计方案要求,制作筏板模板,并进行安装固定。
4.3.2 筏板浇筑使用混凝土泵将混凝土从孔内注入筏板模板中,确保筏板的平整和强度。
4.3.3 露底带制作根据设计要求,在筏板周边进行露底带的制作,使其与筏板相连接。
5. 施工质量控制5.1 施工过程质量控制在施工过程中,进行钢筋笼、混凝土浇注等工序的质量把关,确保施工质量符合设计要求。
高层建筑箱形与筏形基础技术规范JGJ6-991总则1.0.1为了在高层建筑箱形和筏形基础的勘察、设计与施工中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制订本规范。
1.0.2本规范适用于高层建筑箱形和筏形基础的勘察、设计与施工。
1.0.3箱形和筏形基础的设计与施工,应综合考虑整个建筑场地的地质条件、施工方法、使用要求以及与相邻建筑的相互影响,并应考虑地基基础和上部结构的共同作用。
1.0.4高层建筑箱形和筏形基础的勘察、设计与施工除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语、符号2.1术语2.1.1箱形基础Box Foundation由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较好的单层或多层钢筋混凝土基础。
2.1.2筏形基础 Raft Foundation柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础。
2.2符号3地基勘察3.1一般规定3.1.1地基勘察应进行以下主要工作:(1)查明建筑场地内及其邻近地段有无影响工程稳定性的不良地质现象以及有无古河道和人工地下设施等存在;(2)查明建筑场地的地层结构、均匀性以及各岩土层的工程性质;(3)查明地下水类型、埋藏情况、季节性变化幅度和对建筑材料的腐蚀性;(4)在抗震设防区应划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段,判明场地土类型和建筑场地类别,查明场地内有无可液化土层。
3.1.2勘察报告应包括以下主要内容:(1)建筑场地的基本地质情况及分析;(2)地基基础设计和地基处理的建议方案;(3)天然地基或桩基的承载力和变形计算所需的计算参数;(4)场地水文地质条件、地下水埋藏条件和变化幅度。
当基础埋深低于地下水位时,应就施工降水方案和对相邻建筑物的影响提出建议并提供有关的技术参数;(5)基坑开挖边坡稳定性的分析,必要时提出支护方案。
3.2勘探要点3.2.1勘探点的布置应考虑建筑物的体型、荷载分布和地层的复杂程度,应满足评价建筑物纵横两个方向地层土质均匀性的要求.注:1、取值应考虑土的密度、地下水位等条件、当为密实土,且地下水位埋较深时取小值,反之取大值;2、在软土地区,取值时应考虑基础宽度,当b>60m时取小值;b≤20m时取大值。
第六章桩基础及垫层工程桩基础是一种常用的深基础形式,当天然土层土质不良,不能满足建筑物的压力,土质的持力层较深,往往采用桩基础来满足建筑物的压力。
第一节桩基础定额项目划分及常见桩的特征一、桩基础的定额项目划分及工作内容桩基础及垫层工程的定额项目划分见表6.1。
二、常见桩的类型1.灌注桩2.潜水钻孔机钻孔灌注桩3.现场灌注砂桩和打孔灌注砂石桩4.灰土挤密桩5.振冲碎石桩6.喷粉桩第二节桩基础的工程量计算规则及定额使用说明一、定额使用说明二、工程量计算规则1.打预制钢筋混凝土桩,按设计桩长乘以桩截面面积计算(不扣除桩尖虚体积)。
送桩按桩截面和送桩长度计算。
送桩长度为打桩架底至桩顶面高度或自桩顶面至自然地坪另加50㎝。
2.震动及钻孔灌注桩,按设计桩长(不扣除桩尖虚体积)乘以设计断面面积计算。
3.爆扩桩按图示尺寸以立方米计算。
定额中的深度指扩大端的中心至承台梁(板)底的深度。
4.喷粉桩、振冲碎石桩按设计桩长乘以设计断面面积计算。
振冲碎石桩填料调整项目,按下列公式计算:填料调整量=实际桩口填料体积-1.35×设计振冲碎石桩体积(碎石容重取定为1.48t/ m3)。
第三节地基强夯、锚杆支护及垫层一、相关概念及定额项目划分二、工程量计算规则1.地基强夯按设计图示强夯面积,区分夯击能量,夯击遍数以平方米计算。
2.混凝土锚杆按设计图示尺寸以立方米计算。
水泥砂浆锚杆项目中的锚杆直径是按¢22㎜计算的,若直径不同时,项目人工机械应按表6.5系数调整,锚杆按净重量计算,不加损耗。
3.各种垫层均按设计图示尺寸以立方米计算。
基础垫层需要支模板时,可执行模板项目。
第四节桩基础及垫层工程实例分析[例6.1]某工程设计室外地坪-0.6m,螺旋钻孔灌注混凝土桩,混凝土C20,共238根(已包括补桩29根,试桩6根),土壤级别为二级。
按下图所示模板配筋图计算钻孔灌注混凝土桩的工程量。
(不包括钢筋、模板的费用)[解]按计算规则,钻孔灌注桩工程量,按设计桩长(不扣除桩尖虚体积)乘以设计断面面积计算。
桩筏基础计算范文桩筏基础是一种常用的地基处理方法,在土质较差的地区,尤其是软弱土层或沉积物较深的地区,桩筏基础可以有效地分散荷载,提高地基的承载力和稳定性。
本文将对桩筏基础的计算方法进行详细介绍。
桩筏基础的计算一般分为以下几个步骤:确定荷载、桩筏尺寸设计、桩等效面积计算、桩身长度计算、桩筏直径计算、根桩间距计算、根桩桩直径计算、桩筏底座面积计算和桩筏顶部面积计算。
首先,确定荷载是桩筏基础计算的第一步。
需要考虑到建筑物自重和荷载,以及可能存在的地震荷载等。
根据设计要求和规范,确定桩筏基础的设计荷载。
其次,进行桩筏尺寸设计。
根据荷载大小和地基情况,确定桩筏的尺寸,包括桩布设定、桩筏直径、根桩间距和根桩桩直径等。
对于较大荷载情况,可以考虑增加桩筏的直径或增加根桩的数量,以提高地基的承载能力。
然后,进行桩等效面积的计算。
由于桩筏基础是一种复杂的地基结构,通过对桩筏的荷载分析,可以将桩筏基础等效为一个具有一定直径的单桩基础。
根据设计要求和规范,确定桩筏的等效面积。
接下来,进行桩身长度的计算。
桩筏基础的桩身长度一般根据地基的强度和稳定性要求进行确定。
根据地基情况和土壤层厚度,确定桩身长度,以保证桩筏基础的稳定性。
然后,进行桩筏直径的计算。
根据荷载情况、桩身长度和桩筏等效直径,通过荷载计算和变形计算,进行桩筏直径的确定。
桩筏直径的大小决定了桩筏基础的承载力和稳定性,需要根据实际情况进行合理的选择。
接着,进行根桩间距的计算。
根桩间距一般根据荷载的大小和根桩的直径进行确定。
根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算,确定根桩间距。
然后,进行根桩桩直径的计算。
根桩桩直径的大小一般根据根桩间距和根桩桩数进行确定。
根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算,确定根桩桩直径。
接下来,进行桩筏底座面积的计算。
桩筏底座面积的大小一般根据荷载和桩筏直径进行确定。
根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算,确定桩筏底座面积。
最后,进行桩筏顶部面积的计算。
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桩筏基础的设计与成本控制摘要:随着高层建筑的发展,建筑基础设计方法越来越多,目前由于基础设计是一种粗放的设计,对桩筏基础的理论及方法不十分完善。
规范要求桩筏基础设计均要满足桩基础和筏板基础的要求,现就在设计过程中如何做好桩筏基础的设计与成本控制与大家进行探讨。
关键词:桩筏基础设计成本控制在目前的设计过程中,很多设计人员由于对桩筏基础的设计缺少经验,或对桩基础规范运用不灵活,不能根据地质条件对桩筏基础共同工作进行合理设计,而仅采用桩基受力形式忽略土的共同作用,造成不必要的项目成本增加(主要是基础成本)。
一、当今现状设计的方法1、设计人员对桩筏基础设计概念理解不清,不能灵活应用规范,如对有地下水或地下水高的桩筏基础设计时均采用不考虑地基土对筏板的作用,全部采用桩承担上部荷载。
2、在常规设计方法时把上部结构和基础作为两个独立单元分别考虑,在上部荷载作用下求得上部结构内力和基础反力,然后把反力作用在弹性地基的基础上计算基础的内力,这种设计方法没有考虑上部结构与基础的共同作用。
没有考虑上部结构刚度对基础的作用,从而导致基础设计过于偏于保守。
3、有的由于计算不当而使用了厚筏。
高层建筑设计中,采用桩筏基础时,对于筏板厚度的采用往往争议较大。
有采用很厚的,有采用较薄的;有的规程甚至提出,应当使每层建筑不小于多少厚度的。
对于筏板厚度的确定,传统上是凭经验假定,然后再进行冲剪验算。
这实际上说明目前在筏板厚度确定的问题上,并没有什么方法。
由此难免造成当前在高层建筑中的筏厚不少超过1.5m的,个别的厚度竟达4m 的不合理现象。
所以筏板减薄问题实际上是一个如何确定筏板厚度的问题,而不只是一个单纯的减薄问题。
在桩筏筏厚的确定上,郭宏磊等采用了一新的方法,即先在正常使用极限状态下,考虑筏板的抗裂性与差异沉降来定出一筏厚值,然后再在承载能力极限状态下,考虑冲切能力加以验算,如果发现板厚过小,此时再加厚也为时不晚,由于先走一步的原因,到了后面也有承载能力极限状态的保证。
第6章桩箱与桩筏基础
第一节概述
桩箱与桩筏基础是由桩与箱基或筏基共同承受上部结构荷载的基础形式,上部结构荷载的一部分通过桩传递到更深处的土体,另一部分由箱基或筏基底板下的土体承受。
设计计算需要解决的是以下四个问题:
(1)箱基或筏基下土可以承担上部结构荷载的条件;
(2)箱基或筏基下土分担上部结构荷载的比例及其规律;
(3)箱基或筏基下桩分担上部结构荷载的比例及其规律;
(4)箱基或筏基的内力分析方法。
可以说桩箱与桩筏基础的任何理论与经验计算方法都是围绕着以上四个问题而研究的,最为合理的理论假定是“上部结构一承台(箱基或筏基)一桩”三者共同作用分析,这也是<高层建筑箱形与筏形基础技术规范)(JGJ 9—99)所确定的分析方法。
但由于上部结构、箱基或筏基及桩三部分各自存在多种计算模型,尤其是箱、筏或桩与土的共同作用尚无较好的符合实际的计算模型,因此,共同作用理论分析方法应用于实际工程时较为困难。
限于目前的设计汁算水平,设汁人员还需根据自己的设汁经验和计算能力,按照规范所提的基本设计计算原则进行设计。
第二节按承载力控制设计布桩
一、总桩数确定
任何结构计算均是结构上的作用效应与结构物本身所具有承载力两者关系的分析计算,桩算计算也是作用效应与承载力的分析计算。
桩基作用效应分析从理论上说应是考虑桩—承台—土共同作用,上部结构荷载通过承台分配于每根桩,这种计算方法从理论上较为合理。
但基于计算方法本身的繁杂与计算参数的不确定性,而采用较为简单而实用的桩顶作用效应计算公式。
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G--桩基承台和承台上土自重设计值(自重荷载分项系数当其效应对结构不利时
取1.2;有利时取1.0);并应对地下水位以下部分扣除水的浮力;
N--轴心竖向力作用下任一复合基桩或基桩的竖向力设计值;
Ni--偏心竖向力作用下第i复合基桩或基桩的竖向力设计值;
Mx、My——作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的弯矩设计值;
xi、yi——作用于承台底面第i复合基桩或基桩至通过桩群形心的x、y轴的距离;
H——作用于桩基承台底面的水平力设计值;
H1——作用于任一复合基桩或基桩的水平力设计值;
n——桩基中的桩数。
式(6—1)-(6—3)是沿用已久的桩顶作用效应计算公式,其假定为:①承台为绝对刚性,受弯矩作用时呈平面转动,不产生挠曲;②桩与承台为铰接相连,只传递轴力和水平力,不传递弯矩;③各桩身的刚度相等。
除少数上部结构刚度很小的大片筏基和柱下条基外,一般承台本身的刚度较大(如独立柱基),或由于承台与上部结构协同作用而使承台的刚度增大,近似视为绝对刚性是可以的。
桩与承台的连接一般都是设计成近似刚接的。
各桩的刚度相等,与一般情况相符。
因此,按上述简化公式计算只能得到桩顶作用效应的近似值,但这种近似对于所规定的对象是容许的。
对于按承载力控制设计布桩而言,根据式(6—1)~(6—3)及相关规定,承台下总桩数n由下列规定确定:
1.按水平荷载控制
4.按地震作用控制
按地震作用组合计算桩数时,可将上述公式中承载力设计值相应提高25%进行设计。
二、布桩原则
在桩基承台平面面积确定的条件下,不同桩径、不同的桩基持力层可能给出不同的单桩承载力,桩的平面布置随之可以确定。
桩基承载力除受单桩承载力控制外,对于摩擦型桩还与桩的间距有关。
应尽量选用大桩距,在充分发挥单桩承载力的同时,发挥承台土反力的作用,以取得最佳效果。
因此,在确定桩的平面布置及桩的深度时应深入了解其受力
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