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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桩筏基础论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]减沉桩;复合桩基;沉降计算
0前言
舟山群岛存在大面积的海积、冲海积和山前冲海积平原,地基土存在厚10~50m的高压缩性、低强度、大孔隙比和高含水量的淤泥质粘土层。在其顶部大多存在厚1~2m的粉质粘土(俗称硬壳层),当量大面广的多层住宅等建筑采用浅基础时以该层为持力层,一般情况下地基承载力和软弱下卧层承载力均能满足要求。但由于软土层太厚,将产生过大的沉降,不满足使用要求,因此该地区1~6层建筑大部分均采用桩基础,且多数采用预应力管桩,桩长达40~60m,甚至某公园一单层厕所也打了6根直径0.4m、桩长30m的预应力管桩[1],因此基础造价相对较高。和常规桩基相比,减沉桩的复合桩基可以减小沉降和降低造价,所以在上海、天津等软土地区已有较多的应用,但在舟山还未曾用过。某3层办公楼减沉复合疏桩基础设计工程在舟山是首例,可为这项技术的推广使用积累经验。
1、减沉复合疏桩基础工作机理
减沉复合疏桩基础是在软土天然地基承载力基本满足要求的情况下,为了减小建筑物沉降采用疏布桩(桩距>6d,d为桩径)的复合桩基础,外荷载由桩和桩间同承担,桩的截面较小,桩间距较大,以保证桩间土的荷载分担足够大。随着上部结构荷载增加,荷载开始主要由桩承担,桩、土间的变形以受基础底压力作用影响为主,受桩土相互作用影响次之,基础底的桩和土沉降是相等的,而承载力的可靠度主要由浅基础承载力作保证。
减沉桩设计为变形控制设计方法,主要对存在深厚软土层的多层建筑的绝对沉降和整体倾斜、挠曲和结构支点间的差异沉降进行控制。减沉桩的工作机理很复杂,其受力性状与常规桩距的桩基础有明显的不同,对此目前还研究得不够,尤其现场足尺试验资料不多,学术上有不同的观点,争论焦点之一是在正常使用条件下,减沉桩是在承载力特征值还是在极限承载力下工作或在两者之间工作。本文[2]通过减沉桩模型试验和有限元分析认为,桩在80%~90%的单桩极限承载力下工作;文[3],[4]建议桩承载力按0.9Qu设计(Qu为单桩极限承载力),按单桩极限承载力设计复合桩基可为充分发挥承台底地基土的直接承载作用创造条件;文[5]认为,当浅基础(承台)产生一定沉降时,桩能充分发挥并始终保持其全部极限承载力,即有足够的“韧性”;文[6]提出上海地区可令桩发挥极限承载力的桩与承台摩擦桩基础的设计建议;上海规范[7]规定,复合桩基、桩和同作用,当荷载达群桩极限状态时,荷载全部由桩承担,地基土不承受荷载,当荷载超过极限承载力时,超过的部分由基底地基土承担。文中工程减沉桩复合桩基设计采用《建筑桩基技术规范》(JGJ94―2008)[8]中的设计方法,基底附加压力按总荷载扣除单桩承载力特征值进行计算。
2工程概况
六横沙浦一3层办公楼,建筑面积1600m2,框架结构,上部结构荷载效应基本组合设计值32442kN,基础埋深0.9m,地下水位0.9m,采用梁板式筏型基础,平面尺寸39.24m×17.4m,板厚250mm,纵向地基梁500mm×650mm和500mm×800mm,横向地基梁400mm×600mm,基础平面见图1,承台构造见图2。
3、天然地基沉降计算
(1)基底平均压力为:
pk=Fk+Gk
A=32442P1135+68218×019×2068218=5312kPa
(2)软弱下卧层承载力按下式验算:
pz+pcz≤fazpz=lb(pk-pc)(b+2Ztanθ)(l+2Ztanθ)式中:pz为软弱下卧层顶面附加压力;pcz为软弱下卧层顶面自重压力,pcz=2413kPa;faz为经深度修正软弱下卧层承载力特征值,faz=6216kPa;pc为基础底面处自重压力,pc=1711kPa;Z为基础底面至软弱下卧层顶面距离,Z=018m;θ为扩散角,由ZPb=018P1714=0105,Es1
PEs2=811P212=317,故θ=0°。计算得:
pz=39124×1714×(5312-1711)(1714+2×018×tan0°)(3914+2×018×tan0°)
=3611kPapz+pcz=3611+2413=6014kPa≤faz=6216kPa满足要求。
(3)按分层总和法计算筏板基础沉降:
s=ψsΣn1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)式中:ψs为沉降计算经验系数,根据地基规范[13]由.Es=2146MPa查表得ψs=111;p0为荷载效应准永久组合的平均附加压力,p0=33kPa;Esi为基底下第i层土压缩模量;.αi,.αi-1为承台等效面积角点平均附加应力系数;zi,zi-1为承台底至第i,i-1层土底面距离。最终计算得出s=25414mm。
4、减沉桩复合疏桩基础设计和沉降计算
由上述计算结果可知,采用天然地基的筏板基础的基底压力和软弱下卧层承载力验算均满足要求,但沉降s=254.4mm,已超过各地规范[7,9,12]规定的地基变形容许值:上海规范[7]规定,多层框架结构天然地基筏板基础中心点容许沉降为15~20cm;天津规范[9]规定,多层建筑容许沉降值为10~15cm;北京规范[12]规定,多层建筑框架结构长期最大容许沉降量为3~12cm。
为减少筏基沉降,采用减沉复合疏桩基础,即在每一根柱下各布设一根预制桩,桩截面250×250,桩长21m,桩端持力层为层③含角砾粉质粘土,总桩数44根。
根据表1中的参数,单桩承载力特征值为:
Ra=uqsiaLi+qpaAp=376.5kN
减沉复合疏桩基础底板中点最终沉降由两部分组成:一是基础底面土在附加压力作用下的压缩变形的沉降ss,二是桩对土影响产生的沉降ssp。
s=ψ(ss+ssp)(1)
式中ψ为沉降计算经验系数,无当地经验ψ取1.0。
由于基础底面桩和土的沉降是相等的,式(1)是通过计算桩间土沉降的方法计算基底中点最终沉降量。
4.1基底地基土附加压力产生的沉降ss
基底地基土附加压力产生的沉降ss,是按Bouissinesg解计算土中附加应力,由单向压缩分层总和法计算:
ss=Σui=1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)(2)承台等效宽度为:
Bc=BAcPL(3)
式中:Ac为承台底净面积;B,L分别为承台基础平面的宽度和长度。经计算Ac=680m2,B=17.4m,L=39.24m,Bc=11.56m。
根据荷载效应准永久组合计算假想天然地基平均附加压力p0
p0=ηp(F-nRa)/Ac(4)
式中:ηp为基桩刺入变形影响系数,取1.2;F为荷载效应准永久组合荷载值,F=33918kN;n为桩数,n=44。计算得出p0=30.6kPa。
基底附加压力作用下的沉降计算见表2。
满足σz=011σc确定的沉降计算深度zn=15m,由基底地基土附加压力作用下产生的筏板基础中点沉降ss=131.3mm。
4.2桩对土影响产生的沉降ssp
因减沉桩端阻力相对较小,同时l/d=84(d为桩径),单桩沉降受桩端持力层性状影响不大,所以忽略端阻力对基底地基土沉降的影响,仅考虑桩侧阻力引起桩周土的沉降。按剪切位移传递法计算,当软土层桩侧剪切位移影响半径按8d考虑时,可得到ssp的简化公式:
ssp=280.qsu.Esi×d(SdPd)2(5)
式中:.qsu,.Es分别为桩身范围内按厚度加权极限侧阻力和平均压缩模量;d为桩身直径,方桩d=1.25b(b为单桩截面边长);Sd/d为等效距径比,方桩Sd/d=0.886A/(nb)。经计算.qsu=2318kPa,.Es=2179MPa,SdPd=14,ssp=318mm。
故减沉复合疏桩筏基中点沉降为:
s=ψ(ss+ssp)=1.0×(131.8+3.8)=135.6mm所以减沉复合疏桩筏基比筏板天然地基中点沉降(254.4mm)减小47%,且沉降值满足规范要求。
5、结论
(1)计算的基础中点沉降比天然地基沉降减小47%,说明设计少量减沉桩可使沉降满足规范要求。从结构封顶后的沉降观测知,其最大沉降量为45mm,预计最终沉降达128mm左右(假设封顶后沉降完成35%),当沉降速率0.01mm/d为沉降基本稳定标准时[10],预计沉降稳定时间不超过10年[11]。而不远处类似土层的框架结构,采用十字交叉梁条形基础,结构封顶后的最大沉降达105mm。
(2)该办公楼周边有多层住宅楼,道路下有自来水管线,当采用常规的预应力管桩或预制方桩时,无论是锤击法或静压法沉桩都将产生挤土效应,挤土范围达1~1.5倍桩长,所以要设置应力释放孔等减少挤土效应,同时设置测斜孔监测深层土移来控制打桩速率,就会增加工程造价。而减沉桩桩间距很大,达15.2d~16.4d,大大减少了挤土效应,甚至可不用考虑桩施工的挤土效应。
(3)该工程与采用常规桩基比较,采用减沉复合桩基可减少桩数30%,降低造价35%(含防挤土措施和监测费用)。
参考文献:
[1]东港海滨公园预应力管桩检验报告[R].浙江宏宇勘察设计有限公司,2004.
[2]郑刚,顾晓鲁.减沉桩承载机理的试验及计算分析[C]PP中国土木工程学会桩基学术委员会第2届年会论文集.北京:中国建材出版社,1994.
[3]宰金珉.复合桩基工作性质分析[C]PP中国建筑学会地基基础学术委员会论文集.太原:山西高校联合出版社,1992.
[4]宰金珉.复合桩基设计的新方法[C]PP第七届土力学及基础工程学术会议论文集.北京:中国建筑工业出版社,1994.
[5]黄绍铭,高大钊.软土地基与地下工程(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[6]童翊湘.上海桩基础的使用经验和设计方法[J].华东电力设计院院刊,1979.
[7]上海市工程建设标准.DGJ08―11―1999地基基础设计规范[S].
[8]JGJ94―2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[9]天津市工程建设标准.DB29―20―2002岩土工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[10]JGJP8―2007建筑变形测量规范[S].
[11]陈皓彬.软土地基建筑物沉降分析与计算[C]PP建筑地基研究文集.福州:福建省地图出版社,2005.
[12]北京市标准.DBJ01―501―92北京地区建筑地基基础勘察设计规范[S].
关键词 桩基础;轴向抗压;静载试验
中图分类号TU473 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)40-0022-02
在桩基工程设计中,如何正确评价和去定单桩承载力,是一个关系到设计是否安全与经济的重要问题。但目前这个问题尚未很好解决。单桩垂直承载力可以通过静载试验、静力触探、动力触探及本地区经验等途径来确定。其中垂直静载试验是各种确定单桩承载力方法中最基本和最可靠的方法。但桩的承载力是桩与土的共同工作问题,桩与土的应力传递比较复杂,加上天然土层千变万化,所以,除静载试验外,其它方法都有不同程度的误差。对于重要的工程,一般都应通过现场静载试验确定桩的轴向承载力。
1 一般要求
静载试验成果是否正确,试桩位置的选定十分重要,它与工程现场土质的均匀程度、地形、水深变化等因素有关,试验前必须充分掌握资料,综合考虑。一般应选于地基条件最不利处。试桩的数量应根据地质条件、桩的类型(桩材、桩径、桩长)规定:总桩数在500根以下时,试桩不少于2根,每增加500根宜增加一根试桩。如地质条件复杂、桩型较多或其它原因,可按地区经验酌情增减。试桩沉桩后到锦绣加载试验的间歇期,对粘性土不少于2周,对砂土不少于3天,水冲沉桩一般不少于4周。
试验加载装置,一般采用油压千斤顶。千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件选取下列3种形式之一:
1)锚桩横梁反力装置(如图1),锚桩的中心距一般不小于4d(d为桩径或边长),且大于2m,锚桩本身必须具备足够强度,锚桩长度和横梁尺寸按预计最大的试验荷载的1.2~1.5倍进行设计,基准桩应稳固可靠,以包装观测的准确性,其与试验桩的中心距一般不小于4d且大于2m,基准桩与锚桩的中心距一般不小于4d,且大于2m;
2)压种平台反力装置,按压重不小于预估试桩最大荷载的1.2倍考虑,压重应在试验开始前加上,并均匀尾骨地放置于平台上,压重平台支墩边与试桩的中心距一般不小于4d,且大于2m;
3)锚桩压重联合反力装置(如图1)由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力。
水上荷载试验必须搭设试验工作平台,平台应牢固可靠,并不得与试验桩和基准桩相链接,其高度应高处试验期间的最高水位或潮位,并考虑风浪影响。
荷载与沉降的量测仪表,荷载可用放置于千斤顶上的应力环、应变式压力传感器直接测定,或采用连于千斤顶的压力表测定油压,在根据千斤顶率定曲线换算荷载。试桩沉降一般采用百分表测量。
2 静荷载试验
2.1 试验方法
1)试验方法可采用快速维持荷载法(快速法)或慢速维持荷载法(慢速法),有经验时也卡采用其它方法。
在荷载试验中若需测定桩的轴向反力系数k(单位轴向力作用下的桩顶下沉重)时,应在永久荷载标准值到永久荷载与可变荷载标准值的组合值之间,至少往复加卸载3次,取趋于稳定的一次循环的首尾点进行计算。
2)加卸载均应为分级进行,宜采用等量分级。每级加载为预计量大试验荷载的1/10~1/12,每级卸载为2倍加载级。
加载级时应使荷载平稳、连续、无冲击和无超载。每级加卸载时间不宜少于1min。
4)慢速法试验的沉降稳定标准为:桩顶的某及荷载作用下,1h内对应的沉降值小于0.1mm时可定为该级沉降达到稳定。
5)试验中各项观测数据应及时记录或打印,并当场作数据正整理汇总。汇总后,应绘制荷载-沉降(Q-S)曲线,沉降-时间对数(S-1gt)曲线等。
6)慢速法试验测读时间为0min、5min、10min、15min和30min,以后每间隔30min测读一次,直至大大送荷载维持时间的标准。
7)静荷载试验凡符合下列条件之一时可终止加载,并进行分级卸载。
2.2 桩极限荷载的确定方法
桩的极限荷载又叫桩的极限承载力,前者是对桩来说的,后者是对地基来说的。由于桩的破坏模式一般属于刺入破坏,故不能给出明确的破坏荷载数值。对摩擦桩和端承桩极限荷载的确定,目前没有争论或争论很小,而对摩擦一端承装或端承一摩擦桩极限荷载的确定和分歧很大,而这种桩在工程实践中又是最常见的。
1)当P-S曲线上陡降明显时间、,取陡降段起始点(第二拐点)所对应的荷载为极限荷载。我过《建筑地基基础设计规范》》GBJ7-89)和《公民建灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ4-80)宜采用这一方法;
2)波兰桩基规范(PN-69/B-02482)。该法假定Q-S曲线在破坏时为抛物线,具体做法是:任选一组等量桩顶下沉重线,然后自这些线与Q-S曲线的焦点作相应的荷载线,再从每一荷载线与荷载横轴的交点作出与横轴成45°的斜线并与其次荷载线相交,这些交点大致落在一条直线上,此直线与荷载轴线的交点即为破坏荷载,当试桩未破坏时,可用该直线外延求取破坏荷载。
参考文献
【关键词】房建工程,地基处理,问题,解决策略
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
房建地基处理,实践性强,社会性广,是一件复杂的系统工程。采取合理的房建地基技术,能够切实保障土质软弱的地基不变形,保障房屋不因水流作用而下陷,保障房屋不因地震等自然灾害而轻易失稳,对房屋地基强度和稳定性有着非常关键的意义。
二、我国房建地基处理技术的发展现状
地基处理技术按处理时间分类,包括临时处理和永久处理;按地基处理深度分类,包括分浅层处理和深层处理;按处理方式分类,包括化学处理和物理处理。我国地基处理技术,在50年代自前苏联引进,与我国房建工程特点不断融合,逐步形成了符合我国国情的地基处理技术新体系,许多处理技术措施已得到较为成熟的发展,部分创新技术在世界领域遥遥领先。新发展主要体现在以下两个方面:
第一,研究开发出了深层搅料、塑料排水版法、石灰桩等方法,并在实践工程中得到广泛应用。建筑废料和建筑垃圾,并不是直接处理后扔掉,采取废物利用,加强资源的利用率。废钢渣被利用开发成钢渣桩复合地基,而城市建筑垃圾则被利用开发成碴土桩复合地基,不但坚固,更能节约成本。这些措施,有利于提高资源利用率,减少污染,节省工程时间和工程成本,促进城市建设。
第二,创新了各种更符合社会发展和建筑要求的处理技术。比如托换技术,大刚度的柔性桩复合地基,钢筋混凝土疏桩复合地基,钻孔压浆成桩法,这些新技术层出不穷。再比如,大直径灌注桩越来越多地应用在软土、黄土等地基建设中,少污染低成本,适合我国的土质,更夯实了地基。地基处理技术,因此不但有利于房建工程的质量保证,更有利于项目预算的降低。
三、常用的地基处理技术方法
1.预压法
该法适用于软黏土、粉土、杂填土、泥炭土地基,基本方式为预先对地基施加一定静荷载,压密地基土,然后卸除荷载。目的在于排除土体中的孔隙水,土体慢慢固结,提高软弱地基的承载力,同时减少建成后的沉降量。该方法使用机具十分简单,可以直接就地取材,而且工期短,造价低。地基土层的渗透特性、厚度以及预压荷载的大小等因素,可按照地基固结理论对其计算预计,然后决定出预压所需的时间。在具体施工过程中,应当严密监测地面沉降以及土中孔隙水压力的消散情况,灵活控制预压。
2.换土垫层法
适用于浅层软弱地基及不均匀地基处理。基本方式为挖除浅层软土,用强度较高、压缩性较低并且没有侵蚀性的材料,进行分层夯实。目的在于提高持力层的承载力,减少部分沉降,有效消除湿陷性和胀缩性,改善土的可液化性能。在寒冷地区,可采用砂垫层,有效防止地基土的冻胀。在膨胀土地基中,则可用来消除其胀缩作用。
3.振冲法
振冲法,也叫振动水冲法,适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。基本方式是利用起重机将振冲器吊起,启动潜水电机带动偏心块,使振动器产生高频振动,并启动水泵,通过喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的共同作用下,把振动器沉到土中的预定深度,经过清孔之后,从地面向孔内逐段填入碎石,使其在振动作用下被挤密实,达到要求的密实度之后,就可以提升振动器,循环操作直到地面,在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基。目的在于提高软弱地基的承载力,同时减少建成后的沉降量,此加固方法快速而经济,非常有效。
4.强夯法
基本方式是在地基表面施加振冲力以击实浅层土,通过质量8到10kg的重锤从10到20m的高度自由下落所产生巨大的夯实能,对土体产生很大冲击力,夯实土体。目的在于提高土体强度,同时降低压缩性。适用于砂性土、非饱和黏性土及杂填土地基,对于非饱和的黏性土地基,可连续夯击或分遍间歇夯击。该法可用在陆上施工和水下夯实,操作简单,工期短,成本低,加固效果好。但施工噪声大,震动大,不利于周边现有建筑物,因此不适合房屋密集区。
5.桩基础处理法
桩基础处理法,比较古老,在桩型创新和施工工艺进步方面,其发展进步突飞猛进。桩基础形式很多,适用性和实用性大不相同,是地基处理技术中非常重要的组成部分。
(一)土桩及灰土桩,广泛应用于我国华北和西北地区,是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工复合地基。基本方式是在基础底面形成若干个桩孔,再填入土或灰土,并进行分层夯实,实现地基承载力、水稳性的提高。此法适用于处理地下水位以上,深度5到15m的湿陷性黄土或人工填土地基。可用来消除湿陷性黄土地基的湿陷性,但是对于地下水位以下或是含水量超过25%的地基土,则不宜采用此法。
(二)砂桩属于散体桩复合地基,适用于挤密松散砂土、素填土、粉土、黏性土、杂填土等地基,又称挤密砂桩或砂桩挤密法。基本方式是通过振动、冲击或水冲在软弱地基中成孔后,然后把砂挤入土中,形成大直径的密实砂柱体的加固地基。砂桩法。对于饱和黏土地基,应通过现场试验后再确定是否采用,如果工程对变形控制要求不严的话,可用此法。此法还可用于可液化的地基处理。
(三)水泥粉煤灰桩是高黏结强度桩,由水泥、粉煤灰、高黏结强度桩、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成,同桩间土、褥垫层一道组成复合地基,适用于砂土、粉土、杂填土、黏土、淤泥质土等地基,可应用于独立基础、条形基础和筏基。对淤泥质土,则需要按照地区经验或现场试验,来确定其适用性。此方法适用性比较广,承载力提高幅度比较大,施工操作简便,工期短。
(四)混凝土桩,即用包括普通钢筋混凝土和预应力混凝土在内的混凝土制成的桩,桩的截面有方形、矩形、圆形和环形等,其中方形截面桩和环形截面桩最常用。混凝土桩应用面广,施工便捷,可操作性较强,桩体强度较高,耐久性良好,造价成本低,适用很多地基土处理,广泛用于水利建筑、工业建筑、民用建筑和桥梁的基础工程,也可用在边坡及基坑支护的抗滑或隔水工程。
另外,除了以上五种地基处理技术方法,还有其它方法。降低地下水位法及电渗法,基本方式是排水固结处理地基。挤孔内夯扩桩法、密砂石桩法、夯实水泥土桩法、爆破挤密法、深层搅拌法,该类方法都是利用振动、挤压,减小被压地基土体孔隙比,提高强度。加筋土法、树根桩法、锚固法,此类方法都是通过改善土体的工程性质,实现地基承载力的提高和沉降的减少,增强地基的稳定性。
四、房建地基处理中的常见问题及解决策略
1.常见处理问题
地基处理技术正在飞速发展中,但实践工作中仍然存在若干亟需改善的不足之处,主要体现为以下四个方面:
(一)前期准备工作不充足
房建工程前,施工企业应详细勘察房建施工场所的地理环境,全面了解其土质、水文、地貌、地形等各情况,对相关影响因素进行一一备案,同时寻求对措,预测潜在风险,提出预防策略。实践工程中,由于工期紧任务重,许多施工企业并没做好充足的前期准备工作,施工过程中面临突况,不得不停工考察,浪费工程时间,加大项目成本。
(二)降水防预工作不到位
降水是房建工程施工企业应重视的问题,降雨量的多少和降雨的时间对工程项目的质量和进度有着直接的影响。但实践工程中,降水预防工作通常被忽视,防预措施没有或者不到位,一旦发生大量降水,将对房建工程造成极大破坏。另外,降雨的数据分析不够准确,将对地下水水位变化产生不利影响,形成对地基的潜在威胁。
(三)全面性勘察的缺失
房建项目施工中,应随时监测周围环境的变化及地基问题,这些变化和因素短期内不会对宏观施工环境造成重大改变,但会最后累积成大变化,成为大问题。但在实践工程中,施工企业过于注重工程的工期及经费,轻视全面性勘查的意义,构成工程项目的潜在威胁。
(四)地基障碍物的调查力度不够
在房建地基的建设中,有时会遇到电力及通讯中使用的各种管道,这就是地基障碍物。施工企业应该重视这方面的布置,及时采取措施,绘制草图,寻找新的解决方案,否则,可能导致其他部门的干预和居民的反感,影响工程项目的正常运行。
2.解决策略
(一)施工前,应当仔细勘察周围的地形、地貌、水文及土质等环境因素,并将资料整理做好备案,留作备用。还应全面勘察周围的建筑物和施工条件,为处理技术做好前期准备工作。
(二)应了解工程所在地区的降雨情况,对降雨季节和降雨量进行准确的参数分析,采取相应的措施,做好针对性的水层漏水预防工作。还应充分考虑降雨时对地下水位可能造成的影响,杜绝地基坍塌发生,杜绝不必要的损失。
(三)全面分析工程项目的实际情况,选择最优方案,重视施工中的细节问题,建立统筹规划的分析方法,全面管理施工的各个方面,不可过分注重工期而忽略工程质量。
(四)房建施工前,应详细勘察地基障碍物,减少对施工过程所造成的干扰。还应对施工质量进行严格把关,全面分析施工过程中的各影响因素,严格审核,实现全面监督。
五、结束语
对房建地基进行处理中,应对施工现场合理分析,采取适当的地基处理技术,发现问题,采取针对性策略,进行妥善处理。应当按照质量标准要求,进行房建地基处理工作,从大环境着手,重视细节,确保稳定夯实的地基,从根基上为工程项目的施工做好铺垫,高效率低成本地完成工程任务和要求。
参考文献:
[1]朱治国.地基处理技术综述.[期刊论文]《科技情报开发与经济》.2011
关键词:高层建筑;结构设计;选型结构;
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。
1高层建筑结构选型的相关概述
高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,筒体结构(框架一核心筒结构,筒中筒结构),以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构。主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。(2)复杂高层建筑结构体系。复杂高层建筑结构体系一般是指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。(3)新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。
2高层建筑结构选型的重要性
高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。
高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:(1)需求多元化、功能综合化的趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。(2)随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化,然后才是其布局与构件参数的优化。(3)高层建筑需考虑的影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。
3高层建筑结构选型的若干思考
竖向承重结构的选型在对竖向承重结构进行选型时,首先考虑的是建筑物的高度和用途。不同结构体系的强度和刚度是不一样的,因而它们适应的高度也不同。一般说来,框架结构适用于高度低、层数少、设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;层数很多或设防烈度较高时,可用筒体结构。当建筑物的高度超出表中数值时,要进行专门的研究,采取有效的措施。选择结构体系应考虑的另一个因素是建筑物的用途。目前国内高层建筑按用途大体上可分三大类:住宅、旅馆及公共性建筑(办公、商业、科研、教学、医院等)。住宅建筑一般采用剪力墙结构。
水平承重结构的选型水平承重结构对保证建筑物的整体稳定和传递水平力有重要作用。水平承重结构选型通常有以下几种,平板体系、无梁楼盖、密肋楼盖和肋形楼盖。平板体系:平板体系采用单向板或双向板,常用于剪力墙结构或筒体结构。其优点是板底平整,可以不加吊顶,结构高度低,可以降低层高。但当跨度大时,采用平板较困难,一般非预应力平板不宜成过6m,预应力平板不宜超过9m,否则平板厚度过大,楼面重量太大。采用现浇预应力无粘结平板楼面可以减少板厚。无梁楼盖:在层高受限制情况下,公用建筑常采用无梁楼盖。无梁楼盖最好带现浇柱帽,以加强板柱连接的可靠性。无梁楼盖的合适跨度是:普通钢筋混凝土楼面6m以内;预应力混凝土楼面可达9m。密肋楼盖:密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制的情况下。筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖。当采用装配式楼板时,框架-剪力墙结构应加混凝土现浇面层。楼盖结构应满足:房屋高度超过50m时,框架—剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构;剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构。房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计的框架-剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构;6、7度抗震设计的框架-剪力墙结构可采用装配整体式楼盖;框架结构和剪力墙结构可采用装配式结构。同时对于现浇楼盖,混凝土强度等级不宜低于C25,也不宜高于C40。
下部结构的选型高层建筑的基础是高层建筑的重要组成部分。它将上部结构传来的巨大荷载传递给地基。高层建筑基础形式选择的好坏,不但关系到结构的安全,而且对房屋的造价、施工工期等有重大的影响。高层建筑基础形式通常有以下几种:(1)柱下独立基础:适用于层数不多、土质较好的框架结构。 (2)交叉梁基础:即双向为条形基础。适用:层数不多、土质一般的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构。(3)片筏基础:适用于层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用。当基岩埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深处有一定承载力和一定厚度的持力层时,选用片筏基础比选用桩基础可以节省投资和缩短工期。但片筏基础的刚度较弱,应注意对基础不均匀沉降、变形和裂缝进行验算。当地下水位很高时,还要进行抗浮验算。(4)复合基础:适用于层数较多或土质较弱时采用。CFG桩复合地基是高粘结强度复合地基代表,目前它已大量应用于高层建筑地基。它既可适用于条形、独立基础,也可用于筏基和箱形基础。可用于填土、饱和土及非饱和土粘性土。
4结语
高层建筑结构的选型与结构布置在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位,它们直接影响着结构的安全性与经济性。总的来说,高层建筑结构选型包含竖向承重结构选型、水平承重结构选型以及下部结构选型;结构布置包括结构平面布置、结构竖向布置及变形缝设置。设计中应根据房屋的高度、高宽比等多方面因素选取合理的结构体系,以上因素在结构选型方面应该重点考虑。
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关键词:建筑工程;工程造价;管理;应用
中图分类号:TU198 文献标识码: A
引言:随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,进而很好的促进了我国建筑行业的不断发展,在建筑发展的同时也很好的促进了工程的造价管理。在工程建设的过程中,其工程的造价在实践中往往是和工程技术有着直接的关系,并且工程的技术和施工方案等不同,都将会对工程的造价有着直接的影响。反言之,工程造价在某种程度上也会影响到工程的技术以及施工方案的采用。
1.关于工程技术和工程造价之间的关系
在建筑工程中,其工程的造价和技术之间有着密不可分的关系,并且二者之间是相互依存的关系。工程造价是工程技术在价格方面的一个体现,而且工程技术也是受制于工程造价的约束。所以二者之间的关系是相互影响的,同时也是共同的存在于一个项目当中。工程的设计过程中和工程的施工过程中对于造价的影响是最为显著的,工程的造价能够有效的控制实际,就是在优化设计方案的过程中以及建设基础方面,通过运用特定的措施以及方法从而使工程的项目产生的造价在核定的过程中其造价限额能够在合理的范围内进行波动。
2.关于设计过程中工程造价的管理内容
在建筑工程的设计过程中,其主要是在技术以及经济上面来对模拟工程的实施进行全面的一个安排,也是对工程建设过程中进行规划的一个过程。先进的技术以及经济合理的设计能够更好的使工程项目建设缩短工期、节约工程的投资以及提高工程的效益。以下主要是对技术形式的对比选用为例来进行分析。
在建筑工程中,其技术形式应该是根据上部结构体系的类型以及荷载的特点和地基图纸的条件等方面内容的要求。并且要根据地基压应力的分布情况,进而综合的考虑其技术经济指标之后来进行确定。不仅仅要考虑基础自身的用料造价,同时也应该要考虑基础工程的施工周期、承载能力、抗变形能力以及环保要求等方面的内容,并且见到地下水,为中等压缩性,地基的承载力主要是在每平方米为一千牛。如果不能够满足作为天然地基的承载力和变形要求,必须要进行地基处理,现提出了三种基础以及地基处理的方案:第一是基础采用后半基础,板的厚度是在一千毫米,基础底深埋负三点六米,地基处理主要是采用振冲碎石桩,桩的直径市政癌八百毫米,桩之间的距离是在一千八百毫米,其长度是在八米,处理之后地基的承载能力为一百八十千帕,经过概算核算整个基础工程造价是在二百八十五万,施工的周期是在五十天。第二是基础主要是采用十字交叉地梁片筏基础,地梁为六百乘以一千二,筏的厚度是在五百毫米,地基处理主要是DDC桩,桩的直径是在六百毫米,桩之间的距离是在一千毫米,其长度是在八米,在经过处理之后地基的承载能力为二百千帕,经过概算核算整个基础工程的造价是在三百万,施工的周期是在八十天。第三是主要是采用单柱桩基础承台,其桩体主要是采用现浇混凝土的方式来进行灌桩,其桩直径是在六百毫米,长度是在二十米,经过概算核算之后整个基础工程的造价是在二百八十万,施工的周期是在四十五天。
根据上述的三种基础方式全部能够满足地基的承载力以及变形功能方面的要求,第一种方案主要的优点就是造价低,基础整体性比较好,缺点就是整个地基的承载能力比较低,并且场地的环境的污染比较大。然而第二种方案的优点就是造价比较合适,基础整体的性能比较好,其缺点就是施工过程中的噪音比较大,只是能够白天进行施工,造成工程的施工周期长。第三种方案的优点就是单桩的承载能力比较好,整个基础沉降量比较低。
3.关于施工过程中的工程造价管理
在工程施工的过程中,其主要是将设计图纸以及原材料和半成品等设备变成工程实体的过程,同时也是建设项目使用价值实现的主要阶段。施工过程中的工程造价控制和管理主要是在工程全过程控制产生影响和作用相对来说比较小,反而是工程设计过程中对工程造价的控制管理,其主要是工程造价全过程控制中必不可少的控制阶段,因此我们要重视和加强对其管理控制,同时要充分的认识到对工程造价进行控制将会对建设企业或者是单位带来投资效益和经济效益。在实际的工程管理过程中采用有效的措施来加强施工过程中的造价管理,能够更好的对管好和用好资金提高效益具有着十分重要的作用。
3.1要不断的优化施工组织设计
在施工的过程中,要不断的优化施工组织设计,并且要合理的确定工程造价,归根结底就是工程造价管理的范围,同时也是经济和技术统一的管理过程。搞好施工组织设计是工程造价的一个重要内容,周密的组织施工、优化施工方案以及合理安全工程的工期总进度计划, 提高机械设备的使用情况以及提高施工管理水平从而使工程建设成本能够得到降低,所有的这些都可以通过施工组织设计来进行实现。其具体的优化施工组织设计以及合理的确定工程造价的措施主要是有着以下方面的内容:第一是要熟练的掌握工程的基础资料,并且要熟悉定额涵盖的内容。第二是要认真研究图纸和各种技术的资料,以此来对工程的每一个部位能够做到心中有数。在工程的施工方案进行确定的过程中,应该比较施工方案的经济合理性,尽量的选择使用比价经济的方案,以此来达到控制施工造价的目的。第三是要加强工程进度的控制,拖延工期时间的越长,那么管理的费用、人工的费用以及各种费用的支出也就会越大。比如某但那位施工住宅小区中,有两栋设计标准相同的住宅,同时进行开工,一栋的工期用了一年的实践,平均单价是在五百八十六元每平方。另外的而一栋用了一年半,平均的单价是在六百四十元每平方。所以要狠抓管理,控制住合理的工期,工程的造价便会得到有效的控制。合理的组织施工以及正确的安排施工工序时保证工期的重要条件。加强施工现场的组织协调,将大型中型以及小型的机械设备进行有效的结合使用,合理的确定材料、机械以及资金等方面的合理组合,进而搞好物资的合理使用,这样能够更好的避免不必要的重复工作,同时也有效的节省了人力、物资以及降低工程的成本。
3.2要合理的处理工程变革
在出现工程项目变革的过程中,如果处理不好将会出现争执,进而损害到业主或者是施工单位的利益。工程变更有的时候将会牵涉到工程的施工方案。如果施工图进行修改,那么通常是由设计单位进行修改,施工单位跟施工图中的技术要求进行实施,这时争议相对来说比较小,如果遇到了特殊的情况,不牵涉到施工图的变更,招标合同中没有明确的规定,仅仅因为施工单位为了采取措施而提出的变更,这部分变更则需要监理工程师来现场进行签证。
总结:总体来说,在建筑工程建设的过程中将工程的技术和工程经济进行有效的结合,通过技术的比较、经济分析以及效益的评价,才能够使技术先进和经济合理融入到工程的项目建设过程中,通过科学的技术手段达到良好的经济效益目的。作为一个造价人员应该要根据工程的技术要求,提出自己的施工方案,能够对不同的施工方案进行比较,并且根据自身单位的技术能力、资源情况以及自身的施工经验来做出各项内容所需的费用报价,这样才能够使自己在激励的市场中处于不败之地。
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【关键词】 建筑物;地基基础;施工;质量
1 前言
基础是一个建筑物与地基之间的连接体。建筑地基基础的施工在在建筑施工中至关重要,地基基础质量的好坏将直接影响到一个建筑物使用寿命,严重时将会使得建筑物倒塌,造成严重的工程事故。在进行地基基础施工的时候,应该根据施工场地的工程地质,结构类型,材料选用及机械器具等综合进行考虑,采用合理的施工技术,严格按照施工验收规范及操作要求等进行施工,以保证施工质量要求。
2 地基处理方法
对地基基础进行设计的时候应综合考虑基础上部结构、基础及地基三者之间的作用,必要的时候应采取有效的措施加强上部建筑的刚度及强度,增强上部建筑抵抗基础不均匀变形的能力。对于已经选定的地基处理方法,还应按照建筑物地基基础的设计等级,在施工场地上选择具有代表性的地方进行必要的试验测试,以检测地基处理方法设计参数,为施工或加固提供相关的参考。建筑施工中常见的地基处理方法有:(1)换填垫层处理法。其主要适用于浅层地基或者不均匀地基。(2)砂石桩法。主要适用于挤密松散粉土、砂土、粘性土等地基,提高地基的承载力降低其压缩性,同时也可以对液化地基进行处理。(3)强夯法。该方法主要适用于处理砂土、碎石、粘性土、素填土等地基。(4)振冲法。该方法主要分填料和不加填料两种。振冲法主要适用处理砂土、粉土、粉质粘土等地基。(5)高压喷射注浆法。其主要适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、人工填土等。(6)预压法。其主要适用于处理淤泥、冲填土等饱和粘性土地基。
3 地基施工常见质量问题
地基施工中常见的问题主要有以下几点:(1) 墙体开裂。建筑物建成以后一般都会出现一定的整体沉降和不均匀沉降,这种现象在软弱地基基础上尤其明显。小的沉降在建筑物控制范围以内,过大的不均匀沉降则会使得结构上部发生开裂。在多层砖混结构中,由于砖砌体及灰缝抗拉和抗剪强度较低,当结构地基基础发生不军训沉降时则会使得墙体上产生较明显的斜裂缝或者踏步式的裂缝,这在房屋的窗洞四角位置尤为明显。若房屋中部沉降大于端部,则结构低层窗口会出现面向中部沉降较大的对角斜裂缝。(2) 地基基础断裂或拱起。当地基基础的沉降差过大,或者基础设计和施工过程中存在问题,会使得地基基础的断裂。(3)建筑物下沉过大。当结构所处地基土较为软弱且地基基础设计不当或计算有误,则会导致整座结构下沉过大,使得结构室外水倒灌,建筑物无法使用。(4)地基土液化失效。地震来临的时候,饱和砂土或者粘土受到地震作用,土中空隙被水填满,空隙水压力迅速增加,土的有效应力迅速降低,当有效应力降低为零的时候,土就失去抗剪能力,土粒处于悬浮状态,此时地表缝隙中开始出现喷水冒砂,基础开始沉降甚至失稳,建筑物开始倾斜或破坏。
地基施工过程中以上常见的问题其产生的原因主要有以下几点:(1)地基土软弱。当地基土主要由淤泥、淤泥质土、冲填土等压缩性性土层构成的时候,这类地基土强度低,压缩性较大,容易引起建筑物不均匀沉降,造成建筑物开裂及倾斜。(2)地基土软硬不均。当建筑处于有池塘、山坡或者枯井等土段时,这类地基土软硬不均,沉降差过大会使得建筑物墙体开裂。(3)膨胀土、冻胀土地基。膨胀土吸水膨胀,失水收缩,是一种涨缩变形明显的粘性土。建造在这类土体上的建筑物由于重量轻,基础浅,急容易受胀缩影响,易产生裂缝,导致房屋开裂。(4)无完整的土质勘察资料。在对建筑基础进行设计的时候,未对地基土质进行详细勘察,勘察报告不能准确反映实际土体,没有探出局部土坑,枯井,这均会导致设计错误和地基基础事故。
4 相关措施分析
为避免建筑物不均匀沉降,可以在设计方面和施工方面采取相关措施,如在建筑物体型设计要简单,建筑平面转折、高度或荷载差异变化处,基础类型不同等地方应设置沉降缝。相邻的建筑物之间应保持一定的距离;墙上设置圈梁或者构造柱;采用联合基础或连续基础等。施工的时候应先对重房屋和高房屋进行施工,使之有一定的沉降再进行施工。对于软弱土层,应采取一些措施,诸如机械压实,挖去或者全部挖除软弱土层,换强度大的砂,碎石等。在地震来临的时候,为避免地基在地震时候出现破坏,可加强基础或者上部结构刚度,采用刚度较大的箱基础、筏基、钢筋混凝土条基等;一般可在基础上设置圈梁,基础连续梁等。
5 总结
随着社会经济的不断发展,建筑物逐渐向高层发展,而地基基础是整个建筑物的重要组成部分,其施工质量的好坏直接影响到整个工程的质量。在对地基基础进行施工时,人为因素是整个建筑施工的重点,施工技术人员技术能力及管理能力对于地基基础施工的有着重要的影响。在地基基础施工过程在中须加强施工人员的控制,以保证其施工质量。
参考文献
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