

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、<p> 某高層建筑基礎的設計與施工</p><p> The Design and Construction of a Foundation in High-rise Building</p><p> 2015 屆 土木工程 學院</p><p> 專 業(yè) 土木工程 </p>&l
2、t;p> 完成日期:2015年 6月 16日</p><p><b> 畢業(yè)設計任務書</b></p><p><b> 畢業(yè)設計開題報告</b></p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 第1章 緒論1</b&g
3、t;</p><p> 1.1 選題的意義1</p><p> 1.2 國內外的研究現狀1</p><p> 1.3 本論文研究內容及技術路線2</p><p> 第2章 工程概況4</p><p> 2.1 基本信息4</p><p> 2.2 土層參數4&
4、lt;/p><p> 第3章 樁基礎設計6</p><p> 3.1土的液化判別6</p><p> 3.2 確定樁的持力層、樁型和樁長9</p><p> 3.3 確定單樁豎向承載力9</p><p> 3.3.1 單樁極限承載力標準值9</p><p> 3.3.
5、2 樁端承載力特征值12</p><p> 3.4 確定樁數、布樁方式和承臺設計12</p><p> 3.4.1 假定承臺尺寸12</p><p> 3.4.2 樁數及布樁方式12</p><p> 3.5 復合基樁荷載驗算13</p><p> 3.6 樁基水平承載力驗算14&l
6、t;/p><p> 3.7 樁身結構配筋16</p><p> 3.8 承臺抗彎驗算20</p><p> 3.10 承臺抗剪驗算24</p><p> 3.11 沉降驗算25</p><p> 第4章 長螺旋鉆孔壓灌樁施工28</p><p> 4.1 施工技術簡
7、述28</p><p> 4.2 施工過程28</p><p> 4.2.1 施工機械28</p><p> 4.2.2 施工工藝流程28</p><p> 4.3 鋼筋籠下放不到指定位置的原因30</p><p> 4.4 承臺施工30</p><p> 4.
8、4.1 基坑開挖和回填30</p><p> 4.4.2 鋼筋和混凝土施工30</p><p> 4.5 樁基工程質量檢查和驗收31</p><p> 4.5.1 一般規(guī)定31</p><p> 4.5.2 施工前檢驗31</p><p> 4.5.3 施工檢驗31</p>
9、<p> 4.5.4 施工后檢驗32</p><p> 4.5.5 基樁及承臺工程驗收資料32</p><p> 第5章 結論與展望34</p><p> 5.1 結論34</p><p> 5.2 展望34</p><p><b> 參考文獻36</b&
10、gt;</p><p><b> 致 謝37</b></p><p> 附錄A:啟明星驗算38</p><p> 附錄B:外文翻譯41</p><p><b> 英文原文41</b></p><p><b> 中文譯文52</b>&
11、lt;/p><p> 附錄C:施工圖60</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 樁基礎又稱為樁基,由有樁與柱直接聯結的單樁基礎或樁頂聯結的承臺與設置于巖土中的樁共同組成的基礎。樁基礎是建筑、交通行業(yè)一種常用又古老的深基礎形式。近幾年來,樁基礎的設計理論和施工工藝的快速發(fā)展,為樁基礎的快速發(fā)展創(chuàng)造了的前所未有的有利條件
12、。樁基礎已成為一種常用的深基礎形式,例如在高層建筑、碼頭、橋梁和石油海洋平臺等建筑物。</p><p> 如今樁的種類、材料、形狀、施工機械、施工技術以及樁的設計理論和樁基的設計技術的迅速發(fā)展,都是得益于生產水平的不斷提高和科學技術的高速發(fā)展。</p><p> 本設計根據地質勘查報告進行樁型選擇和持力層確定,進行了如下設計內容:土的液化判別、確定單樁豎向承載力、確定樁數和布樁方式以及
13、承臺尺寸、復合基樁荷載驗算、樁的水平承載力驗算、樁身結構的配筋,然后是承臺的抗剪、抗彎和沖切驗算,最后是沉降的計算,并且使驗算相關結果符合規(guī)范的相關規(guī)定,本文最后使用啟明星進行驗算。</p><p> 關鍵詞: 樁基礎; 土層參數; 長螺旋鉆孔壓灌樁; 承臺 </p><p><b> Abstract</b></p><p> P
14、ile foundation also known as pile, by the pile foundation piles and columns by having a direct connection or coupling of the pile caps and set up base in the rock pile composed of. Pile foundation is a common and ancien
15、t form of deep foundation for construction, transportation. In recent years, the rapid development of design theory and construction technology of pile foundation, it creates a pile foundation for the rapid development o
16、f an unprecedented favorable conditions. Pile Foundation ha</p><p> Today the type of pile, the rapid development of materials, shape, construction machinery, building technology and design theory of pile a
17、nd pile foundation design and technology, rapid development thanks to the level of continuous improvement and the science and technology of production.</p><p> The type selection and design of pile bearing
18、stratum is determined according to the geological survey report, we carried out the following design elements: soil Liquefaction distinguish, determination of Vertical Bearing Capacity, determine the number of piles and
19、pile arrangement and size caps, composite foundation pile load checking, checking the level of the bearing capacity of pile, reinforcement pile structure. Then pile cap shear, bending and punching checking. And make chec
20、king relevant </p><p> Keywords: pile foundation; soil parameters; auger drilling grouting pile; caps</p><p><b> 第1章 緒論</b></p><p> 1.1 選題的意義</p>&l
21、t;p> 橋梁墩臺與地基之間或連接工業(yè)與民用建筑上部結構的過渡結構,我們稱之為基礎[1]。保證建筑物的正常使用是基礎的主要作用,通過把作用在上部結構的各種荷載均勻的傳到地基,并使地基建筑物允許的沉降變形值內[1]。因此,合理的地基基礎設計方案,必須根據上部結構受力體系的、地質勘探報告、對地下空間的使用要求方面要求。</p><p> 樹無根必死,萬丈高樓沒有一個合理的基礎必將傾覆?;A是建筑正常工作的保
22、證,沒有一個安全的基礎,建筑再好也是無用。</p><p> 基礎是一種隱蔽建筑,一般都埋置與地下幾十米深處,檢查維修顯得尤為困難,而且基礎一旦失事,所造成的損失是十分巨大的,并且想要進行補救措施是很困難。所以,基礎的設計、驗算顯得尤其重要了[2]。</p><p> 1.2 國內外的研究現狀</p><p> 基礎學是年輕的應用科學和古老的工程技術。早在古
23、代人類,就已經創(chuàng)建了自己的地基基礎工藝。如中國的長城、都江堰和其他古代遺址的情況[1]。</p><p> 隨著世界經濟的飛速發(fā)展,樁基技術在建筑、交通、港口、碼頭等行業(yè)已成為一種常用的深基礎形式。</p><p> 近年來,因為科學技術的快速發(fā)展,樁基礎的設計理念有了重大突破。</p><p> 早在1977年英國伯蘭教授做了《結構物和基礎的性狀》的報告,在
24、日本東京舉行的第九屆國際化“土力學和基礎工程”發(fā)布會上[3]。</p><p> 僅僅兩年后海恩教授和里教授等人使用Kisakiumion彈性理論和弘勒斯理想彈塑性模型的理論,總結出建立豎向大剛度樁 - 土復合樁基,樁數太多并沒有什么用,樁數的差異并沒太大作用在減少沉降這個問題上[3]。</p><p> 博勒斯提出讓樁完全發(fā)揮極限承載能力這個假設,他稱其為“樁筏基礎”,用來區(qū)別傳統(tǒng)的
25、“群樁基礎”[4]。</p><p> 上世紀80年代澳大利亞巖土工程專家普樂施H.G[4]提出了 一個計算公式僅僅用于減少沉降樁基礎,該公式是根據“筏·樁·土”這三者的相互作用的分析提出的,而他的著作《樁基礎的分析與設計》是樁基礎領域的經典之作。</p><p> 2005年瑞士聯邦科技學院研究者L.Laloui[4]發(fā)表了專著《熱交換樁形狀的實驗和數值研究》提出
26、了一種新型樁基礎——蓄能樁或者稱為熱交換樁。</p><p> 相較于國外樁基礎的發(fā)展,樁基礎在我國也得到了大力發(fā)展。</p><p> 從1962年以來,全國土力學與基礎工程會議陸陸續(xù)續(xù)在我國召開了十一屆,在我國各地陸陸續(xù)續(xù)建立一些地基基礎的實驗室,培養(yǎng)了一批具有專業(yè)化水準的施工隊伍[1]。</p><p> 1979年,童翊湘學者形成了一個初步想法,基于群
27、樁基礎工作機理的分析理論,該想法是沉降設計樁基得分不同的情況。</p><p> 1998年,在計算樁數和樁長的設計方法上,楊敏等人在樁基礎設計時提出了控制荷載設計值的設計方法,該方法的主要基于減少沉降樁設計理論,理論的主要思想是基礎中的樁主要還是起減少和控制沉降的作用,承擔部分荷載外是其的次要作用[5]。</p><p> 龔維明教授于1997年、2000年申請并獲得了“樁承載力測定
28、用荷載箱”及“樁承載力測定裝置”專利[5]。</p><p> 各國學者的不懈努力,使得樁基礎的設計思想、施工工藝不斷完善,在更多的建筑中得到應用,并不斷更新了樁基礎的設計思想、施工工藝。許多新的、具有創(chuàng)新性的設計方法和施工工法不斷問世,是的樁基礎具有了更多的優(yōu)勢,發(fā)展空間變得更大了。</p><p> 以下是相關研究成果[1]:</p><p> (1) 地
29、基處理技術與樁基礎技術相互滲透應用;</p><p> (2) 樁的形狀突破傳統(tǒng),出現了像壁板樁或稱壁樁等不規(guī)則的樁形;</p><p> 到目前為止,國內外學者從未對樁基礎停止過研究,在樁基礎設計理論方面做了大量的工作,并取得可觀的成果。合理的樁基礎能夠充分發(fā)揮地基承載力與材料的力學性能,能夠達到以最小成本實現撐起建筑的目的。隨著世界經濟的發(fā)展,樁基礎的應用定會越來越多,也會越來越廣
30、,而對于樁基礎的研究肯定會更上一層樓。</p><p> 1.3 本論文研究內容及技術路線</p><p> 本設計根據地質勘查報告進行樁型選擇和持力層確定,進行了如下設計內容:土的液化判別、確定單樁豎向承載力、確定樁數和布樁方式以及承臺尺寸、復合基樁荷載驗算、樁的水平承載力驗算、根據橋梁博士進行樁身結構的配筋,然后是承臺的抗剪、抗彎和沖切驗算,最后是樁基沉降的計算,并且使驗算相關結
31、果符合規(guī)范的相關規(guī)定,簡單敘述了長螺旋鉆孔壓灌樁的施工工藝以及一些問題在施工過程中比較容易出現的和解決方法,本文最后使用啟明星進行驗算。</p><p> 在附錄中給出了承臺尺寸及配筋詳、樁身配筋詳圖和鋼筋表,可以更直觀的了解本設計中承臺、樁身的結構及配筋詳情。施工圖采用平法繪制,采用A3圖紙。</p><p><b> 第2章 工程概況</b></p&g
32、t;<p><b> 2.1 基本信息</b></p><p> 某小區(qū)一般民用住宅,建筑總高89m,一共27層,結構類型為框剪結構,該項目使用±0.000為室內地坪,地下水位離地表-1.0m,建筑物重要系數為1.0。</p><p> 建筑抗震設防烈度為7級,安全等級為二級。</p><p> 已知柱所承受的
33、荷載效應標準組合分別為:豎向荷載,彎矩,水平剪力。</p><p> 荷載準永久組合,豎向荷載,彎矩,水平剪力。</p><p> 荷載基本組合,豎向荷載,彎矩,水平剪力;</p><p><b> 柱的截面尺寸為:。</b></p><p> 承臺地面埋深:2.0m。</p><p>&
34、lt;b> 2.2 土層參數</b></p><p> 建筑場地土物理指標如下表所示:</p><p> 表2-1 地基各土層物理力學指標</p><p><b> 續(xù)表2-1</b></p><p> 第3章 樁基礎設計</p><p><b>
35、3.1土的液化判別</b></p><p> 建筑場地土層一共有6層,根據設計規(guī)范,要對建筑場地進行土的液化判斷,根據判別結果采取相應的措施,以保證建筑的安全。</p><p><b> 初步判別: </b></p><p> 建筑所在區(qū)域土層屬于飽和粉土和砂土的時,可初步判別為不需要考慮液化影響或者土層不液化,當符
36、合下列條件之一時:在7度、8度和9度時,粉土的粘粒含量百分率分別不小于10、13和16時,可判別為不液化土;以下地質年代的土層7、8度時可判為不液化,地質年代為第四紀晚更新世(Q3)及其以前時;當建筑使用天然地基時,地下水位深度和上覆非液化土層的厚度符合下列條件之一時,可不考慮液化影響[6]:</p><p><b> (2-1)</b></p><p><b
37、> (2-2)</b></p><p><b> (2-3)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——該土層上覆非液化土層厚度(m),計算該土層液化是時宜將淤泥質土和淤泥層扣除[6];</p><p> ——建筑所在場地的地下水位深度(m)
38、,可按近期內年最高水位采用,最好應該按設計基準期內年平均最高水位采用[6];</p><p> ——土壤液化特征深度,按表3-1采用[6];</p><p> ——埋置基礎的深度(m),小于2m時,應按2m計算[6];</p><p> 表3-1 液化土特征深度(m)</p><p><b> 由土層資料得出:
39、</b></p><p> (1) 該建筑場地地基土上三層為第四紀新近沉積土,后三層為第三世紀沉積土可判別為不液化; </p><p> (2) 7度的抗震設防烈度,粉土,經討論后,取8.0;</p><p> (3) 地下水位為-1.0m。 </p><p><b> 初判結論:
40、</b></p><p> 擬建場地后三層土層可判定為不液化土,而需進行進一步液化判別的為建筑場地的上三層土層。</p><p><b> 細判:</b></p><p> 建筑場地地面以下15m內深度,用(2-4)計算:</p><p> () (2-4)</p>
41、<p> 超過15m深,用式(2-5)計算:</p><p> () (2-5)</p><p><b> 式中:</b></p><p> ——飽和土壤的標準貫入點深度(m)[7]; </p><p> ——建筑場地的地下水位深度(m),可按近幾內年地下水位最高的數值采用,最好
42、按設計基準期內年平均最高水位采用;本工程地下水采用常年最高水位1.0m[7];</p><p> ——建筑場地土層粘粒含量百分率,當小于3或為砂土時,應采用3[7];</p><p> ——在液化判別過程中,標準貫入錘擊數的臨界值[7];</p><p> ——在液化判別過程中,標準貫入錘擊數的基準值,可按《建筑建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010表4.
43、3.4采用[7]; </p><p> 液化指數計算公式[7]:</p><p><b> (2-6)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——地基的液化指數[7]; </p><p> ——分別為i點的標準貫入錘
44、擊數的實測值和臨界值[7]; </p><p> ——i點所代表的土層厚度(m),可采用與該標準貫入試驗點相鄰的上下兩標準貫入試驗點深度差的一半,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度[7];</p><p> ——i層單位土層厚度的層位影響權函數值(單位為)。若判別深度為15.0m,當該層中點深度不大于5m時應采用10,等于15m時應采用零值,5~15m時應按線性內插
45、法取值。若判別深度為20.0m,當該層中點深度不大于5m時應采用10,等于20m時應采用零值,5~20m時應按線性內插法取值[7]。</p><p> (1) 對該建筑場地土層初步判別:</p><p> 根據土層參數表中個土層的地質年代,土層4、5、6三層土層判別為不液化,前三層根據式進行如下判別:</p><p><b> 由基本信息可知,。&
46、lt;/b></p><p> 由《建筑抗震設計規(guī)范》4.3.3結合土層參數表得,對土層1,,;對土層2,,;對土層3,,。</p><p> 以上三層土的計算結果均不能滿足式(2-1)、式(2-2)、式(2-3)的要求,所以不能判定不液化的可能性。</p><p><b> (2) 細判。</b></p><
47、p> 對土層1,,土層為粉土,取,另由《建筑抗震設計規(guī)范》表4.3.4查的,故由式(2-4)算的標準貫入擊數臨界值,即</p><p> 因,故土層1判為不液化土。</p><p> 對土層2,,土層為粉土,取,另由《建筑抗震設計規(guī)范》表4.3.4查的,故由式(2-4)算的標準貫入擊數臨界值,即</p><p> 因,故土層2判為液化土。</p&
48、gt;<p> 對土層3,,土層為砂土,取,另由《建筑抗震設計規(guī)范》表4.3.4查的,故由式(2-4)算的標準貫入擊數臨界值,即</p><p> 因,故土層3判為不液化土。</p><p> 對土層4,,土層為砂土,取,另由《建筑抗震設計規(guī)范》表4.3.4查的,故由式(2-4)算的標準貫入擊數臨界值,即</p><p> 因,故土層4判為不液
49、化土。</p><p> 對土層5,,土層為砂土,取,另由《建筑抗震設計規(guī)范》表4.3.4查的,故由式(2-4)算的標貫擊數臨界值,即</p><p> 因,故土層5判為不液化土。</p><p> (3) 場地的液化等級判別</p><p> 從以初步判別和細判的結果可知,建筑場地各土層中只有土層2為輕微液化土,根據相關規(guī)定選取土
50、層水下厚度為土層2的標準貫入點的厚度代表值[6],即。根據式(2-6)的說明,取代入式(2-6)得:</p><p> 根據《建筑抗震設計規(guī)范》結合計算結果,可以判定該建筑場地土層地基液化等級為輕微。</p><p> 3.2 確定樁的持力層、樁型和樁長</p><p> 根據土層參數表分析可知,該項目單柱所承受的荷載使用天然地基基礎滿足設計要求很困難,所以
51、考慮使用承載能力比較大的樁基礎[8]。分析土層參數表,樁基礎的端持力層確定選第五層粉質粘土,該土層的物理性質良好,承載能力也比較好,性質穩(wěn)定,適合做持力層。根據地質勘探報告及上部結構傳下來的荷載等綜合情況選定承臺埋深2.0m,長螺旋鉆孔壓灌樁截面尺寸為Φ=400mm,樁長25m。</p><p> 3.3 確定單樁豎向承載力</p><p> 3.3.1 單樁極限承載力標準值&l
52、t;/p><p> (1) 由經驗公式估算: (3-1)</p><p><b> 式中,</b></p><p> ——單樁極限摩阻力標準值(kN)[9];</p><p> ——單樁極限端阻力標準值(kN)[9];</p><p> ——樁的橫斷面周長
53、(m)[9]; </p><p> ——樁的橫斷面底面積(m2)[9];</p><p> ——樁周各層土的厚度(m)[9];</p><p> ——樁周第i層土的單位極限摩阻力標準值(kPa)[9];&
54、lt;/p><p> ——樁底土的單位極限端阻力標準值(kPa)[9]。</p><p> 根據土層參數表及《建筑樁基技術規(guī)范》得:</p><p> 樁周長: </p><p> 樁橫截面積:
55、 </p><p> 樁端土極限承載力標準值查表得: </p><p> 樁側土極限摩擦力標準值:</p><p><b> 素
56、填土: </b></p><p> 粉質粘土: </p><p> 灰褐色粘土: </p><p> 灰褐色粉質粘土: </p><p> 黃褐色粉質粘土: </p><p><b> 計算結果:</b></p><p>
57、; (2) 使用橋梁博士計算如下</p><p> 使用橋梁博士進行相關計算,主要是為了根計算結果相比較,相當于驗算。使用的橋梁博士為同濟的一個計算軟件。</p><p> 輸入相關參數,計算單樁容許承載力。</p><p><b> 輸入數據如下:</b></p><p> 圖3-1 單樁承載力數據<
58、;/p><p><b> 計算結果如下:</b></p><p><b> 注:接下圖</b></p><p> 圖3-2 單樁承載力計算結果</p><p> 根據以上橋梁博士計算圖片,可以看出在25m的樁長,橋梁博士的結果為與手算結果兩者相差無幾,故手算結果可以使用。</p>
59、<p> 3.3.2 樁端承載力特征值</p><p> 由《建筑樁基技術規(guī)范》得:</p><p> 3.4 確定樁數、布樁方式和承臺設計</p><p> 3.4.1 假定承臺尺寸</p><p> 根據柱所承受的荷載大小及土層參數,初步假設承臺尺寸為,設計埋置深度為2.0m,高1.0m,上部結構傳下來的豎直
60、荷載為。</p><p><b> 承臺和土的自重:</b></p><p> 3.4.2 樁數及布樁方式</p><p> 根據以上設計資料,計算樁數大致范圍:</p><p> 取樁數為4根,布樁的方式見下圖,樁距:</p><p> 圖3-3 承臺尺寸圖</p>
61、<p> 根據布樁要求,取最邊上的樁中心到承臺邊緣的距離為0.4m。</p><p> 3.5 復合基樁荷載驗算</p><p> 由《建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008》(5.2.5-1)可知,考慮承臺效應的復合基樁豎向承載力特征值可按下列公式確定[9]:</p><p> 考慮地震作用時:
62、 (3-2)</p><p><b> (3-3)</b></p><p><b> 其中,</b></p><p> ——承臺效應系數,可按表5.2.5取值[9];</p><p> ——承臺下1/2 承臺寬度且不超過5m深度范圍內各層土的地基承載力特征值按厚度加權的平均值[9]
63、;</p><p> ——計算基樁所對應的承臺底凈面積[9];</p><p> ——為樁身截面面積[9];</p><p> ——為承臺計算域面積。對于柱下獨立樁基,A為承臺總面積[9];</p><p> ——地基抗震承載力調整系數,按現行國家標準《建筑建筑抗震設計規(guī)范》 GB 50011采用[9]。</p><
64、;p> 由樁間距與樁徑之比,承臺寬與樁長之比,查相關規(guī)定得:[9]。</p><p> 為承臺下1/2 承臺寬度且不超過5m 深度范圍內各層土的地基承載力特征值按厚度加權的平均值[8],故</p><p><b> ㎡</b></p><p><b> 由以上二式的:</b></p><p
65、> 按軸心豎向力計算得:</p><p> 按偏心豎向力計算得:</p><p> 滿足規(guī)范要求,可以采用。</p><p> 3.6 樁基水平承載力驗算</p><p> 由《建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008》(5.7.1)可知:受水平荷載的一般建筑物和水平荷載較小的高大建筑物單樁基礎和群樁中基樁應滿足下式[9]:&l
66、t;/p><p><b> (3-4)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——在荷載效應標準組合下,作用于基樁i 樁頂處的水平力[9];</p><p> ——單樁基礎或群樁中基樁的水平承載力特征值。()[9]。</p><p> 單樁
67、水平承載力特征值:</p><p><b> 群樁效應綜合系數:</b></p><p> 樁的相互影響效應系數:</p><p><b> 樁的水平變形系數:</b></p><p><b> 其中:</b></p><p> 查《建筑樁基技
68、術規(guī)范》可知,,可知單樁在地面處的水平位移為6mm[9]。假定樁身保護層厚度為,采用C30的混凝土。</p><p> 長螺旋鉆孔壓灌樁的配筋率:</p><p> 樁身換算的截面面積:</p><p><b> 樁身的計算寬度:</b></p><p><b> 樁身抗彎剛度:</b>&l
69、t;/p><p><b> 水平變形系數:</b></p><p> 換算深度:;時,取 </p><p> 查《建筑樁基技術規(guī)范》,設計樁頂面處的水平位移系數取0.940,取0.926,,樁頂約束設置為固接[9]。</p><p> 樁身水平承載能力特征值:</p><p> 樁的相互影響
70、效應系數:</p><p><b> ,取。</b></p><p><b> 群樁效應綜合系數:</b></p><p><b> 則:</b></p><p> 故 ,即水平承載力滿足規(guī)范要求。</p><p> 3.7 樁身結構配筋&l
71、t;/p><p> 使用橋梁博士進行樁身結構的配筋,輸入相關參數,得帶樁身彎矩、剪力、軸力設計值,然后根據樁身所承受的彎矩和剪力進行配筋。配筋完畢后,驗算配筋率,使其滿足規(guī)范的要求。樁身箍筋采用螺旋箍筋,根據結構配筋,并設置加強箍筋。</p><p> 用橋梁博士,輸入如下設計參數:</p><p> 圖3-4 輸入的數據</p><p>
72、;<b> 計算結果如下:</b></p><p><b> 注:接下圖</b></p><p> 圖3-5 計算結果</p><p> 由以上計算結果可知,,。</p><p> 根據以上結算結果配筋:</p><p><b> 樁按均勻方式配筋。&
73、lt;/b></p><p> 主筋選用HRB 400,強度設計值為360MPa,直徑16mm[12]。</p><p> 樁身混泥土保護層厚度設計為35mm[11]。</p><p> 螺旋筋級選用HPB 300,承臺下3.9m內箍筋需要加密,選用8@100mm,3.9m后樁長箍筋選用8@250mm;</p><p> 因為樁
74、長較長,需要設置加強箍筋,布置每2m設置一道,加強箍筋級別為HRB 335級,直徑12。</p><p> 各種鋼筋布置見樁身配筋詳圖。</p><p> 驗算樁身混凝土強度:</p><p> 樁身螺旋式箍筋間距在樁定一下5d范圍內不大于100,由《建筑樁基技術規(guī)范》[12]:</p><p><b> (3-6)<
75、/b></p><p> 查《建筑樁基技術規(guī)范》,</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 3.8 承臺抗彎驗算</p><p> 采用等厚度承臺,高,采用C25的混泥土,底面混凝土保護層厚度0.7m(承臺有效高度)[11],使用HPB 300級鋼筋,圓樁直徑換算為方樁的邊長0.4
76、m[1]。</p><p> (1) 各樁凈反力設計值:</p><p> 單樁凈反力(不計承臺和承臺上土重)的平均值為:</p><p> 邊角樁的最大和最小凈反力為:</p><p> 承臺y長方向配筋為:</p><p> 可選配23Φ16@100鋼筋,。</p><p>
77、承臺x短方向配筋為:</p><p> 可選配10Φ22@200鋼筋,。</p><p> (2) 計算最小配筋率</p><p><b> 受彎最小配筋率為 </b></p><p> (3) 承臺最小配筋面積</p><p> 因為所以承臺底面x方向配筋面積[12]。</p
78、><p> 選擇鋼筋23Φ16@100,實配面積為。</p><p> 因為 所以承臺底面y方向配筋面積按上述配筋即可。</p><p><b> 承臺配筋詳圖</b></p><p> 圖3-6 承臺配筋詳圖</p><p> 3.9 承臺的沖切驗算</p><p&
79、gt; (1) 柱對承臺的沖切驗算[9]:</p><p><b> 根據公式:</b></p><p><b> (3-7)</b></p><p><b> (3-8)</b></p><p><b> (3-9)</b></p>
80、;<p><b> 式(3-7)中,</b></p><p> ——作用于沖切破壞上的沖切力設計值(kN),即等于作用于樁的豎向荷載設計值F減去沖切破壞錐體范圍內各基樁底的凈反力設計值之和[9];</p><p> ——不計承臺及其上土重,在荷載效應基本組合作用下柱底的豎向荷載設計值[9];</p><p> ——不計承臺
81、及其上土重,在荷載效應基本組合下沖切破壞體內各基樁或復合基樁的反力設計值之和[9]。</p><p><b> 式(3-8)中,</b></p><p> ——柱沖切系數[9];</p><p><b> 式(3-9)中,</b></p><p> ——柱下獨立承臺受柱沖切的承載力[9];&
82、lt;/p><p> ——承臺混凝土抗拉強度設計值(kN)[9];</p><p> —— 承臺受沖切承載力截面高度影響系數,當h≤800mm時,取1.0,≥2000mm時,取0.9,其間按線性內插法取值[9];</p><p> ——承臺沖切破壞錐體的有效高度(m)[9];</p><p> ——沖跨比,,為沖跨,即柱邊或承臺變階處到樁
83、邊的水平距離,按圓樁的有效寬度進行計算。當λ<0.25時,取λ=0.25;當λ>1.0時,取λ=1.0[9];</p><p> ——由式(3-7)求得,均應滿足的要求[9];</p><p> ——分別為x、y方向柱截面的邊長[9];</p><p> ——分別為x、y方向柱邊至最近樁邊的距離[9]。</p><p>&l
84、t;b> 計算結果如下:</b></p><p><b> 沖切力設計值:</b></p><p><b> 承臺有效高度:</b></p><p><b> 沖跨比:</b></p><p> 柱對承臺的沖切系數:</p><p
85、><b> 柱的截面邊長:</b></p><p> 將以上計算結果帶入式(3-9),得:</p><p><b> ,滿足要求。</b></p><p> (2) 角樁沖切驗算:</p><p> 根據《建筑樁基技術規(guī)范》可知,四樁承臺,沖切應滿足[9]:</p>
86、<p><b> (3-10)</b></p><p> ; (3-11)</p><p> ; (3-12)</p><p><b> 式中,</b></p><p> ——作用于角樁頂的豎向
87、力設計值(kN)[9];</p><p> ——角樁的沖切系數[9];</p><p> ——角樁沖跨比,其值滿足0.2~1.0,[9];</p><p> ——從角樁內邊緣至承臺外邊緣距離(m),此處應取樁的有效寬度[9];</p><p> ——從承臺底角樁內邊緣引一沖切線與承臺頂面相交點,至角樁內邊緣的水平距離;當柱或承臺邊階處
88、位于該線以內時,取由柱邊或變階處與樁內邊緣連線為沖切錐體的錐線[9]。</p><p><b> 角樁反力設計值:</b></p><p><b> 沖跨比:</b></p><p> 柱對承臺的沖切系數:</p><p> 將以上計算結果帶入式(3-10),得:</p>&l
89、t;p><b> 滿足要求。</b></p><p> 3.10 承臺抗剪驗算</p><p> 斜截面受剪承載力可按下面公式計算[9]:</p><p><b> (3-13)</b></p><p><b> 式中:</b></p><
90、p><b> (3-14)</b></p><p><b> (3-15)</b></p><p> 按2根樁進行計算,邊上一排樁凈反力最大值。</p><p><b> 剪力:</b></p><p><b> 剪切系數:</b><
91、/p><p><b> 截面高度影響系數:</b></p><p> 將以上計算結果帶入式(3-13),得:</p><p><b> ,滿足要求。</b></p><p> 3.11 沉降驗算</p><p><b> 最終沉降計算公式:</b>
92、;</p><p><b> (3-16)</b></p><p><b> 式中,</b></p><p> ——樁基的最終沉降量(mm)[9];</p><p> ——采用布辛奈斯克解,按實體深基礎分層總和法計算出的樁基沉降量(mm);</p><p> ——按
93、分層總和法計算經驗系數,當無地區(qū)經驗時,可參考:非軟土地區(qū)和軟土地區(qū)樁端有良好持力層時,=1;軟土 地區(qū),且樁端無良好持力層時,當≤25m,=1.7;當>25m[9];</p><p> ——等效作用底面以下第I層土的壓縮模量(MPa);采用地基土自重壓力至自重壓力加附加應力作用時的壓縮模量[9];</p><p> ——樁端平面第j塊何在計算點至第層土,第層土底面的 距離(m)
94、[9];</p><p> ——樁端平面第j塊荷載計算點至第I層土,第層土底面深度范圍內平均附加應力系數,可按規(guī)范附錄G采用矩形基礎中心點沉降[9];</p><p> —— 角點法計算點對應的矩形荷載分塊數[9];</p><p> ——角點法計算點對應的第j塊矩形底面長期效應組合的附加力(kN)[9];</p><p> ——樁基
95、沉降計算深度范圍內所劃分的土層數[9];</p><p><b> 沉降計算經驗系數:</b></p><p><b> (3-17)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p><b> ——樁長(m);</b></p
96、><p><b> ——樁基等效系數。</b></p><p><b> 等效沉降系數:</b></p><p><b> (3-18)</b></p><p><b> (3-19)</b></p><p><b>
97、 式中,</b></p><p> ——反映群樁不同距徑比,長徑比,及承臺的長寬比等因素的系數,可查《基礎工程》的附錄Ⅳ表。,,分別為矩形承臺的長、寬及樁數[9];</p><p> ——矩形布樁時的短邊布樁數,當布樁不規(guī)則時可按,近似,當計算值小于1時,取=1[9];</p><p> 計算各層土的自重應力:</p><p&
98、gt; 各層地基附加應力計算:</p><p><b> (3-21)</b></p><p><b> (3-22)</b></p><p> (1)承臺底平均壓力:</p><p> (2)承臺底土的自重壓力:</p><p><b> (3)沉降計
99、算:</b></p><p> 查《建筑樁基技術規(guī)范》得樁基沉降計算經驗系數。</p><p> 根據相鄰兩樁中心間距與樁的直徑的比值、設計樁長與直徑的比值,以及承臺的設計長度與寬度的比值,按《建筑樁基技術規(guī)范》附錄E內插法查表確定、、[9]。</p><p> 表3-1 沉降計算表</p><p> 樁基沉降計算深度
100、采用應力比法確定[2],即。</p><p> 假定取,處土的自重應力:</p><p><b> 。</b></p><p> 所以,該基礎選擇計算沉降,</p><p><b> 由表3-1可得:</b></p><p> 由式(3-16)得:</p>
101、;<p> 樁基最終沉降量為,查《建筑樁基技術規(guī)范》得,高層建筑樁基最大沉降量允許值為200mm[9],故滿足要求。</p><p> 第4章 長螺旋鉆孔壓灌樁施工</p><p> 4.1 施工技術簡述</p><p> 長螺旋鉆孔壓灌樁是先灌注混凝土后插入鋼筋籠的一種灌注樁施工技術[14]。</p><p>
102、施工大致過程如下:先是利用長螺旋鉆機鉆孔慢慢的鉆進直到設計深度,本設計的樁基礎深度為25m;然后用混泥土泵車,將混泥土從長螺旋鉆機的鉆桿中間的混泥土輸送管道壓送出來,同時,一邊壓灌混泥土一邊提升鉆頭,直到混泥土壓灌完成;最后用配套的振動錘將鋼筋籠送入到鉆孔中,與混泥土形成灌注樁[8]。</p><p> 該施工工藝具有許多的優(yōu)點,如不需要泥漿護壁,減少了環(huán)境污染;施工時,不會產生很大的噪音,適合在生活區(qū)施工;施
103、工過程簡單,故而施工速度較快,工期短;經濟效益高,成本低[14]。</p><p><b> 4.2 施工過程</b></p><p> 4.2.1 施工機械</p><p><b> 長螺旋鉆機</b></p><p><b> 混泥土泵車</b></p&g
104、t;<p> 施工機械 振動錘</p><p><b> 吊車</b></p><p><b> 挖掘機</b></p><p> 4.2.2 施工工藝流程</p><p> 施工前準備→對樁點測量放線→長螺旋鉆機對位→檢查樁管、混泥土輸送管→開始鉆孔→鉆孔完成→泵
105、壓混凝土的同時提升鉆桿→插入鋼筋籠→移出相關機械。</p><p> (1) 鉆進成孔,混泥土灌注</p><p> 用長螺旋鉆機鉆至樁基礎的設計標高,并驗收合格后,用混泥土泵車進行混泥土壓灌。使用的混泥土應該進行坍落度實驗,使用的混泥土坍落度宜為220mm左右。使用粒徑應在5~16mm之間的骨料[14]。</p><p> (2) 鋼筋籠的制作及加工&l
106、t;/p><p> 因為鋼筋籠是后放如樁孔內的,故需要使用振動錘將鋼筋籠送入,在送入的過程中,會對鋼筋籠沖上一定的沖擊力,所以宜在樁端“尖”形上100mm左右位置用ф8鋼筋纏繞5圈并焊實,且在內側加入兩個“U”形的鋼筋,尺寸與主筋相同,并且十字交叉固定好(如圖4-1),以上兩個措施都是為了保證鋼筋籠能夠順利下方至孔底[14]。</p><p> 圖4-1 鋼筋籠制作示意圖</p&g
107、t;<p> (3) 鋼筋籠的插入</p><p> 待鋼筋籠制作完畢后,先將振動錘上振動桿與鋼筋籠連接好;然后使用吊車吊起振動錘與鋼筋籠,保持豎直;最后,先依靠振動錘和鋼筋籠的自重下沉,在下沉過程中要時刻注意鋼筋籠,提防鋼筋籠傾斜,當不能依靠自重下沉時,開啟振動錘,吊車同時下放鋼筋籠和振動錘,并且將鋼筋籠下放至指定標高,然后將振動桿拔出,拔出時不應停止振動,這樣可以保證混泥土與鋼筋籠結合密實
108、[14]。</p><p> 圖4-2 振動錘與鋼筋籠結合示意圖</p><p> 4.3 鋼筋籠下放不到指定位置的原因</p><p> 施工過程中,常常有鋼筋籠下放不到指定位置的情況,主要原因有以下幾點:</p><p> (1) 由混泥土引起的情況:混泥土骨料粒徑太大,以至于鋼筋籠鋼筋間間隙不能夠讓石子通過,導致鋼筋籠下
109、放不到位;混泥土坍落度過大,混泥土出現了離析現象。</p><p> (2) 插入鋼筋籠時引起的原因:在施工的過程中,施工人員沒有時刻注意鋼筋籠是否發(fā)生偏離,從而導致下放不到位。</p><p><b> 4.4 承臺施工</b></p><p> 4.4.1 基坑開挖和回填</p><p> 1.樁基承臺
110、施工順序宜先深后淺[9]。</p><p> 2.當承臺埋置較深時,應對鄰近建筑物及市政設施采取必要的保護措施,在施工期間應進行監(jiān)測[9]。</p><p> 3.基坑開挖前應對邊坡支護型式、降水措施、挖土方案、運土路線及堆土位置編制施工方案,若樁基施工引起超孔隙水壓力,宜待超孔隙水壓力大部分消散后開挖[9]。</p><p> 4.當地下水位較高需降水時,可
111、根據周圍環(huán)境情況采用內降水或外降水措施[9]。</p><p> 5.挖土應均衡分層進行,對流塑狀軟土的基坑開挖,高差不應超過1m[9]。</p><p> 6.挖出的土方不得堆置在基坑附近[9]。</p><p> 7.機械挖土時必須確?;觾鹊臉扼w不受損壞[9]。</p><p> 8.基坑開挖結束后,應在基坑底做出排水盲溝及集水
112、井,如有降水設施仍應維持運轉[9]。</p><p> 9.在承臺和地下室外墻與基坑側壁間隙回填土前,應排除積水,清除虛土和建筑垃圾,填土應按設計要求選料,分層夯實,對稱進行[9]。</p><p> 4.4.2 鋼筋和混凝土施工</p><p> 1.綁扎鋼筋前應將灌注樁樁頭浮漿部分和預制樁樁頂錘擊面破碎部分去除,樁體及其主筋埋入承臺的長度應符合設計要求,
113、鋼管樁尚應焊好樁頂連接件,并應按設計施作樁頭和墊層防水[9]。</p><p> 2.承臺混凝土應一次澆注完成,混凝土入槽宜采用平鋪法。對大體積混凝土施工,應采取有效措施防止溫度應力引起裂縫[9]。</p><p> 4.5 樁基工程質量檢查和驗收</p><p> 4.5.1 一般規(guī)定</p><p> 1.樁基工程應進行樁位、
114、樁長、樁徑、樁身質量和單樁承載力的檢驗[9]。</p><p> 2.樁基工程的檢驗按時間順序可分為三個階段:施工前檢驗、施工檢驗和施工后檢驗[9]。</p><p> 3.對砂、石子、水泥、鋼材等樁體原材料質量的檢驗項目和方法應符合國家現行有關標準的規(guī)定[9]。</p><p> 4.5.2 施工前檢驗</p><p> 1.施工
115、前應嚴格對樁位進行檢驗[9]。</p><p> 2.預制樁(混凝土預制樁、鋼樁)施工前應進行下列檢驗[9]:</p><p> (1)成品樁應按選定的標準圖或設計圖制作,現場應對其外觀質量及樁身混凝土強度進行檢驗;</p><p> (2)應對接樁用焊條、壓樁用壓力表等材料和設備進行檢驗。</p><p> 4.5.3 施工檢驗&
116、lt;/p><p> 1.預制樁(混凝土預制樁、鋼樁)施工過程中應進行下列檢驗[9]:</p><p> (1)打入(靜壓)深度、停錘標準、靜壓終止壓力值及樁身(架)垂直度檢查;</p><p> (2)接樁質量、接樁間歇時間及樁頂完整狀況;</p><p> (3)每米進尺錘擊數、最后1.0m 錘擊數、總錘擊數、最后三陣貫入度及樁尖標高
117、等。</p><p> 2.灌注樁施工過程中應進行下列檢驗[9]:</p><p> (1)灌注混凝土前,應按照《建筑樁基技術規(guī)范》第6 章有關施工質量要求,對已成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度進行檢驗;</p><p> (2)應對鋼筋籠安放的實際位置等進行檢查,并填寫相應質量檢測、檢查記錄;</p><p> (3
118、)干作業(yè)條件下成孔后應對大直徑樁樁端持力層進行檢驗。</p><p> 3.對于沉管灌注樁施工工序的質量檢查宜按本規(guī)范第9.1.1~9.3.2 條有關項目進行[9]。</p><p> 4.對于擠土預制樁和擠土灌注樁,施工過程均應對樁頂和地面土體的豎向和水平位移進行系統(tǒng)觀測;若發(fā)現異常,應采取復打、復壓、引孔、設置排水措施及調整沉樁速率等措施[9]。</p><p&
119、gt; 4.5.4 施工后檢驗</p><p> 1.根據不同樁型應按《建筑樁基技術規(guī)范》表6.2.4 及表7.4.5 規(guī)定檢查成樁樁位偏差[9]。</p><p> 2.工程樁應進行承載力和樁身質量檢驗[9]。</p><p> 3.有下列情況之一的樁基工程,應采用靜荷載試驗對工程樁單樁豎向承載力進行檢測,檢測數量應根據樁基設計等級、本工程施工前取得試驗
120、數據的可靠性因素,可按現行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ 106-2014確定[9]:</p><p> (1)工程施工前已進行單樁靜載試驗,但施工過程變更了工藝參數或施工質量出現異常時;</p><p> (2)施工前工程未按《建筑樁基技術規(guī)范》第5.3.1 條規(guī)定進行單樁靜載試驗的工程;</p><p> (3)地質條件復雜、樁的施工質量可靠性低;
121、</p><p> (4)采用新樁型或新工藝。</p><p> 4. 有下列情況之一的樁基工程,可采用高應變動測法對工程樁單樁豎向承載力進行檢測[9]:</p><p> (1)除《建筑樁基技術規(guī)范》第9.4.3 條規(guī)定條件外的樁基;</p><p> (2)設計等級為甲、乙級的建筑樁基靜載試驗檢測的輔助檢測。</p>
122、<p> 5.樁身質量除對預留混凝土試件進行強度等級檢驗外,尚應進行現場檢測。檢測方法可采用可靠的動測法,對于大直徑樁還可采取鉆芯法、聲波透射法;檢測數量可根據現行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ 106-2014確定[9]。</p><p> 6.對專用抗拔樁和對水平承載力有特殊要求的樁基工程,應進行單樁抗拔靜載試驗和水平靜載試驗檢測[9]。</p><p> 4
123、.5.5 基樁及承臺工程驗收資料</p><p> 1.當樁頂設計標高與施工場地標高相近時,基樁的驗收應待基樁施工完畢后進行;當樁頂設計標高低于施工場地標高時,應待開挖到設計標高后進行驗收[9]。</p><p> 2.基樁驗收應包括下列資料[9]:</p><p> (1)巖土工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設計變更單及材料代用通知單等;</
124、p><p> (2)經審定的施工組織設計、施工方案及執(zhí)行中的變更單;</p><p> (3)樁位測量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單;</p><p> (4)原材料的質量合格和質量鑒定書;</p><p> (5)半成品如預制樁、鋼樁等產品的合格證;</p><p> (6)施工記錄及隱蔽工程驗收文件;<
125、;/p><p> (7)成樁質量檢查報告;</p><p> (8)單樁承載力檢測報告;</p><p> (9)基坑挖至設計標高的基樁竣工平面圖及樁頂標高圖;</p><p> (10)其他必須提供的文件和記錄。</p><p> 3.承臺工程驗收時應包括下列資料[9]:</p><p>
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 淺析某高層建筑基礎設計
- 超高層建筑畢業(yè)設計--某高層建筑中央空調設計
- 某高層建筑筏板基礎設計、施工與檢測.pdf
- 畢業(yè)設計--高層建筑
- 高層建筑與別墅建筑畢業(yè)設計論文
- 高層建筑與別墅建筑畢業(yè)設計論文
- 畢業(yè)設計---高層建筑基坑支護設計
- 高層建筑畢業(yè)設計文獻綜述
- 某高層建筑的施工組織設計
- 高層建筑的地基基礎施工設計探討
- 畢業(yè)設計---高層建筑基坑支護設計.doc
- 高層建筑的節(jié)能設計與施工
- 暖通畢業(yè)設計---某高層建筑室內采暖系統(tǒng)設計
- 某高層建筑項目施工設計方案94791
- 淺析高層建筑基礎設計
- 高層建筑基礎設計的探討
- 某高層建筑給排水設計
- 某高層建筑結構的設計與分析
- 某高層建筑的結構選型與概念設計
- 淺談高層建筑的施工設計
評論
0/150
提交評論