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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇樁筏基礎論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]減沉樁;復合樁基;沉降計算
0前言
舟山群島存在大面積的海積、沖海積和山前沖海積平原,地基土存在厚10~50m的高壓縮性、低強度、大孔隙比和高含水量的淤泥質粘土層。在其頂部大多存在厚1~2m的粉質粘土(俗稱硬殼層),當量大面廣的多層住宅等建筑采用淺基礎時以該層為持力層,一般情況下地基承載力和軟弱下臥層承載力均能滿足要求。但由于軟土層太厚,將產生過大的沉降,不滿足使用要求,因此該地區1~6層建筑大部分均采用樁基礎,且多數采用預應力管樁,樁長達40~60m,甚至某公園一單層廁所也打了6根直徑0.4m、樁長30m的預應力管樁[1],因此基礎造價相對較高。和常規樁基相比,減沉樁的復合樁基可以減小沉降和降低造價,所以在上海、天津等軟土地區已有較多的應用,但在舟山還未曾用過。某3層辦公樓減沉復合疏樁基礎設計工程在舟山是首例,可為這項技術的推廣使用積累經驗。
1、減沉復合疏樁基礎工作機理
減沉復合疏樁基礎是在軟土天然地基承載力基本滿足要求的情況下,為了減小建筑物沉降采用疏布樁(樁距>6d,d為樁徑)的復合樁基礎,外荷載由樁和樁間同承擔,樁的截面較小,樁間距較大,以保證樁間土的荷載分擔足夠大。隨著上部結構荷載增加,荷載開始主要由樁承擔,樁、土間的變形以受基礎底壓力作用影響為主,受樁土相互作用影響次之,基礎底的樁和土沉降是相等的,而承載力的可靠度主要由淺基礎承載力作保證。
減沉樁設計為變形控制設計方法,主要對存在深厚軟土層的多層建筑的絕對沉降和整體傾斜、撓曲和結構支點間的差異沉降進行控制。減沉樁的工作機理很復雜,其受力性狀與常規樁距的樁基礎有明顯的不同,對此目前還研究得不夠,尤其現場足尺試驗資料不多,學術上有不同的觀點,爭論焦點之一是在正常使用條件下,減沉樁是在承載力特征值還是在極限承載力下工作或在兩者之間工作。本文[2]通過減沉樁模型試驗和有限元分析認為,樁在80%~90%的單樁極限承載力下工作;文[3],[4]建議樁承載力按0.9Qu設計(Qu為單樁極限承載力),按單樁極限承載力設計復合樁基可為充分發揮承臺底地基土的直接承載作用創造條件;文[5]認為,當淺基礎(承臺)產生一定沉降時,樁能充分發揮并始終保持其全部極限承載力,即有足夠的“韌性”;文[6]提出上海地區可令樁發揮極限承載力的樁與承臺摩擦樁基礎的設計建議;上海規范[7]規定,復合樁基、樁和同作用,當荷載達群樁極限狀態時,荷載全部由樁承擔,地基土不承受荷載,當荷載超過極限承載力時,超過的部分由基底地基土承擔。文中工程減沉樁復合樁基設計采用《建筑樁基技術規范》(JGJ94―2008)[8]中的設計方法,基底附加壓力按總荷載扣除單樁承載力特征值進行計算。
2工程概況
六橫沙浦一3層辦公樓,建筑面積1600m2,框架結構,上部結構荷載效應基本組合設計值32442kN,基礎埋深0.9m,地下水位0.9m,采用梁板式筏型基礎,平面尺寸39.24m×17.4m,板厚250mm,縱向地基梁500mm×650mm和500mm×800mm,橫向地基梁400mm×600mm,基礎平面見圖1,承臺構造見圖2。
3、天然地基沉降計算
(1)基底平均壓力為:
pk=Fk+Gk
A=32442P1135+68218×019×2068218=5312kPa
(2)軟弱下臥層承載力按下式驗算:
pz+pcz≤fazpz=lb(pk-pc)(b+2Ztanθ)(l+2Ztanθ)式中:pz為軟弱下臥層頂面附加壓力;pcz為軟弱下臥層頂面自重壓力,pcz=2413kPa;faz為經深度修正軟弱下臥層承載力特征值,faz=6216kPa;pc為基礎底面處自重壓力,pc=1711kPa;Z為基礎底面至軟弱下臥層頂面距離,Z=018m;θ為擴散角,由ZPb=018P1714=0105,Es1
PEs2=811P212=317,故θ=0°。計算得:
pz=39124×1714×(5312-1711)(1714+2×018×tan0°)(3914+2×018×tan0°)
=3611kPapz+pcz=3611+2413=6014kPa≤faz=6216kPa滿足要求。
(3)按分層總和法計算筏板基礎沉降:
s=ψsΣn1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)式中:ψs為沉降計算經驗系數,根據地基規范[13]由.Es=2146MPa查表得ψs=111;p0為荷載效應準永久組合的平均附加壓力,p0=33kPa;Esi為基底下第i層土壓縮模量;.αi,.αi-1為承臺等效面積角點平均附加應力系數;zi,zi-1為承臺底至第i,i-1層土底面距離。最終計算得出s=25414mm。
4、減沉樁復合疏樁基礎設計和沉降計算
由上述計算結果可知,采用天然地基的筏板基礎的基底壓力和軟弱下臥層承載力驗算均滿足要求,但沉降s=254.4mm,已超過各地規范[7,9,12]規定的地基變形容許值:上海規范[7]規定,多層框架結構天然地基筏板基礎中心點容許沉降為15~20cm;天津規范[9]規定,多層建筑容許沉降值為10~15cm;北京規范[12]規定,多層建筑框架結構長期最大容許沉降量為3~12cm。
為減少筏基沉降,采用減沉復合疏樁基礎,即在每一根柱下各布設一根預制樁,樁截面250×250,樁長21m,樁端持力層為層③含角礫粉質粘土,總樁數44根。
根據表1中的參數,單樁承載力特征值為:
Ra=uqsiaLi+qpaAp=376.5kN
減沉復合疏樁基礎底板中點最終沉降由兩部分組成:一是基礎底面土在附加壓力作用下的壓縮變形的沉降ss,二是樁對土影響產生的沉降ssp。
s=ψ(ss+ssp)(1)
式中ψ為沉降計算經驗系數,無當地經驗ψ取1.0。
由于基礎底面樁和土的沉降是相等的,式(1)是通過計算樁間土沉降的方法計算基底中點最終沉降量。
4.1基底地基土附加壓力產生的沉降ss
基底地基土附加壓力產生的沉降ss,是按Bouissinesg解計算土中附加應力,由單向壓縮分層總和法計算:
ss=Σui=1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)(2)承臺等效寬度為:
Bc=BAcPL(3)
式中:Ac為承臺底凈面積;B,L分別為承臺基礎平面的寬度和長度。經計算Ac=680m2,B=17.4m,L=39.24m,Bc=11.56m。
根據荷載效應準永久組合計算假想天然地基平均附加壓力p0
p0=ηp(F-nRa)/Ac(4)
式中:ηp為基樁刺入變形影響系數,取1.2;F為荷載效應準永久組合荷載值,F=33918kN;n為樁數,n=44。計算得出p0=30.6kPa。
基底附加壓力作用下的沉降計算見表2。
滿足σz=011σc確定的沉降計算深度zn=15m,由基底地基土附加壓力作用下產生的筏板基礎中點沉降ss=131.3mm。
4.2樁對土影響產生的沉降ssp
因減沉樁端阻力相對較小,同時l/d=84(d為樁徑),單樁沉降受樁端持力層性狀影響不大,所以忽略端阻力對基底地基土沉降的影響,僅考慮樁側阻力引起樁周土的沉降。按剪切位移傳遞法計算,當軟土層樁側剪切位移影響半徑按8d考慮時,可得到ssp的簡化公式:
ssp=280.qsu.Esi×d(SdPd)2(5)
式中:.qsu,.Es分別為樁身范圍內按厚度加權極限側阻力和平均壓縮模量;d為樁身直徑,方樁d=1.25b(b為單樁截面邊長);Sd/d為等效距徑比,方樁Sd/d=0.886A/(nb)。經計算.qsu=2318kPa,.Es=2179MPa,SdPd=14,ssp=318mm。
故減沉復合疏樁筏基中點沉降為:
s=ψ(ss+ssp)=1.0×(131.8+3.8)=135.6mm所以減沉復合疏樁筏基比筏板天然地基中點沉降(254.4mm)減小47%,且沉降值滿足規范要求。
5、結論
(1)計算的基礎中點沉降比天然地基沉降減小47%,說明設計少量減沉樁可使沉降滿足規范要求。從結構封頂后的沉降觀測知,其最大沉降量為45mm,預計最終沉降達128mm左右(假設封頂后沉降完成35%),當沉降速率0.01mm/d為沉降基本穩定標準時[10],預計沉降穩定時間不超過10年[11]。而不遠處類似土層的框架結構,采用十字交叉梁條形基礎,結構封頂后的最大沉降達105mm。
(2)該辦公樓周邊有多層住宅樓,道路下有自來水管線,當采用常規的預應力管樁或預制方樁時,無論是錘擊法或靜壓法沉樁都將產生擠土效應,擠土范圍達1~1.5倍樁長,所以要設置應力釋放孔等減少擠土效應,同時設置測斜孔監測深層土移來控制打樁速率,就會增加工程造價。而減沉樁樁間距很大,達15.2d~16.4d,大大減少了擠土效應,甚至可不用考慮樁施工的擠土效應。
(3)該工程與采用常規樁基比較,采用減沉復合樁基可減少樁數30%,降低造價35%(含防擠土措施和監測費用)。
參考文獻:
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[5]黃紹銘,高大釗.軟土地基與地下工程(第二版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.
[6]童翊湘.上海樁基礎的使用經驗和設計方法[J].華東電力設計院院刊,1979.
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[8]JGJ94―2008建筑樁基技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2007.
[9]天津市工程建設標準.DB29―20―2002巖土工程技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2002.
[10]JGJP8―2007建筑變形測量規范[S].
[11]陳皓彬.軟土地基建筑物沉降分析與計算[C]PP建筑地基研究文集.福州:福建省地圖出版社,2005.
[12]北京市標準.DBJ01―501―92北京地區建筑地基基礎勘察設計規范[S].
關鍵詞 樁基礎;軸向抗壓;靜載試驗
中圖分類號TU473 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)40-0022-02
在樁基工程設計中,如何正確評價和去定單樁承載力,是一個關系到設計是否安全與經濟的重要問題。但目前這個問題尚未很好解決。單樁垂直承載力可以通過靜載試驗、靜力觸探、動力觸探及本地區經驗等途徑來確定。其中垂直靜載試驗是各種確定單樁承載力方法中最基本和最可靠的方法。但樁的承載力是樁與土的共同工作問題,樁與土的應力傳遞比較復雜,加上天然土層千變萬化,所以,除靜載試驗外,其它方法都有不同程度的誤差。對于重要的工程,一般都應通過現場靜載試驗確定樁的軸向承載力。
1 一般要求
靜載試驗成果是否正確,試樁位置的選定十分重要,它與工程現場土質的均勻程度、地形、水深變化等因素有關,試驗前必須充分掌握資料,綜合考慮。一般應選于地基條件最不利處。試樁的數量應根據地質條件、樁的類型(樁材、樁徑、樁長)規定:總樁數在500根以下時,試樁不少于2根,每增加500根宜增加一根試樁。如地質條件復雜、樁型較多或其它原因,可按地區經驗酌情增減。試樁沉樁后到錦繡加載試驗的間歇期,對粘性土不少于2周,對砂土不少于3天,水沖沉樁一般不少于4周。
試驗加載裝置,一般采用油壓千斤頂。千斤頂的加載反力裝置可根據現場實際條件選取下列3種形式之一:
1)錨樁橫梁反力裝置(如圖1),錨樁的中心距一般不小于4d(d為樁徑或邊長),且大于2m,錨樁本身必須具備足夠強度,錨樁長度和橫梁尺寸按預計最大的試驗荷載的1.2~1.5倍進行設計,基準樁應穩固可靠,以包裝觀測的準確性,其與試驗樁的中心距一般不小于4d且大于2m,基準樁與錨樁的中心距一般不小于4d,且大于2m;
2)壓種平臺反力裝置,按壓重不小于預估試樁最大荷載的1.2倍考慮,壓重應在試驗開始前加上,并均勻尾骨地放置于平臺上,壓重平臺支墩邊與試樁的中心距一般不小于4d,且大于2m;
3)錨樁壓重聯合反力裝置(如圖1)由錨樁和重物共同承受千斤頂加載反力。
水上荷載試驗必須搭設試驗工作平臺,平臺應牢固可靠,并不得與試驗樁和基準樁相鏈接,其高度應高處試驗期間的最高水位或潮位,并考慮風浪影響。
荷載與沉降的量測儀表,荷載可用放置于千斤頂上的應力環、應變式壓力傳感器直接測定,或采用連于千斤頂的壓力表測定油壓,在根據千斤頂率定曲線換算荷載。試樁沉降一般采用百分表測量。
2 靜荷載試驗
2.1 試驗方法
1)試驗方法可采用快速維持荷載法(快速法)或慢速維持荷載法(慢速法),有經驗時也卡采用其它方法。
在荷載試驗中若需測定樁的軸向反力系數k(單位軸向力作用下的樁頂下沉重)時,應在永久荷載標準值到永久荷載與可變荷載標準值的組合值之間,至少往復加卸載3次,取趨于穩定的一次循環的首尾點進行計算。
2)加卸載均應為分級進行,宜采用等量分級。每級加載為預計量大試驗荷載的1/10~1/12,每級卸載為2倍加載級。
加載級時應使荷載平穩、連續、無沖擊和無超載。每級加卸載時間不宜少于1min。
4)慢速法試驗的沉降穩定標準為:樁頂的某及荷載作用下,1h內對應的沉降值小于0.1mm時可定為該級沉降達到穩定。
5)試驗中各項觀測數據應及時記錄或打印,并當場作數據正整理匯總。匯總后,應繪制荷載-沉降(Q-S)曲線,沉降-時間對數(S-1gt)曲線等。
6)慢速法試驗測讀時間為0min、5min、10min、15min和30min,以后每間隔30min測讀一次,直至大大送荷載維持時間的標準。
7)靜荷載試驗凡符合下列條件之一時可終止加載,并進行分級卸載。
2.2 樁極限荷載的確定方法
樁的極限荷載又叫樁的極限承載力,前者是對樁來說的,后者是對地基來說的。由于樁的破壞模式一般屬于刺入破壞,故不能給出明確的破壞荷載數值。對摩擦樁和端承樁極限荷載的確定,目前沒有爭論或爭論很小,而對摩擦一端承裝或端承一摩擦樁極限荷載的確定和分歧很大,而這種樁在工程實踐中又是最常見的。
1)當P-S曲線上陡降明顯時間、,取陡降段起始點(第二拐點)所對應的荷載為極限荷載。我過《建筑地基基礎設計規范》》GBJ7-89)和《公民建灌注樁基礎設計與施工規程》(JGJ4-80)宜采用這一方法;
2)波蘭樁基規范(PN-69/B-02482)。該法假定Q-S曲線在破壞時為拋物線,具體做法是:任選一組等量樁頂下沉重線,然后自這些線與Q-S曲線的焦點作相應的荷載線,再從每一荷載線與荷載橫軸的交點作出與橫軸成45°的斜線并與其次荷載線相交,這些交點大致落在一條直線上,此直線與荷載軸線的交點即為破壞荷載,當試樁未破壞時,可用該直線外延求取破壞荷載。
參考文獻
【關鍵詞】房建工程,地基處理,問題,解決策略
中圖分類號: TU47 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
房建地基處理,實踐性強,社會性廣,是一件復雜的系統工程。采取合理的房建地基技術,能夠切實保障土質軟弱的地基不變形,保障房屋不因水流作用而下陷,保障房屋不因地震等自然災害而輕易失穩,對房屋地基強度和穩定性有著非常關鍵的意義。
二、我國房建地基處理技術的發展現狀
地基處理技術按處理時間分類,包括臨時處理和永久處理;按地基處理深度分類,包括分淺層處理和深層處理;按處理方式分類,包括化學處理和物理處理。我國地基處理技術,在50年代自前蘇聯引進,與我國房建工程特點不斷融合,逐步形成了符合我國國情的地基處理技術新體系,許多處理技術措施已得到較為成熟的發展,部分創新技術在世界領域遙遙領先。新發展主要體現在以下兩個方面:
第一,研究開發出了深層攪料、塑料排水版法、石灰樁等方法,并在實踐工程中得到廣泛應用。建筑廢料和建筑垃圾,并不是直接處理后扔掉,采取廢物利用,加強資源的利用率。廢鋼渣被利用開發成鋼渣樁復合地基,而城市建筑垃圾則被利用開發成碴土樁復合地基,不但堅固,更能節約成本。這些措施,有利于提高資源利用率,減少污染,節省工程時間和工程成本,促進城市建設。
第二,創新了各種更符合社會發展和建筑要求的處理技術。比如托換技術,大剛度的柔性樁復合地基,鋼筋混凝土疏樁復合地基,鉆孔壓漿成樁法,這些新技術層出不窮。再比如,大直徑灌注樁越來越多地應用在軟土、黃土等地基建設中,少污染低成本,適合我國的土質,更夯實了地基。地基處理技術,因此不但有利于房建工程的質量保證,更有利于項目預算的降低。
三、常用的地基處理技術方法
1.預壓法
該法適用于軟黏土、粉土、雜填土、泥炭土地基,基本方式為預先對地基施加一定靜荷載,壓密地基土,然后卸除荷載。目的在于排除土體中的孔隙水,土體慢慢固結,提高軟弱地基的承載力,同時減少建成后的沉降量。該方法使用機具十分簡單,可以直接就地取材,而且工期短,造價低。地基土層的滲透特性、厚度以及預壓荷載的大小等因素,可按照地基固結理論對其計算預計,然后決定出預壓所需的時間。在具體施工過程中,應當嚴密監測地面沉降以及土中孔隙水壓力的消散情況,靈活控制預壓。
2.換土墊層法
適用于淺層軟弱地基及不均勻地基處理?;痉绞綖橥诔郎\層軟土,用強度較高、壓縮性較低并且沒有侵蝕性的材料,進行分層夯實。目的在于提高持力層的承載力,減少部分沉降,有效消除濕陷性和脹縮性,改善土的可液化性能。在寒冷地區,可采用砂墊層,有效防止地基土的凍脹。在膨脹土地基中,則可用來消除其脹縮作用。
3.振沖法
振沖法,也叫振動水沖法,適用于處理松散砂卵石、砂土、粉土、粉質黏土、素填土和雜填土等地基?;痉绞绞抢闷鹬貦C將振沖器吊起,啟動潛水電機帶動偏心塊,使振動器產生高頻振動,并啟動水泵,通過噴嘴噴射高壓水流,在邊振邊沖的共同作用下,把振動器沉到土中的預定深度,經過清孔之后,從地面向孔內逐段填入碎石,使其在振動作用下被擠密實,達到要求的密實度之后,就可以提升振動器,循環操作直到地面,在地基中形成一個大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基。目的在于提高軟弱地基的承載力,同時減少建成后的沉降量,此加固方法快速而經濟,非常有效。
4.強夯法
基本方式是在地基表面施加振沖力以擊實淺層土,通過質量8到10kg的重錘從10到20m的高度自由下落所產生巨大的夯實能,對土體產生很大沖擊力,夯實土體。目的在于提高土體強度,同時降低壓縮性。適用于砂性土、非飽和黏性土及雜填土地基,對于非飽和的黏性土地基,可連續夯擊或分遍間歇夯擊。該法可用在陸上施工和水下夯實,操作簡單,工期短,成本低,加固效果好。但施工噪聲大,震動大,不利于周邊現有建筑物,因此不適合房屋密集區。
5.樁基礎處理法
樁基礎處理法,比較古老,在樁型創新和施工工藝進步方面,其發展進步突飛猛進。樁基礎形式很多,適用性和實用性大不相同,是地基處理技術中非常重要的組成部分。
(一)土樁及灰土樁,廣泛應用于我國華北和西北地區,是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工復合地基?;痉绞绞窃诨A底面形成若干個樁孔,再填入土或灰土,并進行分層夯實,實現地基承載力、水穩性的提高。此法適用于處理地下水位以上,深度5到15m的濕陷性黃土或人工填土地基??捎脕硐凉裣菪渣S土地基的濕陷性,但是對于地下水位以下或是含水量超過25%的地基土,則不宜采用此法。
(二)砂樁屬于散體樁復合地基,適用于擠密松散砂土、素填土、粉土、黏性土、雜填土等地基,又稱擠密砂樁或砂樁擠密法。基本方式是通過振動、沖擊或水沖在軟弱地基中成孔后,然后把砂擠入土中,形成大直徑的密實砂柱體的加固地基。砂樁法。對于飽和黏土地基,應通過現場試驗后再確定是否采用,如果工程對變形控制要求不嚴的話,可用此法。此法還可用于可液化的地基處理。
(三)水泥粉煤灰樁是高黏結強度樁,由水泥、粉煤灰、高黏結強度樁、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成,同樁間土、褥墊層一道組成復合地基,適用于砂土、粉土、雜填土、黏土、淤泥質土等地基,可應用于獨立基礎、條形基礎和筏基。對淤泥質土,則需要按照地區經驗或現場試驗,來確定其適用性。此方法適用性比較廣,承載力提高幅度比較大,施工操作簡便,工期短。
(四)混凝土樁,即用包括普通鋼筋混凝土和預應力混凝土在內的混凝土制成的樁,樁的截面有方形、矩形、圓形和環形等,其中方形截面樁和環形截面樁最常用?;炷翗稇妹鎻V,施工便捷,可操作性較強,樁體強度較高,耐久性良好,造價成本低,適用很多地基土處理,廣泛用于水利建筑、工業建筑、民用建筑和橋梁的基礎工程,也可用在邊坡及基坑支護的抗滑或隔水工程。
另外,除了以上五種地基處理技術方法,還有其它方法。降低地下水位法及電滲法,基本方式是排水固結處理地基。擠孔內夯擴樁法、密砂石樁法、夯實水泥土樁法、爆破擠密法、深層攪拌法,該類方法都是利用振動、擠壓,減小被壓地基土體孔隙比,提高強度。加筋土法、樹根樁法、錨固法,此類方法都是通過改善土體的工程性質,實現地基承載力的提高和沉降的減少,增強地基的穩定性。
四、房建地基處理中的常見問題及解決策略
1.常見處理問題
地基處理技術正在飛速發展中,但實踐工作中仍然存在若干亟需改善的不足之處,主要體現為以下四個方面:
(一)前期準備工作不充足
房建工程前,施工企業應詳細勘察房建施工場所的地理環境,全面了解其土質、水文、地貌、地形等各情況,對相關影響因素進行一一備案,同時尋求對措,預測潛在風險,提出預防策略。實踐工程中,由于工期緊任務重,許多施工企業并沒做好充足的前期準備工作,施工過程中面臨突況,不得不停工考察,浪費工程時間,加大項目成本。
(二)降水防預工作不到位
降水是房建工程施工企業應重視的問題,降雨量的多少和降雨的時間對工程項目的質量和進度有著直接的影響。但實踐工程中,降水預防工作通常被忽視,防預措施沒有或者不到位,一旦發生大量降水,將對房建工程造成極大破壞。另外,降雨的數據分析不夠準確,將對地下水水位變化產生不利影響,形成對地基的潛在威脅。
(三)全面性勘察的缺失
房建項目施工中,應隨時監測周圍環境的變化及地基問題,這些變化和因素短期內不會對宏觀施工環境造成重大改變,但會最后累積成大變化,成為大問題。但在實踐工程中,施工企業過于注重工程的工期及經費,輕視全面性勘查的意義,構成工程項目的潛在威脅。
(四)地基障礙物的調查力度不夠
在房建地基的建設中,有時會遇到電力及通訊中使用的各種管道,這就是地基障礙物。施工企業應該重視這方面的布置,及時采取措施,繪制草圖,尋找新的解決方案,否則,可能導致其他部門的干預和居民的反感,影響工程項目的正常運行。
2.解決策略
(一)施工前,應當仔細勘察周圍的地形、地貌、水文及土質等環境因素,并將資料整理做好備案,留作備用。還應全面勘察周圍的建筑物和施工條件,為處理技術做好前期準備工作。
(二)應了解工程所在地區的降雨情況,對降雨季節和降雨量進行準確的參數分析,采取相應的措施,做好針對性的水層漏水預防工作。還應充分考慮降雨時對地下水位可能造成的影響,杜絕地基坍塌發生,杜絕不必要的損失。
(三)全面分析工程項目的實際情況,選擇最優方案,重視施工中的細節問題,建立統籌規劃的分析方法,全面管理施工的各個方面,不可過分注重工期而忽略工程質量。
(四)房建施工前,應詳細勘察地基障礙物,減少對施工過程所造成的干擾。還應對施工質量進行嚴格把關,全面分析施工過程中的各影響因素,嚴格審核,實現全面監督。
五、結束語
對房建地基進行處理中,應對施工現場合理分析,采取適當的地基處理技術,發現問題,采取針對性策略,進行妥善處理。應當按照質量標準要求,進行房建地基處理工作,從大環境著手,重視細節,確保穩定夯實的地基,從根基上為工程項目的施工做好鋪墊,高效率低成本地完成工程任務和要求。
參考文獻:
[1]朱治國.地基處理技術綜述.[期刊論文]《科技情報開發與經濟》.2011
關鍵詞:高層建筑;結構設計;選型結構;
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:
選型工作具有很強的綜合性包含大量確定與不確定的因素,受諸多條件和因素影響,高層結構是否合理、經濟的關鍵,隨著建筑高度和功能的發展需要而不斷發展變化。除了要考慮工程造價和投資能力,還要考慮所選結構型式對建筑功能的適應性,施工條件,技術能力,施工工期,建筑材料和能源供應,建筑美學要求包括建筑群及其環境的配合建設場地的地形地貌自然災害等等。
1高層建筑結構選型的相關概述
高層建筑的結構體系主要有框架結構,異型柱框架結構,框架一剪力墻結構,剪力墻結構,部分框支剪力墻結構,筒體結構(框架一核心筒結構,筒中筒結構),以及混合結構,即由多種材料構件如鋼筋混凝土構件、鋼構件、組合結構構件(鋼管混凝土構件、型鋼混凝土構件及組合梁等)構成的結構。主要分為:(1)一般高層建筑結構體系。一般高層建筑結構體系包括框架體系、剪力墻體系、框架-剪力墻體系、框架-筒體體系、框筒體系、筒中筒體系等結構體系。(2)復雜高層建筑結構體系。復雜高層建筑結構體系一般是指帶轉換層結構體系、連體結構體系、懸挑結構體系、帶加強層結構體系、平面不規則結構體系等。(3)新穎高層建筑結構體系。近年來,出現了一些新穎的高層建筑結構體系。其中具有代表性的有束筒體系、巨型框架體系、脊骨體系等結構體系。
2高層建筑結構選型的重要性
高層建筑與城市社會發展的關系密切我國城市化進程及人口的持續增長導致城市人口急劇上升,城市居住、生產、生活用地日趨緊張。為節約及充分利用城市土地資源,減少拆遷費、市政工程費和復雜地形處理費,提高城市社會吸納能力及其綜合效益,緩解城市膨脹及城市房屋的嚴峻供需矛盾,改善城市環境與調節心理等城市社會性問題,高層建筑的數量仍將在全國各大中城市持續增長,且其規模、高度、復雜性及建設速度也將呈上升趨勢。
高層建筑結構復雜性提高現代高層建筑體形與平立面空間分布日益復雜,高度、規模、投資日益增大,要求性能更先進、更優化的結構系統形式與之相適應。主要表現為:(1)需求多元化、功能綜合化的趨勢,必然要導致高層建筑方案平立面形狀與內部空間分布等多樣化、個性化與復雜化,為增大建筑凈空高度,很多一般多高層建筑中不存在的新問題與矛盾開始出現,對結構系統形式的要求提高。(2)隨著高度與規模等增大,高層建筑投資增加、工期增長,其結構系統優化的必要性及可優化的空間與效益將更明顯。結構優化,首先是其形式的優化,然后才是其布局與構件參數的優化。(3)高層建筑需考慮的影響因素日益復雜、系統、綜合和多變,選型需要的知識信息愈加龐大,選型結果受人為因素的影響也將增大。
3高層建筑結構選型的若干思考
豎向承重結構的選型在對豎向承重結構進行選型時,首先考慮的是建筑物的高度和用途。不同結構體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架結構適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架—剪力墻結構和剪力墻結構可以滿足大多數建筑物的高度要求;層數很多或設防烈度較高時,可用筒體結構。當建筑物的高度超出表中數值時,要進行專門的研究,采取有效的措施。選擇結構體系應考慮的另一個因素是建筑物的用途。目前國內高層建筑按用途大體上可分三大類:住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業、科研、教學、醫院等)。住宅建筑一般采用剪力墻結構。
水平承重結構的選型水平承重結構對保證建筑物的整體穩定和傳遞水平力有重要作用。水平承重結構選型通常有以下幾種,平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其優點是板底平整,可以不加吊頂,結構高度低,可以降低層高。但當跨度大時,采用平板較困難,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板厚度過大,樓面重量太大。采用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:在層高受限制情況下,公用建筑常采用無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架-剪力墻結構應加混凝土現澆面層。樓蓋結構應滿足:房屋高度超過50m時,框架—剪力墻結構、筒體結構及復雜高層建筑結構應采用現澆摟蓋結構;剪力墻結構和框架結構宜采用現澆結構。房屋高度不超過50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻結構宜采用現澆樓蓋結構;6、7度抗震設計的框架-剪力墻結構可采用裝配整體式樓蓋;框架結構和剪力墻結構可采用裝配式結構。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C25,也不宜高于C40。
下部結構的選型高層建筑的基礎是高層建筑的重要組成部分。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不但關系到結構的安全,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑基礎形式通常有以下幾種:(1)柱下獨立基礎:適用于層數不多、土質較好的框架結構。 (2)交叉梁基礎:即雙向為條形基礎。適用:層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構。(3)片筏基礎:適用于層數不多土質較弱或層數較多土質較好時用。當基巖埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深處有一定承載力和一定厚度的持力層時,選用片筏基礎比選用樁基礎可以節省投資和縮短工期。但片筏基礎的剛度較弱,應注意對基礎不均勻沉降、變形和裂縫進行驗算。當地下水位很高時,還要進行抗浮驗算。(4)復合基礎:適用于層數較多或土質較弱時采用。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形、獨立基礎,也可用于筏基和箱形基礎??捎糜谔钔?、飽和土及非飽和土粘性土。
4結語
高層建筑結構的選型與結構布置在結構抗震概念設計中占有極其重要的地位,它們直接影響著結構的安全性與經濟性??偟膩碚f,高層建筑結構選型包含豎向承重結構選型、水平承重結構選型以及下部結構選型;結構布置包括結構平面布置、結構豎向布置及變形縫設置。設計中應根據房屋的高度、高寬比等多方面因素選取合理的結構體系,以上因素在結構選型方面應該重點考慮。
參考文獻
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關鍵詞:建筑工程;工程造價;管理;應用
中圖分類號:TU198 文獻標識碼: A
引言:隨著我國經濟的不斷發展以及人們生活水平的不斷提高,進而很好的促進了我國建筑行業的不斷發展,在建筑發展的同時也很好的促進了工程的造價管理。在工程建設的過程中,其工程的造價在實踐中往往是和工程技術有著直接的關系,并且工程的技術和施工方案等不同,都將會對工程的造價有著直接的影響。反言之,工程造價在某種程度上也會影響到工程的技術以及施工方案的采用。
1.關于工程技術和工程造價之間的關系
在建筑工程中,其工程的造價和技術之間有著密不可分的關系,并且二者之間是相互依存的關系。工程造價是工程技術在價格方面的一個體現,而且工程技術也是受制于工程造價的約束。所以二者之間的關系是相互影響的,同時也是共同的存在于一個項目當中。工程的設計過程中和工程的施工過程中對于造價的影響是最為顯著的,工程的造價能夠有效的控制實際,就是在優化設計方案的過程中以及建設基礎方面,通過運用特定的措施以及方法從而使工程的項目產生的造價在核定的過程中其造價限額能夠在合理的范圍內進行波動。
2.關于設計過程中工程造價的管理內容
在建筑工程的設計過程中,其主要是在技術以及經濟上面來對模擬工程的實施進行全面的一個安排,也是對工程建設過程中進行規劃的一個過程。先進的技術以及經濟合理的設計能夠更好的使工程項目建設縮短工期、節約工程的投資以及提高工程的效益。以下主要是對技術形式的對比選用為例來進行分析。
在建筑工程中,其技術形式應該是根據上部結構體系的類型以及荷載的特點和地基圖紙的條件等方面內容的要求。并且要根據地基壓應力的分布情況,進而綜合的考慮其技術經濟指標之后來進行確定。不僅僅要考慮基礎自身的用料造價,同時也應該要考慮基礎工程的施工周期、承載能力、抗變形能力以及環保要求等方面的內容,并且見到地下水,為中等壓縮性,地基的承載力主要是在每平方米為一千牛。如果不能夠滿足作為天然地基的承載力和變形要求,必須要進行地基處理,現提出了三種基礎以及地基處理的方案:第一是基礎采用后半基礎,板的厚度是在一千毫米,基礎底深埋負三點六米,地基處理主要是采用振沖碎石樁,樁的直徑市政癌八百毫米,樁之間的距離是在一千八百毫米,其長度是在八米,處理之后地基的承載能力為一百八十千帕,經過概算核算整個基礎工程造價是在二百八十五萬,施工的周期是在五十天。第二是基礎主要是采用十字交叉地梁片筏基礎,地梁為六百乘以一千二,筏的厚度是在五百毫米,地基處理主要是DDC樁,樁的直徑是在六百毫米,樁之間的距離是在一千毫米,其長度是在八米,在經過處理之后地基的承載能力為二百千帕,經過概算核算整個基礎工程的造價是在三百萬,施工的周期是在八十天。第三是主要是采用單柱樁基礎承臺,其樁體主要是采用現澆混凝土的方式來進行灌樁,其樁直徑是在六百毫米,長度是在二十米,經過概算核算之后整個基礎工程的造價是在二百八十萬,施工的周期是在四十五天。
根據上述的三種基礎方式全部能夠滿足地基的承載力以及變形功能方面的要求,第一種方案主要的優點就是造價低,基礎整體性比較好,缺點就是整個地基的承載能力比較低,并且場地的環境的污染比較大。然而第二種方案的優點就是造價比較合適,基礎整體的性能比較好,其缺點就是施工過程中的噪音比較大,只是能夠白天進行施工,造成工程的施工周期長。第三種方案的優點就是單樁的承載能力比較好,整個基礎沉降量比較低。
3.關于施工過程中的工程造價管理
在工程施工的過程中,其主要是將設計圖紙以及原材料和半成品等設備變成工程實體的過程,同時也是建設項目使用價值實現的主要階段。施工過程中的工程造價控制和管理主要是在工程全過程控制產生影響和作用相對來說比較小,反而是工程設計過程中對工程造價的控制管理,其主要是工程造價全過程控制中必不可少的控制階段,因此我們要重視和加強對其管理控制,同時要充分的認識到對工程造價進行控制將會對建設企業或者是單位帶來投資效益和經濟效益。在實際的工程管理過程中采用有效的措施來加強施工過程中的造價管理,能夠更好的對管好和用好資金提高效益具有著十分重要的作用。
3.1要不斷的優化施工組織設計
在施工的過程中,要不斷的優化施工組織設計,并且要合理的確定工程造價,歸根結底就是工程造價管理的范圍,同時也是經濟和技術統一的管理過程。搞好施工組織設計是工程造價的一個重要內容,周密的組織施工、優化施工方案以及合理安全工程的工期總進度計劃, 提高機械設備的使用情況以及提高施工管理水平從而使工程建設成本能夠得到降低,所有的這些都可以通過施工組織設計來進行實現。其具體的優化施工組織設計以及合理的確定工程造價的措施主要是有著以下方面的內容:第一是要熟練的掌握工程的基礎資料,并且要熟悉定額涵蓋的內容。第二是要認真研究圖紙和各種技術的資料,以此來對工程的每一個部位能夠做到心中有數。在工程的施工方案進行確定的過程中,應該比較施工方案的經濟合理性,盡量的選擇使用比價經濟的方案,以此來達到控制施工造價的目的。第三是要加強工程進度的控制,拖延工期時間的越長,那么管理的費用、人工的費用以及各種費用的支出也就會越大。比如某但那位施工住宅小區中,有兩棟設計標準相同的住宅,同時進行開工,一棟的工期用了一年的實踐,平均單價是在五百八十六元每平方。另外的而一棟用了一年半,平均的單價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,工程的造價便會得到有效的控制。合理的組織施工以及正確的安排施工工序時保證工期的重要條件。加強施工現場的組織協調,將大型中型以及小型的機械設備進行有效的結合使用,合理的確定材料、機械以及資金等方面的合理組合,進而搞好物資的合理使用,這樣能夠更好的避免不必要的重復工作,同時也有效的節省了人力、物資以及降低工程的成本。
3.2要合理的處理工程變革
在出現工程項目變革的過程中,如果處理不好將會出現爭執,進而損害到業主或者是施工單位的利益。工程變更有的時候將會牽涉到工程的施工方案。如果施工圖進行修改,那么通常是由設計單位進行修改,施工單位跟施工圖中的技術要求進行實施,這時爭議相對來說比較小,如果遇到了特殊的情況,不牽涉到施工圖的變更,招標合同中沒有明確的規定,僅僅因為施工單位為了采取措施而提出的變更,這部分變更則需要監理工程師來現場進行簽證。
總結:總體來說,在建筑工程建設的過程中將工程的技術和工程經濟進行有效的結合,通過技術的比較、經濟分析以及效益的評價,才能夠使技術先進和經濟合理融入到工程的項目建設過程中,通過科學的技術手段達到良好的經濟效益目的。作為一個造價人員應該要根據工程的技術要求,提出自己的施工方案,能夠對不同的施工方案進行比較,并且根據自身單位的技術能力、資源情況以及自身的施工經驗來做出各項內容所需的費用報價,這樣才能夠使自己在激勵的市場中處于不敗之地。
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【關鍵詞】 建筑物;地基基礎;施工;質量
1 前言
基礎是一個建筑物與地基之間的連接體。建筑地基基礎的施工在在建筑施工中至關重要,地基基礎質量的好壞將直接影響到一個建筑物使用壽命,嚴重時將會使得建筑物倒塌,造成嚴重的工程事故。在進行地基基礎施工的時候,應該根據施工場地的工程地質,結構類型,材料選用及機械器具等綜合進行考慮,采用合理的施工技術,嚴格按照施工驗收規范及操作要求等進行施工,以保證施工質量要求。
2 地基處理方法
對地基基礎進行設計的時候應綜合考慮基礎上部結構、基礎及地基三者之間的作用,必要的時候應采取有效的措施加強上部建筑的剛度及強度,增強上部建筑抵抗基礎不均勻變形的能力。對于已經選定的地基處理方法,還應按照建筑物地基基礎的設計等級,在施工場地上選擇具有代表性的地方進行必要的試驗測試,以檢測地基處理方法設計參數,為施工或加固提供相關的參考。建筑施工中常見的地基處理方法有:(1)換填墊層處理法。其主要適用于淺層地基或者不均勻地基。(2)砂石樁法。主要適用于擠密松散粉土、砂土、粘性土等地基,提高地基的承載力降低其壓縮性,同時也可以對液化地基進行處理。(3)強夯法。該方法主要適用于處理砂土、碎石、粘性土、素填土等地基。(4)振沖法。該方法主要分填料和不加填料兩種。振沖法主要適用處理砂土、粉土、粉質粘土等地基。(5)高壓噴射注漿法。其主要適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、人工填土等。(6)預壓法。其主要適用于處理淤泥、沖填土等飽和粘性土地基。
3 地基施工常見質量問題
地基施工中常見的問題主要有以下幾點:(1) 墻體開裂。建筑物建成以后一般都會出現一定的整體沉降和不均勻沉降,這種現象在軟弱地基基礎上尤其明顯。小的沉降在建筑物控制范圍以內,過大的不均勻沉降則會使得結構上部發生開裂。在多層磚混結構中,由于磚砌體及灰縫抗拉和抗剪強度較低,當結構地基基礎發生不軍訓沉降時則會使得墻體上產生較明顯的斜裂縫或者踏步式的裂縫,這在房屋的窗洞四角位置尤為明顯。若房屋中部沉降大于端部,則結構低層窗口會出現面向中部沉降較大的對角斜裂縫。(2) 地基基礎斷裂或拱起。當地基基礎的沉降差過大,或者基礎設計和施工過程中存在問題,會使得地基基礎的斷裂。(3)建筑物下沉過大。當結構所處地基土較為軟弱且地基基礎設計不當或計算有誤,則會導致整座結構下沉過大,使得結構室外水倒灌,建筑物無法使用。(4)地基土液化失效。地震來臨的時候,飽和砂土或者粘土受到地震作用,土中空隙被水填滿,空隙水壓力迅速增加,土的有效應力迅速降低,當有效應力降低為零的時候,土就失去抗剪能力,土粒處于懸浮狀態,此時地表縫隙中開始出現噴水冒砂,基礎開始沉降甚至失穩,建筑物開始傾斜或破壞。
地基施工過程中以上常見的問題其產生的原因主要有以下幾點:(1)地基土軟弱。當地基土主要由淤泥、淤泥質土、沖填土等壓縮性性土層構成的時候,這類地基土強度低,壓縮性較大,容易引起建筑物不均勻沉降,造成建筑物開裂及傾斜。(2)地基土軟硬不均。當建筑處于有池塘、山坡或者枯井等土段時,這類地基土軟硬不均,沉降差過大會使得建筑物墻體開裂。(3)膨脹土、凍脹土地基。膨脹土吸水膨脹,失水收縮,是一種漲縮變形明顯的粘性土。建造在這類土體上的建筑物由于重量輕,基礎淺,急容易受脹縮影響,易產生裂縫,導致房屋開裂。(4)無完整的土質勘察資料。在對建筑基礎進行設計的時候,未對地基土質進行詳細勘察,勘察報告不能準確反映實際土體,沒有探出局部土坑,枯井,這均會導致設計錯誤和地基基礎事故。
4 相關措施分析
為避免建筑物不均勻沉降,可以在設計方面和施工方面采取相關措施,如在建筑物體型設計要簡單,建筑平面轉折、高度或荷載差異變化處,基礎類型不同等地方應設置沉降縫。相鄰的建筑物之間應保持一定的距離;墻上設置圈梁或者構造柱;采用聯合基礎或連續基礎等。施工的時候應先對重房屋和高房屋進行施工,使之有一定的沉降再進行施工。對于軟弱土層,應采取一些措施,諸如機械壓實,挖去或者全部挖除軟弱土層,換強度大的砂,碎石等。在地震來臨的時候,為避免地基在地震時候出現破壞,可加強基礎或者上部結構剛度,采用剛度較大的箱基礎、筏基、鋼筋混凝土條基等;一般可在基礎上設置圈梁,基礎連續梁等。
5 總結
隨著社會經濟的不斷發展,建筑物逐漸向高層發展,而地基基礎是整個建筑物的重要組成部分,其施工質量的好壞直接影響到整個工程的質量。在對地基基礎進行施工時,人為因素是整個建筑施工的重點,施工技術人員技術能力及管理能力對于地基基礎施工的有著重要的影響。在地基基礎施工過程在中須加強施工人員的控制,以保證其施工質量。
參考文獻
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