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《濕陷性黃土場地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、預(yù)應(yīng)力砼管樁在失陷性黃土場地的應(yīng)用本工程位于西安市曲江新區(qū)的北部,為高檔住宅樓。地下一層,地上為三十三層,結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一級(jí)。分析計(jì)算采用中國建筑科學(xué)研究院編制的《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》?;A(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ),樁頂為1200厚筏板。筏板底有兩層失陷性黃土,其厚度約為6米左右?,F(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題進(jìn)行一下介紹。1.單樁承載力的確定設(shè)計(jì)初期,對(duì)是否處理失陷性黃土進(jìn)行了幾個(gè)不同方案的比較,包括DDC工法、灰土擠密樁、換土處理等處理方法。經(jīng)過初步比較,不處理失陷性黃土(即樁側(cè)考慮負(fù)摩阻力)無論是經(jīng)濟(jì)性,
2、還是施工方法上都是比較可行的。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告書,基礎(chǔ)底板以下土層依次為:黃土(粉質(zhì)粘土)②層,可塑,中等失陷性,失陷系數(shù)平均值為0.045;黃土(粉質(zhì)粘土)③層,可塑,中等失陷性,失陷系數(shù)平均值為0.040;古土壤(粉質(zhì)粘土)④層,硬塑,輕微失陷性,失陷系數(shù)平均值為0.020;黃土(粉質(zhì)粘土)⑤1層、黃土(粉質(zhì)粘土)⑤2層、古土壤(粉質(zhì)粘土)⑥層、黃土(粉質(zhì)粘土)⑦層、古土壤(粉質(zhì)粘土)⑧層為可塑~硬塑無失陷性。按《失陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》判斷,擬建場地屬于自重失陷性黃土場地,所以在②③土中,樁側(cè)阻力應(yīng)考慮負(fù)磨阻力。選用直徑500砼預(yù)應(yīng)力管樁,樁長33米,
3、單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下:土層號(hào)土層厚度hi(m)φ500預(yù)應(yīng)力管樁qsik(kPa)qsikhiqpk(kPa)qpkAp(kN)23.45-15-51.7532.1-15-31.543.965253.5510.55052565.768387.676.266409.281.158597.754500882極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)u∑qsikhi+qpkAp=3378kN承載力設(shè)計(jì)值(kN)2111kN4qsik——第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;qpk――極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;Ap――樁端面積;u――樁身周長綜合考慮,單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值取值為3300kN。2
4、.基礎(chǔ)底板的計(jì)算預(yù)應(yīng)力砼管樁布置時(shí),首先考慮沿墻下均勻布置。但由于墻下軸力較大,布置樁的難度較大,很多墻下樁布置重合,綜合考慮,最終選擇在基礎(chǔ)底板下滿堂布置。在這種情況下,由于底板下為兩層失陷性黃土,基礎(chǔ)及以上荷載完全有樁承擔(dān),對(duì)底板的計(jì)算難度加大。設(shè)計(jì)時(shí),從以下幾個(gè)方面進(jìn)行底板的計(jì)算:a)由于墻的跨度變化不大,傳至底板的軸力相差較小,將結(jié)構(gòu)的總重除以基底面積,所得出的基底反力均勻作用在基礎(chǔ)底板上,即按倒樓蓋的方法進(jìn)行底板計(jì)算。b)基礎(chǔ)底板下滿堂布置樁基礎(chǔ),近似的認(rèn)為樁頂反力為集中力,直接作用于底板。設(shè)計(jì)時(shí)選取最大板塊(5.4mX4m),樁頂反力取樁的最大設(shè)計(jì)值
5、,計(jì)算簡圖及結(jié)果如下(理正軟件2006版):荷載條件:均布恒載:0.00kN/m2恒載分項(xiàng)系數(shù):1.25均布活載:0.00kN/m2活載分項(xiàng)系數(shù):1.40板容重:0.00kN/m3板厚:1200mm局部集中荷載:編號(hào)荷載屬性X(m)Y(m)荷載數(shù)值(kN)1恒載1.0002.0001650.002恒載3.0002.0001650.003恒載2.0003.6001650.004恒載2.0000.4001650.00配筋條件:材料類型:混凝土支座配筋調(diào)整系數(shù):1.00混凝土等級(jí):C40跨中配筋調(diào)整系數(shù):1.00縱筋級(jí)別:HRB400跨中配筋方向(度):0.00保護(hù)層
6、厚度:50mm4c)驗(yàn)算樁對(duì)底板的沖切:底板厚h=1200mm,砼C40,ft=1.80N/mm2單樁承載力設(shè)計(jì)值Fl:3300÷1.6=2063kN.內(nèi)差法計(jì)算βh=0.983η1=0.4+1.2÷2=1μm=πD=3.14×(500+1160)=5212.4mmη2=0.5+(40×1160)÷(4×5212.4)=2.7所以η取值為1.00.7βhftημmh0=0.7×0.938×1.8×1×4584.4×1160=6587kN>Fl即樁對(duì)底板沖切滿足要求。綜合以上的計(jì)算結(jié)果,考慮各種因素,在滿足裂縫及撓度的情況下,對(duì)底板的配筋進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3.基坑開挖由
7、于預(yù)應(yīng)力砼樁逐漸用在高層建筑中,基坑開挖不可避免。應(yīng)根據(jù)開挖深度考慮是否需要先圍護(hù)開挖再沉樁的方案。邊打樁邊開挖是不可取的,先打樁后開挖應(yīng)考慮對(duì)稱均勻,如在中間開挖把土堆在周圍就會(huì)造成四周和中心的土體高差懸殊,同時(shí)超孔隙水壓及震動(dòng)會(huì)使管樁傾斜或折斷,所以合理制定基坑開挖方案是必不可少的。4在失陷性黃土場地上,樁基礎(chǔ)被廣泛應(yīng)用,特別是預(yù)應(yīng)力砼管樁,由于其施工方便、簡捷,壓樁方法可以采用靜壓,對(duì)周邊環(huán)境的噪聲污染很小,而且施工進(jìn)度也很快。4