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1、陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(论文)(2013 2014 学年 第 二 学期)题目: 地基处理与加固 系 别 : 专 业: 班 级: 学生姓名: 指导教师: 完成日期: IV陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(论文)任务书班 级铁工3111学生姓名指导教师设计(论文)题目地基处理与加固主要研究内容(1) 各种地基加固技术简介(2) 地基情况(3) 地基桩基础设计(4) 常遇问题及处理方法主要技术指标或研究目标研究目标:(1)熟悉道岔常见病害的类型及其形成的原因、道岔常见病害的整治措施。 (2)熟悉地基结构的主要类型、地基结构的组成及作用 (3)灵活运用掌握地基处理的基本规定和要求。基本要求(
2、1)制定设计进度计划,严格执行,按期独立完成设计任务。(2)以既地基处理与加固为载体进一步掌握地基结构的组成、相关处理类型等(3)利用所学专业知识进行地基相关情况成因分析及处理方案的编制。(4)巩固所学地基处理知识的同时,了解和熟悉处理的作业程序及方法(5)同时掌握相关办公软件及应用软件的操作能力。主要参考资料及文献(1)中华人民共和国国家标准·建筑桩基础技术规范(JGJ9494)·北京,中国建筑工业出版社,2002(2)中华人民共和国国家标准·建筑地基基础设计规范(GB500072002)·北京,中国建筑工业出版社,2002(3)中华人民共和国国家标准
3、·混凝土结构设计规范(GB200102002)·北京,中国建筑工业出版社,2002(4)丁星 编著·桩基础课程设计指导与设计实例·成都:四川大学建筑与环境学院,2006(5)王广月,王盛桂,付志前 编著·地基基础工程·北京:中国水利水电出版社,2001毕业设计(论文)评审表一(指导教师用) 班级 姓名: 学号:评价内容具 体 要 求分值评分调查论证能独立查阅文献和调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10实验方案设计与实验技能能正确设计实验方案,独立进行实验工作。20分析与解决问题的能力能运用
4、所学知识和技能去发现与解决实际问题;能正确处理实验数据;能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。20工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大;工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。20质 量综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结构严谨合理;实验正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。20创 新工作中有创新意识;对前人工作有改进或突破,或有独特见解。10成 绩100指导教师评语: 指导教师签名: 年 月 日注:各专业可根据自己的具体情况,制定出适合本专业的毕业设计(论文)的具体要求和评分标准
5、。陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(论文)评审表二(评阅人用)班级: 姓名: 学号:评价内容具体要求分值评分资料利用查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力和自己的见解。15论文质量综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结果严谨合理;实验正确,计算准确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。50工作量、难度工作量饱满,难度较大。25创 新对前人工作有改进或突破,或有独特见解。10成 绩100评阅人评语: 评阅人签名: 年 月 日注:各专业可根据自己的具体情况,制定出适合本专业的毕业设计(论文)的具体要求和评分标准
6、。4陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(论文)答辩情况记录(答辩委员会或答辩小组用)班级: 姓名: 学号: 答 辩 题 目对学生回答问题的评语正确基本正确经提示回答不正确未回答答辩委员会(或小组)评语:成绩: 答辩负责人签名: 年 月 日 陕西铁路工程职业技术学院毕业设计(论文)总成绩评定表班级姓名学号 设计(论文)题目 地基处理与加固成 绩指导教师评分评阅人评分答辩评分总成绩系毕业设计(论文)领导小组审核意见: 小组组长签名:年 月 日注:毕业设计(论文)总成绩中,指导教师评分占40%,评阅人评分占20%,答辩评分占40%。IV摘 要建筑物和构筑物都是由上部结构和下部结构组成,地基是承托建筑物
7、或构筑物基础的这一部分很小的场地.当地基的强度和稳定性不足以支承上部结构的自重和外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏;当地基变形过大时也会影响结构的使用;渗漏、液化都会使地基被破坏从而破坏结构。所以当天然地基软弱不能满足地基承载力和变形的设计要求时,地基就需要进行加固处理。针对不同的地基条件,环境,以及结构的性质,工期等采取不同的地基处理方法。地基的主要处理方法有:置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和冷热等处理方法。本设计通过研究具体的某个工程,结合资料和自己大学期间所学内容,运用静压预制桩法研究地基的处理与加固。关键词:地基处理,换填垫层法,强夯法,高压喷射注浆法,静压预制桩法Abstr
8、act Buildings and structures by superstructure and substructure composed of a building or structure foundation is supporting this part of the basis of a very small space. The local base of strength and stability of not supporting the dead weight of the upper structure and external loads.Foundation w
9、ill produce local or general shear failure; local base is too large deformation of the structure will also affect the use of; seepage, liquefaction will cause the ground to destroy the structure is destroyed. So when the weak natural foundation bearing capacity and deformation can not meet the desig
10、n requirements, the foundation will need reinforcement. The design of a project by studying the specific combination of information and the content of what they have learned during their university, the use of precast pile of static ground and strengthening treatment.Keywords:foundation treatment,Re
11、placement cushion method,Compaction, high pressure jet grouting, pressure precast pile目 录第一章 绪 论1第二章 各种地基加固技术简介2第三章 地基情况8第四章 地基桩基础设计104.1 选择桩型、桩端持力层、承台埋深104.1.1 选择桩型104.1.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深104.2 确定单桩极限承载力标准值114.3 确定桩数和地面承台尺寸144.3.1 B柱桩数和承台的确定144.3.2 C柱桩数和承台的确定154.4 确定复合基桩竖向承载力设计值164.4.1 四桩承台承载力计算(B承台)
12、174.4.2 五桩承台承载力计算(C承台)184.5 桩顶作用验算204.5.1 四桩承台验算(B承台)204.5.2 五桩承台验算(C承台)214.6 桩基础沉降验算224.6.1 B柱沉降验算234.6.2 C柱沉降验算234.7 桩身结构设计计算254.8承台设计264.8.1 四桩承台设计(B柱)264.8.2 五桩承台设计(C柱)29第五章 常遇问题及处理方法345.1 桩身断裂345.1.1 预防措施345.2 桩顶碎裂345.2.1 预防措施355.3 沉桩达不到设计要求355.3.1 治理方法355.4 接桩处松脱开裂355.4.1 预防措施35参 考 文 献36致 谢.37
13、第一章 绪 论建筑物和构筑物都是由上部结构和下部结构组成,地基是承托建筑物或构筑物基础的这一部分很小的场地.当地基的强度和稳定性不足以支承上部结构的自重和外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏;当地基变形过大时也会影响结构的使用;渗漏、液化都会使地基被破坏从而破坏结构。所以当天然地基软弱不能满足地基承载力和变形的设计要求时,地基就需要进行加固处理。针对不同的地基条件,环境,以及结构的性质,工期等采取不同的地基处理方法。地基的主要处理方法有:置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和冷热等处理方法。本人通过对某实验楼的地基处理设计,主要是静压预制桩设计,以实际工程检验大学里所学的专业知识,从中总结经
14、验,为以后的参加工作做好铺垫。36第二章 各种地基加固技术简介 常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。表2.1常用地基处理方法的原理、作用及适用范围分类处理方法原理及作用适用范围换土垫层法机械碾压法挖除浅层软弱土或不良士,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、灰土垫层、二灰垫层和索土垫层等。它可提高持力层的承载力,减少沉降量,消除或部分消除士的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用以及改善土的抗液
15、化性常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基重锤夯实法一般适用于地下水位以上稍湿的粘性士、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地层。平板振动法适用于处理无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基强夯挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,以提高地基承载力和减小沉降适甩于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。应通过现场试验才能确定其适用性深层密实法强夯法强夯法系利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结而密实适用于碎石土、砂±、素填土、杂填±、低饱和度的粉土与粘
16、性士、湿陷性黄土对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用挤密法(砂桩挤密法)(振动水冲法)(灰土、二灰或土桩挤密法)(石灰桩挤密法)挤密法系通过挤密或振动使深层士密实,并在振动挤密过程中,回填砂、砾石、灰土、土或石过灰等形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩、土桩或石灰桩,与桩间土一起组成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量,消除或部分消除土的湿陷性或液化性砂桩挤密法和振动水冲法一般适用于杂填土和松散砂土,对软土地基经试验证明加固有效时方可使用灰土桩、二灰桩、土桩挤密法一般适用于地下水位以上,深度为5m1Om的湿陷性黄土和人工填土排水固结法堆载预压法真空预压法降水预压法电渗排水法通过布置垂直摊水井
17、,改善地基的排水条件,及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施,以加速地基土的圈结和强度增长,提高地基土的稳定性,并使沉降提前完成适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,但需要有预压的荷载和时间的条件。对于厚的泥炭层则要慎重对待加筋法加筋士、土锚、土钉加筋土和士锚适用于人工填土的路堤和挡墙结构土钉适用于土坡稳定土工聚合物在人工填土的路堤或挡墙内,铺设土工聚合物、铜带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋,或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等,使这种人工复合±体,可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,借以提高地基承载力、增加地基稳定性和减少沉降适用于砂土、粘性土和软土树根桩适用于各类土碎石桩碎石桩(
18、包括砂桩)适用于粘性土。对于软土,经试验证明旄工有效时方可采用分类处理方法原理及作用适用范围热学法热加固法热加固法是通过渗入压缩的热空气和燃烧物,并依靠热传导而将细颗粒土加热到适当温度(如温度在1000C以上),则土的强度就会增加,压缩性随之降低适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土冻结法冻结法是采甩液体氮或二氧化碳膨胀的方法或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接,而使冷却液在里面流动从而使软而湿的土进行冻结以提高土的强度和降低土的压缩性适用于各类土对于临时性支承和地下水控制;特别在软土地质条件,开挖深度大予7m8m,以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有用的施工措施化学加固法灌浆法
19、通过注入水泥浆液或化学浆液的措施,使土粒胶结。用以改善士的性质,提高地基承载力,增加。稳定性,减少沉降防止渗漏适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘士、粉质粘土、粘土和一般填土层高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管通过钻孔投人要处理的土层的预定深度,然后将浆液(常用水泥浆)以高压冲切土体在喷射浆液的同时,以一定速度旋转、提升,即形成水泥士圆柱体;若喷嘴提升不旋转,则形成墙状蹋化体可用以提高地基承载力减少沉降防止砂土液化、管涌和基坑隆起,建成防渗帷幕适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性粘土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基当土中含有较多的大粒径块石。坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质he,
20、应根据现场试验结果确定其适用程度水泥主搅拌法分湿法(亦称深层拌法)和干法(亦称粉体喷射搅拌法)两种湿 法是利用深层搅拌机将水泥浆与地基土在原位拌和;于法是利用喷粉机,将水泥粉(或石灰粉)与地基±在原位拌和搅拌后形成柱状水泥土体,可提高地基承载力,减少沉降量防止渗漏,增加稳定性适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水匮骚高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。当用于处理泥嶷土或地下水其有侵蚀性时,宜通过试验确定其适用程度 注:二灰为石灰和粉煤灰的拌台料。表2.2各种地基处理方法的主要适用范围和加固效果按处理深浅分类序序号处理方法适用情况加固效果最大有效处理深度(m)淤泥质土人
21、工填土粘性土降低压缩性提高抗剪性形 成 不 透 水 性改善动力特性饱和非饱和无粘性土湿陷性黄土浅层加固 1换土垫层法 * * *32机械最压法 * * 33平板振动法 * * 1.54重锤夯实法 * * 1.55土工聚合物法 * * * 深层加固6强夯法 * * *307砂桩挤密法 慎重* * *208振动水冲法
22、慎重* * *l89灰土(士、二灰)桩挤密法 * * * *2010石灰桩挤密法 * * * 2011砂井(袋装砂井、塑料排水带)堆载预压法 * * * 1512真空预压法 * * * 1513降水预压法 * * * 3014电渗排水法 * *
23、;* 2015水泥灌浆法 * *2016硅化法 *2017电动硅化法 * * * 18高压喷射注浆法 * * 2019深层搅拌法 * * * 1820粉体喷射搅拌法 * * * 1321热加固法 * * 1522冻结法 * * 第三章 地基情况3.1 工程概况 本工程位
24、于某市某区某实验楼。本工程地上共11层,局部12层。结构主要屋面标高为33.000m,室内外高差为1.000m,其中±0.000所对应的绝对高程由现场定。本工程采用钢筋混凝土剪力墙结构,主楼基础为钢筋混凝土筏板基础,地基采用静压预制桩复合地基进行处理,处理后复合地基承载力特征值为:Fak220KPa。3.2 工程地质概况3.2.1 地形地貌本工程场地地貌但愿为黄河冲积一级阶地,风成沙丘地貌。3.2.2 建筑物场地资料 图3-1 建筑物平面位置示意图 地下水抗浮设计水位为91.38m(绝对高程)。场地环境类型属类,经调查,场地周围无水污染源,根据地下水水试样腐蚀性试验结果表明,场地地下
25、水对混凝土无腐蚀性,对混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性。表3.1 土层物理力学性质参数土层编号土层名称杂填土灰褐色粉质粘土灰褐色粉质粘土黄褐色粉土夹粉质粘土灰-绿色粉质粘土层底埋深(m)1.810.122.127.427.4层厚(m)1.88.312.05.317.518.417.819.119.70.901.060.880.72333430260.951.100.700.4616.714.218.436.521.118.623.326.85.43.811.58.6125951402100.720.863.442.82 第四章 地基桩基础设计4.1 桩型的选择、桩端持力层及承台埋深4.1.1 选择
26、桩型 因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大 ,不宜采用浅基础。根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。因钻孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务。同时,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。4.1.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 依据地基土的分布,第层是灰色淤泥质的粉质粘土,且比较后,而第层是粉土夹粉质粘土,所以第层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m(>2d),工程桩入土深度为。 由于第层厚1.8m,地下水位为离地表2.1m,为了使地下水对承台没
27、有影响,所以选择承台底进入第层土0.3m,即承台埋深为2.1m,桩基得有效桩长即为23.1-2.1=21m。桩截面尺寸选用,由于经验关系建议:楼层<10时,桩边长取300400,350mm×350mm,桩分为两节,上段长11m,下段长11m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长1m,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。桩基以及土层分布示意如图4.1。 图4.1 桩基及土层分布示意图4.2 确定单桩极限承载力标准值 本地基属于二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。根据单桥探头静力触探资料按图4-2确定桩侧极限阻力
28、标准。 图4-2 曲线 图4-3 由于除去杂土外,第,层土都是粘土,则采取图4-2中的折线oabc来确定桩侧极限阻力的标准值:即:时, 时,0桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式 其中: 桩身截面周长,m。 桩穿过第i层土的厚度。 桩身横截面积,扩底桩为桩底水平投影面积,桩端阻力修正系数,查表4-1。由于桩尖入土深度H=23.1m(15<H<30),查表4.1,由线性插值法求得修正系数=0.83。 表4.1 桩端阻力修正系数值桩入土深度(m)H<1515<H3030<H600.750.75-0.90.9 为桩端全断面以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值,计算时,由
29、于桩尖进入持力层深度较浅,仅1m,并考虑持力层的可能起伏,所以这里不计持力层土的,为桩端全断面以下4倍桩径范围以内的比贯入阻力平均值,故,为折减系数,因为,取1。根据静力触探法求,根据图4-2和表3.1的数据(各层土的值),有如下: 第二层:; ; 第三层:; 第四层: ;依据静力触探比贯入阻力值和按照土层及其物理指标查表法估算的极限桩侧,桩端阻力标准值列于下表:表4.2 极限桩侧、桩端阻力标准值层 序静力触探法经验参数法 粉质粘土15(h6)3635淤泥质粉质黏土4329粉质黏土1111784.5552200 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值: 估算的单桩竖向承载力设计值(): 按经
30、验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值: 估算的单桩竖向承载力设计值():由于R1>R2,所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值,即采用,初步确定桩数。4.3 确定桩数和地面承台尺寸下面以B,C的荷载计算。4.3.1 B柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载:初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,故考虑一定的系数,规范中建议取,现在取1.1的系数,即:取n4根,桩距 ,桩位平面布置如图4-4,承台底面尺寸为4.3.2 C柱桩数和承台的确定 最大轴力组合的荷载。 初步估算桩数 取n5根,取,则承台底尺寸为桩位平面布置如图4-5(四个角上的桩与中间桩的 ) 图4-4四桩桩基础 图4-5 五桩
31、桩基础4.4 确定复合基桩竖向承载力设计值 该桩基属于非端承桩,并n>3,承台底面下并非欠固结土,新填土等,故承台底面不会于土脱离,所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值。 目前,考虑桩基的群桩效应的有两种方法。地基规范采用等代实体法,桩基规范采用群桩效应系数法。下面用群桩效应系数法计算B,C复合基桩的竖向承载力设计值。4.4.1 四桩承台承载力计算(B承台) 图4-6 承台净面积:。 承台底地基土极限阻力标准值: 分项系数。 因为桩分布不规则,所以要对桩的距径比进行修正,修正如下: 群桩效应系数查表得:。 承台底土阻力群桩效应系数:。 承台外区净面积。
32、承台内区净面积m2 。 查表 那么,B复合桩基竖向承载力设计值R: 4.4.2 五桩承台承载力计算(C承台) 承台净面积:。 承台底地基土极限阻力标准值:。 分项系数。 因为桩分布不规则,所以要对桩的距径比进行修正,修正如下: 群桩效应系数查表得:。承台底土阻力群桩效应系数: 。承台外区净面积。承台内区净面积m2。 查表。 那么,C复合桩基竖向承载力设计值R: 4.5 桩顶作用验算4.5.1 四桩承台验算(B承台)(1) 荷载取B柱的Nmax组合: 承台高度设为1m等厚,荷载作用于承台顶面。 本工程安全等级为二级,建筑物的重要性系数。 由于柱处于轴线,它是建筑物的边柱,所以室内填土比室外高,设
33、为0.3m,即室内高至承台底2.4m,所以承台的平均埋深。作用在承台底形心处的竖向力有F,G,但是G的分项系数取为1.2。作用在承台底形心处的弯矩。桩顶受力计算如下: 满足要求。(2)荷载取Mmax组合: 桩顶受力计算如下: 满足要求。4.5.2 五桩承台验算(C承台)(1)荷载取B柱的Nmax组合: 承台高度设为1m等厚,承台的平均埋深。 作用在承台底形心处的竖向力有F,G,但是G的分项系数取为1.2.作用在承台底形心处的弯矩。桩顶受力计算如下: 满足要求。(2)荷载取Mmax组合:。 桩顶受力计算如下: 满足要求。4.6 桩基础沉降验算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于
34、桩基础的桩中心距小于6d,所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。4.6.1 B柱沉降验算竖向荷载标准值。 基底处压力。 基底自重压力。 基底处的附加应力。 桩端平面下的土的自重应力和附加应力()计算如下:(1)在z=0时: =206.9 (2)在时: (3)在时: (4)在时:将以上计算资料整理于表4-3 表4.3 的计算结果(B柱)Z(mm)0100.250200012.10.1771342.2342.21150059.12800130.1369383.341.1115007.1430014.50.1017437.354115009.3 在z=4.4m处,所以本基础取计算沉降量。计算如表4-
35、4 表4.4 计算沉降量(B柱)Z(m)0206.9100.25496.72225.112.10.0786156.162.8232.38130.044788.84.324614.50.021843.5 S=59.1+7.1+9.3=75.5mm 桩基础持力层性能良好,去沉降经验系数。 短边方向桩数,等效距径比,长径比,承台的长宽比,查表:所以,四桩桩基础最终沉降量=。 满足要求。4.6.2 C柱沉降验算 竖向荷载标准值。 基底处压力。 基底自重压力。 基底处的附加应力。 桩端平面下的土的自重应力和附加应力()计算于表4-6中如下: 表4.5 的计算结果(C柱)Z(m)0206.9100.254
36、812.3227.8120.084161.64.324613.740.030558.75252.814.350.023244.6在z=5m处,所以本基础取计算沉降量计算如表4-7:Z(mm)0100.250230012071150067.88430013.740.1160498.893.11150015.58500014.350.104452223.286005.20 表4.6 计算沉降量(C柱)S=67.88+15.58+5.20=88.66mm桩基础持力层性能良好,去沉降经验系数。短边方向桩数,等效距径,长径比,承台的长宽比,查表:。所以,四桩桩基础最终沉降量=
37、满足要求。两桩基的沉降差。两桩基的中心距。变形允许值。 满足要求。4.7 桩身结构设计计算 两端桩长各11m,采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计。吊立位置在距桩顶、桩端平面0.293l(L=11m),起吊时桩身最大正负弯矩,其中K=1.3; 。即为每延米桩的自重(1.2为恒载分项系数)。桩身长采用混凝土强度C30,II级钢筋,所以: 桩身截面有效高度。 桩身受拉主筋。 选用,因此整个截面的主筋胃,配筋率为> 桩身强度: 满足要求。4.8承台设计承台混凝土强度等级采用C20。4.8.1 四桩承台设计(B柱) 由于桩的受力可知,桩顶最大反力,平均反力,桩顶净反力: (1) 柱对承台的冲切 图
38、4-7 四桩承台结构计算图 由图4-7,承台厚度H=1.0m,计算截面处的有效高度,承台底保护层厚度取80mm。 冲垮比 冲切系数 B柱截面取,混凝土的抗拉强度设计值。 冲切力设计值。(2) 角桩对承台的冲切 图4-8 五桩承台结构计算图 由图4-8, 角桩冲垮比 角桩的冲切系数 满足要求。(3)斜截面的抗剪验算 计算截面为I-I,截面有效高度,截面的计算宽度,混凝土的抗压强度,该计算截面的最大剪力设计值 剪跨比 剪切系数 满足要求。(4)受弯计算 承台I-I截面处最大弯矩 II级钢筋 每米宽度范围的配筋, 选用 整个承台宽度范围内用筋根,取14根,而且双向布置,即(双向布置)。(5)承台局部
39、受压验算 B柱截面面积,局部受压净面积,局部受压计算面积 。混凝土的局部受压强度提高系数 满足条件。4.8.2 五桩承台设计(C柱) 由于桩的受力可知,桩顶最大反力,平均反力,桩顶净反力: (1)柱对承台的冲切 由图4-8, ,承台厚度H=1.0m,计算截面处的有效高度,承台底保护层厚度取80mm.冲垮比冲切系数B柱截面取,混凝土的抗拉强度设计值。冲切力设计值 (2)角桩对承台的冲切 由图4-8, 角桩冲垮比 角桩的冲切系数 (3)斜截面的抗剪验算 计算截面为I-I,截面有效高度,截面的计算宽度,混凝土的抗压强度,该计算截面的最大剪力设计值 剪跨比 剪切系数 满足要求。(4)受弯计算 承台I-
40、I截面处最大弯矩 II级钢筋 每米宽度范围的配筋, 选用 整个承台宽度范围内用筋根,取16根,而且双向布置,即(双向布置)。(5)承台局部受压验算 B柱截面面积,局部受压净面积,局部受压计算面积 混凝土的局部受压强度提高系数 满足条件。 第五章 常遇问题及处理方法5.1 桩身断裂桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯入度逐渐增加或突然增大时。5.1.1 预防措施 (1)施工前,应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土清理干净,尤其是桩位下的障碍物,必要时可对每个桩位用钎探了解。对桩身质量要进行检查,发生桩身弯曲超过规定,或桩尖不在桩纵轴线上时,不宜使用。一节桩的
41、细长比不宜过大,一般不超过30。(2) 在初沉桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,如有可能,应把桩拨出,清理完障碍物并回填素土后重新沉桩。桩打入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移动桩架来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按照设计及操作要求执行。 (3)桩在堆放、起吊、运输过程中,应严格按照有关规定或操作规程执行,发现桩开裂超过有关规定时,不得使用。普通预制桩经蒸压达到要求强度后,宜在自然条件下再养护一个半月,以提高桩的后期强度。施打前桩的强度必须达到设计强度100%(指多为穿过硬夹层的端承桩)的老桩方可施打。 (4)遇有地质比较复杂的工程(如有老的洞穴、古河道等),适应当加密地质探孔,详细描述,以便采取相应措施。5.2 桩顶碎裂在沉桩过程中,桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌,甚至桩顶钢筋全部外露压坏。5.2.1 预防措施(1)桩制作时,要振捣密实,主筋不得超过第一层钢筋网片。桩除经过蒸养达到设计强度后,还应有13个月的自然养护,使混凝土能较充分地完成碳化过程和排出水分,以增加桩顶抗击能力。夏季养护不能裸露,应加盖草帘或黑色塑料布,并保持湿度,以使混凝土碳化更充分,强度增长较快。 (2)沉桩前应对桩质量进行检查,尤其是桩顶有无凹凸情况,桩顶平面是否垂直于桩轴线,桩尖是否偏斜。对不符合规范要求的桩不宜采用,或经过修补后才能使用。桩的外观应有
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