高层建筑刚性桩复合地基设计体会

1高层建筑刚性桩复合地基设计体会

2014.11基础设计时，当地基承载力特征值大于上部建筑附加压力，我们会考虑选择天然地基基础。当地基承载力特征值小于上部建筑附加压力，我们会习惯性地选择桩基础。天然地基基础，上部建筑荷载作用全部由基础下持力层承担；桩基础，上部建筑荷载作用全部由桩基承担，不考虑土层分担作用。介于两种基础之间的是考虑桩土共同工作的复合地基基础。基础设计考虑桩土共同工作有两个途径。高层建筑刚性桩复合地基设计体会基础设计时，当地基承载力特征值大于上部建筑附加压力，我们会考虑选择天然地基基础。当地基承载力特征值小于上部建筑附加压力，我们会习惯性地选择桩基础。天然地基基础，上部建筑荷载作用全部由基础下持力层承担；桩基础，上部建筑荷载作用全部由桩基承担，不考虑土层分担作用。介于两种基础之间的是考虑桩土共同工作的复合地基基础。基础设计考虑桩土共同工作有两个途径。高层建筑刚性桩复合地基设计体会1、考虑增强体对地基承载力的提高，按JGJ97-2012公式

Fspk=λm(Ra/Ap)+β(1-m)fsk

此时，基础按增强体、土、褥垫层形成的复合地基设计。2、考虑承台效应，按提高后的复合基桩进行设计。按JGJ94-2008第节有关公式

R=Ra+ηcfakAc承台效应----摩擦型群桩在竖向荷载作用下，由于桩土相对位移，桩间土对承台产生一定竖向抗力，成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载，此种效应称为承台效应。62023/5/27实例一：淮安恒大项目复合地基设计2011年设计，用预制管桩作为增强体，天然地基承载力170Kpa提高到450Kpa72023/5/27一、工程概况：

1、淮安恒大明都一期工程26万m2，由23栋33层住宅楼组成，剪力墙结构，地下一层。82023/5/27一、工程概况：

2.场地土层分布如下：①层杂填土、素填土、局部淤泥质填土；厚度约1.4～2.7米。②层粉土:fak=110KPa；厚度约0.3～1.9米。③层粉质粘土:fak=180KPa；厚度约3.3～6.4米。④层粘土与粉质粘土互层:可~软塑，fak=170KPa；厚度约0.4～4.0米。⑤层粘土、粉质粘土:可~硬塑，fak=260KPa；厚度约25.5～30.0米。⑥层中砂与粉砂互层:密实、局部中密，fak=250KPa；厚度约11.0～15.4米。⑦层粘土:硬塑，局部坚硬，fak=300KPa。揭露厚度约25.8～29.3米。92023/5/27一、工程概况：

3.本工程地质勘测结论如下：

1）.地下水情况：勘探期间测得地下水位在地面以下0.5～2.4米。水位受季节性变化影响较大。地下水对混凝土和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。2）.该场地属于对建筑抗震不利地段。建筑场地类别为Ⅲ类,场地特征周期值为Tg=0.45s。102023/5/27二、基础设计：

初步设计阶段与业主研究确定采用PHC500管桩，桩长20米，进入⑤层粘土不小于17米。试桩过程中桩压不到设计标高。后来考虑采用Φ700钻孔灌注桩与管桩复合地基两种方案，进行技术经济对比。112023/5/27Φ700钻孔桩桩数191根，桩长40米，进⑥层约11米，Ra=3600kN122023/5/27管桩复合地基：PHC500(120)桩数387根，桩长14m，持力层为⑤层

Ra=1300kN，桩间距4d，复合地基承载力为450kPa复合地基承载力计算按照《建筑地基处理技术规范》公式（）计算：fspk=mRa/Ap+B(1-m)fsk沉降采用PKPM-JCCAD计算，各单体计算总沉降量都不超过30mm.竣工时实测沉降均在10mm左右，远远小于计算值。实例二：溧阳国际花园二期29#楼桩基考虑承台效应对桩基承载力提高的复合基桩进行设计，桩基承载力提高约14.5%。概况高层住宅,剪力墙结构，地上29层，地下2层，建筑总重量181285KN（21270KN）。采用PHC600AB，桩长15m，持力层为④层砾砂层（±0.00=10.4，基础板底-7.4），Ra=2700KN，n=68，沿墙下布桩。按JGJ94-2008第5.2节，考虑承台效应对桩基承载力提高的复合基桩进行设计，R=Ra+ηcfakAc=3091.18KN，提高约14.5%。

该项目，考虑承台效应，单桩竖向承载力提高约15.31%。对比工程实例1：刚性桩复合地基是在天然地基内打入刚性桩，考虑桩土共同工作效应对天然地基承载力的提高进行基础设计。该工程筏板下④层粉质粘土，fav=170kPa，按置换率4.9%布桩，PHC500×14m达到复合地基承载力fspk=450kPa。注意：考虑桩土共同工作复合地基设计方法须在筏板下设砂石褥垫层，桩体进入褥垫层，不锚入筏板。有的工程地基条件很好，采用预制桩穿过深厚的硬塑黏土层以及中密以上砂土层，挤土效应造成周围环境破坏或桩基上浮破坏。这类事故最近见过多次发生。某工程静压桩挤土效应造成桩基上抬接头受拉破坏的实例一、由于挤土效应，管桩上浮的工程实例某工程地上28层，地下2层，采用PHC600预制管桩，桩长29m，持力层8-2含砾中砂层，单桩承载力特征值Ra=2700KN，133根，1000T静压机施工。跳打施工完成后检测，桩普遍上抬80～240mm，最大的上抬370mm，摄像表明，管桩接头处拉开。（附后:

①钻孔剖面，②桩基平面图，③接头断裂摄像）恒大二悬期项目珍，采用船刚性桩遭复合地石基，在赞一期复证合地基宣基础上脖进行优邪化对比举。刚性桩解复合地骨基采用亏较小直朽径的桩田体，桩者土共同戚工作的木性能发片挥更好叙，达到付相同承护载力的醉条件下贫，经济根性更优骄。后期开孙工的21徒#楼，恰地上27层地挎下室1层，将铜桩长减类短，作纱了三种叫对比方候案：方案桩型桩长RaknFspkKpa桩数置换率桩荷载分担比桩挤土体积(立方)造价（万）方案一PC400（90）@1.6×1.610m6733857104.9%72%891.892.3方案二PC500(100)@2.0×2.012m10383814534.9%71%1066.8106方案三PHC600（110）14m1588390100%1543145.1图2为两恭种刚报性桩杯复合兴地基红的桩筒位布置平湿面图。蒙法案三热不考虑解桩土共男同工作援，上街部荷还载全监部由惯桩基纺承担昌。图2像21#楼刚晴性桩桌复合皂地基禽桩位真布置方案一啊和方案惰二的管过桩刚性良体置换樱率和承掘载力计涂算如下洽表，桩个头大样许见图3。图3方案扭三：挎按桩技基础芽设计伤，建册筑高咳度超禽过60米，室采用骡直径600管桩，蛮桩长14m，单桩漫承载力Ra椅=1怒58恢8k任n桩数39尘0。入土携体积是循方案一厚的1.7完3倍，强是方年案二片的1.污45倍。考刮虑到前绝期施工色的22丈#楼桩盖长14草m已出才现挤瞎土上木抬现裳象。胳该方叨案沉效桩困府难，弊挤土占效应邪大，必造价洞偏高遵。设计院回倾向于达方案一充，桩土鲁共同工态作性能失好，挤赠土效应敌不利影姓响也较徐小，由置于单桩慨分摊面店积小，寇载荷板双试验加瓦载量减境小1/3，最后瓦，业主护考虑工秧期安排妖，选择扬了造价茄稍高，暴桩数较杆少的方湿案二。最近几灶年跟踪慨了一些诞高层剪碌力墙结刻构住宅诉，采用投刚性桩此复合地明基的设握计，有绑几点体款会，归赴纳如下闲：1、高遥层建问筑复诸合地拐基，郊增强障体宜度采用朝桩身夺强度肿与承旦载力箱都较乏高的滔刚性俊桩，触桩端净持力杆层宜签选择冶硬塑开状粘么土层钻以及币中密备砂层虫，乃特至更退好的笼强风周化岩盐层，惊密实咳砂层托，但选要注伟意对蓬于后年一类搜低压追缩性建土层枕，桩抚端进朝入不持宜过泽深。吹桩按端出承摩裹擦桩垃设计，对旧控制婆高层叉建筑撑的沉昂降变柳形有鸡好处督。以纽奉往多盾层建烤筑复乡丰合地浙基基喊底荷堪载不暑大，夫在软熔土地产基上泥，采泥用柔丧性桩蓬（碎秋石桩仓，水盐泥土蚂搅拌老桩，匙灰土盒挤密狱桩等鞭等）译进行民复合济，强焰调增抛强体亩桩必伙须为液摩擦吓型桩卷，以肉更好厚地发砌挥桩截土共弱同工绝作性裁能。梦高层探建筑楚对承胞载力惯和沉窑降控旋制的毁要求类高，源按端惠承摩雕擦桩污设计合的刚哥性桩覆复合浪地基假，当宣桩端身进入膏强风热化层渠或密揉实砂驼层，余单桩川竖向忙静载盲试验巨接近夸极限慈荷载模时，软沉降亿能达手到30绸~4动0m捐m。荷造载作蛛用下逗桩除膊了桩堡底沉椒降，涨在“涨褥垫疫层”睡内桩籍顶有蜂相对效的“拣刺入廉”位蜡移,也对调精整桩土碧荷载分款担比起步作用，豪实现桩滩土共同座工作。绵当作为颜增强体误的刚性梯桩承载京力较大腾时，褥斗垫层厚柳度适当敏增加。2、刚性桩径复合地身基宜采陆用小直熟径桩，在珠桩的滨荷载追分担差比一节致条骨件下乐桩的岛直径梳小、数量棍多，梦桩土念共同倡性能愁发挥忌好于照桩直黑径大、数量较扔少的情挽况。恒大旦名都21在#楼，方奔案一和仔方案二头对比结亲果：方嚼案一桩娱直径小查，桩数束多，基迟底反力疲分布更狮均匀，久桩土共谎同工作柿性能发验挥更好滋一些。域承载力董相同的睛情况下途，造价郊更低。猫若将方凯案一，PC再40域0桩长鼓也调伤至12米，则畅造价相院同，复慎合地基奔承载力邮将提高乌至42牲0K扔pa（桩长10米时为38辅5K抹pa）。复合桑地基陶采用糠较小丈直径衣的刚玩性桩护，不斜论是韵技术市指标陵还是俱经济葬指标窗都好眯于采虚用较名大直赏径的捉刚性波桩。复合地赶基采用隙的增强动体桩直参径不受递建筑高用度超过60米必须包大于600男mm的限础制。蓄（GB惭/T3、刚性晴桩复合阁地基可茧以作深盼度修正亲，基础渠两侧的灵超载越流大（基横础埋深丸越大）丙修正提岛高也越按大，复伞合地基质承载力台修正系淹数取1.0。（GB/珍T50掉78丑3-傲20狭12第条）4、刚栋性桩搭复合纸地基壁与基卫础之沾间设额置褥抵垫层轮，厚充度100框~30扒0mm，刚性仓桩抗压扣承载力怪、桩径卷、桩距料大时取南较大值笑。垫层漆选用中绞砂、粗粉砂、级电配良好梁的砂石责、碎石苗，粒径凡不宜大蒙于300状mm，桩顶型和基础僻之间应含设置褥庸垫层。泛褥垫层得在复合往地基中森具有如董下作用苍：1）保明证桩忍土共会同承唉担荷胀载，己它是白刚性壁桩与堆基底售土层拆形成手复合扇地基买的重团要条境件。2)通过改呼变褥垫渴层厚度目，调整础桩垂直友荷载的血分担，脸通常褥耍垫层越片薄桩承恒担的荷光载百分覆比越高会。3)减少票基础押底面跑的应领力集域中。4)调整桩海、土水巴平荷载配的分担糠比，褥壳垫层越哗厚，土蒸分担的也水平荷帖载百分厅比越大收，桩分竭担的水厅平荷载扰百分比效越小。5)褥垫理层的左设置胜，可掠使桩幼间土缝承载吴力充括分发研挥，斤作用吊在桩孙间土你表面末的荷街载在摄桩侧炸的土语单元方体产衣生竖粥向和扇水平述向附盘加应邪力，卫水平肯附加刮应力膏作用茄在桩哑表面壮具有京增大洽侧阻屡的作鸟用，蒙在桩坐端产她生的订竖向漏附加鹿应力本对提娇高单乒桩承跪载力帖是有券意义测的。5、恒扮大名泛都21#天然穿地基旷承载追力特危征值18塞0k顺pa鼻,筏板挑匹出2m，承健载力昨约为肃总荷绳载的50.糟7%，采础用刚笋性桩劣复合配加强昌后，振桩分对担总炒荷载蹦的71已%，29%的上偿部荷聋载由贯桩间跪土承拾担。熟复合输地基湿设计掉估算币，可郊按fs辣pk翠=0改.9户mR耗a/园Ap球+0妨.8胶(1辉-m血)f捉ak。基底涛附加力桑，剪力竟墙结构肢高层住钱宅每层辣可取14学Kp务a，地棉下室馋每层22台kp妹a底板组面积渣考虑旁外挑1.5截~2.婚0m，约为号标准层某面积的1.雨2~抖1.切3倍。6、目前蝇地基基懒础沉降洪验算仍奇是经验曾性的计仪算方法内，按规闷范所做燃的沉降色计算结君果与实峰测资料皇差距很隔大，用滥不同的揪沉降计希算方法图，计算葵结果往宴往相差端好几倍脱，这方板面的工芒作有待怨研究改闪进。目务前建筑窄沉降计码算结果日只能作麻为大致片的预期范值，跟扭踪大量蹈的工程坑观察资鹊料，实与测沉降橡值都小许于理论筒计算值蔑。复合护地基妇的沉挺降控赞制是承复合便地基臭设计叠重点沉关注益的问粘题。刺复合摆地基善沉降锅验算寻可参更照分惰层总吵和法伐计算侵，其阵中主闹要问百题是编复合屯地基鞋压缩债模量糕取值纲，建本议复训合地柿基压付缩模论量，备按JG相J7逢9-兰20懂12第条逐确定用。根榴据江苏地补区大量元的工程衬实测经纵验刚性冠桩复合分地基实澡测沉降绩远远小唇于计算北值。201岛0年建设替的“恒两大名都娘”一期希项目，制约30万平殿方米弓，都吸是32层~3周3层，100米高笨层住煮宅，踢按刚婶性桩兔复合帽地基盈设计脾，实梯测沉嚼降最须大11招mm左右。201员2年设计蜂的合肥搅“中央凝天骏”杀约29万平米箩高层住厕宅组团浅，32层左右娃，高度松接近10脖0米，采廊用CFG桩复宇合地桥基，示现已纱建成丑，竣利工时沫沉降昂实测矮值也岔是10m在m左右，何没有超迟过15阶mm的。简远远善小于放计算则值。我们叼注意彻到，调高层晚建筑亭采用挑刚性半桩复停合地畜基的愉沉降箱一般腿都小阀于采丽用钢谅筋混谈凝土滋钻孔轨灌注匪桩按孤桩基曾础设尝计的翅情况胀。7、关于锈复合地扇基检测框的建议1）刚袖性桩涨复合忍地基子必须谦通过撤复合脱地基穗载荷江板试独验和务单桩贪静载残试验常，确倍定复夕合地男基承苍载力革。2）当地郑质条件鸽相近，转并且刚脑性桩的库直径、狂桩长、宫置换率衰、工艺赴都相同继的条件企下：单狂体建筑容载荷板强试验不摄少于3块，单木桩竖向园承载力榜静载试遮验不少虾于3根且裁不少荒于总师桩数典的1%；“吃有经以验时纱，应销分别绑进行慢单桩珍竖向瞒抗压谨载荷匪试验落和桩宫间土妇地基极竖向卡抗压钻载荷现试验捐并可汁按本绕规范闻公式