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基础类型及基础方案的选择 (2)
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系列讲座
建筑基础类型及其方案的选择
湖北国土资源职业学院
刘永祥2012.10
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Contents
1
基础类型概述
2
天然地基浅基础的类型及应用
3
复合地基的类型及应用
4
桩基础的类型及应用
5
案例分析
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1
基础类型
天然地基浅基础
复合地基
桩基础
250~550mm。 ②圆形空心桩 是用离心旋转法在工厂中预制,它具有用料省,自重
轻,表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品,其 直径有300mm、450mm和550mm,管壁厚80mm,每节 长度自2m~12m不等。
基本都是用圆桩
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4.2 桩端持力层的选择
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1.2.2 杉木桩
多用于浅层软弱,2-3m 下有较好土层的简单处理 桩长一般2.5m-3.5m
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1.3.1 静压管桩施工现场
静压管桩的优点是:无振动、无噪音、桩身质量好、单桩承载力大 缺点是:造价高、设备笨重、有一定的挤土效应、不宜承受较大的侧限压力
沉桩能力有限
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1.3.1 静压管桩
静压管桩是在工厂里生产好经检验合格后运 到工地的,其桩身质量好是其优点之一。
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1.3.1 静压管桩施工现场
静压管桩单节长度一般为10m左右,节与节之间采取焊接方式,可以承 受很大的压应力,但不可承受较大的拉应力,故作为抗浮桩宜用单节桩
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4.1、桩基础类型
6、按成孔方法分 ①非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩,应用 较广。 ②部分挤土桩 先钻孔后打入。 ③挤土桩 打入桩,典型桩型为预制桩、沉管灌注桩。
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4.1、桩基础类型
7、按制作工艺分 ①预制桩 钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制,用静压、锤击打入、
其它的:长螺旋多用Φ400、500 沉管桩多用Φ325、377
挖孔桩桩身多用Φ800、1000、1200
桩径
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4.5 桩型的选择
预制管桩:一般多用1000-1500KN
钻(冲、旋挖)孔桩: 一般多用2000-4000KN
其它的:长螺旋多用300-1000KN 沉管桩多用300-800KN
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4.3 桩型的选择
决策
拍板!
论证
该桩型的沉(成)桩能力?
预估
承载力是否对等、造价如何?
了解
该桩型本地区有无?
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4.4 桩型的选择
预制管桩:一般多用Φ300、400、500
钻(冲、旋挖)孔桩:一般多用 Φ600、800、1000、1200
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1.3.6 沉管灌注桩
优点:造价便宜、 施工速度较快
缺点:噪音大、 振动大 沉桩能力有限 桩身质量一般
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1.3.6 沉管灌注桩
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l L
1.3.7 人工挖孔桩
4、水泥土搅拌桩如同“千层饼”,桩身强度不均匀,不宜用于荷载较 大的独立基础,且其上宜用整体性较好的条基及十字交叉梁基础。
5、对荷载较大的框架结构建筑,应慎用,如必须使用,则其上宜用整 体性较好的条基及十字交叉梁基础,但基础梁的宽度将非常大,并不 一定比桩基便宜。
浆
加
筋
法
↓
聚锚加树 合固筋根 物 技土 桩
术
托
换
技
术
↓
基锚 础杆 托压 换桩
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3.2 地基处理方法的方案选择
粘 土 粉、细砂
堆载预压
软弱、透水
砂 井 法 软弱、透水性小
真空预压
软弱
强夯法
非饱和
★
振冲挤密
粘性小
★
砂桩
松
振冲碎石桩
软弱
水泥土搅拌桩
软弱
灌浆法
可作为桩端持力层 的岩土层
硬塑和坚硬的粘性土 中密、密实的砂性土
风化及新鲜岩层
对桩基勘察的孔深而 言就是寻找这些岩土 层并深入该层一定
深度
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4.3 桩型的选择
选用原则
安全 (承载力要对等)
经济 (造价上有竞争力)
施工可行 (沉、成桩俱佳)
合适的桩+对应的持 力层+合理的施工工艺
复合地基
桩基础 one of
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对高层建筑:可按每平米15KN,计算基底压力,P=15*层数,再与地基 土承载力设计值比较,满足要求则可进一步论证天然地基。
注意点:以上的对应关系是常规感觉,具体情况还要具体对待。如持力层 的厚度的影响、地下水对施工的影响、周边环境的影响等也要综合考虑。
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1.1.1 天然地基浅基础之独立基础
基础直接坐落在天然的未经加固的土层之上
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1.1.2 天然地基浅基础之条基
基础类型
天然地基浅基础
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。
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4.1、桩基础类型
2、按承载性质不同 (1)端承桩——是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端
坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小,其摩擦力可忽 略不计。
(2)摩擦桩——是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用,将 上部荷载传递扩散于桩周围土中,桩端土也起一定的支承作用,桩尖支承 的土不甚密实,桩相对于土有一定的相对位移时,即具有摩擦桩的作用。
孔底沉渣相对可控。缺点:无法适应硬质岩石。
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1.3.4 冲孔桩
优点:设备轻便、台班施工成本低、可用于硬质岩层 缺点:施工效率较低
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1.3.5 长螺旋钻孔压灌桩
优点:无振动、无噪音、价格适中 缺点:对硬质岩层不适用
振动沉入等方法,使桩沉入地下。 ②灌注桩 又叫现浇桩,直接在设计桩位的地基上成孔,在孔内放置钢筋笼
或不放钢筋,后在孔内灌筑混凝土而成桩。 与预制桩相比,可节省钢材,在持力层起伏不平时,桩长可根据
实际情况设计。
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4.1 桩基础类型
8、按截面形式分 ①方形截面桩 制作、运输和堆放比较方便,截面边长一般为
(3)介于上述两者之间的: 摩擦端承桩——以端承为主,摩擦为辅的桩。 端承摩擦桩——以摩擦为主,端承为辅的桩。绝大部分的桩都是这种
类型
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4.1、桩基础类型
3、按桩身的材料不同 ①钢筋混凝土桩 可以预制也可以现浇。根据设计,桩的长度和截面尺寸可任意选择。 ②钢桩 常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力 较大,起吊、运输、沉桩、接桩都较方便,但消耗钢材多,造价高。我国目 前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中,重要的和高速运 转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm,长60mm左 右的钢管桩。 ③木桩 目前已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地 下水位以下时,木材有很好的耐久性,而在干湿交替的环境下,极易腐蚀。
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4.1、桩基础类型
4、按桩的使用功能分 ①竖向抗压桩 ②竖向抗拔桩 ③水平荷载桩 ④复合受力桩
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4.1、桩基础类型
5、按桩直径大小分 ①小直径桩 d ≤250mm ②中等直径桩 250mm< d < 600mm ③大直径桩 d ≥ 600mm
1、水泥土搅拌桩用于正常固结的软土、粘性土及砂土,不宜用于承载 力较高的(大于150KPa)、含水量较小的(小于30%)土层。
2、处理深度以8-12m之间为最佳,如超过13-15m,则再增加桩长对复 合地基承载力的影响就不明显了。
3、不宜用于酸性较强的土层,以免影响水泥的水解水化反应,故有机 质含量宜小于5%。在勘察时对淤泥质土应提供土层的有机质含量。
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1.1.4 天然地基浅基础之筏板基础
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1.1.5 筏板基础施工现场
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1.2.1 地基处理----水泥土搅拌桩
设备
成型后的桩
搅拌头
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1.3.2 钻孔桩施工现场
钻孔桩的优点:桩径大、沉桩能力强、单桩承载力大、设备轻便 缺点:采取泥浆护壁造成孔底沉渣厚,影响桩端阻力发挥、有一定泥浆污染
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1.3.3 旋挖桩施工现场
优点:施工速度快、对常规正反循环钻孔桩无法对付的大粒径卵石适应性强
★
★
锚杆压桩
★
★
砂土
★ ★ 松
★
杂填土
注
泥炭土不适用
★
★ 抗剪强度低时慎用
★
★
用于纠偏与基础加固
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3.3地基处理方案的选择
目前用得最多的是水泥土搅拌桩和CFG,其它方式渐趋弱化。CFG类似 于刚性桩,其选择可参考长螺旋钻孔压管桩。水泥土搅拌桩在使用时 有以下几点需要注意:
d b
D
hb h2
hc
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1.3.8 钢板桩
多用于基坑支护
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2 地基基础方案的总体选择