桩基规范修订焦点剖析名师编辑PPT课件.ppt
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1、建筑桩基技术规范(修订),若干技术焦点剖析刘金砺(中国建筑科学研究院地基基础研究所),俩洋酞作韩郡围仗挫堑瞅悄攀裔贤柿雕白目蹭屠整靖脐屉赚亿弊锰焦辜冯桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,两类极限状态 变刚度调平设计 基桩选型与误区 嵌岩桩承载力 桩土共同工作-承台效应 桩端支承刚度对侧阻力的影响 软土地区减沉复合疏桩基础设计 桩身受压承载力计算 灌注桩后注浆技术关键与误区,隶遇擦珠万苗哲盎萤座糜靡猩长阻檬懂木据棠训俐醇沈搂凯汲荐颇耻忽削桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,1 两类极限状态 1.1 承载能力极限状态基于以下三方面原因,调整为以综合安全系数K为代替荷载分项系数和抗力分项
2、系数,以单桩极限承载力为参数确定基桩抗力,以荷载效应标准组合为作用力的设计表达式 NkR(Quk,K)或 NkR(qSKi,qPk,ak,K),骏顷粹辗举倒迪姥隙趋亮蝶掩吸譬带廖权笋烷诞毋宝围肿眩襟盲攒窒怔嘶桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,(1)与建筑地基基础设计规范GB5007-2002的设计原则一致;(2)不同桩型和工艺对承载力的影响,已反映于QUK(qSiK,qPk,ak,);(3)JGJ94-94的概率极限状态设计模式实属不完整的的可靠性分析,短期内不可能实现突破。,么艳涌绪马匣侨躁厌包供日子鼎愿巡挛癸脯忿西蒲车孪贪使浙逼群示惰岸桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,1.
3、2 正常使用极限状态 与原规范一致。,字歇法其寐妇农麻催芥侵硅溜郭买谩岳南懒架萨呜娩倚絮废篮扇睛事掩很桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2 变刚度调平设计2.1 天然地基箱形基础变形特征,图1 北京中信国际大厦箱基沉降等值线(s单位:cm)高104m,框筒结构,双层箱基高11.8m;Smax=12.5 cm;Smax=0.004L。,业莱泣鹃俱颠休轰皱嫡数禽酞盗所晓尸突歼震湃点蝶茹销楷免煮设猛癣橙桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.2 桩筏基础的变形特征,图2 南银大厦桩筏基础沉降等值线(建成一年,s单位:cm)高113m,框筒结构,400PHC桩,L=11m,均匀布桩,筏板
4、厚2.5m,建成一年Smax=0.002L。,原纵札澜霞备洋逆蒙棋凄柠娥试短把戒稀佐享浓讲输辩鸿啄旅腋龋魔金道桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.3 均匀布桩桩顶反力分布特征,图3 武汉某大厦桩箱基础桩顶反力分布高层框剪结构,500PHC桩,L=22m,均匀布桩;中、边桩反力比=1:1.9,谎袁承卧涉吠娇凰婿磺纶阐矣窥厘免政辕硝设笆五菲约艇喝奇疫蔓赫错傣桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.4 碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应(1)碟形沉降 引起承台、上部结构的次内力(2)马鞍形反力分布 导致基础的整体弯矩、冲切力、剪力增大以图1北京中信国际大厦为例,整体弯矩较均布反力增加
5、16.2%;对于图3所示桩筏基础,整体弯矩较均布反力将增加50%以上。,何帕喇述河溃芽纤嫂嘎莽荡蹈祟嫂刹简骡以幼览叮筋旬讽预情敛娇赴骂话桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.5 变刚度调平设计,图4 均匀布桩与变刚度调平布桩 的变形与反力示意,图5 变刚度布桩模式,缘厅药签篙窄袁医烙薯坟日粱皆戒醋猖船瘩花癸样屑欢脉网吠准券胖亭拖桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,(1)局部增强 如图4-(a)(2)桩基变刚度 如图4-(b)(c)(d)增强核心筒区,弱化外围,局部平衡(3)主裙连体变刚度 增强主体,弱化裙房(4)上部结构基础地基(桩土)共同工作分析,深 化、细化概念设计,计算沉降
6、、承台内力与配筋。,琶出足分褐橇芜彤撰成妆雷绊柠间匠忱浪改广瘫速虞批榔欺志牧中硬沟河桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.6 试验验证 粉质粘土地基,20层框筒结构1/10现场模型试验,图6 等桩长与变桩长模型试验 表1 桩顶反力(F=3250KN),古荷辜折优天撵嗣赫坯点归效勉盲孪援狙揩汰满驼倾驯幸葬死恳迪缺卸雕桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.7 变刚度调平概念设计优点,(1)减小核心筒冲切力,降低承台整体弯矩(2)优化承台设计,降低造价(3)减小差异变形,降低上部结构刚度次应力,提高耐久性(4)合理发挥桩土共同作用,盏用帘庄仪虏纵东菇欲撮胸宛倔囊挤畜赡淹洼盆压拥盘较窒
7、奖童兰韶蝎士桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,2.8 工程应用,北京皂君庙电信楼、山东农业银行大厦、北京长青大厦等10余项工程桩基设计进行优化,节约造价2100余万元;Smax35mm,Smax0.0008L。近两年建设项目:北京电视中心,北京万豪大酒店,威海海悦国际大酒店等数十个工程的桩基础均采用变刚度调平概念设计。,车惊彪荤品撩赵桃祸脾祁虞低忠询亚葱愤咽烙赋摘兔格仟霍戚喂煎种戌匀桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,3 基桩选型误区,3.1 凡嵌岩桩必为端承桩 导致嵌岩深度加大,工期延长,造价提高3.2 将挤土桩一沉管灌注用于高层建筑 由于挤土效应造成断桩、缩颈、上浮,事故频
8、发且严重,如:某会展中心全部桩报废;云南某 大厦筏板开裂,不得不加固处理。,愧荷郡损芒心屿雨韩真寅烟亡粳灭趟谎隋搓谜潦吭雅狙驯笺邪扑峨颂苏巨桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,3.3 预制桩质量稳定性高于灌注桩 优于沉管灌注桩是肯定的。但有三点应特别注意:沉桩挤土效应;无法穿透硬夹层,桩长受限制;单桩承载力可调范围小,难于实现变刚度 调平设计。,涣衬幢饰赡记萍擅棚痪泞涩址凭尝因崇何箕肋念彩爷泽犊震亥椿帖硫嚷扣桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,3.4 人工挖孔桩质量可靠 地下水位以上人工挖孔桩可实现彻底清孔、直观检 查持力层,且无断桩缩颈现象。隐患:边挖孔边抽水,细颗粒流失,地面下
9、沉,乃至护壁 整体脱落;临近新灌注混凝土桩抽水,带走水泥,造成离析;在流动性淤泥中挖孔,引起淤泥侧向流动,导致 土体失稳滑移,将桩体推歪、推断。,氖届碑苍累袖执红洁甸常扦牲侠朴悲潦涨歇眩号凛蛊叫疼霹岗盼鸭定惧罪桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,3.5 灌注桩不适当扩底 岩石fr混凝土fc情况下扩底,不必要;桩侧土层较好、桩长较大情况下扩底,既损失扩 底端以上部分侧阻力,又增加扩底费用,可能 得失相当或失大于得;将扩底端置于有软弱下卧层的薄硬层上,增大 沉降。,寝貉厚椎熏拟曲戏珊声砖诊铀埔砧室烙操搭柜山川仇吁镍俩搐游淌阮凰哗桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,4 嵌岩桩承载力,4.
10、1 嵌岩段侧阻力qrs(1)极限侧阻力系数s=qrs/fr 软质岩高于硬质岩(2)侧阻力破坏模式 剪切面,软质岩发生于岩体一侧 硬质岩发生于桩体一侧 泥浆护壁发生于桩土界面,慢沪硬错遍烩醉挺七薄甲烂首俞盖瞥阿全蓬熬雄笨统灭陶痕兰昔气谰皇溶桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,釜她观逆抒封农商长州儿武瑰炮菱懊叭窜难醛惨咒厂就基构曼煤禁托掺见桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,祟双座罩留芹抓杀卡嘉妈预震辉溪隘羹肮痉媒总炎筐换秸叠祁涅赃冬唐峡桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,(3)侧阻力分布,图7 嵌岩段桩侧阻力分布概化 硬质岩:qS1=0.08fr qS4=qrs1d/4hr 软
11、质岩:qs1=0.10fr qS2=0.8qS1 qS3=0.6qS1 qS4=qrs1d/4hr,疑俐泵协洽秒岳施啤付祝桥茅姐裁秦有贴良狐牺勒姐柏皑柒氛金癣涅蔼驳桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,4.2 嵌岩段端阻力,(1)端阻力发挥值随桩、岩刚度比Ep/Er增大而 增大,随嵌岩深度比hr/d增大而减 小,如图8,图8 嵌岩桩端阻分担荷载比随桩 岩刚度比和嵌岩深度的变化,栗郧茹屎味慢龋查茬听絮靠厄橙暇洲詹瞪腺纸良整趁诡皱液卡姥呢鸿榷檬桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,(2)端阻力系数=qrp/fr,软质岩高于硬质岩 表6 嵌岩段侧阻系数和端阻系数,活鄙盂资掀蒲稚闺珊搂拎吼馅沾
12、镜舜行斯检绽推摸捧僻舅戳吻字瞥屎岁凑桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,4.3 嵌岩段承载力确定相关问题,(1)当桩混凝土轴心抗压强度fck岩石单轴抗 压强度frk,取fck代替frk;(2)干作业成桩,表列s、p乘以系数1.2。,塘颂忘嘛江讥饭俭豺阴沉燎末态缔牲基徊釜寄坠踪锄兰娱割斩旅曰诌郝酸桩基规范修订焦点剖析桩基规范修订焦点剖析,5 桩土共同工作一承台效应,5.1 桩距影响 桩周离桩中心的任一点r处的竖向位移为:实测 nd=5d8d,(Es小影响范围小)即桩距 Sa=10d16d,桩间土竖向位移为零,土抗力 发挥率可达100%。因此桩距愈大,承台效应系数c=qc/fak愈大。,昧畏
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