万丈高楼平地起,基础设计数第一!众所周知,基础部分在整个建筑物中的分量。尤其现在随着栋栋摩天大楼的拔地而起,基础部分的设计和施工也越来越复杂,越来越难处理!可以说基础部分设计和施工的成败直接决定了建筑物的成功与否!所以请大家将自己在实际工程中的设计和施工经验(正反面的都可以)归纳总结,贴出来给广大网友们分享!让大家交流切磋! 让落后的走向先进,让先进的走向第一! 让失败的走向成功,让成功的走向极至!
万丈高楼平地起,基础设计数第一!
众所周知,基础部分在整个建筑物中的分量。尤其现在随着栋栋摩天大楼的拔地而起,基础部分的设计和施工也越来越复杂,越来越难处理!
可以说基础部分设计和施工的成败直接决定了建筑物的成功与否!
所以请大家将自己在实际工程中的设计和施工经验(正反面的都可以)归纳总结,贴出来给广大网友们分享!让大家交流切磋!
让落后的走向先进,让先进的走向第一!
让失败的走向成功,让成功的走向极至!
让菜鸟的走向大虾,让大虾的走向鲸鱼!
因你的参与,我们的活动更加成功!
因你的分享,我们的设计更加合理!
因你的奉献,我们的论坛更加辉煌!更加强大!更加NB!
因为有你,我们第一! 来吧!大家需要你的参与!论坛需要你的参与!
(友情提示:1。此主题重奖好贴,精华贴!同时严禁水贴,严打水贴!)
谢谢大家的理解和支持!谢谢!
请网友们速速参与,我们最后会对本次活动进行总结奖励!可能会有惊喜哦!
2楼
楼主说的太好了!
"为了少走弯路 , 大家都希望吸取自己和他人的经验与教训 . 现拟逐步将自己收集的一些工程实例和数据公之同行(其中他人设计的工程多是偶然碰到的) ,亟望抛砖引玉"(来自网络)
一.软土地区低层建筑的沉降计算
余姚某三层联立式住宅 , 共四幢 . 因靠近附近居民住宅而无法使用沉管灌注桩 , 故采用筏基 . 其中二幢建至二层时 , 最大沉降已达九厘米 , 沉降差已超过规范规定 . 现已采用锚杆静压桩补强 . 具体数据见附图 .
按规范规定 , 该工程可不作沉降计算 . 但我们 (我与浙江大学朱向荣)认为 , 低层建筑是否进行沉降计算 , 实际因素似还应包括 :
1 . 虽然业主一般不会提出沉降要求 , 但对于联立式住宅等高档建筑 , 最终 沉降似应小于十厘米 .
2 . 建筑物的体量 . 显然体量越大 , 沉降控制要求应该越严 .
3 . 压缩模量的大小与软土层的厚度 . 我们的初步想法是 , 较厚的流塑—软塑状软土 , 压缩模量Es 小于 3Mpa , 似仍应计算沉降 .
其实 , 沉降计算并非难事 , 算一下沉降总不会错的 . 主要困难可能还是在正式设计前 , 通过沉降计算来进行优化设计 . 如上述联立式住宅 , 因某些原因不能采用沉管灌注桩 , 则最合适的基础似应为箱形基础和沉降控制复合桩基 (逆作法锚杆静压桩复合桩基) . 由此可见 , 有时优化设计反而将增加造价 , 但降低了风险 .
回复
3楼
二.对地质勘察报告的正确判读问题
不能完全排除地质勘察报告数据出错或不够全面的可能 ,因此存在对地质勘察报告如何正确判读的问题 。 现举三例试说明之 。
1 。勘察报告未提供各种桩型的沉降估算 。 路桥某二层厂房 , 根据勘察报告建议采用 21m长沉管灌注桩 , 静载试验合格 。 但建成后尚未投入使用 , 两边墙面已出现对称的贯通墙体的斜裂缝 。 而同一厂区采用三十余米长桩的六层办公楼则无恙 。 该地质监站工程师说 ,此地多层建筑采用三十米左右长桩较可靠 。 该工程设计人员事先未考虑收集本地经验 , 又未进行沉降计算 , 确乎有点象“盲人骑瞎马”了。
2 。 勘察报告符合规范规定 , 只是未建议对采用天然地基的低层住宅控制沉降 。 余姚某三层联体式住宅的勘察报告给出持力层的fk=80kPa , 下卧层的fk=60kPa 。并建议若由于靠近民居而不能打桩的话 , 则可采用天然基础 。 但建至二层时实测平均沉降已达 70mm ,最大沉降差 37mm已超过规范规定 。 于是停下来采用锚杆静压桩按复合桩基补强 。 该工程设计人员对勘察报告判读失误的原因在于 , 未注意高档住宅的最终沉降应小于 10cm , 而当土的当量模量小于 3Mpa时欲采用天然基础 , 仍应计算沉降以便判断能否采用天然基础 。 更何况该工程的基底附加压力 62.2kPa已远远超过该处下卧层淤泥质粘土的结构强度了。
3 。勘察报告的数据局部出错 。 上海松江某二层厂房 , 根据勘察报告提供的各土层桩侧摩阻力与桩端阻力计算得单桩承载力为 500kN ; 但打完桩后静载试验所得单桩极限承载力仅为 500与750kN 。于是重新进场补桩 。再由勘察报告提供的双桥静力触探数据 , 按“JGJ94-94桩基规范”的 (5.2.7)式计算得到的单桩极限承载力为 790kN ,确与静载试验所得单桩极限承载力相近 。 由此可见勘察报告建议的各土层桩侧摩阻力与桩端阻力有误 。 然而勘察报告永远不会忘记指出 ,单桩承载力应以静载试验结果为准 。 何况勘察报告提供的双桥静力触探数据并未出错 。 该工程设计人员对勘察报告判读失误的原因在于 ,既然你为了满足业主抢进度的要求而同意先打桩后进行静载试验 , 那么为了规避由此而必然产生的风险 , 就必须采用各种方法去正确判读勘察报告提供的数据了 。舍此别无良方 。
以上所述的几点教训 , 希望对同行有所帮助 。
回复
4楼
三.上海地区复合桩基历史点滴
《复合桩基设计和施工指南》(龚晓南主编,2003年,人民交通出版社)第262页指出,上海地区于廿世纪三,四十年代建造了包括上海外滩沿江建筑的一系列高大建筑物,其中许多采用桩基(大多数用洋松木桩)。而当时桩基础设计计算方法是:承台下土体承受每平方米八吨,余下的荷载由桩群允许承载力承担。与近年来许多“桩土共同工作”的研究者提出的种种方法相比,上海廿世纪三,四十年代设计方法的计算用桩量是最少的。这些已稳固地站立了六,七十年的老建筑的工程实践表明,问题可能是我们的设计理论不完全符合实际。
我幸运地接触过一些老建筑数据与老工程师的经验。为了不割断历史,现将偶然收集的上海地区三,四十年代复合桩基的四个工程实例提供给同行,希望有点用处。
1 。 上海沪南冷库一库,建于 1932年,八层无梁楼盖,活载为 10~15kN每平方米,片筏基础,采用 18。288m长的洋松木桩共约 650根,桩端位于 Es=3.56Mpa的粘土层。该冷库一直使用到九十年代,现已改建为旅馆。基础图与地质报告见附图。
2 。上海沪南冷库二库,六层,活载为 20kN每平方米 ,条形基础,采用 3.66m长的楔形木桩。使用情况一直良好。基础图见附图。顺便说,采用这样长度的短桩,现在简直难以想象。
3 。 上海东海大楼(即上海南京东路新华书店所在大楼),原名“迟淑大楼”,由著名犹太人哈同建于三,四十年代。六层,八十年代加二层。条形基础,采用 6.1m长的木桩。又是一个现在难以想象的复合桩基。
4 。 上海河滨大楼,位于苏州河边,4.5万平方米,平面尺寸约为 19x260m。八层商住楼,片筏基础,采用2000根 15m长的木桩。上世纪八十年代还加建了三层。
复合桩基在上海地区有数十年成功与失败的经验,教训,再加上上海民用建筑设计院原软土研究室前辈们的多年默默努力,也就难怪沉降控制复合桩基的设计方法会产生在上海了。
回复
5楼
四.天然浅基础沉降计算准确度
对天然浅基础沉降计算常闻异议,认为沉降计算经常不准,因此算出来没有什么实用价值。这除了有时因为竣工沉降不大而质疑计算沉降(这可能源于将竣工沉降与最终沉降搞混了),确实也反映了一个现实:即有时计算值确实明显大于实测值。同时请注意一个重要信息,实测值明显大于计算沉降的现象对于天然浅基础尚未听说过。
现举出部分工程实测数据试图说明之。
1. 上海绢花厂,七层厂房,格筏基础,计算沉降55cm,实测推算最终沉降为59cm(沉降观测近八年);
2. 上海第五服装厂,格筏基础(按七层设计,先造五层),计算沉降(按五层)约70cm,建成后三年实测最大沉降已达48cm;
3. 上海衬衫三厂,片筏基础(按七层设计,先造五层),计算沉降(按五层)72cm,建成后六年实测平均沉降已达35cm;
4. 上海康乐大楼,箱形基础,十二层,计算沉降21cm,实测推算最终沉降为16cm;
5. 上海四平大楼,箱形基础,十二层,计算沉降21cm,实测推算最终沉降为12cm;
6. 上海华盛大楼,箱形基础,十二层,计算沉降19.2cm,实测推算最终沉降为24cm;
7. 上海胸科大楼,箱形基础,十层,计算沉降49. 2cm,竣工时沉降已达35cm;
8. 温州华侨饭店,条形基础,虽然采用1.2m厚的砂垫层解决地基土的强度问题,但当然不可能解决沉降问题,实测沉降历时二十年,计算沉降130cm,实测推算最终沉降为113cm;
9. 上海衡器厂,片筏基础,三层厂房,计算沉降37cm,竣工时沉降6cm,且数年后回访目测发现沉降无明显增加;
10. 上海部分浅层粉土地区(粉土厚6~9m,下卧层为软土),六~七层住宅采用天然浅基础,实测沉降量明显小于计算沉降。
由上述工程实例可知,相当部分的天然浅基础计算沉降与实测推算最终沉降还是符合得较好的。
有的工程如上海衡器厂的实测沉降明显小于计算值,原因有二:该厂房建于单层厂房旧址上,地基土已经固结;其次,该工程的基底附加压力为56kPa,小于软弱下卧层淤泥质粘土的结构强度(60kPa)。可见实测值小于计算值并非事出无因。
浅层粉土地区多层建筑的计算沉降远小于实测值一事,据《上海岩土工程勘察规范(DBJ08-37-94)》介绍,与该地区土层的应力历史对粘性土压缩性的影响有关。该规范还提供一套分别用于正常固结土,超固结土,欠固结土计算沉降的公式,并通过一些工程实例验算,证实计算沉降与实测值较为接近。
总之,只要掌握了土层的应力历史,计算沉降还是能够反映实际情况的。即使计算值有所偏差,也是偏于保守。因此不能说天然浅基础的沉降计算没有实用价值。比如“设计反思录一 : 软土地区低层建筑的沉降计算”所述的余姚某三层联体式住宅,若事先计算出未乘以经验系数的沉降值为45cm,那么即使经验系数取为0.5,则最终沉降还将达到20多厘米。由此就应觉得该工程采用片筏基础的风险太大,可以考虑选用箱形基础或复合桩基了。
回复
6楼
五.中短桩复合桩基的经验与教训
上海地区廿世纪五十年代后期起,多层建筑地基由强度控制,多采用天然浅基础。到了八十年代,因沉降较大影响使用,而开始注意控制沉降量;加之六,七层的住宅,其基底附加压力常超过软弱下卧层强度,于是开始另寻途径。
三,四十年代的老建筑多采用桩尖未达到暗绿色硬土层的“悬桩式”中短桩复合桩基,情况似乎都不错;老工程师又有“桩间土承担30%,桩承担70%”的传统经验,于是一些多层建筑逐步开始采用“悬桩式”中短桩复合桩基。近十年的实践,有经验也有教训。现介绍一些典型的工程实例。
1. 上海新成五金厂与肇方塑料厂,二幢六层厂房,筏基加八米短桩,桩端土为淤泥质粘土,竣工时沉降约10cm,数年后目测沉降已超过20cm。
2. 上海第二服装厂,五层厂房,筏基加八米短桩,桩端土为淤泥质粘土,竣工时沉降约20cm,数年后目测沉降已超过30cm。值得注意的是,该厂房长达80米,虽然沉降较大,但完全没有出现因沉降差引起的裂缝。而附近采用天然浅基础的厂房均有裂缝,无一例外。这说明短桩复合桩基能够调整沉降差。
3. 上海东华皮件厂,四层厂房,筏基加八米短桩,桩端土为淤泥质粘土,竣工后三年实测沉降约25cm。
4. 上海梅陇小区,六层住宅,筏基加八米短桩,桩端土为淤泥质粘土,竣工时实测沉降已达15cm。但其沉降差比同一小区内采用天然浅基础的五层住宅要小些,这可以从住宅墙面上裂缝的多少与大小看出来。
5. 上海梅陇路仓库,三层,活载每平方米 10~20kN,条基加六米短桩,桩端土为粉砂,下卧层为淤泥质粘土。竣工时实测沉降小于5cm,后期几乎未增加多少沉降量。
6. 上海岚皋路5#,6# 六层住宅,条基加七米短桩,桩端土为粉砂,下卧层为淤泥质粘土。实测推算最终沉降为4cm。
7. 上海永兴路口琴厂八层商住楼,条基加6.5.米短桩,桩端土为粉砂,下卧层为粘土。竣工时沉降远小于5cm,多年来目测,沉降也没有多少发展。
8. 上海苑南华侨新村六层住宅(三幢),十七米桩,桩端土为粉砂,下卧层为粉质粘土。实测推算最终沉降为6cm。
由以上工程可以看出,当桩端土为软土时,虽然短桩复合桩基解决了强度问题,但是沉降量还是相当大。当桩端土为上海的浅层粉土时,尽管下卧层仍为软土,但实测推算最终沉降均小于10cm,令人满意。
这与三,四十年代老建筑的实践经验似乎不同。但究其原因,首先由于未能收集到老建筑的实测沉降,因而并不能说明老建筑的沉降都较小;其次,老建筑似多位于老城区,可能其土层因为数百年旧建筑与人类活动的影响,属于超固结土。如前述沪南冷库一库,表层填土厚3.9m,其物理力学指标已接近上海的表土硬壳层,而且其下还没有淤泥质土。由此看来,部分老建筑的实际沉降量可能较小这一点还是完全可以解释得通的。
事实上,目前上海在多层住宅中经常采用的0.2x0.2x16m微型桩复合桩基就仍然是桩尖未达到暗绿色硬土层的“悬桩式”中桩复合桩基,只是桩已改为由两根八米长桩接起来的十六米长桩了。这也可以说是接受了短桩复合桩基沉降量仍然较大的教训。
回复
7楼
(转自网络)桩基础设计内容:
选择桩的类型和几何尺寸
确定单桩竖向承载力设计值(特征值)
确定桩的数量、间距和布置方式
验算桩基的承载力和沉降
桩身结构设计
承台设计
绘制桩基施工图
一、 确定单桩竖向承载力设计值
桩侧总极限摩阻力标准值:Rsk=Up×Σlifsi
桩端极限阻力标准值:Rpk=Ap×fp
单桩竖向承载力设计值 Rd=( Rsk+Rpk )/1.65
单桩竖向承载力特征值Ra=( Rsk+Rpk )/2.0
二、 确定桩的数量、间距和布置方式
初步估算桩数时,先不要考虑群桩效应,
当为轴心受压,n≥(F+G)/Ra
当为偏心受压,一般桩的根数应相应的增加10%~20%。
桩的间距(中心距)采用3~4倍桩径
桩在平面上的布置:有方形,矩形网格或者三角形(梅花式)形式,还有采用不等距排列
原则:使得群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合和接近或者是使其重心处于合力作用点变化范围之内,并应尽量接近最不利的合力作用点。
梁式或板式承台下群桩,布桩时应注意使梁、板中的弯矩尽量减少,即多布设桩在柱墙,以减少梁和板跨中的桩数。
三、 验算桩基的承载力和沉降
四、 桩身结构设计
预制的混凝土强度等级不宜低于C30,采用静压法沉桩时,不宜小于C20
五、 承台设计
独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台),以及筏板承台和箱形承台,承台设计包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并应使其构造满足一定的要求。
构造要求:承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分可降低至75mm。
条形和柱下独立承台的最小厚度为500mm,其最小埋深为600mm。
回复
8楼
本人谈点微乎其微的看法吧。
虽然人工挖孔桩存在机械化程度不高、人员安全保障措施要求高等不足之处,但由于进尺过程中可取得原样土分析、孔底可见、浇筑砼可采用普通浇筑法(避免了水下灌注)等特性,桩体施工质量隐患很少。且需求的机械设备少,施工方便。在一定条件下,施工成本也较低。由于上述原因,该工艺仍被广泛采用。在挖孔过程中,常出现以下问题:
1、摩擦桩采用非砼护壁的情况时有发生。这是很严重的一种弊病,如未经发现处理而直接浇筑砼将可能造成重大质量事故。这主要是由于施工操作人员、技术人员不明理论而仅参照经验的结果。他们把端承桩的施工要求生搬了过来,殊不知摩擦桩竖向承载力的主要源泉乃来自来桩周与围土的摩擦力,如采用砖等非砼材料护壁,一是护壁材料强度低,二是护壁材料与围土空隙大,摩擦面小,将极大的降低了承载力,加大了沉降量。
2、部分承包商“精”于成本控制,砼护壁用模板强度差、尺寸不准确、未适当放大,造成桩孔成型后孔规无法顺利下检,从而导致需凿护壁甚至返工。凿护壁过甚又将出现安全问题。
3、地面安全措施不到位。现场外围无围护,工完后井口无遮盖。这都可能造成人身伤亡事故。
以上为个人总结的小小经验,有错误之处请大家批评指正!
回复
9楼
说句题外话:谢谢楼上各位朋友的热心支持!谢谢!
我想组织本次活动的初衷是:结合实际工程经验,结合实际设计和施工经验,把发生在自己身上或身边朋友同事身上的切身案例给大家分享,所以请朋友们尽量的原创!谢谢支持!
(友情提示:转载,转贴的贴子,本论坛将酌情奖励。)
请朋友们踊跃参与,为了网友,为了论坛。我们需要你来发贴奉献!谢谢!
回复
10楼
楼上的朋友讲的很好!谢谢。同时请网友兄弟们特别是在施工第一现场的兄弟们。多多发表高见,
在下表示深深的感谢!
回复
11楼
我来谈谈施工图审查中的常见问题,与大家交流交流:
1. 稳定性验算问题:建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,未验算其地基稳定性。当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,未进行抗浮验算(地下室车道、地下水池的抗浮验算比较容易漏掉)。地下室的抗浮稳定性验算要求属于强制性条文,抗浮计算时的水位应由勘察部门提供。
2. 液化土层计算问题:场地存在液化土层时,未对桩基础的抗震承载力进行验算是经常发现的问题(目前桩基础大多通过现场静载荷试验确定单桩竖向承载力,对根据试验确定的承载力如何考虑液化土层的影响规范未作出规定,个人建议:抗震验算时单桩承载力可参照桩基技术规范JGJ94-94第5.2.12条的规定扣除液化土层的侧阻力)。
3. 负摩阻力计算问题:地面堆载、大面积填土未根据具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响。
4. 布桩计算问题:桩基础设计中,仅按竖向荷载作用进行布桩,未验算弯矩作用下承台底部边桩的反力。尤其是大跨度结构、框剪结构的剪力墙、剪力墙结构核心筒底部弯矩和剪力对基础承载力的影响很大,不应遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基尚应验算是否存在向上的抗拔力(大跨度结构如影剧院、厂房等,柱底弯矩很大,轴力很小,计算结果甚至会出现抗拔桩,这时应加大桩距,即加大反力力臂,尽量避免出现抗拔桩。小高层建筑由于布置较少的剪力墙,且墙肢长度小,墙底弯矩大,也容易出现抗拔桩,可同样处理)。根据电算结果进行基础设计时尚应计入底层隔墙及基础梁荷重或者承台及覆土荷重。
5. 抗拔桩设计方面的问题:在地下水位较高的地下室、大跨度空旷结构、门式刚架轻型房屋钢结构厂房刚接柱脚,存在着抗拔桩受力状态,在设计中往往缺抗拔桩抗裂性验算、抗拔桩静载试验及其配筋做法等要求说明。抗拔桩设计时,桩身配筋量仅按强度要求进行计算,缺少裂缝宽度验算,按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量。采用预制桩作为抗拔桩时,往往只注意桩身的抗拉强度要求,桩基与承台间连接钢筋的强度要求接桩段的裂缝宽度要求经常被忽视。
6. 抗拔桩计算问题:抗拔桩配筋计算时荷载分项系数取1.0有误(审查中发现,抗浮计算时水浮力和压重分项系数均取1.0计算,当水浮力大于压重时,抗拔桩桩身配筋按“[水浮力-压重]/ 钢筋强度设计值”计算,严重错误)。
7. 单柱单桩、一柱两桩基础存在的问题:目前建筑工程大量采用截面尺寸较小的预应力管桩,且在多层建筑中采用单柱单桩或一柱两桩基础,柱底弯矩由基础梁和桩共同承受。单柱单桩或垂直于两桩连线方向的基础梁设计中,未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地震作用下所产生弯矩因素,基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋加密区(根据福建省建设厅[2003]24号文规定,单柱单桩之间或垂直于两桩连线之间的基础梁宜按框架梁要求设计),基础梁的上下主筋在桩承台内锚固长度与构造做法要求未加说明。如果桩身考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算,存在着抗震薄弱环节,给工程留下潜在的隐患。
8. 桩身配筋长度:桩身配筋长度应穿透液化土层的要求大家普遍都注意到了。对软土层(回填土、淤泥)中桩基,在软土层上、下交界面容易出现塑性铰,桩身配筋长度也应满足保证穿透软土层的要求。
9. 管桩与承台间的连接节点:施工图中仅注明套用标准图,未根据标准图要求明确连接钢筋根数和型号。
10. 承台计算:应根据实际桩反力进行计算,有的工程桩反力统一取单桩承载力设计值进行计算不安全,在偏心荷载作用下桩反力可能大于该值(最大允许反力为单桩承载力设计值的1.2倍)。
11. 承台设计:套用标准图,标准图根据桩的最大竖向力设计值来确定承台型号,施工图审查时常见直接根据单桩承载力设计值确定承台型号,即把单桩承载力设计值等同于桩的最大竖向力设计值,应注意在偏心荷载作用下,边桩允许反力设计值为单桩承载力设计值的1.2倍。
12. 两桩承台抗扭设计问题:两桩承台上面承受可能产生扭矩的荷载,如布置L形墙肢、承台上布置双柱(双柱合力点与桩反力合力点重合,但单柱偏心可能对承台产生扭矩),至少应在构造上考虑扭转影响(即按梁式配置箍筋),标准图《闽2004G104》中注明“两桩承台需要考虑抗扭时由单项工程设计确定”,套用标准图时应注意该问题。
13. 抗拔桩承台配筋问题:抗拔桩承台顶部为受拉区,有抗拔要求的承台按一般桩基受压的承台进行配筋,承台顶部受拉区未配筋;
14. 基础梁板配筋问题:筏基基础梁、条基基础梁或地下室底板梁的受力方向与一般楼屋面梁板不同,其梁配筋设计也采用平法表示但未附加图示说明,存在安全隐患。
15. 承台周围土层处理问题:在未设置地下室的高层建筑部分,整体建筑的水平荷载作用主要由基础埋深范围内的土层承受,承台高度范围内的所有杂填土层均应进行压实处理,以承受
回复