筏桩基础在喀斯特地质条件下的应用

对高层建筑在喀斯特地质条件下,充分利用地质资源,利用筏桩复合基础进行基础设计。以达到优化投资的目的。对设计中的基础承载力的确定、筏桩复合受力分析、下卧软土、持力层应力扩展、桩基施工等方面进行了较为详细的研讨。并以工程项目设计及施工实例,加以分析论证。

格栅式钢板桩与桩筏基础集成的基坑支护技术

针对软土地质基坑工程,提出格栅式钢板桩与桩筏基础集成的基坑支护技术,通过设置纵向双排钢板桩与横向钢板桩或钢板组成格栅式钢板桩,以提高支护结构强度与刚度,并与桩筏基础协同工作,以解决结构下部软土层承载力较差的问题,并提高支护结构稳定性。以某管廊工程为依托,通过计算分析与技术对比,论证集成支护技术的安全性与可行性。

劲性复合桩桩筏基础竖向承载性能研究

为研究劲性复合桩桩筏基础的承载特性,采用ABAQUS三维有限元软件对劲性复合桩桩筏基础在竖向荷载作用下的响应规律进行分析。考虑在不同桩长、桩数、筏板厚度以及芯桩直径的影响因素下其荷载-沉降曲线的变化规律,并将荷载沉降进行归一化处理。结果表明在一定荷载范围内,角桩首先承受较大荷载,而随荷载的不断增加,中心桩则会分担更多的荷载;桩长一定的条件下,桩筏基础的位移随芯桩直径的增大而减小,而当芯桩直径一定时,沉降会随桩长的增加而减小;筏板厚度也会对桩筏系统的竖向承载性能产生一定的影响,分析表明筏板厚度处于1~1.5d时为最佳。研究为工程实际应用以及对劲性复合桩桩筏基础的推广提供参考。

地铁盾构隧道下穿既有铁路对股道沉降的影响分析及桩筏加固技术

针对北京地铁6号线富水砂层地区地铁盾构隧道下穿京承铁路工程项目,运用Plaxis 3D这一先进的岩土有限元分析软件,构建一个基于小应变土体硬化刚度本构(HSS)的动态掘进模型。该模型旨在深入分析桩筏加固方案对盾构施工过程及其对京承铁路的关键性影响。研究表明,在不采取任何保护措施的情况下,盾构隧道穿越股道将导致股道纵向沉降超出黄色预警值4mm的标准,最高沉降值达到5.2mm。然而,当实施桩筏加固方案时,沉降的最大值显著降低至1.5mm,从而证实了该加固方案在确保京承铁路行车安全方面的显著效果。

高层建筑桩筏基础沉降后浇带浇筑时机分析

现代高层建筑的平面设计中,为更好的满足工程特定功能需求,并展示出独特的外观形态,设计师们经常通过一种组合式,将主楼与裙楼布局紧密结合起来。这种设计手法,虽然在视觉感官,以及使用功能上带来诸多益处,但也带来了一个技术难题。由于主楼与裙楼在高度上有着明显的差异,加之上层结构在这两部分的荷载分配存在不均匀现象,使得整个建筑的地基基础面临极大的考验。因此,必须掌握科学后浇带浇筑时机。本文将结合实际案例,探讨高层建筑桩筏基础沉降后浇带浇筑时机。

城市轨道交通新建路基对邻近既有桩筏结构路基水平变形的影响

目的:城市轨道交通新建线路并行或接轨既有线路时,往往需要在邻近既有线路新建路基。新建路基的加载会产生地基附加应力,这将导致土体发生沉降及水平位移,从而使得既有线路路基发生变形,同时可能会造成既有线路基发生后续固结变形,进而危害列车运营安全。因此,需要研究邻近既有线路新建路基对既有城市轨道交通桩筏结构路基水平变形的机制和主要影响因素,以保障轨道交通路基建设的安全。方法:以软土地区某邻近新建线路路基工程既有城市轨道交通线路桩筏结构路基为例,采用有限元数值模拟与离心模型试验的方法,研究新建路基加载对邻近既有路基水平变形的影响。结果及结论:在新建路基荷载作用下,邻近地层水平位移随地层深度先增大后减小,其最大值发生在地表以下4 m位置。新建路基与既有路基相邻坡脚间的地层水平位移同距既有路基坡脚距离呈指数关系递增。在邻近加载作用下,既有路基各排桩均向背离新建路基方向产生水平偏移,水平变形量值随着与邻近加载距离增大以及深度的增大而减小,水平变形差异主要位于上中段桩体。靠近加载位置桩基可以有效地阻拦邻近加载在地基中产生的水平土压力和水平位移的发展。

扩底桩竖向承载特性及群桩效应研究

为探明扩底群桩竖向承载特性,采用扩底桩筏结构,开展单桩(扩径比分别为1.5、2.0、2.5、3.0)和桩筏(扩径比为2)基础静载模型试验,分析其荷载传递规律,并建立桩间距为3.75、4.00、4.50、5.00倍桩直径时扩底桩筏基础有限元模型,研究桩间距对群桩效应影响。结果表明:扩底单桩和扩底桩筏结构荷载沉降曲线均为缓变型;扩底桩极限承载力随扩径比增大而逐渐增大,扩径比2.5~3.0时极限承载力增幅变缓,建议扩底桩扩径比取2.5~3.0;由于桩土共同沉降,桩间土压缩,桩土作用更充分,扩底桩筏基础中心桩侧摩阻力荷载分担比比扩底单桩增大了17.71%;群桩效应系数随桩间距增大而逐渐增大,桩间距为4.5~5.0倍桩直径时群桩效应系数增幅较小,群桩效应较弱,建议扩底桩筏基础桩间距取值不小于4.5倍桩直径。

温州国鸿中心超高层建筑桩筏基础设计

温州国鸿中心主体结构为钢管混凝土叠合柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒结构体系,采用桩筏基础。针对超高层建筑竖向荷载大、群桩效应显著、差异沉降敏感等特征,对桩筏基础设计的重要技术难点及其解决方案进行了分析和论证。研究表明,合理的持力层选择将大大提高建造的经济性,对地基土的物理力学参数的准确性应进行合理评估。文中对桩筏基础沉降计算方法的适用性进行了对比研究,提出考虑地下室开挖补偿作用的沉降计算方法;对筏板弯矩较大部位提出了一种考虑调幅的折减方法。本研究为同类工程的基础设计提供参考。

不同连接形式桩筏系统动力响应数值模拟

针对不同连接形式对桩筏系统抗震性能的影响,开展了3种连接形式桩筏系统在循环荷载作用下的数值模拟研究.通过对桩土动接触压力峰值曲线、土层顶部和筏板顶部加速度反应谱等动力响应的对比分析,探寻垫块和褥垫层对桩筏系统抗震性能的影响规律.结果表明:桩顶设置褥垫层可以最有效地调动地基土潜力,桩身弯矩峰值降低4kN·m,筏板顶加速度峰值降低7%,桩顶加速度峰值降低9%;桩顶埋设垫块桩身弯矩峰值降低6 kN·m,设置垫块可使筏板加速度峰值降低45%,桩顶加速度峰值降低35%,可以有效调动地基土潜力,对土层顶部和筏板顶部加速度放大效应减少最有利.2种连接形式均可减小上部结构加速度响应,减震效果良好.

基于地基土压缩理论的桩筏基础外挑筏板内力简化计算方法及应用

针对桩筏基础外挑筏板内力计算复杂的现状,提出一种简化计算方法。该方法基于地基土压缩理论,在一定的基本假定条件下,利用地基土沉降与筏板底部受力之间存在的关系,建立筏板底部均布荷载系数计算公式;结合筏板顶部均布荷载系数计算,在荷载叠加原理下得到筏板等效均布荷载系数;进而利用结构力学的基本公式,建立外挑筏板内力与筏板以下各层土体压缩量之和的简化计算公式。将该简化计算方法应用于某桩筏基础外挑筏板,验算在规范允许的最大沉降量下外挑筏板的受力状态,并判断其配筋是否满足要求。结果表明,该简化计算方法简单实用,可为类似工程提供参考。

桩筏基础的可变刚度设计对建筑抗震性能的影响

为了降低成本,提高建筑系统的整体性能,目前广泛采用桩筏基础变刚度静力优化设计。在地震高风险区,支撑建筑的桩筏地基的变刚度设计会在地震中因土-桩-结构相互作用而改变土-桩-结构系统的动态特性。为进一步提高建筑的抗震性能,该文对某建筑进行复杂地震土-桩-结构相互作用现象的数值模拟技术。试验结果表明,方案1不同桩径优化设计后的最大摇晃从0.0203°逐渐减至0.0168°,方案2不同桩间距优化设计后的最大摇晃从0.0203°逐渐减至0.0198°,因此方案1的优化效果较好。

西南某隧道桩筏基础洞内旋挖钻进成孔技术运用

西南某隧道是西南地区高速铁路控制性工程,岩溶强烈发育,洞身多处穿越土层,为控制基底不均匀沉降,设计采用桩筏基础加固,桩筏基础整体性好、承载力高、调节不均匀沉降能力较强[1],且可以将桩支承于基岩,稳定性好。综合考虑工期、施工安全及对隧道初期支护等因素的影响,桩筏基础桩基施工优先选用了旋挖钻干钻成孔。总结了西南某隧道桩筏基础桩基旋挖钻干钻施工情况,对该技术运用进行了分析,旨在为隧道内桩基成孔施工提供一种新的思路。

转换梁、桩筏、箱桩等基础在跨线工程的应用

依托佛山某跨线工程基础设计,介绍了转换梁基础的设计,然后建立有限元模型分别对转换梁基础、桩筏基础、箱桩基础进行了计算,从桩反力、弯曲应力、基础变形等方面对3种基础方案的计算结果进行了分析对比,得出了跨线工程3种基础方案的优缺点,并根据分析结果,针对跨线基础的设计及选型提出建议。

关于高层建筑桩筏基础有关问题探讨

建筑工程朝着高层、超高层的发展方向转型,当前的桩筏基础推广和应用日益广泛,逐渐面临着高标准和高要求,既要保证结构的塑造具备稳定性与可靠性,同时还应达到合理性、经济性等多个方面的要求。在高层建筑桩筏基础设计过程中,需要注重优化设计期间的关键问题,在明确桩型的基本特点和适用范围时,及时找出关于高层建筑桩筏基础的有关问题,并提出有针对性的优化对策。通过优选桩型,完善对基础细部的优化设计,以发挥桩筏基础的最大价值。本文以高层建筑为背景,分析桩筏基础的相关问题,并提出有效应对措施,以期为相关人员提供参考和借鉴。

分离式布桩-整体式承台桩筏基础若干问题探析

从概念设计、桩刚度取值和冲切验算三个方面,对分离式布桩-整体式承台桩筏基础存在隐患进行探讨分析。通过调查部分项目的实测数据,并结合算例进行对比分析,证实了基础安全度较难保证。为此,提出承台冲切验算时,必须考虑双向不平衡弯矩影响的原因,并进行验证。

软弱土质条件下建筑工程筏板基础不均匀沉降及控制研究

针对建筑结构受地基不均匀沉降影响引起的结构二次应力和开裂破坏的问题,以广东省深圳市某框架剪力墙结构为例,结合现场监测与数值模拟分析了地基沉降规律。结果表明,无加固时,沉降曲线呈“S”形,实测与计算值吻合,显示地基持续沉降;采用高强钢管桩补桩加固后,沉降虽递增但趋于收敛,约30d内明显稳定且不同位置累积沉降差异减小,该加固方案有效控制了地基不均匀沉降,对于控制建筑不均匀沉降具有可行性,具备实际应用推广价值。

成品储存库地基处理桩基布置方案对比

水泥、砂、骨料等建筑材料的生产常采用成品库进行储存,其荷载重、库容大;一般的天然地基难以满足其承载力要求,实践中多采用桩基础。案例中采用盈建科YJK软件对直径为Ф32 m成品库进行建模分析,计算不同桩基布置形式下的桩反力值。结果表明:环形布桩相比于梅花形布桩受力更均匀,相比于正方形布桩可以有效减少桩的根数,具有良好的经济效益。

极限荷载下桩筏基础共同作用性状的室内模型试验研究

利用自制模型槽,通过设计系列单桩带台与群桩的桩筏基础模型试验,研究了极限荷载下桩–筏板–地基土的应力与变形性状。试验结果表明,常规桩距桩筏基础极限荷载下表现出实体深基础性状;而大桩距桩筏基础,基桩先于板下土体达到承载力极限状态,后续荷载基本由板下土体分担,验证了塑性支承桩理论。加载过程中,桩–土的荷载分担比不断变化,6d及以上桩距时,桩达到极限荷载后即趋于稳定。利用桩的极限承载力的桩筏基础设计,应考虑极限荷载与工作荷载下桩–土荷载分担比的不同性状差别。桩间距越大,桩对土体的侧向位移的"遮帘作用"逐渐弱化,板下土体的位移特征趋于天然地基的特征,桩端平面以下土体应力受板下土体分担荷载的影响越明显,6倍桩距可视为常规桩基与复合桩基的分界点。

超高层建筑桩筏基础的桩顶反力计算研究

根据上海高88层、筏板厚度为4 m的金茂大厦和高101层、筏板厚度为4.5 m的上海环球金融中心桩筏基础的实测沉降资料,论证超高层建筑的桩筏基础为弹性体。对以上两幢超高层建筑和正在建造中的高121层、筏板厚度为6 m的上海中心大厦的桩筏基础,采用偏心受压公式和高层建筑与地基基础共同作用理论方法(混合法)进行详细对比计算,论证按弹性体计算桩顶反力的合理性,阐明《建筑桩基技术规范》(JGJ 94–2008)的3.1.8条的正确性和合理性。期望能够改变过去按偏心受压公式计算桩顶反力的传统观念,提高设计水平。

高速铁路CFG桩筏复合地基沉降变形特性研究

选取京沪高速铁路CFG桩筏加固软土地基的典型断面,采用ABAQUS有限元程序建立了三维数值模型。考虑高速铁路路堤分级填筑施工过程和长期荷载作用,对CFG桩加固后路基填筑期和运营期的沉降进行计算模拟,分析CFG桩筏复合地基沉降变形发展规律。研究结果表明:计算结果与实测值相一致,数值模型可以较好地反映路基填筑过程和后期沉降过程。基于该方法预测了高速铁路运行10a后的沉降,桩筏复合地基技术可以有效地控制京沪高速铁路(凤阳段)的工后沉降,可为类似工程提供参考依据。