■于倩倩
(江苏省地质矿产局第六地质大队 江苏 连云港 222023)
连云港某地区桩基沉降评估
■于倩倩
(江苏省地质矿产局第六地质大队江苏连云港222023)
连云港地区桩基沉降计算的经验尚比较少,为了对等效作用分层总和法在连云港地区的适用性进行一个考察,本文以东盛四季花城工程地质的具体情况为例,在理论的基础上,经过模拟沉降计算,得出东盛四季花城桩基沉降尚能符合《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)相关要求,同时为连云港地区评价桩基沉降的可行性提供参考数据。
桩基础等效作用分层总和法沉降
桩基础是一种古老、传统的基础型式,又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年来,由于工程建设和工业技术的发展,桩的类型和成桩工艺,桩的承载力与桩体结构完整性的检测,桩基的设计水平,都有较大的提高。桩基础在房屋建筑中是一种很常用的基础,在桩基设计中,最主要的是确定竖桩的承载力与沉降,尽管在过去漫长的时间内,从事岩土工程的研究者和列的计算桩基沉降的方法,但时至今日,对桩基沉降的预估仍然不能充分地反映真实的情况。目前提出的设计与评价计算方法一般可以分为以下几种:弹性理论法、荷载传递法、有限单元法、等效作用分层总和法等。本论文主要采用等效作用分层总和法来探讨东盛四季花城桩基沉降预测。
国家行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)(以下简称“桩基规范”)指出,“对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法”。等效作用面位于桩端平面,等效作用面积为桩承台投影面积,等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力。等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。等效作用法实际上是一种修正的等代实体深基础法。该方法计算群桩沉降、即把整个桩基础视为实体基础,将群桩沉降的Mindlin解与均布荷载下矩形基础的沉降的Boussinesq解之比值用以修正等代墩基的基底附加应力,然后按一般分层总和法计算群桩(实际上是侧摩阻力和端阻作用下,桩端以下土体整体压缩)。但该方法忽略了桩身压缩。{2}桩基任一点最终沉降量可用角点法按下式计算:
表1 各层土的物理力学性质指标
本次分析主要是根据东盛四季花城桩基工程资料,工程概况如下:
拟建东盛四季花城位于连云港市大港路北侧,连云区北崮山南坡,东至连云区实验小学,西侧至路。拟建物为28-30F住宅,框剪结构,基础长为75m,宽为18m,采用的预应力管桩的桩径为600mm,桩长为16.5m,桩基持力层为⑦层强风化片麻岩。
3.1沉降初步分析
桩基沉降计算深度范围内土层划分为二层,第5层粉质粘土和第6层全风化片麻岩为可压缩土层,桩基沉降深度计算到强风化岩界面,当计算矩形基础中点沉降时,
桩端处的附加应力为:
3.2桩基沉降量(S')的确定
表2 桩基沉降量(S′)计算参数一览表
3.3桩基等效沉降系数的确定
桩基等效沉降系数是一个小于1的系数,它定义为弹性半空间中刚性承台群桩基础按Mindlin解计算沉降量与刚性承台下等代墩基按Bossinesq解计算沉降量之比。此系数随桩的长细比增加而减小;随承台长宽比的增大而增大;随距径比德增大而增大;随短边布桩数的增大而增大。因此,桩基规范通过这个系数考虑了地基中应力分布实际分布状况与Boussinesq解之间的差别。
3.4桩基最终沉降量的确定
=0.845*0.65*434*4*87.9=83.8mm规范变形要求:
变形特征 允许值 是否满足要求砌体承重结构基础的局部倾斜 0.002各类建筑相邻柱(墙)基的沉降差(1)框架、框架-剪力墙、框架-核心筒结构 0.002 l0(2)砌体墙填充的边排柱 0.0007 l0(3)当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 0.005 l0多层和高层建筑的整体倾斜60 < Hg =100 0.0025高耸结构桩基的整体倾斜50 < Hg =100 0.005高耸结构基础的沉降量(mm) 350 是高层建筑桩基最大沉降量(mm) 200 是
(1)经过模拟沉降计算,当准永久荷载P0=434kPa,沉降量为83.8mm,尚能符合《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)相关要求。
(2)对于等效作用分层总和法来说,它将群桩基础作为一个实体基础来考虑,当桩距较大(例如桩基规范中提出适用条件是桩距应小于6倍桩径)时,桩与桩之间的相互影响可以忽略,各桩的工作性状接近与单桩,此时桩土相对位移较大,桩的刺入变形成为沉降的主要部分,这时,等效作用分层总和法不适用。
[1]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范(JGJ94--94)[S].中国建筑工业出版社,1995.
[2]张松岩,秦沈客运专线桥梁桩基沉降计算方法探讨【D】西南交通大学2005.
[3]司环,软土地区桩基沉降分析 宁波市岩土工程有限公司浙江宁波315010.
P62[文献码]B
1000-405X(2016)-9-475-2
于倩倩(1980~),女,水工环中级工程师,研究方向为工程勘察及水文勘察工作。