復(fù)雜地質(zhì)條件下帶裙房高層建筑疏樁基礎(chǔ)設(shè)計探析

1、復(fù)雜地質(zhì)條件下帶裙房高層建筑疏樁基礎(chǔ)設(shè)計探析摘要：疏樁基礎(chǔ)是介于在常規(guī)樁基礎(chǔ)和天然地址之間的一種基本的復(fù)合樁基的過渡基礎(chǔ)方式，是充分的從承臺底地的基土和考慮樁共同的承擔(dān)著負(fù)荷能力的負(fù)荷樁基。目前，在民用的多層建筑群中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但是在帶裙房的高層建筑群眾的應(yīng)用少之又少。關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；帶裙房；高層建筑；疏樁隨著當(dāng)代現(xiàn)代建筑的不斷發(fā)展，建筑群中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也就成了最基本的建設(shè)施工的要求，由于受到建筑業(yè)發(fā)展的影響，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也得到了前所未有的快速發(fā)展，但是因為常用一些處理地基的方法經(jīng)常會受到種種條件因素的制約，在很多時候都無法滿足眾多建筑的地基最基本的設(shè)計要求，疏樁基礎(chǔ)設(shè)計就是在這一

2、情況下應(yīng)時而生。疏樁基礎(chǔ)是介于在常規(guī)樁基礎(chǔ)和天然地址之間的一種基本的復(fù)合樁基的過渡基礎(chǔ)方式，是充分的從承臺底地的基土和考慮樁共同的承擔(dān)著負(fù)荷能力的負(fù)荷樁基。目前，在民用的多層建筑群中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但是在帶裙房的高層建筑群眾的應(yīng)用少之又少。 一、疏樁基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)在施工過程中的優(yōu)勢 (一)疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)越性 1.能夠充分的考慮到地基土和承臺的能夠承擔(dān)的負(fù)荷能力，使得樁、臺和土實現(xiàn)共同的工作。 2.能夠使用樁的數(shù)量盡量的減少，降低了成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時也減少了對周圍環(huán)境的影響。 3.承載能力強，單樁的承載能力能夠趨向于承載力極限的負(fù)荷能力。 4.用樁數(shù)量的減少，可以大幅度的減少沉降

3、量的幅度，從而使得沉降的幅度能夠控制在要求的范圍之內(nèi)。 (二)與常規(guī)樁基礎(chǔ)的對比 疏樁基礎(chǔ)由于與鄰樁之間沒有相對的重疊應(yīng)力，工作的狀態(tài)相對于來說比較類似于承臺單樁。因此，與常規(guī)樁基礎(chǔ)進(jìn)行比較，具有一定的優(yōu)勢。 1.當(dāng)常規(guī)樁基礎(chǔ)和疏樁基礎(chǔ)所承受的負(fù)荷能力相同的時候，常規(guī)樁基礎(chǔ)的沉降量幅度與疏樁基礎(chǔ)的沉降量幅度對比，常規(guī)樁基出的沉降量幅度比疏樁基礎(chǔ)的沉降量幅度要大很多，因此，可以看出，采用疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的可以能夠有效的控制沉降量幅度。 2.疏樁基礎(chǔ)能夠使地基土層和承臺之間起到共同的工作作用，從而減少了地基土層和承臺的承載能力，而在相同負(fù)荷的承載條件下，疏樁基礎(chǔ)的變形的情況要比常規(guī)樁基礎(chǔ)的變形情況小很

4、多。 3.對于承載力以樁為主的疏樁基礎(chǔ)來說，其在實際的建筑施工過程中所需要的用樁量比起常規(guī)樁基礎(chǔ)的用樁量要減少很多，而當(dāng)樁基的數(shù)量減少的時候，也使得建筑物群，尤其是帶裙房高層建筑物群之間的沉降量幅度明顯的減少，平均的沉降量幅度比起常規(guī)樁基礎(chǔ)的沉降量幅度小很多。與此同時，由于樁的數(shù)量減少，使得基本的成本造價也明顯的降低，控制了建造成本，有效地體現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 二、疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的計算 (一)樁數(shù)的確定 按照以往的實踐經(jīng)驗，分別從常規(guī)樁基所需要的樁數(shù)、常規(guī)的樁基樁數(shù)和天然地基的三種不同的情況下，分別的計算出在基礎(chǔ)中心處均勻布樁的時候的沉降量幅度，然后按照線性的變化假設(shè)而計算得出樁數(shù)和基礎(chǔ)中心

5、沉降量幅度的關(guān)系大小，然后再根據(jù)實際情況中按照現(xiàn)場的基本形狀和樁的位置、剪力墻的位置進(jìn)行布樁，計算出基礎(chǔ)的沉降量幅度，只要各個樁數(shù)的沉降幅度是在4-7.5cm之間的數(shù)據(jù)之間的沉降量幅度在實際工程實踐中是允以接受的。 (二)基礎(chǔ)閥板內(nèi)的內(nèi)力有限元 根據(jù)閥板彎矩進(jìn)行計算，閥板彎矩的最大數(shù)值都只是出現(xiàn)在比較小的局部范圍內(nèi)，大多數(shù)的底板彎矩的顯得比較小。與此同時，與天然地基進(jìn)行對比，采取疏樁基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)后的閥板彎矩減小的特別明顯，而主樓和裙房之間的沉降量幅度差距也在一定程度上進(jìn)行了控制，得到良好的控制效果。同時，在帶裙房的高層建筑群中的主樓與裙房之間還存在一定的沉降現(xiàn)象發(fā)生，因此在交接的范圍內(nèi)的對閥板

6、采取相應(yīng)的加強結(jié)構(gòu)的措施是足以滿足沉降量差距的要求的。但是，若地基顯得更為軟弱或是當(dāng)上部的結(jié)構(gòu)負(fù)荷越來越大的時候，在高層建筑群和帶裙房之間的基礎(chǔ)沉降量幅度差距所引起的基礎(chǔ)內(nèi)力還是需要采取進(jìn)一步的預(yù)防措施。 (三)溶洞頂面或是基巖頂面的附加應(yīng)力 通常，往往會有比較大深度的溶土洞存在在粘土混碎石土層的下面的可能性，若是按照以往采取常規(guī)的樁基基礎(chǔ)方式的時候，沒有對可能存在的巖溶進(jìn)行及時的處置和采取及時的處理措施，那么當(dāng)加在基地上的附加應(yīng)力漸漸地傳遞到地底深處的時候?qū)绊懙綆r溶的穩(wěn)定性，存在一定的安全隱患。而采用疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的時候，可以將溶土洞的頂面附加應(yīng)力能夠盡量的減少到一定的安全程度。溶洞頂面或

7、是基巖頂面的附加應(yīng)力緊隨著樁數(shù)的數(shù)量變化而變化，當(dāng)樁數(shù)增加的時候附加的應(yīng)力也隨著逐漸增大，由此可見，疏樁基礎(chǔ)設(shè)計能夠在一定的程度上將溶洞頂面和基巖頂面的附加應(yīng)力減少。 三、疏樁基礎(chǔ)設(shè)計在建筑群中的應(yīng)用范圍 一般情況下，按照設(shè)計的目的來說，疏樁基礎(chǔ)設(shè)計可以分為協(xié)力疏樁基礎(chǔ)和控沉疏樁基礎(chǔ)兩種。協(xié)力疏樁基礎(chǔ)是通過樁的負(fù)荷能力來補充由于天然地基的負(fù)荷能力不夠的情況下少樁的基礎(chǔ)。而控沉疏樁基礎(chǔ)則是對建筑物的沉降量進(jìn)行控制為目的從而來確定出對天然地基的補償量。在實際的設(shè)計過程中，特別是在遇到復(fù)雜地質(zhì)的情況下，通常都會兼用協(xié)力疏樁基礎(chǔ)和控沉疏樁基礎(chǔ)兩種來共同解決在實際建筑群中所遇到的具體情況。 通常，疏樁基

8、礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)在建筑群中的應(yīng)用范圍在以下幾個方面： 1.對于建筑的地下室或是建筑的地基具有特殊要求的建筑物。有的時候，對于建筑物底下的土層都會有一些較為復(fù)雜或是較為特殊的地質(zhì)條件，或是出現(xiàn)斷樁，或是出現(xiàn)地下管道等情況，在進(jìn)行設(shè)計或處理地基的時候，可以充分的考慮到疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)勢，從而使土和樁起到共同工作的作用。 2.對于建筑物沉降量幅度要求不高的多層住宅建筑群可以運用疏樁基礎(chǔ)設(shè)計。 3.對于土層的承載能力具有一定的程度，但是由于上部的建筑物所施加給基礎(chǔ)底部的地基能夠承受的實際壓力大于土層所能夠承載的能力可以運用疏樁基礎(chǔ)設(shè)計。 (二)在帶裙房高層建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢 疏樁基礎(chǔ)設(shè)計能夠滿足帶裙房高層建筑

9、對于地基壓力的要求，能夠使地基基土下與樁之間共同的承擔(dān)由上部對地基底部施加的荷載，而樁數(shù)也可以所要求的沉降量幅度來控制和確定，使得地基的基礎(chǔ)沉降量幅度以及在受到不均勻沉降量幅度的時候能夠控制在所規(guī)定的范圍內(nèi)，從而避免了由于施加在地基底部的上部壓力傳遞到地底深層的時候影響到可能存在的巖溶的穩(wěn)定性而產(chǎn)生的隱患。 當(dāng)疏樁基礎(chǔ)出現(xiàn)的時候就已經(jīng)是一種新的設(shè)計思想的出現(xiàn)和轉(zhuǎn)變，疏樁基礎(chǔ)在節(jié)省樁基費用的時候具有強大的優(yōu)勢，其能使成本減少，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于目前在帶裙房高層的建筑中，利用疏樁基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)計的應(yīng)用還是比較少的，不管是在理論方面還是基礎(chǔ)方面，對于疏樁基礎(chǔ)技術(shù)和疏樁基礎(chǔ)設(shè)計的認(rèn)知和應(yīng)用都還需要繼續(xù)的認(rèn)識和改進(jìn)深化，從而使樹樁基礎(chǔ)技術(shù)和樹樁基礎(chǔ)設(shè)計在高層建筑中能夠很好地發(fā)揮出其的優(yōu)勢和特點。 參考文獻(xiàn)： 【1】 張向榮. 淺議帶裙房的高層建筑結(jié)構(gòu)地基承載力及抗浮計算. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2011，(4). 【2】 宋任平. 樹樁基礎(chǔ)工程的技術(shù)應(yīng)用研究. 中華民居：學(xué)術(shù)刊. 2010，(12). 【3】 李俊才，紀(jì)廣強，宋桂華，張瓊，王志亮，嚴(yán)小敏. 高層建筑疏