刘祖德--桩基工程中若干概念设计问题.pptVIP

刘祖德 教授 博导 傅旭东 教授 博导 邹 勇 博士 司马军 博士 高工 杜 斌 博士 汇报提纲 2.1 事故实例 武汉市某住宅小区，密集满堂打（压）入式PHC管桩（φ500）600余根。施工后期，压桩使两侧已建成的11～12层小高层楼邻近部位上抬20～30mm，致产生大量倒八字裂缝，发展延伸至3～4层外墙体表面和内墙。后在基础边缘外设置适量的应力解除孔（SRB，Stress Release Boring）后，方使转危为安。 2.2 挤桩的其他危害性 压桩引起邻桩“吊脚”，沉降过大 建筑物区向四周挤扩，使桩位偏移，桩杆倾斜 施工地面隆起，地基应大过大，Δu增长过高 工后地基排水固结，承台底面脱空 挤桩对邻房邻坑导致失稳、横移或坍塌 2.3 SRB（应力解除孔）的功能和应用领域 SRB可防止群桩基础对邻房邻坑挤压推移的破坏作用 SRB可减少紧邻建筑物应力叠加，相互牵扯的不良影响 SRB在土质高边坡抗滑桩排中单桩背面可减少应力集中效应，降低桩被各个击破事故出现的概率 SRB在建筑物纠偏工程中大量被用作应力隔离技术 SRB成孔后可灌入EPS泡沫塑料柔性材料长期发挥作用 3.2 解决的途径（建议） 对“双控”要求应有实事求是的认识和处理态度。规范所提供的设计参数不可能全面反映不同工程的沉桩过程中可能出现的各种物理现象，如挤密、触变、液化等。大桩小桩不同，长桩短桩不同，多桩少桩不同，先打后打不同，平面施工顺序不同…… “双控”要重视长期效果，整体效果。应由建设、设计、施工、监理四方会同解决“拒打（压）”问题，不能一家主观武断决定。 重视“试打（压）桩”这一道程序，配备足量的监测手段（测力、测沉、测斜、测土压和测Δu等试验），认真分析研究。 设计者对岩土工程勘察报告的深入再分析工作不可或缺。 上图中，“拒打”现象主要发生在Ⅰ型地层条件中，软土下直接下卧有Ps≥7MPa的中 密以上砂层，很快出现紧密下卧层，这时绝不能一味向下猛打，老粘性土中亦然。Ⅱ型地层中桩端宜设在Ps=7～10MPa之间的范围内，再向下打对桩身不利。Ⅲ型地层条件中桩端设置高程不确定性因素很多。持力层性质和厚度，以及下卧软土层强度均是主要因素。 采取引孔、管桩孔内向下植芯补强、压浆扩底、设应力解除孔等措施，减少“拒打” 出现概率，提高单桩有效承载力和桩基整体承载力，防止高Δu，高土中应力、高水平位移等现象。 4.2 预防措施 类似地基条件下，必须采用入持力层较深的钻孔灌注桩。 不得已用扩底桩时，必须设计四周向外伸出的斜支撑桩，而且斜桩必须与基础底面固结一样，不能用独立的围护桩。 设计群桩抗水平推力时不能用桩数乘上单桩抗水平推力试验成果，因为无论多少桩数，平行转动机制的功能耗散是极小的。 应该用单剪块体模式考虑群桩的水平抗推能力，只考虑块体侧面淤泥总被动土压减去主动土压(Pp－Pa)×A（式中A为块体前方总侧面积）。 5.1 从基坑支护设计中得到的启发 近10年来，双排桩构成框架结构的支护型式得到青睐。 从简单的“三明治”夹心饼干型式发展到排桩+连体高压旋喷桩板墙。(如下图) 武汉软土地区曾成功地实践过，社会效益和经济效益显著。 5.2 在软土地基上特大型贮煤筒仓（φ100～φ120m）和电厂巨型冷却塔 基础底圈梁桩基设计中的推广应用 无桩大面积贮煤筒仓地基软土产生对筒仓壁圈梁桩基础的巨大水平推力。 若每一弧度设一桩排（内、中、外三桩组成），则内桩承受过大水平推力，中桩次之，外桩最小，Mmax比例约为1∶0.25∶0.1，不协调，不经济。 后改为排桩+连体高压旋喷体板墙（图如上不另），效果是： 第一，大大提高径向桩排抗水平推力的能力； 第二，使内、中、外三位的位移和挠曲变形更趋同步化，减少了内排桩的Mmax，相反地三桩Mmax比例更趋一致； 第三，可以缩小桩径，减少用筋量，节约投资，保证安全； 第四，基础的整体刚度有大幅度提高。 对既有挖方又有填方地基的电厂巨型冷却塔来说，软基处理不仅限于用桩基解决竖向承载力问题，而且还要解除填方区桩间土湿化变形下陷形成圈梁底脱空和抗水平推力的能力骤减等复杂问题。必须在桩基完成后采用类似方法予以解决。 5.3 软弱粘土或松砂层中建筑桩基的抗震能力的提高 在群桩基础内，按格构体设计原则用高压旋喷体将各单桩连结成互相制约的板墙方格，大幅度降低地震时上部结构的动变位（某30层大楼桩基加固后，底层下降3倍） 此法正拟采用于某地海上栈桥式机场的桩基加固设计中，可望获得巨大经济效益。 6.1 全风化华南花岗岩地层地下水流动可能转化为“潜蚀性泥石流” 厦门HKG大酒店挖孔桩混凝土护壁因水土流失而下沉并开裂漏泥，或从孔底上涌，挖孔工序受阻，挖走的流泥夹砂已达数十