桩基工程新进展20111.pptxVIP

桩基工程新进展同济大学 高大钊20011年9月内 容桩基础的功能和工程意义一些桩基工程事故案例若干特殊桩型的承载性状桩基设计的一些新进展单桩承载力和桩基沉降计算的讨论桩基础的功能和工程意义桩基础是应用比较广泛的一种基础类型，也是最古老的基础之一 。桩是将建筑物的荷载（竖向的和水平的）全部或部分传递给地基土（或岩层）的具有一定刚度和抗弯能力的传力构件， 桩基础一般由承台将若干根桩的顶部联结成整体，以共同承受荷载的一种深基础。 今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、深水码头和海洋石油平台等工程最常用的基础形式。 在施工技术进步、桩型开发应用和设计理论研究等各方面至今仍然异常活跃，显示出桩基础具有强大的生命力和非常广阔的发展前景。 桩基础分为高桩承台和低桩承台两大类：低承台桩的布置桩的平面布置有如下几种情况：在框架结构的柱下,通常在承台下设置若干根桩，构成独立承台的桩基础或一柱一桩基础； 当荷载较大时，在框架柱列之间常联以基础梁，沿梁的轴线方向布置排桩，构成梁式的承台桩基础； 上部为剪力墙结构，则可在墙下设置排桩，但因桩径一般大于剪力墙厚度，故需要设置构造性的过渡梁； 若在筏板承台下布桩，如果桩数不多，可按柱网轴线布置，使板不承受桩的冲剪作用，只承受水的浮力和有限的土反力； 如荷载比较大需要布桩较多时，沿轴线布置桩可能有困难，则可以在筏板下满堂布桩 ； 采用箱形基础时，可满堂布桩，或按柱网轴线布桩。 桩具有多种独特的功能 通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体；或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层；从而获得很大的承载能力以支承重型建筑物； 对于液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，通过桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层； 桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降比较小，而且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求; 桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全； 改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。 但桩并不是万能的，各种桩型都有其适用条件，使用不当，或者没有掌握桩基设计的关键技术，也会产生工程事故。 从下面的一些工程案例中，可以得到哪些教训呢？一些桩基工程事故案例采用管桩的小高层倒楼案例某18层采用桩基础的住宅楼，因群桩失稳而爆破拆除的案例采用桩基的高层建筑倾斜超标事故案例某高层建筑群的预制桩大比例浮桩、断桩，采取注浆加固的案例某综合楼管桩基础，因持力层顶面标高变化过大，造成沉桩困难或承载力不满足设计要求的案例采用管桩的小高层倒楼案例对于重大工程事故，除了责任查处和经济理赔之外，在技术上展开充分的讨论，分析事故产生的力学机理，从保证实现设计安全度控制的角度进行技术上的总结，发挥反面教材的作用，是岩土工程界值得重视的一件工作，也应该是岩土工程师继续教育的重要内容。在软土地区，地面堆载究竟能产生多大的水平推力和多大的水平位移？事故现场的资料当然是最直接的，如果不充分，可以借鉴其他的资料佐证，进行工程类比分析，这也是岩土工程师很常用和很有效的分析思考工程问题的方法。对事故的原因分析概念1. 堆土向外（河流方向）发生了滑动；2. 堆土向里（建筑物方向）由于建筑物压重的作用，不可能发生滑动；3. 从倒楼方向推断高填土的水平推力使建筑物基础产生水平位移；4. 32m的管桩嵌固于粉砂层中，建筑物发生绕桩端的转动；5. 破坏模式是巨大的偏心力矩将建筑物拉倒。采用桩基的高层建筑整体爆破拆除某栋新建的18层住宅楼，在结构封顶以后由于建筑物桩基整体失稳，导致该楼发生严重倾斜，其顶端倾斜的水平位移达2884mm。为根除工程质量隐患，在采取工程补救措施无效后，对该楼实施整体定向爆破拆除。成为桩基严重事故的第一例。建筑物体型为十字形的点式楼，基础底面积约800m2，地上18层，地下1层，总高度56.6m，钢筋混凝土剪力墙结构，基础采用夯扩桩基础，设计桩径480mm，施工桩长16～20m，桩端持力层粉细砂，桩端进入持力层约0.8m。工程于1995年1月进行桩基施工，共完成336根夯扩桩。1995年4月初开始开挖基坑土方，9月中旬完成主体工程结构封顶，11月底完成室外装修和部分室内装修。地貌属长江一级阶地，地势平坦，表层填土，其下为9.4~14.4m的厚层淤泥及2.2～2.4m的淤泥质粘土，有机质含量达30％，再下为 稍密～中密的粉细砂。在这样的地质条件下，能否采用夯扩桩呢？当年，正是夯扩桩风行的年代，这个案例给了最好的说明。事故概况：1995年12月3日，突然发现建筑物向东北方向明显倾斜。建筑物顶端的水平位移470mm，在东北方向的沉降量55mm，而西南方向仅沉