摘#8195;要:深墩基礎(chǔ)通常被稱為深埋式天然基礎(chǔ),在基礎(chǔ)底面埋置深度的設(shè)置上通常要深于一般的基礎(chǔ)。大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,其有著施工方便、不需要特殊的機(jī)械設(shè)備、安全可靠等在諸多優(yōu)點(diǎn),尤其在工期緊張時(shí)尤為受歡迎,本文就深墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)筆者的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞:深墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì);構(gòu)造要求;地基承載力特征值
深墩基礎(chǔ)通常被稱為深埋式天然基礎(chǔ),在基礎(chǔ)底面埋置深度的設(shè)置上通常要深于一般的基礎(chǔ)。理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,其埋深>3m、直徑≥800mm,墩身的有效長度最好≤5m,在實(shí)踐中獨(dú)立剛性基礎(chǔ)(埋深與墩身的直徑之比<6,又或者是埋深與擴(kuò)底的直徑之比<4),通??梢宰裾斩栈A(chǔ)實(shí)施設(shè)計(jì)。從目前的設(shè)計(jì)實(shí)際來看,深墩基礎(chǔ)埋深可以達(dá)到8m~15m。本文就深墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)筆者的認(rèn)識。
1.墩基礎(chǔ)的適用條件及優(yōu)點(diǎn)分析
1.1#8195;使用條件分析
從適用條件來看,墩基礎(chǔ)通常比較適合用于有比較好的支承土或巖層,通常要求土質(zhì)均勻,有適宜的挖孔深度,有較深的地下水位,土層內(nèi)部不夾有易流動(dòng)的粉砂層或是淤泥,同時(shí)也非常便于擴(kuò)孔的條件。
1.2#8195;優(yōu)點(diǎn)分析
(1)深墩基礎(chǔ)多用于多層工民建筑,施工便捷,在施工機(jī)械的選擇上不需要特殊的設(shè)備,在計(jì)算上,基底面積可以按照天然地基的設(shè)計(jì)方法實(shí)施,因此不必實(shí)施單墩載荷試驗(yàn)。
(2)施工安全、質(zhì)量可靠,大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,墩基施工通常選擇的是挖(鉆)孔樁的方式,可以采用擴(kuò)壁或不擴(kuò)壁兩種方式進(jìn)行成孔。
(3)深墩基礎(chǔ)有效地節(jié)省土方,僅僅需要挖井坑,減少了大面積開挖帶來的浪費(fèi),大大的縮短了工期。
(4)單單從承載力的方面進(jìn)行分析,深墩基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法偏于安全。
(5)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,對于地基上部的土壤相當(dāng)軟弱有時(shí)還存在淤泥層或是地下有防空洞的部位,這種情況下進(jìn)行工民建施工,根本無法采用樁基礎(chǔ),通常采用深墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式。
2.墩基結(jié)構(gòu)形式分析
從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看如圖1所示為深墩基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式,在設(shè)計(jì)上可以選用混凝土進(jìn)行澆筑,或者選擇毛石混凝土進(jìn)行澆筑,又或者用毛石進(jìn)行砌筑。從國家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體標(biāo)準(zhǔn)來看,通過嚴(yán)格地計(jì)算來確定基礎(chǔ)的底面積,對于深度的確定應(yīng)綜合考慮地基的土質(zhì)實(shí)際及地下防空洞的深淺,同時(shí)在設(shè)計(jì)上還應(yīng)保證擴(kuò)大頭部位的大放腳能夠很好地滿足基礎(chǔ)剛性角的要求。
3.墩基礎(chǔ)的計(jì)算
在具體的基礎(chǔ)計(jì)算中應(yīng)完成以下幾個(gè)方面的計(jì)算:
1.相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的情況,應(yīng)計(jì)算出上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)頂面豎向的壓力值。
2.科學(xué)地計(jì)算出基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在具體的計(jì)算過程中,應(yīng)結(jié)合作用于基礎(chǔ)底面的壓力≤地基計(jì)算強(qiáng)度的條件來計(jì)算出基礎(chǔ)底面尺寸。
3.驗(yàn)算墩身混凝土的強(qiáng)度必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定和條款進(jìn)行。
4.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定和條款進(jìn)行地基變形量的計(jì)算,包括墩基礎(chǔ)底面附加壓力的計(jì)算、土層壓縮量的計(jì)算、墩底壓縮層厚度的驗(yàn)算及單墩沉降驗(yàn)算。
4.深墩的構(gòu)造要求分析
1. 在設(shè)計(jì)過程中計(jì)算單墩承載力特征值或者墩底面積時(shí)墩身側(cè)摩阻力不考慮,墩底端阻力特征值應(yīng)選擇修正后的持力層承載力特征值或按抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的承載力特征值。工程實(shí)踐中的巖石持力層承載力特征值不需要進(jìn)行深寬的修正。
2. 確定持力層承載力特征值必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定和要求執(zhí)行。
(1)甲級設(shè)計(jì)等級的工民建筑物,其墩底承載力特征值的確定通常采用的方法是孔內(nèi)墩底平板、螺旋板或深層平板等幾種載荷試驗(yàn)方法。
(2)對于荷載較小的墩,通??梢灾苯拥貙?shí)施單墩豎向載荷試驗(yàn),借此來直接地確定出單墩承載力特征值。
(3)墩埋深>5m同時(shí)有著較高墩周土強(qiáng)度的工程實(shí)際,如果選擇的是除載荷試驗(yàn)之外的方法來確定墩底持力層承載力特征值時(shí),通??梢酝ㄟ^乘以1.1的調(diào)整系數(shù),如果是巖石地基則不予調(diào)整。
3. 控制墩身混凝土強(qiáng)度等級介于C25~C50為宜。
4. 墩身混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算、墩底軟弱下臥層驗(yàn)算、墩底壓力的計(jì)算及單墩沉降驗(yàn)算都必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)計(jì)算規(guī)定。
5. 墩身采用構(gòu)造配筋時(shí),縱向鋼筋≥8 12mm,同時(shí)滿足配筋率≥0.15%,控制縱筋長度≥墩高的 ,箍筋 8@250mm。
6. 對于一柱一墩的墩基,柱與墩的連接以及墩帽(或稱承臺)的構(gòu)造,應(yīng)視設(shè)計(jì)等級、荷載大小、連系梁布置情況等綜合確定,可設(shè)置承臺或?qū)⒍张c柱直接連接。
(1)當(dāng)墩與柱直接連接時(shí),柱邊至墩周邊之間最小間距應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于杯壁厚度的要求,并進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。
(2)當(dāng)柱與墩的連接不能滿足固接要求時(shí),則應(yīng)在兩個(gè)方向設(shè)置連系梁,連系梁的截面和配筋應(yīng)由計(jì)算確定。
7. 相鄰墩墩底標(biāo)高一致時(shí),墩位按上部結(jié)構(gòu)要求及施工條件布置,墩中心距可不受限制。持力層起伏很大時(shí),應(yīng)綜合考慮相鄰墩墩底高差與墩中心距之間的關(guān)系,進(jìn)行持力層穩(wěn)定性驗(yàn)算,不滿足時(shí)可調(diào)整墩距或墩底標(biāo)高。
8. 墩底進(jìn)入持力層深度的設(shè)計(jì)上最好≥300mm。當(dāng)遇到巖石持力層的工程實(shí)際,在保證墩基穩(wěn)定性基本條件下,可以將墩底直接安置在巖石面上,如果巖石面缺乏平整度,通常做法是將其整平或鑿成臺階狀。
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