土木工程樁基設(shè)計(jì)與應(yīng)用綜述

1、<p>　　土木工程樁基設(shè)計(jì)與應(yīng)用綜述</p><p>　　摘要：近些年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)得到了蓬勃的繁榮，在建筑工程中，經(jīng)常會(huì)用到樁基，可以說(shuō)樁基的設(shè)計(jì)是土木工程建設(shè)中的基礎(chǔ)，亦是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁基設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性不僅對(duì)整體建筑工程的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也影響著建筑工程造價(jià)問(wèn)題以及建筑工程施工安全問(wèn)題。因此，我國(guó)相關(guān)技術(shù)研究人員與學(xué)者應(yīng)當(dāng)對(duì)土木工程樁基的設(shè)計(jì)工作投入更多的重視，對(duì)其廣泛

2、應(yīng)用進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制把關(guān)。本文旨在簡(jiǎn)單地探究與討論土木工程建設(shè)中樁基的設(shè)計(jì)與應(yīng)用問(wèn)題，突出強(qiáng)調(diào)樁基設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要性，以便更加切實(shí)有效的促進(jìn)樁基設(shè)計(jì)的有效使用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑工程；樁基設(shè)計(jì)；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p>

3、;<p>　　樁基是高層建筑的基礎(chǔ)．其對(duì)于建筑物的穩(wěn)固性有著十分重要的影響，因此，樁基在現(xiàn)代工程建設(shè)中也受到了越來(lái)越多的重視，在土木工程中，針對(duì)樁基的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、水文環(huán)境確定樁基的數(shù)量和每個(gè)樁基的承載能力，只有確保樁基的設(shè)計(jì)科學(xué)、合理，才能夠保證整個(gè)建筑工程的有效性。 </p><p>　　一、土木工程樁基的設(shè)計(jì) </p><p><b>

4、;　　1、樁基設(shè)計(jì)流程 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)流程：調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料 選擇樁的類型及其幾何尺寸確定單樁承載力設(shè)計(jì)值 確定樁的數(shù)量及平面布置 確定群樁或單樁基礎(chǔ)的承載力樁身構(gòu)造設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算承臺(tái)設(shè)計(jì)繪制樁基礎(chǔ)施工圖 </p><p><b>　　2、樁型的選擇 </b></p><p>　?、贅缎偷倪x擇要根據(jù)工程地質(zhì)

5、狀況、施工技術(shù)條件、工期情況和施工對(duì)周圍環(huán)境的影響綜合考慮。 </p><p>　　②持力層應(yīng)盡可能選擇堅(jiān)硬土層或巖層。如在一般樁長(zhǎng)深度內(nèi)沒(méi)有堅(jiān)硬土層，也可考慮選擇中等強(qiáng)度的土層，如中密以上砂層或中等壓縮性的一般黏性土等?？紤]樁端進(jìn)入持力層的深度。 </p><p>　?、鄞_定樁長(zhǎng)、承臺(tái)底面標(biāo)高 </p><p>　　承臺(tái)底面標(biāo)高，即承臺(tái)埋置深度。一般情況下，應(yīng)使承

6、臺(tái)頂面低于室外地面100mm以上； </p><p>　　3、單樁豎向承載力特征值 </p><p>　　單樁承載力特征值Ra應(yīng)按下式計(jì)確定： </p><p><b>　　Ra=Quk/K </b></p><p>　　式中：Quk—單樁豎向承載力特征值（kN）； </p><p>　　K—安全

7、系數(shù)，取K=2。 </p><p>　　4、樁截面尺寸設(shè)計(jì) </p><p><b>　?、僮钚稄?</b></p><p>　　②在樁截面的設(shè)計(jì)中要遵循以下原則： </p><p>　　單樁承載力的需求和布樁的構(gòu)造要求； </p><p>　　同一建筑的樁基采用相同樁徑； </p>

8、<p>　　當(dāng)荷載分布不均勻時(shí)，可根據(jù)荷載和地基土條件采用不同直徑的樁，尤其是采用灌注樁時(shí)； </p><p>　　端承樁的持力層強(qiáng)度低于樁材強(qiáng)度而地基土層又適宜時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用擴(kuò)底灌注樁； </p><p>　　摩擦樁宜采用細(xì)長(zhǎng)樁，以獲得較大比表面（樁側(cè)表面積與體積之比）： </p><p>　　5、樁數(shù)量的設(shè)計(jì)及平面布局 </p>

9、<p><b>　　①樁數(shù)量計(jì)算 </b></p><p><b>　?、跇兜钠矫娌贾?</b></p><p>　　樁的平面布置要滿足以下原則： </p><p>　　盡可能使上部荷載的中心和群樁橫截面的形心重合； </p><p>　　力求各樁的受力情況相近； </p>

10、<p>　　宜將樁布置在承臺(tái)外圍，而各樁應(yīng)距離垂直于偏心荷載或水平力與彎矩較大方向的橫截面軸線大些，以便使群樁截面對(duì)該軸具有較大的慣性矩； </p><p>　　箱基和帶梁筏基以及墻下條形基礎(chǔ)的樁，宜沿著墻或梁布置成單排或雙排，以減小底板厚度 </p><p><b>　　或承臺(tái)梁寬度。 </b></p><p><b>　

11、　6、樁身設(shè)計(jì) </b></p><p>　　樁身的設(shè)計(jì)主要包括混凝土強(qiáng)度等級(jí)計(jì)算、配筋的計(jì)算和樁頂構(gòu)造。 </p><p>　?、倩炷翉?qiáng)度等級(jí)fc計(jì)算 </p><p>　　預(yù)制樁 fc≥C30； </p><p>　　灌注樁 fc≥C20； </p><p>　　預(yù)應(yīng)力樁fc≥C40 </p&g

12、t;<p>　?、诖蛉胧筋A(yù)制樁的最小配筋率宜ρ≥0.8%； </p><p>　　靜壓預(yù)制樁宜ρ≥0.6%； </p><p>　　灌注樁宜ρ≥0.2%～0.65%（小直徑樁取大值） </p><p>　?、叟浣铋L(zhǎng)度設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定； </p><

13、;p>　　樁基承臺(tái)下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時(shí)，配筋長(zhǎng)度應(yīng)穿過(guò)淤泥、淤泥質(zhì)土層或液化土層； </p><p>　　坡地岸邊的樁、8度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應(yīng)通長(zhǎng)配筋； </p><p>　　樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長(zhǎng)度不宜小于樁長(zhǎng)的2/3。 </p><p><b>　?、軜俄敇?gòu)造設(shè)計(jì) </b>&l

14、t;/p><p>　　樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于50mm。主筋伸人承臺(tái)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不宜小于30d（I級(jí)鋼） </p><p>　　或35d（Ⅱ級(jí)鋼和Ⅲ級(jí)鋼）； </p><p>　　對(duì)于大直徑灌注樁，當(dāng)采用一柱一樁時(shí)，可設(shè)置承臺(tái)或?qū)逗椭苯舆B接，柱縱筋插入樁身 </p><p>　　的長(zhǎng)度應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度的要求。 </p><

15、;p><b>　　7、承臺(tái)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　①承臺(tái)的寬度不應(yīng)小于500mm，厚度不應(yīng)小于300mm； </p><p>　?、谶厴吨行闹脸信_(tái)邊緣的距離不宜小于樁的直徑d或邊長(zhǎng)b，且樁的外邊緣至承臺(tái)邊緣的 </p><p>　　距離不小于150mm。對(duì)于條形承臺(tái)梁，樁的外邊緣至承臺(tái)梁邊緣的距離不小于75mm； </p

16、><p>　?、鄢信_(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于C20，縱筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于70mm，有墊層時(shí)，應(yīng)不小 </p><p><b>　　于40mm； </b></p><p>　?、艹信_(tái)之間的連接： </p><p>　　單樁承臺(tái)，宜在兩個(gè)互相垂直的方向上設(shè)置聯(lián)系梁； </p><p>　　兩樁承臺(tái)，宜在其

17、短向設(shè)置聯(lián)系梁； </p><p>　　有抗震要求的柱下獨(dú)立承臺(tái)，宜在兩個(gè)主軸方向設(shè)置聯(lián)系梁； </p><p>　　聯(lián)系梁頂面宜與承臺(tái)位于同一標(biāo)高，聯(lián)系梁的寬度不應(yīng)小于250mm。 </p><p>　　二、土木工程樁基的應(yīng)用 </p><p>　　現(xiàn)如今，樁基的應(yīng)用在建筑工程工作實(shí)施過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制管理，不僅給樁基的合理運(yùn)用以可靠安全的保

18、證，也使得整體工程項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到保障。在一般情況下，如果遇到地質(zhì)情況較為惡劣的地區(qū)，無(wú)法有效的保證樁基施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的沉降，因此通常不允許進(jìn)行高層建筑的施工。另外，由于高層建筑、超高層建筑等工程項(xiàng)目整體的荷載很大，因此引起樁基發(fā)生局部均勻沉降的幾率也較大，而由于樁基沉降所引起的建筑物的荷載受到影響，甚至?xí)a(chǎn)生傾斜、倒塌等，對(duì)建筑物的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，就需要對(duì)工程的地質(zhì)情況等因素進(jìn)行綜合的考慮，在樁

19、基施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取有效的手段，盡量減少外部因素對(duì)樁基產(chǎn)生的影響。尤其是在土質(zhì)較為松軟的地區(qū)，更要注重對(duì)樁基穩(wěn)固性和抗震性能的重視，才能夠有效的保證樁基工程的質(zhì)量。在建筑工程中運(yùn)用樁基技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： </p><p>　　第一，樁基的基本施工流程為：場(chǎng)地平整一墊層施工一放線、定位一挖上部樁孔土方一砌磚護(hù)壁一投測(cè)標(biāo)高與十字軸線一提升機(jī)具安裝一挖余下樁孔土方一孔徑、垂直度檢驗(yàn)一持力層檢查后進(jìn)行擴(kuò)底虛土清

20、理一孔徑、垂直度檢驗(yàn)一驗(yàn)槽一吊鋼筋籠一澆筑樁身混凝土一混凝土養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　　第二，施工之前需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工資料，然后由技術(shù)人員和管理人員共同對(duì)施工圖紙迸行會(huì)審，同時(shí)做好技術(shù)交底工作。通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)理和審批制度對(duì)工程施工方案的可行牲節(jié)能型確定，同時(shí)要對(duì)相應(yīng)作業(yè)單位和人員的資質(zhì)進(jìn)行審核。 </p><p>　　第三，測(cè)量放線，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行必要的清理和平整之

21、后，根據(jù)樁基的設(shè)計(jì)圖紙以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，確定樁的位置，并且做好測(cè)量放樣工作。 </p><p>　　第四，人工成孔，當(dāng)樁基進(jìn)行科學(xué)的定位之后，需要以樁心作為圓心，進(jìn)行樁孔的開(kāi)挖工作，一般在達(dá)到1．5m的深度時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)樁心進(jìn)行校正，并且對(duì)孔壁進(jìn)行修復(fù)。一般樁孔的開(kāi)挖和護(hù)壁的修復(fù)工作應(yīng)當(dāng)由人工完成。 </p><p>　　第五，將制作完成的鋼筋按照不同的規(guī)格和等級(jí)進(jìn)行分別存放，在進(jìn)行鋼筋籠吊裝之

22、前要對(duì)鋼筋做好相應(yīng)的清潔工作，保證其表面的結(jié)晶，并且確保鋼筋籠的各項(xiàng)制作措施符合相關(guān)的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。重量較大的鋼筋籠使用塔吊吊裝就位后，利用汽車吊輔助起吊，以防鋼筋籠出現(xiàn)觸地變形的現(xiàn)象。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　樁基是高層建筑的基礎(chǔ)，對(duì)建筑物的質(zhì)量有著重要的影響，在土木工程中，科學(xué)、合理的樁基設(shè)計(jì)顯得尤為重要，其不僅對(duì)工程

23、自身的質(zhì)量有著一定的影響，同時(shí)在節(jié)約工程造價(jià)方面也發(fā)揮了巨大的作用。同時(shí)，在進(jìn)行樁基的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從多方面因素進(jìn)行綜合的考慮，做到統(tǒng)籌兼顧，在保證工程安全施工的同時(shí)，對(duì)樁基的施工進(jìn)行有效的控制，保證工程順利、穩(wěn)定的進(jìn)行，促進(jìn)工程經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)持續(xù)、健康的發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]王力

24、強(qiáng)．建筑施工中樁基的應(yīng)用研究．城市建設(shè)，2012(11)． </p><p>　　[2]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范，(JGJ79—2002)． </p><p>　　[3]高燕紅．談樁基檢測(cè)技術(shù)及其展望．甘肅科技，2010(7)． </p><p>　　[4]王濤．帶裙房高層建筑樁基優(yōu)化設(shè)計(jì)與樁土相互作用影響系數(shù)的試驗(yàn)研究[D]．北京：中國(guó)建筑科學(xué)研究院，2007． &l