浅谈单管塔桩基础设计

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1、浅谈单管塔桩基础设计【摘要】本文通过对单管塔基础工程设计实例的分析，讨论单管塔桩基础设计中有关m值取值、位移控制及桩身配筋等关键问题，并提出相关的建议。　　【关键词】单管塔；基础；m值；位移控制；配筋　　　　1概述　　单管塔是一种实用新颖铁塔，以外表美观，占地面积小，性价比高，施工周期短等优点，目前广泛应用于移动通信工程中，其高度一般在20~60米之间。我院近年来已完成单管塔工程设计一百多项，取得了较好的经济效益和社会效益，也积累了一定的设计经验。本文拟通过对我院近年来完成的一些单管塔基础工程设计进行分析、总结，对设计的一些关键问题进

2、行探讨，并提出相应的建议。　　2单管塔基础的选型　　与一般高耸结构的基础相类似，单管塔基础可采用浅基础或桩基础。由于其上部结构为典型的悬臂结构，高度大且采用高强材料，故作用于基础的内力具有弯矩很大，剪力较小，压力很小的特点，不同于一般建筑，在基础选型时应特别注意。　　2.1天然地基上的浅基础　　浅基础的优势在于施工简单，不需大型施工机械，工期一般较快。　　由于单管塔基础所受的弯矩很大，轴力很小，基础大小及埋深通常是由抗倾覆承载力控制，按《高耸结构设计规范》（GBJ135－2006）要求其基础需满足基底脱开基土面积不大于全部面积的1/4

3、。经计算所得的基础尺寸较大，地基承载力以及混凝土强度无法得到充分发挥；同时大量的原状土被开挖后再回填，使工程量也大大增加。因此在单管塔基底弯矩越大时采用浅基础越不经济，同时对场地面积要求较高。　　2.2桩基础　　单管塔通过地脚螺栓与桩基础连接，一般采用人工挖孔桩或钻（冲）孔桩。人工挖孔桩，其施工设备简单，造价低廉，桩径较大（一般不小于1.6m），工人的施工条件较好，所以在地质条件许可的情况下，可优先采用人工挖孔桩。但对于有流沙、软弱土层，有较厚的卵石层的场地，在开挖过程中，易产生涌泥、涌水及塌孔等现象，则宜使用钻（冲）孔桩，但其造价相

4、对较高。　　根据以往设计经验来看，天然基础与桩基础比较在经济方面没有优势；从场地及施工方面考虑，业主选用单管塔通常是因为地处用地紧张的市区中，天然基础对场地面积要求较高，一般难以满足。综合来看桩基础一般优于天然基础。　　3单管塔桩基础设计主要相关问题的讨论　　单管塔桩基础设计原理采用线弹性地基反力法（基床系数法）计算横向受荷桩的承载力和位移。该方法的基本原理是：假定桩侧土为z），即m法。其中m为地基土水平抗力系数随深度变化的比例系数。　　单管塔桩基础的设计，目前已有商品化计算软件，如同济启明星EToolsv2.0，其计算模型为m值法。

5、计算关键在于如何控制输入参数，如何确定评判标准。　　3.1m值的确定　　m值是桩侧土抗力系数的比例系数，亦称土体侧向基床比例系数，《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规范提供了两种方式：　　第一种方式是通过桩的水平静载试验确定，但由于试验费用、时间等因素，对于类似单管塔基础这样的小型工程一般不可能进行试验。　　另一种方式是查《建筑桩基技术规范》的表5.7.5确定m值。　　　　从表中可看到，m值存在一个取值范围，需注意m取值应与实际荷载，允许位移相适应。实际上m值是对计算结果比较敏感的一个参数，m值正确与否，直接关系到计算结果的

6、正确性。在工程设计当中存在着盲目取值的现象，部分设计人员，为了安全起见，一律取对应栏的最低值来计算。实际上，这个取值是有技巧的，根据我们的经验，可得出结论：当位移要求为表格中的较小值时，m应该取较大值。　　在工程上，采用查表法确定m值来计算位移的步骤如下：先假定位移