沉降控制复合桩基在近海软土地基中应用

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1、沉降控制复合桩基在近海软土地基中应用　　摘要：本文结合具体工程项目的现实特点，分析了其屋面钢网架结构跨度大，吊点较为分散等施工难点；为解决这些难题，采用了网架整体提升施工工艺。论述了上下吊点的提升与网架提升到顶后安装原则；从多方面研究了液压提升系统配置以及网架钢结构液压同步提升过程中按部就班的施工技术。关键词：沉降；单桩承载力；Mindlin法；附加应力；中图分类号：TF351文献标识码：A文章编号：概述浦东某重大工程位于长三角入海口前沿，建设前为沿沿海滩涂，地面以下分布较厚淤泥层，场地表面层为新近堆填土，欠固结，不宜作为基础持力层。厂房

2、地坪已作地基处理，但有大量的设备基础坐落在原装地面上。表层土固结沉降量大，周期长，是影响设备基础方案确定的关键问题。厂房主体以完工，采用地基处理或常规桩基均有工期、现场操作区域以及费用方面的制约，经多方案必选采用沉降控制复核桩基。2．工程地质情况6根据地勘报告场地土层分布如下：第①层素填土、冲填土及浜填土，厚度2.0~4.9m，新近堆填，压缩性高，不宜作天然地基持力层；第②3层砂质粉土夹粘性土，中等压缩性，地基承载力设计值fd=95KN/m2，厚度2.9~4.0m；第③、④层灰色淤泥质土，厚度12.5~14.8m，为天然地基软弱下卧层、只

3、要压缩层；第⑤层粘土，高压缩性，厚度9.7~10.8m；第⑥层暗绿色粉质粘土在本场地中缺失；第⑦1、⑦2层粉砂，中等压缩性，以下各层未穿透。3.本工程沉降控制复合桩基的设计原则沉降控制复合桩基是指在软土地基上当承载力基本满足但变形过大时，通过设计穿过土层进入相对较好土层的摩擦桩，以控制沉降的桩基。沉降控制考虑桩-承台共同工作，本工程承台底面以下土体欠固结，承台不分担荷载，只考虑桩的作用。桩基选型：选用上海标准图《钢筋混凝土锚杆静压桩》（DBJ08-112-Z009）中的混凝土预制方桩，桩长22~30m，桩距≤10d，摩擦桩，桩端进入相对较

4、好的第⑤层或第⑦1层。按土层参数估算的单桩承载力设计值：边长250mm，桩长L=22m时Ral=230KN；边长300mm，桩长L=22m时Ral=290KN；边长300mm，桩长L=30m时Ral=480KN；承台底面积Ac：考虑承台分担荷载时，可根据①式按地基图的承载力估算；本工程不考虑承台的作用，基础尺寸按工艺专业条件确定，及构造确定。Ac≥Fd+Gd/ηfd①6Fd-上部结构传至承台顶面的荷载设计值；Gd-承台及上覆土重，地下水位以下取浮重度；η-经验系数，一般取1.5~1.7；fd–承台下土的承载力设计值。3）桩数n：由承载力及

5、沉降量控制。4）沉降计算：本工程是具有较厚的淤泥层的近海软土地基，采用半无限弹性体假定，桩端平面下地基中由桩引起的应力，按考虑桩径影响的Mindlin应力计算公式确定。考虑桩身压缩及应力扩散影响，将沉降计算点水平影响范围内各桩基对应力计算点产生的附加应力叠加，采用单向压缩分层总和法计算土层沉降。国标JGJ94-2008推荐的计算方法和上海市的《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010的方法基本一致。作用在承台底面的荷载准永久组合值为P，承台底面处地基土自重应力为σc，桩顶附加荷载（P-σcAc）/n+Gpk作用下的沉降可按建筑桩基规范

6、JGJ94-2008的公式计算：S=ψ②③为桩身压缩变形④σzi-水平面影响范围内，各桩基对应力计算点桩端平面下第i层土1/2层厚度处产生的附加应力之和，应力计算点应取于沉降计算点最近的桩中心点。6αj-桩端阻力比。近似取极限总端阻与单桩极限承载力之比。②式与上海市规范公式⑤基本相当。S=⑤压缩层厚度自桩端平面起算至土层附加应力等于土层自重应力10%处止，附加应力应考虑相邻基础的影响；沉降计算经验系数ψ=1.0。4．计算步骤采用理正工具箱中的桩基沉降计算模块，计算假定选Mindlin法，桩侧阻近似按沿桩身线性分布。表1桩长不同时，系数相应

7、调整。基桩水平面影响范围取0.6倍桩长。首先确定承载力满足要求时的最小桩数n1根，校核沉降量，不满足要求时；再以容许沉降量反算桩数n2（n2≥n1）;最后确定满足构造要求的桩数n3（n3≥n2）;桩数n3即为实际布桩数。5.设计实例6某厂房冷库，位于辅楼一层，基底面积约360m2，工艺提供的地面荷载20KN/m2,采用天然地基，考虑地面填土自重固结影响的最大沉降量约为400mm，冷库的外墙安装于辅楼一层的地面下，地面变形过大会导致冷库底部开裂而影响使用。采用变长300mm的静压方桩，按常规经验布桩（方案1），桩长30m，桩端进入⑦1层，总

8、桩数63根，累计桩长1890m。后经同工艺及厂家沟通，地面荷载调整至15KN/m2，采用沉降控制复合桩方案进行优化，采用边长250mm的方桩，桩长改为22米，桩端进入⑤层，表2为不同参数下的计