淺析樁基礎(chǔ)設(shè)計

1、城市建設(shè)2010年總第66期CONSTRUCTION淺析樁基礎(chǔ)設(shè)計倪芳安徽星辰規(guī)劃建筑設(shè)計有限公司安徽蕪湖241000摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展，各類建筑拔地而起，而建筑的基礎(chǔ)部分往往在整個建筑物投資中占據(jù)了很大的比例。因此，如何選擇合理的樁基礎(chǔ)形式，對于保證安全，降低造價起著舉足輕重的作用。其要我們設(shè)計人員做到對每個建筑物的勘察報告進行絕對的仔細研究，選擇一個最優(yōu)化的基礎(chǔ)方案。筆者就本文對樁基礎(chǔ)設(shè)計與未來發(fā)展方向以及在設(shè)計中值得注意的問題進行

2、探討。關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)設(shè)計；發(fā)展；問題一、樁基礎(chǔ)發(fā)展研究概況樁基礎(chǔ)的研究可以說經(jīng)歷了萬余年，但是，真正得到大規(guī)模的研討與發(fā)展還是這近三十年的事情，下面就對近年來樁基礎(chǔ)的發(fā)展研究進行一次概括：于1977年英國Burl根據(jù)樁土相互作用的理論的研究指出:對于天然地基的強度能滿足設(shè)計荷載要求但沉降過大的情況可以采用少量的樁用于減少基礎(chǔ)沉降變形。1979年Hooper根據(jù)有限元的模擬分析提出為了建立豎向剛度較大的樁土混合地基而需要的樁數(shù)并不是很多樁

3、數(shù)的進一步增加對減少最大沉降和差異沉降的作用非常小。1986年1LWCooke指出在樁基礎(chǔ)用來減少基礎(chǔ)沉降的期無人除草，致使花園、綠地雜亂無章，病蟲害無人防治，并且許多該間苗的苗木因沒有及時間苗，導(dǎo)致種植密度過大，樹木嚴重生長不良。單位、居民法制觀念淡薄，城市公用綠地被侵占、花草樹木被攀折、草坪被踩壓、景觀遭毀壞的現(xiàn)象時有發(fā)生。此外，還存在著如城市園林施工隊伍不健全，管理技術(shù)力量薄弱，缺乏景觀造景技術(shù)，管理手段滯后，賞罰不明等問題，這些

4、都是造成我國城市園林綠化質(zhì)量高，整體服務(wù)水平欠妥的原因。誠然，在分析這些問題的同時，我們可以看出，其實整個園林綠化的缺陷往往是由于施工質(zhì)量的管理措施不當所造成，加強和優(yōu)化綠化工程的質(zhì)量控制，意義重大。2園林工程綠色施工技術(shù)管理優(yōu)化措施2.1綠化地施工技術(shù)管理綠化地的整理不只是簡單的清掉垃圾拔掉雜草該作業(yè)的重要性在于為樹木等植物提供良好的生長條件保證根部能夠充分伸長維持活力吸收養(yǎng)料和水分。在施工中不得使用重型機械碾壓地面。一要確保根域?qū)討?yīng)

5、有利于根系的伸長平衡。一般來說草坪、地被根域?qū)拥淖畹秃穸葹?5cm小灌木為30cm大灌木為45cm淺根性喬木為60cm深根性喬木為90cm而植物培育的最低厚度在生存最低厚度基礎(chǔ)上草坪地被、灌木各增加15cm淺根性喬木增加30cm深根性喬木增加60cm。二要確保適當?shù)耐疗掠捕?。土壤硬度適當可以保證根系充分伸長和維持良好的通氣性和透水性避免土壤板結(jié)。三要確保排水性和透水性填方整地時要確保團粒結(jié)構(gòu)良好必要時可設(shè)置暗渠等排水設(shè)施。四要確保適當?shù)?/p>

6、PH值。土壤PH值最好控制在5.5～7.0范圍內(nèi)或根據(jù)所栽植物對酸堿度的喜好而做調(diào)整。五要確保養(yǎng)分適宜植物生長的最佳土壤是礦物質(zhì)45%有機質(zhì)5%空氣20%水30%。2.2重點工藝的技術(shù)管理園林綠化施工中最重要的施工環(huán)節(jié)必定是綠化地的施工。良好綠化地的施工不僅僅有利于保證環(huán)境整潔，還能為綠化植物提供優(yōu)良的生長環(huán)境。在綠化地施工中，決不允許高噸位機械碾壓地面，否則，將是嚴重的質(zhì)量事故。1）綠化地的施工必須能保證植物良好生長，對于綠化地最小厚

7、度，保持在30cm不然，難保持植物的根系延伸。對于草類等地表植物來說，其根部延伸深度為15cm小灌木為30cm大灌木為45cm淺根性喬木為60cm深根性喬木為90cm而植物培育的最低厚度在生存最低厚度基礎(chǔ)上草坪地被、灌木各增加15cm淺根性喬木增加30cm深根性喬木增加60cm。2)硬度適中。在綠化地施工中，必須嚴格按照施工規(guī)范，保證土壤硬度，適當硬度能保證植物更好地生長，避免土壤結(jié)塊。但是土壤硬度不能過大，否則植物無法生存。3）增加排

8、水設(shè)施。綠化地施工時，可有效增加排水設(shè)施，以免大雨將土壤沖散或水滯留在土壤中，導(dǎo)致土壤過于松散或水分太多，不利于綠化植物生長。4）保證土壤酸堿度以及養(yǎng)分。對于綠化地的施工必須對其土壤的PH值控制在植物喜好環(huán)境范圍之內(nèi)，對于一般土壤，控制為中性土壤或是略偏酸性。為滿足植物生長所需，必須保障土壤養(yǎng)分，合理優(yōu)化其肥性。為保證綠化地質(zhì)量，嚴格遵循設(shè)計圖紙，對于種植樹木而言，其種植地大小必須根據(jù)設(shè)計植物苗來定，種植地的范圍只可大不可小，若種植樹木

9、帶土球，其種植地的范圍一般控制在土球直徑的20cm～30cm之外對于不帶土球的樹木，種植地直徑范圍控制在根直徑20cm～30cm開外。2.3加強管理團隊素質(zhì)，提高園林施工技術(shù)管理園林綠化工程內(nèi)容多樣化、復(fù)雜化，工程規(guī)模日趨大型化，園林綠化工程與土木、建筑、市政、綠化及其他建設(shè)部門協(xié)同作業(yè)日趨增多，園林綠化工程還涉及美學(xué)、藝術(shù)、文學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域，其藝術(shù)文化內(nèi)涵逐步提高，此外還具有施工方法不一，質(zhì)量要求不一，季節(jié)性強，受自然條件影響大等特點，

10、因而施工項目的質(zhì)量比一般工程項目的質(zhì)量更難以控制，搞好施工之前的組織設(shè)計是搞好園林綠化工程質(zhì)量的關(guān)鍵。鑒于項目經(jīng)理部的重要性就其人員組成情況應(yīng)包括工程各項專業(yè)技術(shù)人員，而且應(yīng)涵蓋工程的各個方面，從材料、資料、技術(shù)、安全等方面都應(yīng)是專業(yè)人士，并且應(yīng)由責任心強、肯吃苦、甘于奉獻的人員組成一個強有力的團隊。3結(jié)語園林工程綠色施工涉及廣泛，為適應(yīng)新型環(huán)保社會要求，其技術(shù)管理面臨的問題也十分繁瑣，只有全面認識綠色施工技術(shù)管理存在的相關(guān)管理，在施工

11、中加強綠色地以及重點工藝的技術(shù)質(zhì)量管理，從提高管理團隊素質(zhì)出發(fā)，相信園林工程綠色施工技術(shù)管理水平會步入一個全新的臺階。參考文獻[1]董群.城市園林綠化施工質(zhì)量控制探討[J].科技資訊2009(21):122123.[2]吳江紅.城市園林綠化存在的問題及發(fā)展對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2008(24):9697.[3]黃妍.城市園林綠化及其施工技術(shù)管理研究[J].中外建筑2009(7):201203.建筑設(shè)計233城市建設(shè)2010年總第66期

12、CONSTRUCTION地方在樁間距為4倍樁徑時在加入更多的樁并不能顯著減少沉降6倍樁徑或8倍樁徑的間距幾乎與小樁距時一樣有效。20世紀80年代澳大利亞H.G.Poulos根據(jù)筏—樁—土相互作用的分析提出了僅用于減少沉降樁基礎(chǔ)的沉降計算公式。1979年我國童翊湘基于群樁基礎(chǔ)工作機理的分析提出了分不同情況按沉降設(shè)計樁基的初步想法在估算樁基下沉量時要考慮土與樁兩者傳來的應(yīng)力。20世紀80年代初同濟大學(xué)楊敏等人經(jīng)過10多年的對樁土相互作用、軟

13、土地基變形控制等相關(guān)課題的研究終于在1998年提出了減少沉降樁基礎(chǔ)的設(shè)計理論其設(shè)計原則為:由基礎(chǔ)的沉降控制設(shè)計值(或允許沉降值)來確定樁數(shù)和樁長樁在基礎(chǔ)中除了需要承擔部分荷載外主要起減少和控制沉降的作用。1992年宰金珉提出了復(fù)合樁基的設(shè)計方法并將“復(fù)合樁基”定義為系大樁距(5倍~6倍樁徑長以上)布置的底承臺摩擦群樁或端承作用較小的端承摩擦樁與承臺底土共同承載的樁基礎(chǔ)其設(shè)計原則為:在總體安全度K≥2和總沉降小于允許沉降的雙重控制下單樁近

14、似取用極限承載力。1994年上海市地方DBJ4094地基處理技術(shù)規(guī)范也已將減少沉降樁基礎(chǔ)列入其中并取名為“沉降控制復(fù)合樁基”。1993年蔡杉齡對深厚飽和軟粘土中薄硬夾層作樁基持力層作了探討引用了板帶強度理論認為薄硬夾層完全可以作為擴底樁的樁端持力層。疏樁基礎(chǔ)在上海、寧波等軟土地區(qū)已得到推廣應(yīng)用至目前設(shè)計建造的多層建筑物已超過數(shù)百萬平方米而且這些地區(qū)的疏樁基礎(chǔ)大都是在沒有象昆明地區(qū)的圓礫層等薄硬夾層的軟土地基中應(yīng)用的。二、樁基礎(chǔ)設(shè)計值得注

15、意的問題1關(guān)于樁基礎(chǔ)抗壓靜載試驗在樁基礎(chǔ)設(shè)計過程為了縮短工期首先根據(jù)地質(zhì)勘察報告提供的參數(shù)估算單樁承載力極限值根據(jù)這個極限值進行樁基礎(chǔ)設(shè)計并施工工程樁施工結(jié)束后再進行抗壓靜載試驗。但是這個方法不具有科學(xué)性。樁基礎(chǔ)設(shè)過程中抗壓靜載試驗是一個十分重要的環(huán)節(jié)?？箟红o載試驗直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁入土深度施工難度。通過科學(xué)試驗取得準確數(shù)據(jù)使設(shè)計方案更加合理、可行和經(jīng)濟遠遠超過縮短工期所獲得的效益。2樁基礎(chǔ)設(shè)計中樁型樁長設(shè)計樁基礎(chǔ)設(shè)計中合理

16、的樁型、樁長選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。樁基設(shè)計中對樁長的選擇至關(guān)重要。因此設(shè)計人員在樁基礎(chǔ)設(shè)計中要采用多方案比較選擇合理的樁型與樁長同時應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素。3關(guān)于樁偏差的控制和處理樁基施工中對樁的偏差必須嚴格控制特別是承臺樁及條形樁樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力使基礎(chǔ)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對于樁位偏差主要控制兩個方面一個方面是豎向偏差根據(jù)JGJ94—94第7.4.12條控制樁頂標高的允許偏差為50~100mm設(shè)計人員在確定樁頂標高

17、時應(yīng)充分考慮施工偏差對承臺造成的影響。一般設(shè)計圖紙上要求樁頂錨入承臺內(nèi)50~100mm對于中小直徑的樁一般取50mm但樁頂標高偏差為50~100mm時是合格的。如果承臺高度較小并且樁頂錨入承臺超過設(shè)計要求較多時或者樁頂與承臺底平齊均應(yīng)提出具體處理意見。當承臺高度較小并且樁頂錨入承臺超過設(shè)計要求較多時宜適當加大承臺厚度當樁頂標高變化超過規(guī)范要求較多時便就要采取接樁或截樁的辦法當樁頂與承臺底平齊時應(yīng)將樁頂周圍的承臺混凝土適當加深。另一個方面

18、則是樁位水平偏差。根據(jù)JGJ94—94第7.4.11條控制各樁位偏差施工過程中發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大則應(yīng)及時補樁處理。這里針對4~16樁承臺允許偏差為13樁徑或13邊長設(shè)計過程中應(yīng)明確樁位偏差允許值。樁位偏差滿足規(guī)范或設(shè)計要求僅代表樁基本身驗收合格而由此引起的承臺整體偏心或基礎(chǔ)高度損失可以增加承臺剛度或加大拉梁剛度、配筋來解決在實際工程中針對具體情況進行處理。4對在施工中特殊情況處理由于地層的不可知性樁基施工經(jīng)常會遇到很多異常情況應(yīng)根據(jù)具體的

19、情況分析解決各類問題。(1)樁基礎(chǔ)能夠達到其它的極限承載力卻沒有辦法壓至設(shè)計標高。由于土層本身原因譬如飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使樁基無法壓入這需要從施工措施上去解決。首先制定合理的施工順序其次靜力壓樁必須選擇有足夠壓樁力的施工機械要避免抬機等現(xiàn)象出現(xiàn)。壓樁時注意壓樁力控制在樁身極限強度范圍以內(nèi)且注意壓樁擠土作用對周邊建筑物的影響。(2)樁基施工時壓樁力遠低于設(shè)計承載力。地質(zhì)勘察報告所提供的各土層特性基本準確可能由于壓樁機械的壓樁速度偏快

20、而土層的粘聚力又偏小故壓樁時樁將土直接剪壞引起壓樁力偏低一定時間后土能恢復(fù)固結(jié)。在15天后再進行試樁試驗承載力是否能滿足設(shè)計要求。(3)樁基施工與原有建筑帷幕樁沖突。在樁基施工時擬建建筑物樁基與其臨近建筑物的帷幕樁沖突需根據(jù)施工單位提供的原有帷幕樁的準確位置重新核算和布置樁位。樁基施工是基礎(chǔ)工程重要的環(huán)節(jié)打樁前要踏勘施工場地情況了解不利情況預(yù)先做好安排計劃確?；A(chǔ)工程準確進行。三、樁基礎(chǔ)設(shè)計未來發(fā)展無論是樁基礎(chǔ)的設(shè)計理論還是設(shè)計方法，都

21、在不斷吸取其他學(xué)科先進成果，并且，取得了非常迅速的發(fā)展，如電子計算機和數(shù)值計算方法的巨大成就，巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、施工技術(shù)領(lǐng)域的研究成果，給樁基科學(xué)注入了新的活力，并形成和發(fā)展了許多新的設(shè)計理論。疏樁設(shè)計理論、復(fù)合樁基礎(chǔ)設(shè)計理論、樁基與上部結(jié)構(gòu)建筑協(xié)同作用理論、樁端（側(cè)）壓力注漿設(shè)計理論、樁的水平抗力及抗震理論、樁基環(huán)境效應(yīng)理論都得到不斷地發(fā)展。利用建立某區(qū)域試樁數(shù)據(jù)庫和城市地層柱狀圖及巖土參數(shù)數(shù)據(jù)表進行初步設(shè)計，并利用現(xiàn)場測樁數(shù)據(jù)進行

22、施工圖設(shè)計的反饋優(yōu)化設(shè)計是信息化樁基設(shè)計的一個重要方向。另外，針對工程經(jīng)濟效益以及環(huán)境保護因素的控制，樁基的優(yōu)化設(shè)計理論與方法也得到快速的發(fā)展，不過，目前仍在完善中。結(jié)語：在對樁基礎(chǔ)的設(shè)計當中，我們廣大的設(shè)計人員一定要采用多方案比較，選擇合理的樁型與樁長，這都將對整個基礎(chǔ)設(shè)計的合理性與經(jīng)濟性產(chǎn)生巨大的影響，當然我們也應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素。相信我國的樁基礎(chǔ)設(shè)計在未來的日子里一定能夠得到更好的發(fā)展。參考文獻[1]顧曉魯，等.地基與基