桩基础设计中能否容许两种形式并存?

2015-03-12 2077 0

  有时在工程勘探中会遇到较为复杂的地层情况,比如其中有一部分地质条件较好,另一部分地质条件较差。比如好的部分为中风化泥岩持力层,差的部分为泥岩与粘土互层。如果选择的基础形式为桩基础的话,可不可以在好的持力层部分做端承桩,在差的无持力层部分用摩擦桩呢?另外这两种桩形式同时使用需要采取哪些措施来保证沉降差呢?
  首先我们来看一下两种桩形式的不同。在我国《建筑桩基技术规范》中是这样描述的:端承型桩,是指在竖向极限荷载作用下,桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受,桩侧阻力相对桩端阻力而言较小,或可忽略不计的桩。即端承桩是穿过软弱土层而桩端须抵达深层坚实土层的,并由桩尖下的坚实土层来承担上方的全部压力。做个形象的比喻,端承的含义就是用手端着东西,手承担着东西的重量,这东西好比是桩,手好比是坚实土层。

端承桩的受力方式
 
  摩擦桩是完全设置在软弱土层中,达到一定深度的桩体,主要依靠桩侧土的摩阻力来支撑垂直荷载。桩尖部分承受的荷载很小,一般不超过10%。如遇打在饱和软粘土地基,在数十米深度内均无坚硬的桩尖持力层,因此这类桩基的沉降较大。摩擦桩的受力形式可以比喻成手持火炬,火炬手之所以能够握住火炬,就是靠手掌与火炬柄之间的摩擦力。

摩擦桩的受力方式
  从上述两种桩型的不同点上看,站在设计角度来说,一个工程里或者一个承台下都应尽量避免采用两种不同的受力桩,因为两种桩的受力原理不一样,它的破坏形式也不一样,所以一般不会混合考虑。如果考虑使用,需要综合主体结构的体量、复杂程度、结构重要性、静载结果等因素选择合适的结构、承台、桩型、桩长、持力层及施工控制方法等。

  如果两者必须同时使用,从工艺上和技术上考虑,预制桩(例如:PHC、PC桩等)是一个较好的选择,它可以通过以贯入度控制为主,入岩及桩长为辅的方法解决。有三点建议:

  1、两种桩取承载力较小的桩型,进行计算和使用。只有这样才能确保安全,避免发生沉降。
  2、采用桩筏基础形式。因为桩筏基础对单桩承载力的要求不是很高,即使两种桩型混杂,但因布桩较多,可以支承建筑的荷载。这种通过整块钢筋混凝土板把柱、墙(筒)集中荷载分配给桩的方式在这里较为有利。
  3、考虑施工时降水前后对两种桩型的不同影响,把各种不利后果都预先想到,这样才能让设计不埋隐患。

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