基本信息
- 项目名称：
- 软土地基中采用桩筏基础的优化分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文根据桩筏基础与地基的共同作用原理以及高层建筑桩筏基础的受力特征，分别对基础沉降位移、桩顶反力分布和筏板内弯矩等影响因素进行分析并据此确定合理的布桩形式。最后分别就上部结构、基础筏板、桩基设计中取得的经济效益进行阐述，对软土地基中采用桩筏基础进一步优化分析。
- 详细介绍：
- 桩筏（箱）基础属于混合基础型式，由桩基和筏基共同组成，桩基在筏基的下面，是一种庞大的结构系统，在软土地区使用较多。案照有限元的分析，带桩筏基中减少桩数的潜力大有可为。带桩筏基中减少桩数的潜力大有可为。在实际情况中地基的潜力没有得到充分的发挥。从桩顶反力来看，整个地基依然表现出弹性行为，这就表明地基还远没有达到极限状态。疏桩基础是把建筑物按传统桩基设计确定的桩的数量与间距(一般 3～4 倍桩径)进行精简与疏布(一般 5-6 倍桩径)的桩基础。实质上，它是利用疏化桩基原理提高单桩有效承载力，并发挥桩间土的承载力来补偿桩基。此时，地基就表现出整体的非线性行为，可以极大的发挥其潜力。对于软弱地基从加强材料强度提高群桩的刚度，因为桩长细比对桩—筏基础沉降有显著影响，为保证安全尽量控制合理的长细比，不宜过小。桩距过小会给桩基施工带来很大不便，如使打桩变得困难；破坏周围环境而使施工中断和延期；使先期打入桩被挤断或使其承载力降低而报废。显然，疏桩基础由于桩数少，间距大，可以大大缓解上述的常规桩基础施工中的困难。疏桩基础主要体现在桩数大大减少后可节约造价(一般可节约桩基费用的30 %左右)。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对软土地基选取合适的基础类型，该基础类型使得做好的基础有较好的承载力，沉降量较小或能均匀稳定沉降，而且可以避免房屋出现较大的裂缝，解除人们的担忧。写作的思路通过对基础沉降位移、桩顶反力分布和筏板内弯矩等几个因素作为控制指标选择出合适的基础类型及合理的布桩方式。
科学性、先进性及独特之处
- 对于软土地区，目前采用最多的是打深基础，本文推荐的是由桩基和筏基共同组成的桩筏基础，由于软土是一种呈软塑到流塑状态的高压缩性土，而桩筏基础相对于桩基础而言其整体性好、 竖向承载力高、 基础沉降小、调节不均匀沉降能力强等优点, 同时可以承受风荷载或者地震荷载引起的较大水平力, 抗倾覆能力强。
应用价值和现实意义
- 实验数据分析指出，当桩距当桩距大于(4～5) d时,筏板具有明显的分担作用，因此我们可以取桩距在(4～10) d之间，可以减少桩数量。相对于桩基础而言，从桩基础的厚承台过渡到桩—筏基础中相对较薄的筏板，可节约的资金是相当可观的。“内强外弱”的疏桩基础则主要体现在桩数大大减少后可节约造价(一般可节约桩基费用的30 %左右)。
学术论文摘要
- 桩筏基础是由一组群桩及一块承台板组成, 群桩桩顶与承台相连,并且由承台将荷载传递到各基桩的桩顶, 形成共同承受上部荷载的群桩-承台体系。桩筏基础由于其整体性好、 竖向承载力高、 基础沉降小、调节不均匀沉降能力强等优点, 同时可以承受风荷载或者地震荷载引起的较大水平力, 抗倾覆能力强, 日益成为高层建筑普遍采用的一种重要的基础形式。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 时伟. 张立伟. 孙瑜; 桩筏基础中筏板分担荷载作用及影响因素分析[J]. 青岛理工大学学报, 2007, 28(03): 19~22. [2] 于明阳. 宋 臻. 张立伟; 桩筏基础中筏板的分担荷载作用及影响因素分析[J].科技情报开发与经济, 2007, 27(12): 190~191. [3] 潘健. 肖学红. 罗群; 带桩筏基的研究成果与应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2004, 23(06): 1054~1058. [4] 陈明中. 周成辉; 桩筏基础优化设计探析[J]. 工业建筑, 2004, 34(07): 36-39. [5] 周正茂. 赵福兴. 侯学渊; 桩筏基础设计方法的改进及其经济价值[J]. 岩土工程学报, 1998, 18(06): 70-73. [6] 蒋建平; 高层建筑桩筏基础有关问题探讨[J]. 西部探矿工程, 2005, (06): 1-3.
同类课题研究水平概述
- 国外许多学者都对桩筏基础的设计理念做过描述，并通过研究桩筏基础中荷载分担比例以及桩对基础平均沉降和差异沉降的影响程度等问题，题出了较为清晰的以减小沉降为目的的桩筏基础设计原理。目前，最重要的是如何进行桩筏基础的优化分析。
