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岩土研究院

桩型选择应考虑的因素

446 2021-03-31 13:04:37

桩基作为建筑物常用的一种基础形式有着广阔的应用范围,特别是软土地基大中型建筑工程无不采用桩基结构。作为勘察设计单位,首先要根据工程地质、水文地质、建筑物荷载情况、经济、技术条件等决定是否采用桩基、选择何种基础结构,若采用桩基又采用何种桩型更好。一般来说,特大工程或技术条件复杂的工程在进行工程可行性研究时往往要与有经验的施工方面的专家一起研究,以寻求更加经济、合理的技术方案。


1、工程地质和水文地质

工程地质和水文地质是选择基础结构和桩利的重要条件。因此,必须取得足够的资料和数据,同时结合周边地区建筑物基础的调查,分析工程区域是否有地层缺失、断层、孤石、承压水、喀斯特地质、暗河,矿井和沉船,抛石、柴排等地下障碍物。根据水文资料分析潮汐、流速、流 向、波浪、最高和最低水位等。此外还应考虑该地区的地震设防等灾害性因素。

2、工程结构和使用要求

要考虑各项工程建筑物的等级、使用要求、结构形式,受力特点,结构物的沉降,位移要求,振动(动力基础)因素等。结构物的使用要求如桥墩、码头等要考虑船舶、冰凌等的撞击力,必须要选用能承受水平力和弯矩较大的桩型。如结构物允许适当沉降则可考虑小型的群桩,使其桩、土共同作用,这样较为经济、合理。


3、工程环境和周边的制约条件

桩型的选择与周边环境条件有着密切的关系,必须慎重对待。对挤土型桩,因挤土可能影响周边建筑物的位移、沉降,因此在重要建筑物、古旧建筑物、浅基础建筑物以及高灵敏的仪器设备附近,应选用非挤土或部分挤土桩,如中掘法(预钻孔沉桩)钻孔灌注桩、开 口钢管桩、H 钢桩等。在地下水位较高的地方进行挖孔,桩施工,必须降低地下 水位,但应考虑隆低地下水位往往引起地面下沉、建筑物不均匀资降等不利因素。在陡坡上打机容易引起土坡失稳。在水上施工特别要注意水流、波浪、潮汐等,可采用筑岛法或搭设平台施工,但潜在的安全问题较多,如有条件用专业打桩船打桩则是--条 又快乂省的捷径。在人口密集区施工,要注意噪声、泥浆等的影响。城市中要注意水管、煤气管、电缆等管线和地下构筑物,上空要注意高压线、管架等。水上施工要注意过往船舶对施工和I建筑物安全的影响,同时还应注意水下管线、障碍物及水上架空线等。


4、施工设备、场地

选择桩型时要充分考虑施工设备 、场地条件。如现场的水、电,进场道路、桥梁的通过能力等。水上作业 还要考虑船舶进场通过的桥梁、管,线下的通航净空,航道、施工,区域的作业水深,注稳条件,安全度汛、泄洪、台风等因素。机场附近还要考虑设备限高。


5、工程造价和工期

我国的经济还不发达,少花钱办好事仍是我们的基本国策。因此,在技术可行的基础上,经济指标成为桩型选择的首要条件。所谓经济指标,既包含施工期全部的费用,也包括使用期维护保养费用和使用寿命等综合经济指标。


工期也是选择桩型的条件之一。施工期短就意味着工程可早日投产发挥其应有的效益,即投资效益明显,可及早收回资金,这是国家和业主都希望的结果。


6、综合比较,择优选用针对上述各项分析,最终选择何种桩型要在综合分析的基础上择优选用。综合分析的原则一般应遵循以下几点∶

(1)将技术上可行的桩型依照技术、质量和施工难易程度排序。

(2)将工程环境和周边条件纳人一起考虑,剔除部分不合适的桩型。

(3)将施工单位的技术水平、设备状况、可能出现的风险及解决办法进行分析、排序。

(4)将造价和工期纳入一并考虑,这样就可以找到一种或两种技术上可行、经济上合理、风险较小的推荐桩型。


当然,是否选择桩基和选择何种桩基还应从宏观和总体上予以考虑。如上海宝山钢铁总厂马迹山港设计两个 30万吨级矿石卸船泊位,在平面上大部分为软土覆盖层较厚的地基,还有一部分为完全裸露的岩基,权衡比较再三,为保证今后靠船时码头各分部变形协调一致,在最适合做重力式的裸露岩基上用嵌岩桩做基础。为此,在裸岩上安放大型混激凝十近箱,内充填8m高的砂,以形成人工覆盖层保证p2 800mm的钢管桩沉管后稳定,并在此基础上成功地进行嵌岩桩施工。又如福州华能电厂煤码头、福州河砂码头桩基都是承载力极好的裸露花岗岩,但考虑到闽江泄洪,选择了透空式桩基码头。


相反,比较适合做桩基的地区做成重力式结构的也不少。如深圳妈湾电厂煤码头与赤湾10万吨级集装箱9号泊位一线之隔,地质条件相同,赤湾9号泊位用s1 200mm全直桩预应力混凝土大管桩打入至一32m中风化岩层,而紧连在一起的妈湾电厂煤码头却将一32m以上的土层挖去,做成抛石基床安放沉箱,以保证后方煤堆场整体稳定。再如烟台港、天津港也有用换土或用深层水泥搅拌桩(CDM)加固软基再做重力式结构码头的办法,这样码头的耐久性有所提高。


总之,是否选用桩基和选用何种桩基都要经过全面的经济 、技术比较,择其优者用之。