土木吧丨抗拔桩抗压了怎么办?

文摘   2025-01-15 22:12   天津  

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来源:《山东省施工图审查常见问题解答》解析-结构专业,结构百纳


问:车库抗浮不足设置抗拔桩时,需要进行抗压工况的桩基承载力验算吗?如何进行抗压验算?

解答:分为以下两个问题。
1 抗浮桩是否应进行抗压工况验算。《工程结构通用规范》GB550001-2021第2.1.1条规定:“结构在设计工作年限内,应能承受在正常施工和正常使用期间预期可能出现的各种作用”。若桩在设计工作年限内正常施工和正常使用期间均为受拉状态,就不存在抗压工况验算的问题;若勘察报告不能提供最低水位,应按结构水浮力为零时,进行桩的抗压工况验算。
2 抗浮桩的抗压工况应如何验算。抗压工况验算的计算模型应根据结构受力及桩基选型和布置的具体情况,合理选择。
1)符合复合桩基的适用条件时(详见《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.3~5.2.5条),可按照桩土共同工作计算桩基的抗压承载力。当天然地基承载力满足要求,仅于柱下布置少量的抗拔桩,桩基采用摩擦桩且桩端不位于较硬土层时,也可不对桩基的抗压承载力提出要求,但应注意桩身强度的控制;
2)以上条件不满足时,应按照桩基础设计,抗压抗拔反力均由桩基承担。

关于复核基桩
复合基桩定义:按大桩距(5~6倍桩径及其以上)布置的桩土共同承载的低承台群桩基础,工程桩为摩擦桩或端承作用较小的端承摩擦桩,设计时,在满足总体安全度K≥2和总沉降小于容许沉降的双重控制条件下,按单桩极限承载力设计。
   《复合桩基理论与应用》(2004)宰金珉
桩的沉降发生塑性刺入的可能性大,在受荷变形过程中桩、土分担荷载比随土体固结而使其在一定范围变动,随固结变形逐渐完成而趋于稳定。
   《建筑桩基技术规范》 5.6.2条文说明

一种抗拔桩的抗压验算办法:

对于位于软土地基上的抗浮车库或多层带地下室项目,如果按照高水头抗浮要求确定所需桩基,而在水头位于基底以下时考虑桩土共同承担上部荷载,按照减沉桩的设计思路,则可以实现既能以最少的桩基数量满足抗浮、又能合理发挥天然土层承载力的目的,而且能够降低筏板配筋峰值,达到安全、经济、受力合理的平衡。

高水工况:

在最高水头的抗浮工况时,桩与结构柱共同构成了不动支座,力的传递途径为:基础底面水浮力→筏板(抗水板)→柱墩(承台)→桩。为了减小柱墩间筏板的计算跨度,可以尽量增大桩间距,加大柱墩尺寸,扩大支座范围。而桩基选型是根据抗浮需要,对桩端持力层要求不高,且尽量不以坚硬土层作为桩端持力层。

低水工况:

将基础按筏板设计,在受压工况下,形成整片筏板和柱下局部基桩共同发挥作用的特殊减沉桩-筏板基础。

柱下布桩增大了局部地基刚度,相当于对应上部荷载最大处在土体中植入了大刚度的弹簧,可以减小柱位处基础的沉降,从而使整片筏板的变形更加趋于均匀。由于实现了柱下减沉,筏板配筋也会相应减小,进一步提高经济性。

依赖于筏板的刚度,可以实现土体承担大部分竖向荷载,桩承担小部分荷载,从而实现在天然地基承载力欠缺不大时,用抗浮所需基桩配合筏板基础即可满足竖向承载的安全度。

竖向荷载下减沉桩计算的关键是解决桩土承载的分配,也就是弹簧刚度匹配的问题。

 



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