800吨静压桩机多少钱 丹东东港地区静压管桩桩基优化设计

来源:高等教育 发布时间:2019-04-24 05:43:17 点击:

  摘要: 阐述了静压管桩在丹东东港地区的的应用现状,结合工程实例,采用有限元分析软件对静压管桩桩基进行优化设计,并提出合理方案,从而降低造价,控制成本。   关键词: 静压管桩;优化设计;数值模拟;沉降;承载力
  
  1. 引言
  
  近十几年来,静压管桩技术以其单桩承载力高、抗震性能好、无噪音、造价适中、施工周期短、施工现场文明、易于检测等优点, 形成了从珠江三角洲向长江三角洲、由南向北、由东向西、沿海沿江沿湖向内陆地区迅速发展的态势。2003年以来,辽宁地区采用静压管桩基础的工程项目越来越多,呈现了良好的发展态势,这对辽宁省加快经济建设步伐具有重要意义。
  本文选取丹东东港某能源储备基地桩基工程检测数据进行研究,结合数值模拟方法,对东港地区静压管桩基础设计进行优化,为静压管桩技术在丹东地区的发展提供指导性意见。
  
  2. 工程概况及试桩分析
  
  该工程为丹东市临港工业区某能源储备基地 ,该场地采用预制管桩基础,混凝土设计等级为C80,桩径∮400mm,单桩承载力特征值1400KN,工程桩总数722根,检测桩数8根。
  该场地地层自上而下依次为:第1层 杂填土,稍湿~湿状态,约1m~2.5m;第2层 淤泥质粉质粘土,软塑~流塑状态,地基承载力特征值fak=13kPa,约10.3~15.7m;第三层 细沙,密实状态,地基承载力特征值fak=38.8kPa,地层埋深大于18m,本次勘察未能揭穿。
  依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2000)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《建筑基桩及复合地基检测技术规程》(DB21/T1450-2006)的相关规定进行。本次静载试验采用快速维持荷载法即逐级加荷,每级荷载达到稳定趋势后,加下一级荷载。
  根据现场试验原始记录整理的桩顶沉降量与荷载的对应关系分析各试桩的竖向抗压极限承载力如下:1#-8#试桩荷载加至3000 kN,试验结果沉降稳定,满足设计要求,终止试验。
  此时,单桩竖向抗压承载力特征值可取1400 kN,满足设计要求,但是存在着承载力和沉降严重浪费的情况。
  
  3. 静压管桩桩基优化设计
  
  笔者选取三根试验桩进行分析、对比。三根桩桩径均为400mm,持力层入土深度均为18m。
  
  通过图表可以看出,当加载到2倍设计承载力特征值时,沉降仍没有达到规范限定的40mm,在加载到3000kN时,三根试桩的最大沉降仅为19.66mm,可见承载力和沉降都产生了极大的浪费,因此对桩基进行优化设计是十分必要的。
  为此可以采取以下措施优化桩基设计:
  1、由于该场地上部为杂填土,第二层又有10多米厚的淤泥质粉质粘土,侧阻较小,承载力发挥大部分依赖持力层的端阻和侧阻,所以减少持力层的入土深度,减小桩长是一项有效措施。
  为此笔者对所做的8根试桩的持力层入土深度和最终沉降量做了对比:
  
  通过对比可以看出,沉降量并不随桩的持力层入土深度的增加而线性减小,变化很不明显,对于降低造价非常不利,因此,想一味的通过增加持力层入土深度减小沉降,提高极限承载力是不合理的。
  此外,笔者还利用有限元模拟软件,合理简化建模,选取Drucker―Prager弹塑性本构关系,对不同持力层入土深度的静压管桩进行模拟。
  
  综上,笔者建议在该地区持力层入土深度控制在13到15米时比较合适。
  2、复压加快固结沉降,以沉降换取承载力
  静压桩是一种静力挤土桩,地基土在有侧限情况下具有一定的弹性,桩在压至设计深度解除压力后,会产生不同程度
  的逆向反弹。这就是为什么某些试验桩开始沉降量非常大的原因之一,反弹使桩端土的密实度降低,在建筑物完成后,荷载会使反弹的地基土重新压实而造成一定量的沉降,即影响工程质量又降低了极限荷载值。静压桩在解除压力后再复压一次,在整个工程完工,地基土固结基本完成时再复压一次,既可以保证工程质量又能使沉降提前固结,提高极限承载力限值,从而达到降低造价控制成本的目的。
  
  4. 结语
  
  本文通过对丹东东港某场地的8组静压管桩单桩静载试验数据分析对比,结合有限元分析软件,给出了减小持力层入土深度、复压加快固结提高承载力两条建议,为本地区建设工程发展,降低造价,控制成本提供了一些建设性的意见。

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