軟弱地基上筒倉(cāng)樁基設(shè)計(jì)

高 智*

(北京石油化工工程有限公司,北京 100107)

摘 要：結(jié)合工程的地質(zhì)特點(diǎn)、工期要求和筒倉(cāng)基礎(chǔ)的受力和沉降特點(diǎn)等因素,基礎(chǔ)采用了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC管樁),通過(guò)多方案比較確定了布樁方案,并以該方案為例,介紹了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要計(jì)算的主要內(nèi)容及其計(jì)算參數(shù)的選擇,重點(diǎn)介紹了豎向承載力、水平承載力以及沉降的計(jì)算,最后提出了對(duì)施工的要求,可供類(lèi)似工程參考。

關(guān)鍵詞：軟弱地基, 筒倉(cāng), PHC管樁, 承載力, 沉降

1 概述

1.1 筒倉(cāng)及其基礎(chǔ)概述

筒倉(cāng)(貯倉(cāng))一般指貯存散料的直立容器,是貯存松散的粒狀或小塊狀原材料或燃料(如谷類(lèi)、水泥、砂子、礦石、煤及化工原料等)的貯藏結(jié)構(gòu);可作為生產(chǎn)企業(yè)調(diào)節(jié)、運(yùn)轉(zhuǎn)和貯存物料的設(shè)施,也可作為貯存散料的倉(cāng)庫(kù)[1]。

筒倉(cāng)的基礎(chǔ)選型應(yīng)根據(jù)地基條件、荷載大小和上部結(jié)構(gòu)形式綜合分析確定。對(duì)于圓形筒倉(cāng),宜采用筏形基礎(chǔ)或樁基[2]。

筒倉(cāng)的樁基礎(chǔ)多采用混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁等。樁基礎(chǔ)是將上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)樁傳給堅(jiān)硬土層或通過(guò)樁周?chē)哪Σ亮鹘o地基。樁基礎(chǔ)能減小地基不均勻沉降,對(duì)于重心位置較高的筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)更具有重大意義,而且樁基礎(chǔ)使實(shí)際結(jié)構(gòu)較好地符合類(lèi)似懸臂梁簡(jiǎn)圖的基本假定,所以我國(guó)沿海港口軟土地基上建造的筒倉(cāng)多采用樁基礎(chǔ)[3]。

1.2 本工程概述

本例中筒倉(cāng)為某礦渣粉生產(chǎn)線工程項(xiàng)目的子項(xiàng):礦渣粉庫(kù),筒身采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)徑18 m,庫(kù)高56 m,基礎(chǔ)埋深4.2 m,設(shè)計(jì)儲(chǔ)量10 000 t。筒倉(cāng)形式采用IBAU庫(kù),IBAU庫(kù)是目前常用的均化庫(kù)形式,由德國(guó)IBAU公司首先研制成功,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,IBAU庫(kù)的主要特點(diǎn)是庫(kù)底中心有一個(gè)大圓錐,通過(guò)它將庫(kù)內(nèi)物料的質(zhì)量傳到庫(kù)壁上[4],代替常見(jiàn)的平厚庫(kù)底板,錐體與庫(kù)壁的連接有兩種主要的形式,整體連接和非整體連接,本設(shè)計(jì)采用非整體連接。筒倉(cāng)的剖面圖如圖1所示。

本工程共四個(gè)筒倉(cāng)并排設(shè)置,兩側(cè)設(shè)置斗提框架,平面位置如圖2所示。

2 基礎(chǔ)選型

本工程結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí);抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi);設(shè)計(jì)使用年限為50年。地震基本烈度7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.15 g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi);設(shè)計(jì)特征周期為0.45 s。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí),樁基設(shè)計(jì)等級(jí)乙級(jí),樁基環(huán)境類(lèi)別二b。

由于篇幅關(guān)系,本文僅對(duì)中間倉(cāng)進(jìn)行分析,邊倉(cāng)較中間倉(cāng)增加斗提框架,不在本文內(nèi)容中。

本工程勘察場(chǎng)地為遼河三角洲,地面高度變化不大。地貌單元為沖積平原。根據(jù)勘察結(jié)果,在勘探深度內(nèi),擬建場(chǎng)地地層共分6層。場(chǎng)地地層自上而下依次為:①雜填土;②粉質(zhì)黏土;③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土;④粉質(zhì)黏土;⑤粉質(zhì)黏土;⑥粉質(zhì)黏土。各層土天然地基承載力特征值見(jiàn)表1。

勘察期間,場(chǎng)地地下水類(lèi)型,主要為①、②層粉質(zhì)黏土、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層中的上層滯水。

圖1 筒倉(cāng)剖面圖(全部尺寸除注明外,均以mm為單位,標(biāo)高以m為單位)

Fig.1 Silo sectional view

圖2 筒倉(cāng)平面布置圖
Fig.2 Silo plan

表1 各層土天然地基承載力特征值

Table 1 Characteristic value of bearing capacity of natural foundation of each layer sorl

參數(shù)土名稱(chēng) 承載力特征值fak/kPa壓縮模量平均值Es1?2/MPa②粉質(zhì)黏土1104．0③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土802．5④粉質(zhì)黏土1605．0⑤粉質(zhì)黏土1905．5⑥粉質(zhì)黏土2206．5

補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水,穩(wěn)定水位埋深在1.10～1.6 m,穩(wěn)定水位標(biāo)高3.01～3.58 m,抗浮水位標(biāo)高按3.0 m考慮。根據(jù)水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告,地下水在Ⅱ類(lèi)環(huán)境中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,在干濕交替作用下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。

軟弱地基指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基,其主要問(wèn)題是:承載力不足及地基變形過(guò)大[5]。本例中主要解決的就是軟弱地基的承載力和地基變形問(wèn)題。

筒倉(cāng)物料及結(jié)構(gòu)恒載、活載的標(biāo)準(zhǔn)值為:152 540.96 kN;承臺(tái)厚度:2.4 m,面積:393.728 m2,承臺(tái)自重標(biāo)準(zhǔn)值:23 623.68 kN;承臺(tái)上覆土厚度:2.1 m,容重:18 kN/m3,承臺(tái)覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值:14 882.92kN。合計(jì)全部自重標(biāo)準(zhǔn)值:191 047.56 kN。

自重標(biāo)準(zhǔn)值/面積=191 047.56/393.728=485.23 kN/m2,基底坐落于③層上,承載力特征值為80 kPa,即使考慮修正也不能提供這么高的承載力,故考慮使用樁基,樁基類(lèi)型考慮選用灌注樁或預(yù)應(yīng)力管樁。

由于本工程地質(zhì)條件較差,預(yù)估樁基為摩擦樁,故應(yīng)選擇較大表面積體積比的樁型,而小直徑樁的面積體積比較大,如800 mm的樁每混凝土可提供5 m2/m3表面積;600 mm的樁為6.67 m2/m3;500 mm為8 m2/m3。

樁徑考慮分別試算500 mm、600 mm直徑。

由于業(yè)主指定要求選用管樁,故選用圖集:03SG409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(設(shè)計(jì)時(shí)還未出版10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》圖集)。500 mm樁徑編號(hào):PHC-AB 500(100)(a型樁尖)。600 mm樁徑編號(hào):PHC-AB 600(130)(a型樁尖)。

樁的中心距、樁端進(jìn)入持力層的深度、樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度等均按規(guī)范要求確定。

3 豎向承載力計(jì)算

500 mm樁徑樁基的承載力計(jì)算詳見(jiàn)表2。

表2 承載力計(jì)算

Table 2Capacity calculation

500mm樁徑，樁長(zhǎng)45m，187#孔點(diǎn)(比較得出本孔點(diǎn)承載力最低)土層名稱(chēng)及編號(hào)側(cè)阻力qsik/kPa厚度li/mqsik×li/(kN·m-1)雜填土①000粉質(zhì)粘土②4200淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土③304．69140．7粉質(zhì)黏土④6022．31338粉質(zhì)黏土⑤648．2524．8粉質(zhì)黏土⑥709．81679．7總計(jì)2683．2側(cè)阻力4214．76kN極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk/kPa2400端阻力471．24kN合計(jì)4686kN承載力特征值2343kN

得出500 mm樁徑承載力特征值:2 343 kN,設(shè)計(jì)時(shí)取2 240 kN。

其中,03SG409圖集中規(guī)定“管樁樁身結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的單樁豎向力承載力最大特征值=2 300 kN”、“樁身結(jié)構(gòu)豎向力承載力設(shè)計(jì)值=3 150 kN”,故承載力特征值為2 240 kN。

600 mm樁徑樁基的承載力計(jì)算詳見(jiàn)表3。

表3 承載力計(jì)算

Table 3 Capacity calculation

600mm樁徑，樁長(zhǎng)45m，187#孔點(diǎn)(比較得出本孔點(diǎn)承載力最低)土層名稱(chēng)及編號(hào)側(cè)阻力qsik/kPa厚度li/mqsik×li/(kN·m-1)雜填土①000粉質(zhì)黏土②4200淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土③304．69140．7粉質(zhì)粘土④6022．31338粉質(zhì)黏土⑤648．2524．8粉質(zhì)黏土⑥709．71679．7總計(jì)2683．2側(cè)阻力5057．71kN極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk/kPa2400端阻力678．58kN合計(jì)5736．3kN承載力特征值2868．15kN

得出600 mm樁徑承載力特征值:2 868.15 kN,設(shè)計(jì)時(shí)取2 755 kN。

其中03SG409圖集中規(guī)定“管樁樁身結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的單樁豎向力承載力最大特征值=3 550 kN”、“樁身結(jié)構(gòu)豎向力承載力設(shè)計(jì)值=4 800 kN”均大于計(jì)算值,故承載力特征值取2 755 kN。

當(dāng)選用直徑500 mm的樁基布置時(shí),考慮按4 d=2.0 m間距布置,如圖3所示兩種方案。

方案一(最內(nèi)側(cè)樁軸線的同心圓滿足三樁的布置要求):共100根樁,總承載力=100×2 240=224 000 kN。

方案二(最內(nèi)側(cè)樁軸線同心圓滿足四樁的布置要求):共96根樁,總承載力=96×2 240=215 040 kN。

當(dāng)選用直徑600 mm的樁基布置時(shí),考慮按4 d=2.4 m間距布置,如圖4所示兩種方案。

方案三(筒壁圓心布置一根樁):共75根樁,總承載力=75×2 755=206 625 kN。

方案四(最內(nèi)側(cè)樁軸線的同心圓滿足五樁的布置要求):共74根樁,總承載力=74×2 755=203 870 kN。

單個(gè)承臺(tái)及整個(gè)單體的布樁系數(shù)(上部總荷載與單樁承載力總和的比值)宜控制在0.75～0.90之間,試樁結(jié)果較理想時(shí)可取高值。

圖3 樁基布置對(duì)比圖
Fig.3 Comparison chart of pile foundation arrangement

圖4 樁基布置對(duì)比圖
Fig.4 Comparison chart of pile foundation arrangement

本例中,布樁系數(shù)方案一為191 047.56/224 000=0.853;方案二為191 047.56/215 040=0.888;方案三為191 047.56/206 625=0.925;方案四為191 047.56/203 870=0.937,可見(jiàn)僅方案一及方案二滿足要求。

根據(jù)樁基規(guī)范[6]第5.2.1-2條規(guī)定:地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合,軸心豎向力作用下:NEKmax≤1.25R;偏心豎向力作用下:NEKmax≤1.5R。根據(jù)盈建科軟件計(jì)算結(jié)果,詳見(jiàn)表4。

表4 方案對(duì)比

Table 4 Comparison of different proposals

方案地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，基樁的最大豎向力/kN對(duì)應(yīng)的荷載組合方案一3208kN(1．5×2240=3360)承載率：95．48%1．0恒+0．5活?0．2風(fēng)x?1．0震x+0．38豎震方案二3297kN(1．5×2240=3360)承載率：98．13%1．0恒+0．5活?0．2風(fēng)x?1．0震x+0．38豎震方案三4071kN(1．5×2755=4132．5)承載率：98．51%1．0恒+0．5活?0．2風(fēng)x?1．0震x+0．38豎震方案四4096kN(1．5×2755=4132．5)承載率：99．12%1．0恒+0．5活?0．2風(fēng)x?1．0震x+0．38豎震

綜合上述的計(jì)算分析,并由于筒倉(cāng)的荷載很大,在筒壁下范圍內(nèi)必須按最小的樁間距布置盡可能多的樁基,上述所列各方案均為可能的情況下布樁最多的方案,故本工程選用方案一作為最終的設(shè)計(jì)及后面討論的方案。

4 水平承載力計(jì)算

筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)由于承受風(fēng)荷載和地震作用,并且由于筒倉(cāng)的物料荷載較大,在地震工況下會(huì)產(chǎn)生較大的水平地震力,對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁需要驗(yàn)算其水平承載力是否能夠滿足要求。

樁基的水平承載力與位移計(jì)算,是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn),一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。

根據(jù)樁基規(guī)范[6]第5.7.1條規(guī)定:受水平荷載的一般建筑物和水平荷載較小的高大建筑物單樁基礎(chǔ)和群樁中的基樁應(yīng)滿足下式要求:Hik≤Rh。

Hik計(jì)算:按本規(guī)范第5.1.1-2條根據(jù)盈建科軟件計(jì)算結(jié)果,Hik=127 kN。

Rh計(jì)算:按本規(guī)范5.7.2-6條計(jì)算水平承載力特征值Rha,其中樁身抗彎剛度

樁的水平變形系數(shù)樁頂允許水平位移χ0a=0.01 m,樁的換算深度αh=24.93 m,代入公式得:Rha=45.05 kN。按本規(guī)范5.7.3條計(jì)算Rh=ηhRha,其中,ηh=ηiηr+ηl=3.01,代入公式得Rh=135.44 kN,滿足要求。

影響單樁水平承載力和位移的因素包括樁身截面抗彎剛度、材料強(qiáng)度、樁側(cè)土質(zhì)條件、樁的入土深度、樁頂約束條件。對(duì)于抗彎性能強(qiáng)的樁,如高配筋率的混凝土預(yù)制樁,樁身雖未斷裂,但由于樁側(cè)土體塑性隆起,或樁頂水平位移大大超過(guò)使用允許值,也認(rèn)為樁的水平承載力達(dá)到極限狀態(tài)。

對(duì)于軟土地區(qū)或液化土要特別關(guān)注水平承載力校核。如果局部不足,可以整體考慮,通過(guò)梁、板等構(gòu)件增加整體性來(lái)實(shí)現(xiàn),本例中承臺(tái)厚2.4 m整體性較好。對(duì)于承臺(tái)底部及側(cè)向土體比較好時(shí),承臺(tái)底土摩擦力及承臺(tái)側(cè)土反力是抵抗水平力的重要組成部分,本例中把承臺(tái)底土摩擦力及承臺(tái)側(cè)土反力作為安全儲(chǔ)備,未予考慮。

考慮承載力比較接近,而且承臺(tái)底為軟土地基,為加強(qiáng)樁基與承臺(tái)的連接和水平承載力,故采取構(gòu)造做法加強(qiáng),見(jiàn)圖5。

5 沉降計(jì)算

當(dāng)樁距小,樁數(shù)多,單樁應(yīng)力傳到樁尖處后相互重疊,群樁與樁間土形成一個(gè)整體,近似于一個(gè)深埋實(shí)體基礎(chǔ),群樁承載力就可以按實(shí)體基礎(chǔ)進(jìn)行地基強(qiáng)度與變形驗(yàn)算[7]。

根據(jù)樁基規(guī)范[6]第5.5.6～5.5.9條條文說(shuō)明:樁距小于和等于6倍樁徑的群樁基礎(chǔ),在工作荷載下的沉降計(jì)算方法,目前有兩大類(lèi)。一類(lèi)是按實(shí)體深基礎(chǔ)計(jì)算模型,采用彈性半空間表面荷載下Boussinesq應(yīng)力解計(jì)算附加應(yīng)力,用分層總和法計(jì)算沉降;另一類(lèi)是以半無(wú)限彈性體內(nèi)部集中力作用下的Mindlin解為基礎(chǔ)計(jì)算沉降。樁基規(guī)范采用等效作用分層總和法,沉降計(jì)算公式與習(xí)慣使用的等代實(shí)體深基礎(chǔ)分層總和法基本相同,僅增加一個(gè)等效地基沉降系數(shù)ψe。

計(jì)算時(shí),對(duì)于其中幾個(gè)重要計(jì)算參數(shù)的選取:

(1) 基床系數(shù)是WINKLER模型重要參數(shù),將土對(duì)基礎(chǔ)的約束假設(shè)成相互獨(dú)立的面彈簧。目前有多種確定基床系數(shù)的方法,有基于基礎(chǔ)底土性的經(jīng)驗(yàn)查表法,有基于實(shí)測(cè)沉降或計(jì)算沉降反推的剛度法。前者由于歷史原因與后者相差很大,前者可能是后者的10倍。查表法適用于單一建筑僅計(jì)算內(nèi)力的情況。由于目前軟件能相對(duì)準(zhǔn)確考慮上部結(jié)構(gòu)剛度,因此對(duì)于復(fù)雜大型基礎(chǔ)調(diào)平設(shè)計(jì),特別是存在較大沉降差情況下,基于實(shí)測(cè)沉降或計(jì)算反推的剛度法是理論上嚴(yán)密,計(jì)算值合理的一種方法?；卜戳ο禂?shù)的取值對(duì)于樁筏和不考慮承臺(tái)效應(yīng)的樁基礎(chǔ),取為0。本例中即取0。

圖5 接頭詳圖(單位:mm)
Fig.5 Connection details (Unit:mm)

(2) 樁剛度包括抗壓剛度、抗拔剛度和彎曲剛度。

抗壓剛度:根據(jù)地質(zhì)資料計(jì)算,采用“荷載除以位移”的方法用沉降試算法給出樁剛度,計(jì)算公式

本例中選取三根代表性位置的樁計(jì)算樁的抗壓剛度,由試算可知,最外圈樁剛度為最大,中心樁剛度最小,所選樁的平面位置見(jiàn)圖6。

其中Q為平均樁反力,按“荷載除以總樁數(shù)”確定,荷載包括:上部荷載的準(zhǔn)永久組合(1.0恒+0.5活),筏板自重,覆土重,板面恒荷載,算得Q=1 922.31 kN。s為樁頂沉降,等于“樁身壓縮+樁端沉降”,樁身壓縮其中,ξe=0.5,樁1在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下樁頂?shù)母郊雍奢dQ1=1 895 kN,樁長(zhǎng)l1=45 m,樁身混凝土的彈性模量Ec=38 000 N/mm2,樁身截面面積Aps=125 663.71 mm2,計(jì)算得樁身壓縮Se=8.93 mm,樁端沉降按盈建科計(jì)算結(jié)果為101 mm,代入計(jì)算得樁的抗壓剛度Kp=17 486.85 kN/m,同理計(jì)算得樁2的抗壓剛度Kp=43 470.49 kN/m,樁3的抗壓剛度Kp=45 800.57 kN/m。

圖6 樁的平面位置(單位:mm)
Fig.6 Plan position of piles (Unit:mm)

抗拔剛度:不考慮水浮力或其他樁受拉情況抗拔樁剛度可以不輸入,故本例中輸入0。

彎曲剛度對(duì)于筏板一般影響不大,僅對(duì)于線性分布的樁或單樁考慮,故本例中輸入0。

根據(jù)盈建科軟件計(jì)算結(jié)果,沉降最大值為101.6 mm。沉降分布見(jiàn)圖7。

由于建模為單倉(cāng)建模,未考慮相鄰基礎(chǔ)的影響,本例中考慮1#倉(cāng)空倉(cāng)、3#倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí),2#倉(cāng)的傾斜最不利,故考慮相鄰基礎(chǔ)影響時(shí)應(yīng)按樁基規(guī)范[6]第5.5.12條地基規(guī)范[8]第5.3.9條的角點(diǎn)法計(jì)算,先將不規(guī)則的基礎(chǔ)形狀等效成矩形,按樁基規(guī)范[6]第5.5.13條,詳見(jiàn)圖8,粗線矩形為等效矩形,等效時(shí)按面積相等的原則。計(jì)算1#倉(cāng)基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力po對(duì)2#倉(cāng)基礎(chǔ)中心處引起的附加沉降量s0,所求沉降量s0為均布荷載po,由矩形面積A0123在O點(diǎn)引起的沉降量s0123減去由矩形面積A0543在O點(diǎn)引起的沉降量s0543的兩倍,即s0=2(s0123-s0543)。

計(jì)算得,2#倉(cāng)基礎(chǔ)中點(diǎn)沉降最終值為107.1 mm;2#倉(cāng)基礎(chǔ)右側(cè)中點(diǎn)沉降最終值為96.9 mm;2#倉(cāng)基礎(chǔ)左側(cè)中點(diǎn)沉降最終值為76.1 mm;傾斜率為0.001 1。

以上計(jì)算結(jié)果滿足《鋼筋混凝土筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[9]第5.4.3條:按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)筒倉(cāng)基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)組合,其傾斜率不應(yīng)大于0.004,平均沉降量不宜大于200 mm。

圖7 沉降圖(單位:mm)
Fig.7 Settlement contour (Unit:mm)

6 施工要求

對(duì)滿堂布樁,無(wú)論樁距大小,均不宜從四周轉(zhuǎn)圈向內(nèi)推進(jìn)施工。因?yàn)檫@樣限制了樁間土向外的側(cè)向變形,容易造成大面積土體隆起,斷樁的可能性增大?？刹捎脧闹行南蛲馔七M(jìn)的方案,或從一邊向另一邊推進(jìn)的方案。

對(duì)滿堂布樁,無(wú)論如何設(shè)計(jì)施打順序,總會(huì)遇到新打樁的振動(dòng)對(duì)已結(jié)硬的已打樁的影響問(wèn)題,樁距偏小或夾有比較堅(jiān)硬的土層時(shí),亦可采用螺旋鉆機(jī)預(yù)引孔的措施,以減少沉、拔管時(shí)對(duì)樁的振動(dòng)力。

后面打樁會(huì)影響前面的樁的垂直度,貌似一般解決的辦法是采用合理的沉樁設(shè)備和沉樁方式,控制沉樁速率,合理安排沉樁流程。

7 結(jié)論

結(jié)合實(shí)例分析了應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁的筒倉(cāng)基礎(chǔ)在軟弱地基中的實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:

(1) 在計(jì)算中,應(yīng)通過(guò)樁基選型、布置等滿足樁基豎向承載力的要求,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)雖然600 mm的單樁承載力特征值較高,但是在基礎(chǔ)面積有限的情況下,500 mm的管樁可以得到的總承載力是最高的。

圖8 等效矩形示意圖(單位:mm)
Fig.8 Schematic diagram of equivalent rectangles (Unit:mm)

(2) 由于筒倉(cāng)物料荷載較大,水平地震荷載也較大,故樁基水平承載力的驗(yàn)算也尤為關(guān)鍵,通過(guò)比較軟件及規(guī)范公式手算結(jié)果差異不大,可作為設(shè)計(jì)的參考。同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)樁基與承臺(tái)的連接,推薦采用文中的加固節(jié)點(diǎn)詳圖。

(3) 對(duì)于沉降的計(jì)算要注意重要的參數(shù)(基床系數(shù)、樁剛度等)的選取,計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求,但應(yīng)注意,沉降的計(jì)算本身的準(zhǔn)確性有待考證,應(yīng)注意與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。

(4) 對(duì)于這類(lèi)復(fù)雜地質(zhì)條件的樁基施工提出了具體的要求。

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Design of Silo Pile Foundation on Soft Ground

GAO Zhi*

(Beijing Petrochemical Engineering Co.,Ltd., Beijing 100107, China)

Abstract：Combined with geological characteristics of a project,schedule requirements and mechanical properties and settlement characteristics of silo basesand,prestressed concrete piles are employed.The pile arrangement is determined through comparison of several proposals.The main contents and analysis parameters during the design of the foundation are introduced by illustration of this project,where calculation of the vertical and horizontal load-carrying capacities and the settlement are intensively described.Finally,the constructional requirements are proposed,which can be referenced for similar projects.

Keywords：soft ground, silo, PHC pipe pile, bearing capacity, settlement

收稿日期：2015-11-03

*聯(lián)系作者， Email:15010568700@139.com