有感桩基规范中的定义过于复杂,绕口令?

关于《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 “术语、符号”几个概念的疑问。

规范定义了“桩基”、“基桩”、“复合桩基”、“复合基桩”(感觉很像绕口令),特别增加了“减沉复合疏桩基础”。但在规范5.5.6沉降计算,I 部分说明的是“桩中心距不大于6倍桩径的桩基”,有意回避以上概念。

对于桩中心距不大于6 倍桩径的桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面,等效作用面积为桩承台投影面积,等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力。等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。桩基任一点最终沉降量可用角点法按计算。

计算桩基沉降时,应考虑相邻基础的影响,采用叠加原理计算;桩基等效沉降系数可按独立基础计算。
当桩基形状不规则时,可采用等代矩形面积计算桩基等效沉降系数,等效矩形的长宽比可根据承台实际尺寸和形状确定。

也就是说“桩中心距不大于6倍桩径的桩基”这中形式,是按照实体桩群,按照布西奈斯克应力解进行的计算。(后面的讨论再次牵扯这个问题)。术语符号中复合桩基的概念仅仅是对应 II 部分的单桩、单排桩、疏桩基础。

承台底地基土不分担荷载的桩基。桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力,按考虑桩径影响的明德林解附录 F 计算确定。将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩es 。

难道“桩中心距不大于6倍桩径的桩基”不属于复合桩基?或者再定义一种“实体复合桩基”?

《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 中关于“桩”的定义和称谓过于复杂,估计是综合了很多人研究成果之大成。虽然观点很新颖,但是并不便于工程设计人员掌握,目前的研状况还处于理论阶段。指导实践的话,也仅能满足前期地基的概念设计要求。具体到稍复杂工况,还必需应用数值工具来模拟,最终取舍,还是看个人能力。

也正如刘金砺研究员所强调的:桩基设计≠规范条文+计算(机);好的设计=正确的概念+经验+判断力(创造力)。

迪拜塔(Burj Dubai)桩筏基础设计中的部分数据(待补充)

原名迪拜塔(Burj Dubai),又称迪拜大厦或比斯迪拜塔,160层,总高828米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造,2004年9月21日开始动工,2010年1月4日竣工启用,同时正式更名哈利法塔(Burj Khalifa,Khalifa Tower)。迪拜塔灵感迪拜塔设计灵感来源于自然的花朵,花蕾自花心向四周自然展开,和谐自然,塔的整个设计亦遵循有序自然的原则 [图1]。
迪拜塔主楼桩筏基础由192根螺旋灌注桩组成,桩径1.5米,桩长约50米。混凝土消耗量44,726 m3。主楼筏板厚度3.7米,满堂布置。
岩土工程师分别为来自的Hyder Consulting的Grahame Bunce,及来自Coffey Geotechnics的Harry G. Poulos。通过各种有限元程序计算的最大轴向荷载分布在主楼边缘位置,最大值约37000KPa,通过静载试验的最大轴力为64000KPa[图1]。
基础沉降估算值为75mm,椐2007年3月18号观测,当静荷载加载至75%时,沉降观测量仅为30mm,更多图片迪拜塔施工图片
迪拜塔基础等沉曲线

估算的主塔与裙房间的地基变形等沉曲线 [图2]。(Poulos.H.G & Bunce.G)

迪拜塔竖向荷载平面图通过各种有限元计算的轴向荷载分布图,最大maximum axial load 37000KPa
[图1]

迪拜塔地基变形纵向 

与图2对应的地基竖向剖面变形估算值,最大变形值为75mm [图3]

桩筏基础设计的演化进展浅析-PDF

1 桩筏基础设计的演化

高层建筑桩筏基础的设计近20多年来从原理和实践方面都发生了一系列演化,大体可分为3类模式:

  1. “纯桩”模式,不论是端承型桩还是摩擦型桩、低承台还是高承台,一律由桩承担全部荷载,不考虑基底土的分担作用,这是传统的并仍为一些岩土工程设计者沿用的模式;
  2. 复合桩基模式,对于非端承桩、基底土为非液化、非湿陷性、非欠固结土的条件下,考虑桩间土分担一部分荷载,如JGJ94-94的有关规定;
  3. 按控制变形设计的复合疏桩基础模式,一种情况是地基土承载力不足,由疏桩弥补其不足,另一种情况是地基土承载力虽满足要求,但沉降过大,布置疏桩以减小沉降。前者称为协力桩基(Assistantpile),后者称为减沉桩基(Settlementreducingpile);这二者在满足承载力要求的前提下,控制沉降变形,且均应为摩擦型疏桩,以较大程度地发挥桩间土的承载力作用。近年来,上海、浙江等地已建成按控沉疏桩桩基础原理设计建成多层住宅数百幢,伦敦和法兰克福已建成高层建筑疏桩基础工程。
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