導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵字：地基 基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 樁探討

一、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、Cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí)，可采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，如地基土較差時(shí)，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，中柱宜用鋼筋混凝土柱。 框架結(jié)構(gòu)、無(wú)地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨(dú)柱基，在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。無(wú)地下室、地基較差、荷載較大為增強(qiáng)整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。 如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強(qiáng)度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)（有梁或無(wú)梁）。框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻，可采用箱形基礎(chǔ)；柱網(wǎng)不均勻時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)。有地下室，無(wú)防水要求，柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好，可采用獨(dú)立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?；虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻，可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時(shí)，宜采用梁板式筏基。 無(wú)論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)。 框剪結(jié)構(gòu)無(wú)地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨(dú)柱基，墻下條基，抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。 無(wú)地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起，以加強(qiáng)整體性，如還不能滿足地基承載力或變形要求，可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)地下室或有地下室，無(wú)防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)有防水要求時(shí)，可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室，可采用筏板基礎(chǔ)；如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時(shí)，采用箱形基礎(chǔ)。 當(dāng)?shù)鼗^差，為滿足地基強(qiáng)度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。 多棟高樓與裙房在地基較好（如卵石層等）、沉降差較小、基礎(chǔ)底標(biāo)高相等時(shí)基礎(chǔ)可不分縫（沉降縫）。當(dāng)?shù)鼗话悖ㄟ^計(jì)算或采取措施（如高層設(shè)混凝土樁等）控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫，建在同一箋基上。施工時(shí)可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。當(dāng)高層與裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)為整塊筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí)，在高層基礎(chǔ)附近的裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)后澆帶，以調(diào)整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。

二、樁基礎(chǔ)的探討：

1 當(dāng)天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，或經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較采用淺基礎(chǔ)反而不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。2 樁平面布置原則： 1）力求使各樁樁頂受荷均勻，上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合，并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。 2）在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁，橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁，門洞口下面不宜布樁。 3）同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時(shí)采用摩擦樁和端承樁。4）大直徑樁宜采用一柱一樁；筒體采用群樁時(shí)，在滿足樁的最小中心距要求的前提下，樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。5）在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺(tái)的布樁形式。 6）剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響，而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。3 樁端進(jìn)入持力層的最小深度： 1）應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度，對(duì)于粘性土、粉土不宜小于2d（d為樁徑）；砂土及強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d；對(duì)于碎石土及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d，且不小于0.5m。2）樁端進(jìn)入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁，樁全斷面進(jìn)入巖層的深度不宜小于0.5m，嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時(shí)，嵌巖深度可適當(dāng)減少，但不宜小于0.2m。 3）當(dāng)場(chǎng)地有液化土層時(shí)，樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入液化土層以下的穩(wěn)定土層，進(jìn)入深度應(yīng)由計(jì)算確定，對(duì)碎石土、礫、粗中砂、堅(jiān)硬粘性土和密實(shí)粉土且不應(yīng)小于0.5m，對(duì)其他非巖石土且不宜小于1.5m。 4）當(dāng)場(chǎng)地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時(shí)，樁身進(jìn)入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算確定，其深度不應(yīng)小于4倍樁徑，擴(kuò)大頭直徑及1.5m。

四、樁型選擇原則

樁型的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求，上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及分布、工程地質(zhì)情況、施工條件及周圍環(huán)境等因素綜合確定。

1）預(yù)制樁（包括混凝土方形樁及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁）適宜用于持力層層面起伏不大的強(qiáng)風(fēng)化層、風(fēng)化殘積土層、砂層和碎石土層，且樁身穿過的土層主要為高、中壓縮性粘性土，穿越層中存在孤石等障礙物的石灰?guī)r地區(qū)、從軟塑層突變到特別堅(jiān)硬層的巖層地區(qū)均不適用。其施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。

2）沉管灌注樁（包括小直徑D＜5O0mm，中直徑D＝500～600mm）適用持力層層面起伏較大、且樁身穿越的土層主要為高、中壓縮性粘性土；對(duì)于樁群密集，且為高靈敏度軟土?xí)r則不適用。由于該樁型的施工質(zhì)量很不穩(wěn)定，故宜限制使用。

3）在飽和粘性土中采用上述兩類擠土樁尚應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對(duì)于環(huán)境和質(zhì)量的影響，必要時(shí)采取預(yù)鉆孔。設(shè)置消散超孔隙水壓力的砂井、塑料插板、隔離溝等措施。鉆孔灌注樁適用范圍最廣，通常適用于持力層層面起伏較大，樁身穿越各類上層以及夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化大的巖層；如持力層為硬質(zhì)巖層或地層中夾有大塊石等，則需采用沖孔灌注樁。無(wú)地下水的一般土層，可采用長(zhǎng)短螺旋鉆機(jī)干作業(yè)成孔成樁。鉆（沖）孔時(shí)需泥漿護(hù)壁，故施工現(xiàn)場(chǎng)受限制或?qū)Νh(huán)境保護(hù)有特殊要求的，不宜采用。

4）人工挖孔樁適用于地下水水位較深，或能采用井點(diǎn)降水的地下水水位較淺而持力層較淺且持力層以上無(wú)流動(dòng)性淤泥質(zhì)土者。成孔過程可能出現(xiàn)流砂、涌水、涌泥的地層不宜采用。

5）鋼樁（包括H型鋼樁和鋼管樁）工程費(fèi)用昂貴，一般不宜采用。當(dāng)場(chǎng)地的硬持力層極深，只能采用超長(zhǎng)摩擦樁時(shí)，若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量，或?yàn)榱艘s工期，此時(shí)可考慮采用鋼樁。鋼樁的持力層應(yīng)為較硬的土層或風(fēng)化巖層。

6）夯擴(kuò)樁，當(dāng)樁端持力層為硬粘土層或密實(shí)砂層，而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土，為了提高樁端承載力可采用夯擴(kuò)樁。由于夯擴(kuò)樁為擠土樁，為消除擠土效應(yīng)的負(fù)面影響，應(yīng)采取與上述預(yù)制樁和沉管灌注樁類似的措施。

篇2

書籍是人類精神的糧食，是傳統(tǒng)文化和文明傳承的媒介，幼兒書籍對(duì)兒童的成長(zhǎng)有著不可磨滅的作用和意義。

一、塑造健全的人——智慧（人格）

“智慧”在詞典中解釋為對(duì)事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。世界著名兒童心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為“智慧訓(xùn)練的目的是形成智慧而不是貯存記億，是培養(yǎng)出智慧的探索者，而不僅僅是博學(xué)之才?！?/p>

一本有著生動(dòng)豐富內(nèi)容的書籍，可以吸引孩子的注意力，通過閱讀，孩子可以學(xué)習(xí)語(yǔ)言，學(xué)習(xí)概念，甚至學(xué)會(huì)思考和推理；而孩子性格形成與塑造也與書籍有著密不可分的關(guān)系，幼兒自己喜歡的書籍，可以激發(fā)孩子的想象力，有意義的書籍，可以引導(dǎo)兒童自己去發(fā)現(xiàn)知識(shí)，研究知識(shí)、學(xué)習(xí)知識(shí)，運(yùn)用知識(shí)，并且從小就能培養(yǎng)一種解決問題和學(xué)習(xí)的能力。最具代表性的是，幼兒在游戲互動(dòng)中是培養(yǎng)其智慧的最佳方式，或者是參與實(shí)踐，堆積木，拼圖等等。目前，市場(chǎng)上很多幼兒書籍的設(shè)計(jì)都加入互動(dòng)元素，皆在注重其智慧的培養(yǎng)（如圖1所示）。

二、培養(yǎng)智識(shí)的人——知識(shí)（智商）

一本好的幼兒書籍，對(duì)兒童的影響重大，幼兒從書籍中，不僅可以吸取知識(shí)，還可以培養(yǎng)其幼兒的觀察力、觀察力、記憶力、想象力、分析判斷能力、思維能力、應(yīng)變能力等，這些都是培養(yǎng)兒童智力的體現(xiàn)。

（一）開發(fā)幼兒想象力

當(dāng)今，可供幼兒選擇的書很多，選擇圖文并茂、文字優(yōu)美、風(fēng)格多樣、富有情趣的優(yōu)秀作品，往往看似簡(jiǎn)單的故事蘊(yùn)含著作者獨(dú)具匠心的見解，簡(jiǎn)潔和插圖和隨意的色彩都能引導(dǎo)和激發(fā)幼兒的想象力。

（二）激發(fā)幼兒好奇心

幼兒的好奇心使幼兒在閱讀中常常因一些我們常見自然的現(xiàn)象去追問“為什么”，則需要大人則會(huì)引導(dǎo)他去猜想和假設(shè)，支持他把書中的問題拿到實(shí)際操作中去探討?！靶纬砂l(fā)現(xiàn)問題——提出猜想——付諸實(shí)踐——尋找答案或再次發(fā)現(xiàn)新問題的良好探究過程?！?培養(yǎng)幼兒良好的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)新能力。

三、孕育愉悅的人——情感（情商）

書籍可以孕育愉悅的人，培養(yǎng)一個(gè)有情感、有情商的人。所謂“情商”主要是指人在情緒、情感、意志、耐受挫折等方面的品質(zhì)。幼兒書籍在兒童的成長(zhǎng)過程中，啟迪幼兒思想和情感的培養(yǎng)，幼兒可以在人生的起始階段通過書籍培養(yǎng)真善美。

（一）人性的開發(fā)與啟蒙

幼兒期正是個(gè)性品質(zhì)初步形成的時(shí)期，幼兒書籍在兒童的成長(zhǎng)過程中可以對(duì)人性進(jìn)行開發(fā)和培養(yǎng)，培養(yǎng)幼兒對(duì)生命的尊重、關(guān)愛與敬畏，對(duì)自然和社會(huì)的理解、感恩、回報(bào)的情感，從而對(duì)理想與未來(lái)的向往、追求、積極進(jìn)取的人生態(tài)度給予啟迪。

（二）增強(qiáng)自信心和成就感

自信來(lái)源于對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，來(lái)源于分析和解決問題的能力。兒童可以通過書籍梳理自己從書中學(xué)過來(lái)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在日常生活中加以簡(jiǎn)單的模仿和運(yùn)用。幼兒一個(gè)人在閱讀書籍的時(shí)候，總喜歡根據(jù)書中內(nèi)容來(lái)指導(dǎo)自己的行為，特別是那些日程生活中便于實(shí)現(xiàn)的行為。喜歡讀書的幼兒面對(duì)問題時(shí)往往很有信心，相信自己能解決。孩子通過書籍，可以增加知識(shí)面，豐富想象力和創(chuàng)造力，觀察力、記憶力、邏輯思維能力都得到提高，可以從書中直接借用解決問題的方法，或者是因?yàn)樵跁信囵B(yǎng)的解決問題的能力，找到一條解決問題的方法，增強(qiáng)了成就感。

（三）尋找和體會(huì)樂趣

書籍，可以使父母 和幼兒一起尋找書中的樂趣，一起感受知識(shí)的魅力，書籍本身介紹的愉快和有趣的故事，可以讓兒童去感受和體驗(yàn)，同時(shí)，有些設(shè)計(jì)比較有趣和新穎的書籍，不僅可以得到兒童的喜愛，還可以促進(jìn)幼兒在書中去發(fā)現(xiàn)樂趣，可以轉(zhuǎn)移幼兒的情緒，培養(yǎng)幼兒的審美和情商。

四、提高人的審美——美感（美感）

一本優(yōu)秀的幼兒書籍設(shè)計(jì)，最大可取之處是從兒童的角度去挖掘內(nèi)在美，并作出相應(yīng)的藝術(shù)渲染，從而使書籍更加具有吸引力。幼兒圖書是兒童成長(zhǎng)的好伙伴，孩子閱讀圖書，一方面是學(xué)習(xí)，另一方面是游戲，對(duì)于幼兒來(lái)說(shuō)，只有在玩中學(xué)習(xí)，才能讓圖書真正發(fā)揮它的功能。孩子長(zhǎng)到一定年齡，優(yōu)秀的圖書會(huì)引導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)和感知這個(gè)世界，充當(dāng)他們的良師益友，讓他們學(xué)習(xí)為人處事的道理以及懂得什么是真善美。

五、結(jié)語(yǔ)

篇3

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 計(jì)算 校核

中圖分類號(hào)：TM753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0159-02

塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它承擔(dān)著將上部結(jié)構(gòu)所承受的全部載荷和作用安全可靠地傳遞到地基，并保持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的作用。塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的選型及基礎(chǔ)布置與上部塔體結(jié)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)布置、外部載荷和作用的類型、場(chǎng)地和地質(zhì)條件以及塔座附屬建筑的形式與結(jié)構(gòu)均有著密不可分的關(guān)系。合理的基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)對(duì)于降低結(jié)構(gòu)造價(jià)、縮短建造周期和保證結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要的。

無(wú)論鋼塔還是鋼筋混凝土塔，不論其塔體高度、建筑規(guī)模及使用用途是否存在差異，塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般均為混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)一般不低于C20。其共性的受力要求是：為了保證塔體結(jié)構(gòu)的安全性和整體穩(wěn)定性，要求基礎(chǔ)能夠抵抗塔體壓力、水平推力以及彎矩引起的拔力。

當(dāng)場(chǎng)地表層地基土具有良好的承載力，地基變形也能控制在可以接受的范圍內(nèi)，同時(shí)基礎(chǔ)的上拔力可由基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上覆土所平衡時(shí)，塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以采用淺基礎(chǔ)形式。

1 基礎(chǔ)承載力計(jì)算與校核

基礎(chǔ)承載力是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最重要的參數(shù)，也是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需實(shí)現(xiàn)的最基本要求?；A(chǔ)承載力即地基壓力，是指基礎(chǔ)傳遞給地基持力層頂面處的壓力，其值取決于基礎(chǔ)所受載荷的大小、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)底部面積和土的類別等多種因素。本計(jì)算選取一般性粘土進(jìn)行計(jì)算。

基礎(chǔ)底面的壓力應(yīng)符合下式要求：

當(dāng)基礎(chǔ)頂部受軸心載荷作用時(shí)：

≤ （1）

式中：

為相應(yīng)于載荷效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；

為修正后的地基承載力特征值，（kN/m2）。

基礎(chǔ)底面的壓力可按下列公式計(jì)算：

（2）

式中：

為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的壓力值，（kN）；為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和，（kN）；為基礎(chǔ)底面面積，（m2）；

修正后的地基承載力特征值可按下列公式計(jì)算：

（3）

式中：

為修正后的地基承載力特征值；為地基承載力特征值，一般性粘土取100kN/m2；為基礎(chǔ)底面下土的計(jì)算容重，與土的類別有關(guān)，一般性粘土取16 kN/m3；為基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，取15kN/m3；為基礎(chǔ)底面寬度，小于3 m時(shí)按3 m考慮，（m）；為基礎(chǔ)埋置深度，從地面標(biāo)高起算，（m）；，為分別為基礎(chǔ)寬度和深度的地基承載力修正系數(shù)，與土質(zhì)有關(guān)。

2 基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性

基礎(chǔ)抗滑移穩(wěn)定按下式計(jì)算

≥1.3 （4）

式中：

為基底上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的水平力計(jì)算值，（kN）；

為上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的豎向力設(shè)計(jì)值，即取，（kN）；

為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和，（kN）；μ為基礎(chǔ)底面與地基的摩擦系數(shù)，一般性粘土取0.25。

1.3為規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)。

3 基礎(chǔ)臺(tái)階計(jì)算

剛性基礎(chǔ)的臺(tái)階高度一般為250～300 mm，當(dāng)確定每個(gè)臺(tái)階的寬度時(shí)，應(yīng)使基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比滿足下列公式的要求：

b≤htana （5）

式中：

b為臺(tái)階的寬度；h為臺(tái)階的高度；

tana為為剛性基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比的允許值，根據(jù)基礎(chǔ)材料、基底平均壓力等，按表1采用。當(dāng)基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比滿足上述表要求時(shí)，可以不必檢驗(yàn)基礎(chǔ)臺(tái)階的受彎及受剪強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

塔式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是鐵塔設(shè)計(jì)的重要組成部分，通過對(duì)塔基設(shè)計(jì)過程計(jì)算參數(shù)的選取，使設(shè)計(jì)人員掌握塔基設(shè)計(jì)方法，切實(shí)做到結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，合理選擇塔基基礎(chǔ)形式。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；概念設(shè)計(jì)；沉降

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、概念設(shè)計(jì)的一般性原則

1.1 基礎(chǔ)概念設(shè)計(jì)遵循原則

基礎(chǔ)的工程造價(jià)大概占了總工程造價(jià)的20%～30%,因此對(duì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作必須要給予重視。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),必須要遵循一定的概念設(shè)計(jì)原則,如基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)計(jì)要依據(jù)勘測(cè)所得的地質(zhì)資料來(lái)確定,基礎(chǔ)樣式的選擇要根據(jù)上部主體的結(jié)構(gòu)形式、荷載以及對(duì)周圍環(huán)境的影響來(lái)確定。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)考慮的話,基礎(chǔ)應(yīng)放置在承載力較強(qiáng)的持力土層上,以發(fā)揮地基的潛力。若在地質(zhì)未知的場(chǎng)地上進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),則應(yīng)參照當(dāng)?shù)鼗蝾愃频刭|(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)來(lái)確定方案。

1.2 主體概念設(shè)計(jì)遵循原則

建筑主體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí),首先要滿足建筑的使用功能,其次要滿足結(jié)構(gòu)的安全性及經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性,作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,首先要明確結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)之上,對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化,使之受力明確、傳力簡(jiǎn)單,在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中要始終遵照“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)壓弱拉”等理念,并使主體結(jié)構(gòu)符合建筑方案平面及豎向規(guī)則,最后再綜合考慮材料、環(huán)境及施工等條件,確定出主體結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,在得到計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果之后,要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析,慎重校核,找出結(jié)構(gòu)薄弱部分,適當(dāng)采用合理的技術(shù)措施對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正,以保證結(jié)構(gòu)更安全、合理。

1.3結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)延性一般用延性系數(shù)表示,它表示的是結(jié)構(gòu)極限變形與屈服變形的比值,該比值越大,結(jié)構(gòu)的延性越好,如果組成整體結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件均具有較好的延性,那么整體結(jié)構(gòu)的延性也較好。

1.3.1在設(shè)計(jì)中為提高鋼筋混凝土梁的延性,采用的措施:①應(yīng)選取合適的鋼筋混凝土梁截面尺寸,以獲得適宜的鋼筋配筋率,避免梁受拉鋼筋過多或出現(xiàn)超筋,造成梁受壓區(qū)混凝土先被壓碎或剪切破壞。②梁的上部(跨中)和下部(支座處)配置適量的受壓鋼筋對(duì)梁的延性有益。③提高混凝土梁的強(qiáng)度等級(jí),采用中低級(jí)強(qiáng)度鋼筋對(duì)延性有利。④T形截面梁比矩形截面梁的延性好。⑤加密箍筋可以改善梁的延性。

1.3.2在設(shè)計(jì)中為提高鋼筋混凝土柱的延性,采用的措施:①控制鋼筋混凝土柱的軸壓比,當(dāng)其軸壓比小于0·4時(shí),即可認(rèn)為是延性柱了。②設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免短柱,當(dāng)柱凈高與截面長(zhǎng)邊尺寸之比大于4時(shí),即可認(rèn)為是長(zhǎng)柱。③柱的延性與受荷偏心大小有關(guān),大偏心受壓柱的延性優(yōu)于小偏心受壓柱和中心受壓柱。④加密柱的箍筋,采用復(fù)合箍筋對(duì)改善柱的延性有好處。⑤提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)和采用雙向縱向配筋,對(duì)改善柱的延性有好處。

1.3.3在設(shè)計(jì)中為提高鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)延性,采用的措施:①控制剪力墻的高寬比,使其大于2。②設(shè)計(jì)中盡量采用有邊緣構(gòu)件的剪力墻,且邊緣構(gòu)件的受力筋要有很好的錨固,在無(wú)邊緣構(gòu)件的剪力墻中應(yīng)設(shè)置暗梁,暗柱。③盡量采用聯(lián)肢墻,它可以大大提高剪力墻的延性。④當(dāng)剪力墻很寬時(shí),可人為地在剪力墻中有規(guī)劃地開些洞,然后再填砌,可大大改善剪力墻的抗震性能。

2.地基沉降變形碟形分布機(jī)理

據(jù)相關(guān)材料證實(shí),地基沉降變形多呈現(xiàn)碟形, 中間大, 邊緣小。即使樁基支承在風(fēng)化的巖基上, 地基沉降變形也呈現(xiàn)這一規(guī)律, 只是不那么顯著而已。地基沉降變形呈現(xiàn)碟形分布緣于地基巖土的性質(zhì)、分布, 地基中的應(yīng)力傳遞機(jī)制和分布等, 當(dāng)然也于荷載分布、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)。下面的討論是基于地基巖土和上部荷載分布均勻的前提下進(jìn)行的。

2.1 基礎(chǔ)剛度效應(yīng)

高層建筑基礎(chǔ)首先要有一個(gè)比較大的剛度?；A(chǔ)剛度的大小由基礎(chǔ)型式和基礎(chǔ)底板的厚度來(lái)體現(xiàn), 比如采用整體剛度大的箱形基礎(chǔ), 筏板基礎(chǔ)厚度按建筑層數(shù)每層約 70mm 確定, 其目的就是均化地基沉降, 減輕建筑物因地基不均勻沉降引起的危害?；A(chǔ)剛度越大, 地基不均勻沉降就越小, 但基礎(chǔ)造價(jià)越高?；A(chǔ)剛度多大合適, 應(yīng)依據(jù)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方案比較確定。基礎(chǔ)底板厚度除應(yīng)考慮地基變形要求外, 還應(yīng)考慮抗沖切和抗彎要求?；A(chǔ)底板設(shè)計(jì)計(jì)算即要進(jìn)行局部分析, 又要進(jìn)行整體分析。局部分析時(shí), 其最不利荷載狀態(tài)和作用荷載取值有待于進(jìn)一步研究。

2.2 上部結(jié)構(gòu)的剛度效應(yīng)

隨著上部結(jié)構(gòu)施工的進(jìn)展, 結(jié)構(gòu)層數(shù)越來(lái)越多, 上部結(jié)構(gòu)的整體剛度逐漸形成, 并越來(lái)越大, 樁間土反力增長(zhǎng)率, 樁頂反力增長(zhǎng)率, 角部、邊緣和中部樁頂反力比以及地基邊緣和中部沉降比也隨之變化。地基碟形沉降使基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的次應(yīng)力, 甚至導(dǎo)致基礎(chǔ)底板斷裂。如昆明某大廈, 樁筏基礎(chǔ), 梁板式筏形承臺(tái), 工程建至 12層時(shí), 基礎(chǔ)底板出現(xiàn)局部開裂、滲漏; 結(jié)構(gòu)封頂時(shí), 底板大面積開裂, 最終不得不對(duì)承臺(tái)實(shí)施加固, 于梁側(cè)加焊鋼板、填充混凝土形成平板厚筏承臺(tái)。

3.差異沉降控制的方式

3.1 加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度

增加上部結(jié)構(gòu)的剛度可以使基礎(chǔ)最終沉降差減小。上部結(jié)構(gòu)的剛度越大, 這種作用就越明顯。但是由于上部結(jié)構(gòu)的有限性, 隨著層數(shù)的增加, 上部結(jié)構(gòu)的剛度矩陣各分量幾乎不再增加, 趨于常數(shù), 因此對(duì)于基礎(chǔ)底板不是絕對(duì)剛性的基礎(chǔ)而言, 由于群樁效應(yīng), 必然使得中心樁的沉降大于邊樁和角樁的沉降值, 也就是說(shuō)存在差異沉降。再加上受使用功能的約束, 該方法是難以實(shí)現(xiàn)的。

3.2 加大基礎(chǔ)底板厚度和配筋量以增大樁基承臺(tái)的整體強(qiáng)度和剛度

增加基礎(chǔ)板厚度, 其“跨越作用”加強(qiáng), 使荷載向筏板邊緣轉(zhuǎn)移, 迫使基礎(chǔ)沉降趨于均勻。但是厚度增加后, 雖然可以減小差異沉降和上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力, 但基礎(chǔ)變得很敏感, 微小的不均勻沉降將導(dǎo)致巨大的內(nèi)力, 而且會(huì)使基礎(chǔ)的造價(jià)大幅度提高。因此, 增加樁基承臺(tái)板的厚度并不是一種很好地減小基礎(chǔ)差異沉降的方法。

3.3 調(diào)整地基的剛度, 使其剛度分布規(guī)律與基底壓力分布規(guī)律相吻合

調(diào)整復(fù)合地基剛度的方法主要是通過改變?nèi)靿|層的剛度、樁間土的模量、樁的設(shè)計(jì)參數(shù)、布樁方式等手段, 使復(fù)合地基的剛度分布與基底壓力的分布相吻合, 從而減小不均勻沉降。良好的地基處理方案應(yīng)該是通過調(diào)整地基在建筑物平面內(nèi)的剛度分布, 在保證結(jié)構(gòu)安全性和使用性的前提下, 充分發(fā)揮材料性能, 達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)化。復(fù)合地基剛度在平面上的分布原則是地基剛度大的區(qū)域與基礎(chǔ)沉降大的區(qū)域相對(duì)應(yīng), 即在沉降大的地方布置長(zhǎng)而粗的樁, 在沉降小的地方布置短而細(xì)的樁。以上述原則為指導(dǎo), 人為調(diào)整地基剛度可以通過合理地增減復(fù)合地基的樁長(zhǎng)、樁徑和樁距來(lái)實(shí)現(xiàn), 共有 8 種基本組合情況, 即: 變樁長(zhǎng); 變樁長(zhǎng)變樁距; 變樁徑; 變樁距; 變樁徑變樁距;中心布樁; 變樁長(zhǎng)變樁徑; 變樁徑變樁距變樁長(zhǎng)。考慮到目前施工水平所限, 通過改變樁長(zhǎng)、樁距來(lái)調(diào)整地基剛度分布的方法, 應(yīng)是最佳的選擇。

4.小結(jié)

文獻(xiàn)[1]提出了變剛度調(diào)平概念設(shè)計(jì), 其基本思路是通過調(diào)整地基或基樁的剛度分布, 使反力同荷載分布相協(xié)調(diào), 沉降變形趨向均勻, 由此使基礎(chǔ)所受沖切力, 剪力和整體彎矩減至最小; 具體作法是根據(jù)結(jié)構(gòu)布局、荷載及地層條件, 實(shí)施局部增強(qiáng)變剛度調(diào)平、樁基變剛度調(diào)平、主裙連體變剛度調(diào)平, 并進(jìn)行地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)共同作用計(jì)算分析, 譬如: 對(duì)于框筒、框剪結(jié)構(gòu), 強(qiáng)化核心筒區(qū)的樁土剛度(調(diào)整樁長(zhǎng)、樁徑或樁距, 如圖 1 所示), 相對(duì)弱化剛度; 對(duì)于主裙連體建筑, 強(qiáng)化主體, 弱化裙房(采用天然地基、復(fù)合地基和疏短樁基); 對(duì)于箱、筏基礎(chǔ), 局部強(qiáng)化核心筒區(qū)(采用樁基或剛性樁復(fù)合地基)。而文獻(xiàn)[2]則根據(jù)樁頂反力分布的規(guī)律, 提出布樁的密度應(yīng)從筏板中部向邊緣部位和角部漸次加大。

圖 1樁體布置形式

同一個(gè)問題, 兩種完全迥異的觀點(diǎn)。筆者認(rèn)為應(yīng)從實(shí)際出發(fā), 具體問題具體分析, 在滿足地基承載力、穩(wěn)定性和變形的基本要求下, 盡量方便施工, 降低成本。更優(yōu)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是即滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本要求, 又經(jīng)濟(jì)合理、便于施工。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要避免過分強(qiáng)調(diào)某一方面, 而忽視另一個(gè)方面, 要全面考慮。

參考文獻(xiàn)：

篇5

關(guān)鍵詞：地基；基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)方案；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、引言

基礎(chǔ)在建筑物的設(shè)計(jì)施工過程中是十分重要的環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)所起到的作用是將建筑物上部的結(jié)構(gòu)與下部的地基相連接，施工企業(yè)以及設(shè)計(jì)單位若采用正確的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，則會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生良性影響，從經(jīng)濟(jì)方面講，可以節(jié)約資金、減少成本支出，繼而增加企業(yè)的利潤(rùn)與行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；從社會(huì)效益方面說(shuō)，可以縮短工期、使企業(yè)樹立良好的誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)形象。比如在高層建筑中，國(guó)內(nèi)常用的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為箱型或筏板型，其費(fèi)用約為總工程耗資的14%左右，而構(gòu)建基礎(chǔ)所用的時(shí)間為總工期的五分之一，但高層建筑若不采用上述基礎(chǔ)，而采用多層建筑普遍采用的樁型基礎(chǔ)，費(fèi)用以及工作周期就要提高很多，會(huì)產(chǎn)生很多問題。基礎(chǔ)除了對(duì)上層荷載有一定的要求外，對(duì)所在地地質(zhì)條件也有一定的要求，如土質(zhì)較軟，一般采用箱型基礎(chǔ)，因?yàn)闃缎突A(chǔ)以及筏板型基礎(chǔ)不適合在軟土基操作。施工實(shí)踐也能夠進(jìn)一步證明，對(duì)于荷載較高且有一定抗震需要的地區(qū)，箱型基礎(chǔ)是較為理想的選擇。在一些城市由于有人防方面的要求，采用箱型基礎(chǔ)也較為普遍?？傊诨A(chǔ)設(shè)計(jì)之前，要對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件以及社會(huì)因素做好分析，并對(duì)上層建筑以及下層地基做好充分的考慮，結(jié)合抗震要求選擇最為合適的地基基礎(chǔ)。

二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求

1.經(jīng)濟(jì)方面的要求

企業(yè)是以獲得經(jīng)濟(jì)利益為最終目的的，建筑企業(yè)將建筑物作為產(chǎn)品，要從建筑物的生產(chǎn)過程中獲得更豐厚的利潤(rùn)，就要在保證建筑物質(zhì)量的前提下，將建筑物的成本降低，這樣才符合企業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)要求。因此，建筑設(shè)計(jì)企業(yè)以及施工企業(yè)在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面，要結(jié)合建筑物的設(shè)計(jì)要求，如層高、總荷載、地質(zhì)情況、環(huán)境因素等進(jìn)行綜合分析，并考慮建材成本等其他因素，使地基基礎(chǔ)在經(jīng)濟(jì)方面更加有利于企業(yè)的盈利。

2.安全方面的要求

安全是建筑物的靈魂所在，一座建筑物最基本的要求就是安全耐用，若建筑物的安全出現(xiàn)問題，不僅會(huì)造成巨大的社會(huì)負(fù)面影響，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)危害，還會(huì)對(duì)建筑企業(yè)在業(yè)內(nèi)的信譽(yù)產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致建筑企業(yè)退出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。所以建筑物在地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方面，除了對(duì)經(jīng)濟(jì)因素加以考慮外，更重要的是對(duì)基礎(chǔ)的安全給予充分的保障，滿足所在地的抗震、風(fēng)荷載、防潮等功能。

3.實(shí)用方面的要求

在考慮安全與經(jīng)濟(jì)因素的同時(shí)，要對(duì)建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的實(shí)用性進(jìn)行考慮，如現(xiàn)代工業(yè)建筑對(duì)業(yè)主的工藝需要，檢修、圍護(hù)設(shè)備等，都要給與全面的考慮。因此在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，要考慮到上部工藝設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)的影響等，并且現(xiàn)代工業(yè)建筑施工中經(jīng)常遇到設(shè)備種類多，預(yù)留設(shè)備孔洞尺寸大，對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。所以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要面面俱到。

三、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù)

我國(guó)關(guān)于建筑行業(yè)的運(yùn)營(yíng)規(guī)范明確指出，對(duì)于沒有工程地質(zhì)報(bào)告的企業(yè)，不允許進(jìn)行施工建設(shè)。工程地質(zhì)報(bào)告屬于工程施工的基礎(chǔ)性報(bào)告，作為整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)的參考依據(jù)。所以，任何性質(zhì)、規(guī)模的工程都要在施工前進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪，并由相關(guān)權(quán)威部門出具合格的工程地質(zhì)報(bào)告?？睖y(cè)過程中，布孔的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格依據(jù)模擬建筑物的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行。在布孔結(jié)束之后，一般步驟為驗(yàn)坑，若遇到特殊的地質(zhì)情況，還需要進(jìn)行鉆探等工序，保證工程的萬(wàn)無(wú)一失。此過程中，需要有檢測(cè)人員、設(shè)計(jì)人員與驗(yàn)收人員等多方面人員在場(chǎng)，并在最終檢測(cè)報(bào)告上進(jìn)行簽字確認(rèn)，以便在日后明確責(zé)任。工程地質(zhì)報(bào)告是施工的依據(jù)，設(shè)計(jì)人員必須通過該報(bào)告對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和論證，并根據(jù)該報(bào)告解決施工中出現(xiàn)的問題。

四、基礎(chǔ)選擇的依據(jù)

在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域，建筑物的基礎(chǔ)可選擇方案很多，如按照基礎(chǔ)的形狀劃分，可以分為條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、十字基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等，也可以按照結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)成，分為混凝土基礎(chǔ)、磚結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等。這些基礎(chǔ)從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)，從工程工期到工程造價(jià)都大相徑庭，在建筑方或是設(shè)計(jì)方選擇基礎(chǔ)的時(shí)候，需要從經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量等諸多方面進(jìn)行衡量和推敲，以達(dá)到利潤(rùn)的最大化。

五、施工中考慮到的其他問題

1.地基土質(zhì)條件

在地基的設(shè)計(jì)和施工過程中，地質(zhì)情況是最為必要的環(huán)節(jié)，在中國(guó)的某些地形復(fù)雜地區(qū)，如東北地區(qū)和西北地區(qū)，以及西南的局部地區(qū)，在較淺土層的不同的深度會(huì)有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從土壤粘度的變化到土壤性質(zhì)的變化，都是施工以及設(shè)計(jì)人員需要考慮的問題，比如伊犁興鋼環(huán)保建材有限公司新建礦渣庫(kù)（庫(kù)體高26米，采用CFG樁基礎(chǔ)）；米東天山水泥有限責(zé)任公司粉煤灰?guī)欤◣?kù)體高30米，采用箱型筏板基礎(chǔ)）等，這些都是出于對(duì)地質(zhì)條件的考慮。通過多年的實(shí)際工作，筆者認(rèn)為，在土質(zhì)偏弱，且需要地基承重很大的時(shí)候，可以采用箱型基礎(chǔ)，而建筑物整體層高和總荷載都不是十分巨大時(shí)，可以采用支撐柱或是支撐樁。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)或是安全方面講，都是合理的選擇。

2.上部結(jié)構(gòu)影響

建筑物的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會(huì)受到除了會(huì)受到下方地基的影響外，還會(huì)受到上部建筑物結(jié)構(gòu)的影響。由于建筑物上層荷載不是十分均衡，導(dǎo)致地基在設(shè)計(jì)時(shí)敏感程度也不盡相同，這樣就在設(shè)計(jì)時(shí)首先提高基礎(chǔ)整體的剛度，之后進(jìn)行合理的受力分配，盡量使基礎(chǔ)的各個(gè)部位平均受力，對(duì)于不規(guī)則上部建筑，一般采用箱型基礎(chǔ)進(jìn)行施工，可以有效的分擔(dān)受力。

國(guó)家對(duì)于基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)只是在樁基的承重部分做出了規(guī)定，也就是說(shuō)樁基的其他部分功能要通過在實(shí)踐中的檢驗(yàn)才會(huì)收到效果，比如基礎(chǔ)用料的質(zhì)量直接決定了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的曲度以及撓度性能，但是行業(yè)卻沒有相關(guān)的規(guī)定。在實(shí)際施工中，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是基礎(chǔ)的剛度符合要求，但是其防脆裂的性能較差，或是其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不合理，會(huì)在實(shí)際應(yīng)用的過程中導(dǎo)致危險(xiǎn)情況的發(fā)生。在進(jìn)行基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)影響分析時(shí)，要從基礎(chǔ)的剛度、曲度多個(gè)角度去進(jìn)行深度考察。在基礎(chǔ)正是施工之前，可以將實(shí)際應(yīng)用系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，有計(jì)算機(jī)進(jìn)行模型生成，通過承載力度實(shí)驗(yàn)對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行糾偏，若不經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，而在工程驗(yàn)收時(shí)期出現(xiàn)不合格的情況，就會(huì)導(dǎo)致成本的大量浪費(fèi)。

3.上部結(jié)構(gòu)總荷載

建筑上部的荷載是由上層的整體建筑質(zhì)量來(lái)決定的，層數(shù)越多，荷載越大，這樣就要求基礎(chǔ)的承載能力越強(qiáng)，而關(guān)于基礎(chǔ)的承載能力，可以從材料、結(jié)構(gòu)、整體造型等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體做法要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行具體分析。

4.基礎(chǔ)性能

我們以最常用的箱型基礎(chǔ)為例。由于很多建筑物的地下基礎(chǔ)部分多被用作地下室、地下停車場(chǎng)或是儲(chǔ)物間，因?yàn)檫@樣可以進(jìn)行空間的利用與開發(fā)，增加開發(fā)商的利潤(rùn)，所以箱型基礎(chǔ)成為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的首選。與一般基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相比，箱型基礎(chǔ)的特點(diǎn)是以空間結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)原理對(duì)承載力進(jìn)行分散，使基礎(chǔ)的剛度提升，并能夠顯著的提高建筑物的穩(wěn)定性以及抗震性能，有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)；但箱型基礎(chǔ)的缺點(diǎn)也十分明顯，即：用料成本較高、施工周期較長(zhǎng)、施工精度要求較高，并且對(duì)施工人員的素質(zhì)要求也十分高，并且對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求也相對(duì)其他基礎(chǔ)更高，這些都是采用箱型基礎(chǔ)不能回避的問題。

除了箱型基礎(chǔ)之外，其他基礎(chǔ)也存在固有的優(yōu)缺點(diǎn)，而對(duì)于這些優(yōu)缺點(diǎn)的回避或是接受，要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行決定。如果建筑物的層數(shù)較多，就要在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)注意建筑物傾斜或下沉的問題；如果建筑物處于地震多發(fā)區(qū)或是地震帶，則在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)考慮抗震性能，使基礎(chǔ)能夠起到地基與上層建筑之間的緩沖作用。另外，在工程開工前，工程人員都要與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行技術(shù)交底，技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員有責(zé)任為工程方編寫工程施工說(shuō)明書，將施工中可能出現(xiàn)的問題、工程環(huán)境分析、工程質(zhì)量要求、精度要求等做詳細(xì)說(shuō)明，施工單位要對(duì)設(shè)計(jì)中的參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)給予認(rèn)同，才能夠開始地基基礎(chǔ)施工。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過對(duì)建筑物地基基礎(chǔ)的介紹，旨在說(shuō)明地基基礎(chǔ)對(duì)建筑物整體的重要性。一般情況下，地基基礎(chǔ)的成本約為工程總成本的兩成左右，所以，文章強(qiáng)調(diào)在工程地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮經(jīng)濟(jì)因素。一方面，節(jié)約成本有利于企業(yè)贏得更高的利潤(rùn)；另一方面，這樣也可以優(yōu)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，是建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入良性發(fā)展軌道，使建筑企業(yè)更具綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]孫學(xué)禮. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中一些問題的分析[J]. 房材與應(yīng)用, 2010,(05) .

篇6

關(guān)鍵字：建筑基礎(chǔ)；基礎(chǔ)形式；樁基礎(chǔ)；選型；

Abstract: With the construction of the quantity increase, the architectural design is the base of architecture design of special concern, this article from the basis of the definition and importance proceed through on the basis of the type of analysis, the basic design elements, and introduces emphatically the pile in foundation design of the matters needing attention.

Key words: building foundation; foundation; pile foundation; type selection;

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言： 隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，城市化水平的不斷提高，建筑的建設(shè)活動(dòng)也日益增多，建筑的建設(shè)過程存在著這樣的特性。建設(shè)活動(dòng)增多，建設(shè)量增大，建設(shè)的難度增高，建設(shè)的多樣性也不斷增加，建筑的質(zhì)量要求提高。而建筑的建設(shè)過程中，基礎(chǔ)是很重要的部分，建筑工程的最基本保障是對(duì)建筑基礎(chǔ)的的保障，建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。

1.基礎(chǔ)的定義以及重要性

1.1基礎(chǔ)：基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?；A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來(lái)的荷載傳給地基?；A(chǔ)是建筑底部與地基接觸的承重構(gòu)件，它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。因此地基必須具備堅(jiān)固、穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)。

1.2重要性：地基與基礎(chǔ)工程是建筑施工的主導(dǎo)工程之一，也是建筑施工技術(shù)最為復(fù)雜、難度最大、工期最長(zhǎng)、占投資最多的分部工程。它的施工質(zhì)量的好壞，直接影響到建筑物的安危和壽命，以及施工成本和工程整體的順利進(jìn)行。

2.基礎(chǔ)的類型及選型原則

基礎(chǔ)有三種基本的類型包括：天然地基、樁基礎(chǔ)、樁筏基礎(chǔ)?；A(chǔ)三大類型有不同的適用范圍和形式。

2.1天然地基屬淺基礎(chǔ)，通常是首先考慮的基礎(chǔ)形式?；A(chǔ)形式有擴(kuò)展基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)三種：擴(kuò)展基礎(chǔ)——獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)和條形擴(kuò)展基礎(chǔ)，其中分有筋和無(wú)筋兩種。筏板基礎(chǔ)——獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)擴(kuò)大為“平面形”的基礎(chǔ)。箱型基礎(chǔ)——由“面形”基礎(chǔ)發(fā)展為有空間剛度的“立體”基礎(chǔ)。

2.2樁基礎(chǔ)屬深基礎(chǔ)，當(dāng)淺基礎(chǔ)不能滿足承載力或變形要求，或可采用淺基礎(chǔ)但不經(jīng)濟(jì)時(shí)采用。

2.2.1樁平面布置原則：

• 力求使各樁樁頂受荷均勻，上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合，并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。

• 在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁，橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁，門洞口下面不宜布樁。

• 同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時(shí)采用摩擦樁和端承樁。

• 大直徑樁宜采用一柱一樁；筒體采用群樁時(shí)，在滿足樁的最小中心距要求的前提下，樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。

• 在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺(tái)的布樁形式。

• 剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響，而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。

2.2.2樁端進(jìn)入持力層的最小深度：

•應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度，對(duì)于粘性土、粉土不宜小于2d（d為樁徑）；砂土及強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d；對(duì)于碎石土及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d，且不小于0.5m。

•樁端進(jìn)入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁，樁全斷面進(jìn)入巖層的深度不宜小于0.5m，嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時(shí)，嵌巖深度可適當(dāng)減少，但不宜小于0.2m。

•當(dāng)場(chǎng)地有液化土層時(shí)，樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入液化土層以下的穩(wěn)定土層，進(jìn)入深度應(yīng)由計(jì)算確定，對(duì)碎石土、礫、粗中砂、堅(jiān)硬粘性土和密實(shí)粉土且不應(yīng)小于0.5m，對(duì)其他非巖石土且不宜小于1.5m。

•當(dāng)場(chǎng)地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時(shí)，樁身進(jìn)入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算確定，其深度不應(yīng)小于4倍樁徑，擴(kuò)大頭直徑及1.5m。

2.2.3樁形的選擇：

• 預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)具有很多優(yōu)點(diǎn)：樁身質(zhì)量在工廠里制作有保障，現(xiàn)場(chǎng)施工方便快捷，單樁承載力高，經(jīng)濟(jì)性好。樁端持力層一般為強(qiáng)風(fēng)化巖層，有時(shí)以較厚的全風(fēng)化巖層、殘積土層或粘土層為持力層。最理想的地質(zhì)條件是有效樁長(zhǎng)為20m左右，樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層，持力層之上為粘土，粉土，殘積土或不太厚的砂土，此時(shí)的樁承載力較高，可達(dá)到樁身允許強(qiáng)度，充分發(fā)揮作用，接頭只有一個(gè)，經(jīng)濟(jì)性最好。但是通常并不適應(yīng)強(qiáng)風(fēng)化巖層之上的土層中有孤石存在，石灰?guī)r地區(qū)只有微風(fēng)化巖層而其上為淤泥土層。施工中有錘擊法和靜壓法兩種施工工藝，前者需要以貫入度控制終樁，后者主要以終壓值控制終樁。在現(xiàn)場(chǎng)施工中通常需要控制樁節(jié)接頭，放線定位，挖土側(cè)壓，樁端持力層等重要的節(jié)點(diǎn)。

•人工挖孔灌注樁具有單樁承載力高，可實(shí)現(xiàn)單柱單樁而簡(jiǎn)化承臺(tái)設(shè)計(jì)，持力層能肉眼鑒別，施工現(xiàn)場(chǎng)可大兵團(tuán)作戰(zhàn)，總耗時(shí)少的有點(diǎn)。應(yīng)用于孔深不太深，樁端持力層常為中風(fēng)化巖或微風(fēng)化巖層，如以強(qiáng)風(fēng)化巖為持力層則需擴(kuò)孔，孔深范圍內(nèi)無(wú)流砂或淤泥層，挖孔期間無(wú)地下水的情況。

•機(jī)械旋挖孔灌注樁具有避免人工挖孔樁常出現(xiàn)的人身安全事故，施工速度快，持力層的巖性可由挖出的碎塊進(jìn)行鑒別的優(yōu)點(diǎn)。適用于樁端持力層可至中風(fēng)化巖層，孔深范圍內(nèi)無(wú)孤石，無(wú)地下水時(shí)可干挖，有地下水時(shí)需泥漿護(hù)壁，以強(qiáng)風(fēng)化巖為持力層時(shí)可擴(kuò)孔。

•鉆孔灌注樁俗稱“萬(wàn)能樁型”，可適用于任何的地質(zhì)條件。樁長(zhǎng)幾乎不受限制，樁端持力層可達(dá)微風(fēng)化軟質(zhì)巖層，需泥漿護(hù)壁，以中風(fēng)化軟質(zhì)巖層為持力層可擴(kuò)孔，應(yīng)避免沉渣過厚?？赏ㄟ^注漿方法提高其單樁承載力。

•鋼樁（包括H型鋼樁和鋼管樁）工程費(fèi)用昂貴，一般不宜采用。當(dāng)場(chǎng)地的硬持力層極深，只能采用超長(zhǎng)摩擦樁時(shí)，若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量，或?yàn)榱艘s工期，此時(shí)可考慮采用鋼樁。持力層應(yīng)為較硬的土層或風(fēng)化巖層。

•夯擴(kuò)樁，當(dāng)樁端持力層為硬粘土層或密實(shí)砂層，而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土，為了提高樁端承載力可采用夯擴(kuò)樁。

• 夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制。

• 水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來(lái)提高地基承載力和減少變形。

•石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。

同時(shí)還有：沖孔灌注樁，振沉機(jī)械挖孔樁，沉管灌注樁等類型不再一一介紹。

2.3樁筏基礎(chǔ)

樁筏基礎(chǔ)是以上兩種基礎(chǔ)形式的組合，屬特殊的基礎(chǔ)形式。其形成有兩種原因：一是采用常規(guī)的筏板基礎(chǔ)時(shí)，地基承載力不夠，必須由一部分樁基來(lái)支承；二是筏板荷載由樁承擔(dān)而筏板下的地基土又有一定的承載力，不想浪費(fèi)地基土的承載力而讓其分擔(dān)筏板一部分荷載，以達(dá)受力合理，經(jīng)濟(jì)性好之目的。

2.3.1由于是兩種基礎(chǔ)形式的結(jié)合，設(shè)計(jì)難度高，主要在于地基土和樁分擔(dān)荷載的比例的確定。

2.3.2樁筏基礎(chǔ)的樁通常是摩擦型樁而不應(yīng)是端承型樁，且基本是均勻密布的。

現(xiàn)在我就大型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中較多見的基礎(chǔ)類型的樁基礎(chǔ)樁型選擇原則。

3結(jié)束語(yǔ)：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵是上部荷載準(zhǔn)確性，上部荷載準(zhǔn)確性關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)選型，即結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與軟件的 計(jì)算條件（模型）吻合程度。象純磚混，框架，剪力墻等吻合程度是好的，導(dǎo)荷準(zhǔn)確，可直接用于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。我們可以說(shuō)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程最重要的是定位以及選型，選型確定后，再根據(jù)相關(guān)的要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)一般就不會(huì)出現(xiàn)大的紕漏。因此要進(jìn)行多方位的比較，熟悉各種基礎(chǔ)類型的特性以及適用性，只有這樣才能更好的做好基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程。

參考文獻(xiàn)：

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【3】王鳳亮，《房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)的探討》，《現(xiàn)代裝飾(理論)》，2011年02期

【4】建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ-7-89

篇7

關(guān)鍵詞：樁筏基礎(chǔ)；不均勻布樁；補(bǔ)償平衡法；樁土相互作用

1工程概況

自沙花園1#樓，地上主樓十四層，裙樓四層，地下室二層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。2002年五月開始設(shè)計(jì)。擬建場(chǎng)地從上至下分別人工填土、粉質(zhì)粘土或含礫質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質(zhì)粘土、強(qiáng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖。粉細(xì)砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中風(fēng)化巖位于基底約25m。由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，故需進(jìn)行綜合考慮地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，滿足既安全又經(jīng)濟(jì)的要求。

2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

初步設(shè)計(jì)時(shí)擬采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，然而在基坑護(hù)壁樁開挖過程中發(fā)現(xiàn)位于地面下11m左右的粉細(xì)砂極不穩(wěn)定，在土體自重壓力作用下，粉細(xì)砂自然上涌，10h最大上涌達(dá)2m。護(hù)壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細(xì)砂上涌，但代價(jià)太高。建設(shè)方要求基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用其它方案，經(jīng)研究擬采用筏板基礎(chǔ)。然而該工程位于山坡上，勘察方及建設(shè)方擔(dān)心過大的基底壓應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致粉細(xì)砂從地勢(shì)較低處涌出，要求作用在粉細(xì)砂土層上的最大壓應(yīng)力不能超過200kPa，該應(yīng)力值與土體的自重應(yīng)力基本相當(dāng)。通過對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，主樓部分由于層數(shù)多且抗震墻基本布置在主樓部分，導(dǎo)致基底壓應(yīng)力遠(yuǎn)超過允許值(除非筏板向四周擴(kuò)展得很大)。而裙樓部分對(duì)地基產(chǎn)生的壓應(yīng)力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應(yīng)力的及場(chǎng)地范圍影響，必須采用樁筏。

3補(bǔ)償平衡法

作為本工程設(shè)計(jì)的注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，本人查閱了國(guó)外類似工程的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，決定采用文獻(xiàn)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法-補(bǔ)償平衡法。經(jīng)過計(jì)算，結(jié)構(gòu)下部六層荷載由地基土承擔(dān)，六層以上的荷載由樁基承擔(dān)。這種方法參考了樁同作用，利用天然地基的承載力，使樁基與天然地基互補(bǔ)，采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補(bǔ)承擔(dān)，使樁的數(shù)量及筏板的厚度得以減少，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4布樁方式

在建筑工程中采用樁筏基礎(chǔ)，是為了確保建筑物不產(chǎn)生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統(tǒng)的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，主要采用等樁徑等樁長(zhǎng)等樁距布置，然而對(duì)本工程而言，由于上部荷載的不均勻性及受場(chǎng)地限制，若采用均勻布樁將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心距離遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)《層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6-99)的要求。同時(shí)使有些樁未能充分發(fā)揮作用，有時(shí)筏板的不均勻沉降也比較大?？紤]到主樓和裙樓的荷載差異性，且當(dāng)前建筑工程中主要采用灌注樁，便于調(diào)整樁的樁徑和長(zhǎng)度，本工程決定采用不均勻的布樁方式，其布置方式大體有如下幾種：圖1(a)為等樁徑等樁長(zhǎng)不等樁距；圖1(b)為不等樁徑等樁長(zhǎng)等樁距；圖1(c)為不等樁徑等樁長(zhǎng)不等樁距：圖1(d)為樁徑樁長(zhǎng)樁距均不等。本工程的設(shè)計(jì)中通過不斷調(diào)整樁距及樁的承載力，以達(dá)到筏板形心與上部結(jié)構(gòu)的基本重合。5樁土復(fù)合地基設(shè)計(jì)

5．1樁土復(fù)合地基的優(yōu)點(diǎn)

5．1．1增強(qiáng)樁身上部樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以提高樁的承載力，改善樁的變形特性，減少地基沉降。

5．1．2通過對(duì)樁的施工，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁間土的擠密加固，充分發(fā)揮和利用地基土的承載力，有效地解決軟土地基承載力不足的問題。

5．2樁土復(fù)合地基承載力計(jì)算

按照《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)52條之規(guī)定，對(duì)于樁數(shù)超過3根非端承樁復(fù)合地基，當(dāng)根據(jù)靜載試驗(yàn)確定當(dāng)樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，其復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺(tái)底1/2寬深度范圍內(nèi)(不超過5m)內(nèi)地基土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。由于該范圍內(nèi)土層為粉細(xì)砂，所以地基土不管擠密與否，地基土承力允許設(shè)計(jì)值均控制為200kPa，其極限承載力近似取400kPa。

5．3樁土復(fù)合地基及基礎(chǔ)沉降設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到若以中風(fēng)化巖為樁端持力層，雖然可提高每根樁的設(shè)計(jì)承載力，但樁在設(shè)計(jì)荷載作用下的沉降量極小，有可能導(dǎo)致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁，以粗砂層為樁端持力層。通過計(jì)算及靜載試驗(yàn)確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定，通過平衡荷載法初步確定的總樁數(shù)就可以求得每根基樁的設(shè)計(jì)承載力。當(dāng)基樁的承載力確定后，根據(jù)每根柱或每片剪力墻的荷載進(jìn)行初步布樁。由于為不均勻布樁，所以樁數(shù)不能完全由承載力控制，還應(yīng)通過地基的沉降來(lái)調(diào)整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時(shí)測(cè)得的位移為35mm，在壓力為500kN時(shí)的穩(wěn)定位移為15mm，而無(wú)樁部分基礎(chǔ)的理論計(jì)算位移為22mm。顯然在樁同作用下，基礎(chǔ)位移肯定會(huì)大于樁或土任一種情況下產(chǎn)生的位移，甚至?xí)_(dá)到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)顯然不妥。因而樁同作用下的基礎(chǔ)沉降設(shè)計(jì)成為本工程的一個(gè)難點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)樁距一般在3.75～5.5D間，樁對(duì)土有較大的擠密作用。擠密系數(shù)f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距，D為樁徑)，擠密后的平均壓縮系數(shù)近似=原系數(shù)／f。再根據(jù)同一土層中的壓壓縮系數(shù)與壓縮模量的相對(duì)關(guān)系，近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復(fù)合地基的基礎(chǔ)沉降量近似=擠密后土產(chǎn)生的沉降+樁在設(shè)計(jì)荷載作用下產(chǎn)生的沉降。通過不斷的調(diào)整樁距及樁的承載力，達(dá)到樁土復(fù)合地基與無(wú)樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實(shí)際的一致，要求勘察單位在樁施工完后，重新鉆探取樣，測(cè)頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較，兩者差距完全在允許范圍內(nèi)。

6實(shí)際沉降的分析與研究

該工程從投入使用到現(xiàn)在已超過四年，通過對(duì)施工及使用階段的沉降測(cè)量，主體竣工時(shí)最大沉降量為18mm，最小沉降量為10mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工一年后最大沉降量為24mm，最小沉降量為14mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工三年后最大沉降量為25mm，最小沉降量為15mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm，說(shuō)明沉降已基本穩(wěn)定。此沉降量稍大于理論計(jì)算值，但遠(yuǎn)小于規(guī)范允許值。該工程的沉降規(guī)律也與附近的一棟純筏板基礎(chǔ)的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

篇8

【關(guān)鍵詞】:樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1前言

近幾年來(lái)，由于建筑施工能力及技術(shù)水平的不斷提高,樁基礎(chǔ)在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域被廣泛采用。并且隨著時(shí)代的發(fā)展樁基的類型不斷增多,目前本地區(qū)流行的樁型為:預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁;超流態(tài)(大流動(dòng))混凝土灌注樁;長(zhǎng)螺旋鉆孔混凝土灌注樁;復(fù)合載體夯擴(kuò)樁;電振動(dòng)沉管混凝土灌注樁;人工挖孔混凝土灌注樁;以及上述各種樁型的改進(jìn),如擴(kuò)底,注漿等。那么,由于巖土性質(zhì)的差異,針對(duì)每個(gè)具體工程實(shí)際情況其基礎(chǔ)形式、樁型及其參數(shù)的確定,將對(duì)于工程的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生一定的影響。為此對(duì)上述各種常用樁型的適用范圍的研究及其尺寸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常必要的。

2常用樁基礎(chǔ)的適用范圍

任何一種樁型都不是萬(wàn)能的,都有自己的適用范圍,設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)巖土工程的具體情況結(jié)合工程的特點(diǎn),選擇適宜的樁型。下面介紹主要樁型的適用范圍及其特點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁:該樁具有質(zhì)量穩(wěn)定可靠、造價(jià)較低、占用工期短、施工工藝簡(jiǎn)單文明,無(wú)噪音,無(wú)污染,場(chǎng)地清潔等優(yōu)點(diǎn)。但是它也存在一定的缺點(diǎn),如由于設(shè)備較重軟弱的施工表層容易陷機(jī),并在機(jī)器行走的過程中易使已施工完的樁在其側(cè)壓力作用下產(chǎn)生斷樁。此外該樁遇較硬的土層穿越能力差。不借助其他一些措施6m以上的中密砂層很難穿越。

超流態(tài)(大流動(dòng))混凝土灌注樁:該樁適用于地下水位較高的水下作業(yè)鉆孔灌注樁,改善了泥漿護(hù)壁水下鉆孔灌注樁需要泥漿池等輔助施工環(huán)節(jié),而且由于孔壁沒有泥皮的形成使得承載力大幅提高。該樁缺點(diǎn)為先注混凝土后下鋼筋籠,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度較高其流動(dòng)性以及和易性較差時(shí)鋼筋籠很難插到設(shè)計(jì)深度。

長(zhǎng)螺旋鉆孔混凝土灌注樁:該樁型操作簡(jiǎn)單,直觀,質(zhì)量易于保證,但砂土及水下均不能成孔,且樁尖存在虛土承載力較低。

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁:該樁是通過夯擊能量貫入填充料加固樁端土體,使樁端承載力大幅提高。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,造價(jià)低廉。但要求被加固的土體應(yīng)具有良好的擠密性,足夠的厚度。另外該樁施工其間噪音較大,地下水對(duì)其復(fù)合載體的密度消散作用有待進(jìn)一步觀察研究。

電動(dòng)沉管灌注混凝土樁:該樁適合地下水位較高的巖土工程狀況。由于設(shè)備及施工方式等原因,遇較硬土層難于穿越,可用于單樁承載力要求不高的多層建筑。該樁最大的缺點(diǎn)是遇淤泥質(zhì)軟土層易產(chǎn)生徑縮等斷樁現(xiàn)象。

人工挖孔混凝土灌注樁:該樁不需要任何機(jī)械鉆孔設(shè)備,施工簡(jiǎn)便,直觀性強(qiáng),易于保證質(zhì)量。綜合造價(jià)較低。該樁在有地下水及不易成孔的巖土工程地質(zhì)時(shí)不宜采用。

3樁尺寸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1優(yōu)化函數(shù)的建立

據(jù)現(xiàn)行規(guī)范單樁豎向承載力特征值通常用下式表達(dá):

（1）

式中:Ra―――單樁豎向承載力特征值（kN）;

qpa、qsia―――樁端阻力和第i層的樁周側(cè)阻力特征值（kPa）;

Ap―――樁底端橫截面積（m）;

Up―――樁身周邊長(zhǎng)度（m）;

Li―――樁周第i層的厚度（m）。

將(1)式兩邊分別除以單樁體積,并假設(shè)為同一土層,得到下式:

（2）

式中:Rva―――單樁豎向承載力體積特征值;

L―――樁身長(zhǎng)度;

D―――樁身直徑。

3.2經(jīng)濟(jì)分析

樁單位體積特征值的大小反映出工程經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要指標(biāo),從(2)式中可看出,樁端阻力隨著樁長(zhǎng)增加其體積特征值相對(duì)摩擦阻力而變小,樁側(cè)阻力隨著樁徑增加其體積特征值相對(duì)樁端阻力也變小。樁的截面尺寸及長(zhǎng)度是其經(jīng)濟(jì)與否主要因素。另一方面,樁端及樁側(cè)阻力隨巖土的密實(shí)(通常巖土埋藏越深越密實(shí))程度增加而變大。對(duì)體積特征值也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。由于工程設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)與否是個(gè)綜合指標(biāo),對(duì)于基礎(chǔ)工程的經(jīng)濟(jì)性除樁基以外還應(yīng)考慮承臺(tái)的大小,它與樁的直徑及單樁承載力密切相關(guān)。按規(guī)范要求樁間距一般為2.5~3.5倍的樁徑。單樁承載力一定時(shí),樁徑越小承臺(tái)相對(duì)越經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)以中砂為例,樁長(zhǎng)分別為5、10、15、30。對(duì)應(yīng)的樁端阻力分別為:25、29、33、36kN。對(duì)應(yīng)的樁側(cè)阻力分別為:450、675、825、875kN。承臺(tái)混凝土強(qiáng)度為C30。計(jì)算結(jié)果圖1和圖2:

圖1 單樁豎向承載力體積特征值與不同的樁長(zhǎng)、樁徑關(guān)系曲線

圖2 考慮群樁及承臺(tái)在內(nèi)的單樁豎向承載力體積特征值

圖1為樁單位體積特征值與不同的樁長(zhǎng)、樁徑關(guān)系曲線,圖2為考慮群樁(4樁)及承臺(tái)在內(nèi)的混凝土單位體積特征值。從圖1中可看出,當(dāng)樁長(zhǎng)不變時(shí),樁徑越小樁的單位體積特征值越大,經(jīng)濟(jì)性越好。當(dāng)樁徑不變時(shí),小直徑樁單位體積特征值隨樁長(zhǎng)的增加而增大,大直徑樁隨樁長(zhǎng)增加有下降趨勢(shì)。從圖2中可看出,樁和承臺(tái)一起考慮時(shí),樁徑不變的情況下,樁越長(zhǎng)混凝土單位體積特征值越大。并且樁徑越小,樁越長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)性越好。

4結(jié)語(yǔ)

(1)每個(gè)工程應(yīng)根據(jù)其巖土工程資料及工程特點(diǎn),選擇合理的樁型和基礎(chǔ)方案。確保技術(shù)先進(jìn),安全適用,經(jīng)濟(jì)合理。

(2)對(duì)于摩擦樁及摩擦端承樁,在滿足施工技術(shù)要求的前提下,盡可能采用小直徑長(zhǎng)樁,使基礎(chǔ)工程造價(jià)降到最低。

(3)對(duì)于端承樁,盡可能作一柱一樁,以減少承臺(tái)混凝土,使基礎(chǔ)的工程綜合造價(jià)最小。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S] .

[2]JGJ94-94,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

篇9

關(guān)鍵詞：景觀設(shè)計(jì)；綠化種植

一、現(xiàn)代造型的核心理論——構(gòu)成理論

作為視覺藝術(shù)的研究理論，構(gòu)成理論是現(xiàn)代視覺傳達(dá)藝術(shù)的理論基礎(chǔ)，它的研究對(duì)象是視覺形象，是以塑造視覺形象為主要功能的研究方法。構(gòu)成理論起源于西方，成熟于20世紀(jì)初的德國(guó)包豪斯學(xué)院，在20世紀(jì)70年代末就被引入中國(guó)，經(jīng)過多年的實(shí)踐，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種各樣的設(shè)計(jì)中。

二、園林種植設(shè)計(jì)中構(gòu)成理論的具體運(yùn)用

1.平面構(gòu)成的形式美在園林種植設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

平面形式的形成原則主要包括規(guī)模、對(duì)稱、團(tuán)結(jié)、和諧、對(duì)比、聯(lián)想、意境等。這樣的視覺造型方式可以形成鮮明的視覺凝點(diǎn)，形成強(qiáng)大的視覺沖擊，可以很好地控制視覺形象集中于中心或者擴(kuò)散于四周。任何完善的模型都具有協(xié)調(diào)的比例、適當(dāng)?shù)囊?guī)模和完美的造型，適當(dāng)?shù)囊?guī)模和比例關(guān)系可以增強(qiáng)圖像的變化，往往更能產(chǎn)生穩(wěn)定的、對(duì)稱形式的視覺形式，體現(xiàn)自然、干凈、整潔、和諧的本質(zhì)，形成莊嚴(yán)、典雅的風(fēng)格，給人們帶來(lái)美好的感覺，符合傳統(tǒng)的視覺習(xí)慣，可獲得良好的藝術(shù)效果。一些作品強(qiáng)調(diào)個(gè)性，追求變化、活躍和刺激，這就需要一種統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，讓美感看起來(lái)更加強(qiáng)烈。作品缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)變化，往往會(huì)讓觀眾失去興趣。所謂對(duì)比是對(duì)模型元素特征的強(qiáng)調(diào)，強(qiáng)調(diào)造型元素的不同之處。設(shè)計(jì)師需要擴(kuò)展自身的聯(lián)想思維，引發(fā)觀眾對(duì)圖像的深入觀察，進(jìn)而延長(zhǎng)其思考時(shí)間，使其想象到其他事物。

2.園林種植設(shè)計(jì)中平面構(gòu)成基本形式的運(yùn)用

在花園的設(shè)計(jì)中常常能看到景觀綠化種植設(shè)計(jì)的不同形式。種植設(shè)計(jì)是一種運(yùn)用植物材料的手法。設(shè)計(jì)應(yīng)注重產(chǎn)生和諧變化的效果，太多的重復(fù)則會(huì)讓人產(chǎn)生單調(diào)的感覺。重復(fù)的近似帶來(lái)一種細(xì)微的變化，對(duì)于重復(fù)并沒有嚴(yán)格的規(guī)定，這意味著不打破規(guī)則。塑造近似形象可以形成整體的統(tǒng)一感，產(chǎn)生一種讓人不知不覺的細(xì)節(jié)變化，這樣就會(huì)產(chǎn)生活躍和自然的美感。不僅如此，這樣的視覺造型方式也形成了鮮明的視覺凝點(diǎn)，可以形成強(qiáng)大的視覺沖擊，使視覺形象集中于中心。有時(shí)也要打破規(guī)律性的重復(fù)，在秩序上形成輕微的對(duì)比關(guān)系。相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用可以使設(shè)計(jì)的圖片非常生動(dòng)。對(duì)比指的是形象或空間之間的比較，是具有自身屬性的因素產(chǎn)生的相對(duì)狀態(tài)，從而盡顯張力，具有刺激性和鮮明的個(gè)性。一些設(shè)計(jì)者試圖對(duì)事物的一個(gè)特殊點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)用強(qiáng)調(diào)、夸張、對(duì)比的因素，使設(shè)計(jì)的構(gòu)成手法個(gè)性鮮明。

3.種植設(shè)計(jì)中的顏色屬性

（1）顏色在種植設(shè)計(jì)中使用的不同屬性顏色屬性其實(shí)就是色調(diào)、明度、純度等因素。將顏色屬性元素運(yùn)用于綠化種植設(shè)計(jì)中，植物的配置是種植設(shè)計(jì)中的重要手段。植物配置是否有效，取決于色相、明度等元素之間的關(guān)系變化。因此，在綠化種植設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量避免在相鄰區(qū)域出現(xiàn)類似的植物，尤其是兩種具有低明度色彩的植物。不同色相和明度的植物，匹配效果更佳。在室內(nèi)空間，如果高純度顏色的植物較多，會(huì)使人感覺實(shí)際空間較小，而要想使空間變大，應(yīng)該選用低純度顏色的植物。（2）種植設(shè)計(jì)的表達(dá)中如何使用正確的顏色不同顏色的植物塑造不同的園林景觀，不同的植物顏色給人的感覺也是不同的。顏色是園林景觀展示的重中之重，設(shè)計(jì)者可以通過植物的顏色表達(dá)情感，而觀者對(duì)色彩的感覺和反應(yīng)是衡量顏色運(yùn)用成功與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)者可以充分利用植物顏色的設(shè)計(jì)增強(qiáng)景觀的表現(xiàn)力?？偠灾?，構(gòu)成是造型理論的核心思想，因此，在園林景觀綠化種植設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者要圍繞這一核心思想完成植物的搭配與運(yùn)用，要根據(jù)園林種植設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，選擇植物的種類和色系，盡可能地刺激觀賞者的視覺感官，從而達(dá)到園林建造的預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張衛(wèi)濤.造型基礎(chǔ)理論在園林種植設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析.科協(xié)論壇（下半月），2012（11）.

篇10

關(guān)鍵詞：破碎機(jī)基礎(chǔ)；隔振；振動(dòng)級(jí)；

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

廣泛用于冶煉、礦山、公路、建材、水利等多個(gè)行業(yè)中可以應(yīng)用鄂式破碎機(jī)，但一般在約為本身質(zhì)量8~10倍的鋼筋混凝土基礎(chǔ)的條件上進(jìn)行機(jī)器安裝，由于其振動(dòng)量比較大。這樣有時(shí)會(huì)因?yàn)閳?chǎng)地限制使得大體量的鋼筋混凝土安裝不能實(shí)現(xiàn)，安裝的這臺(tái)破碎機(jī)在某電站砂石場(chǎng)中就屬于這類情況。由于場(chǎng)地限制原設(shè)計(jì)單位不能加大基礎(chǔ)，只設(shè)計(jì)了在其機(jī)器基礎(chǔ)部分中固定整個(gè)機(jī)器運(yùn)用兩條鋼筋混凝土矩形梁，發(fā)現(xiàn)周圍辦公、居住等建筑物安裝使用后有明顯振感，導(dǎo)致振動(dòng)公害。通過增補(bǔ)樁基加強(qiáng)基礎(chǔ)的方式此前曾抑制振動(dòng)，但效果不理想。

對(duì)砂石場(chǎng)附近居民的樓面和房地面，布置測(cè)點(diǎn)于河對(duì)面的加油站地面及辦公室地面進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)測(cè)響應(yīng)中的頻譜分析，均高于人體可接受的基準(zhǔn)振動(dòng)加速度有效值允許的水平0.0034m/s2、豎向0.005m/s2（4~5Hz，基于機(jī)器工作頻率4.167 Hz與測(cè)點(diǎn)的占優(yōu)頻率4.313~4.375Hz相接近）在其測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)的加速度有效值中。除辦公室地面水平方向外隔振處理前所測(cè)區(qū)域加速度有效值，均已超過允許范圍的其他區(qū)域加速度有效值。使比ISO -2631標(biāo)準(zhǔn)低的加速度有效值傳遞到周圍建筑物地面或樓面以消除振動(dòng)公害是隔振的目的。企事業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的地基振動(dòng)傳遞到住宅，使居民通過門窗等發(fā)出振動(dòng)聲響或直接感受而間接感受的心理危害即是振動(dòng)公害。文中設(shè)計(jì)目的不僅在于消除對(duì)周圍操作工人振動(dòng)而造成的生理危害，還在于消除振動(dòng)公害。

破碎機(jī)基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

（一）、設(shè)計(jì)破碎機(jī)基礎(chǔ)時(shí)，需收集下列資料:

1、基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速、型號(hào)、重量、規(guī)格、輪廓尺寸及重心位置等；

2、機(jī)器的傳動(dòng)及方式功率；

3、機(jī)器底座的輪廓尺寸圖，管道位置、輔助設(shè)備和尺寸圖和坑、溝、孔洞的位置；

4、預(yù)埋件的尺寸和位置、地腳螺栓以及二次灌漿層的厚度等；

5、基礎(chǔ)的平面位置；

6、建筑場(chǎng)地的水文地質(zhì)資料及工程地質(zhì)勘測(cè)；

7、破碎機(jī)的作用位置、機(jī)器的質(zhì)量慣性矩動(dòng)和荷載（即擾力）值等資料。

（二）、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選型及布置

基礎(chǔ)形式的確定應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)地下部分的配置、工藝要求、地形以及施工條件、工程地質(zhì)等綜合考慮:

1、宜采用大塊式基礎(chǔ)，當(dāng)物料輸送機(jī)由基礎(chǔ)側(cè)而通過；

2、宜采用墻式基礎(chǔ)，當(dāng)物料輸送機(jī)穿過基礎(chǔ)；

3、可采用具有共同底板的聯(lián)合基礎(chǔ)或共墻聯(lián)合基礎(chǔ)，兩臺(tái)以上機(jī)器采用單獨(dú)有困難時(shí)；

4、大型的領(lǐng)式破碎機(jī)基礎(chǔ)，可采用箱式基礎(chǔ)如果基礎(chǔ)狹長(zhǎng)中空；

5、凡是主軸直接傳動(dòng)(剛性連接)的機(jī)器，必須將其減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)與主機(jī)置于同一整體基礎(chǔ)上；

6、一般破碎機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)與廠房分開，宜留有不小于100 mm的凈空對(duì)于低頻破碎機(jī)基礎(chǔ)與柱基礎(chǔ)之間，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置在上部工作平臺(tái)有困難時(shí)，在破碎機(jī)基礎(chǔ)上允許擱置上部平臺(tái)的梁簡(jiǎn)支。

7、基礎(chǔ)外形應(yīng)力求平面規(guī)整、簡(jiǎn)單、明確受力，置于同一標(biāo)高將基礎(chǔ)底面，避免有大的洞、孔、坑和懸挑構(gòu)件等；

（三）、破碎機(jī)基礎(chǔ)材料

1、墻式及箱式基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，混凝土大塊式基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15，框架式基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。一般采用細(xì)石混凝土其強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25，二次澆灌找平層不應(yīng)小于50 mm。

2、一般采HPB235熱軋鋼筋作為構(gòu)造鋼筋。宜采用HRB400、HRB335、RRB400熱軋鋼筋作為受力鋼筋。

二、隔振措施的選擇和設(shè)計(jì)

（一）、措施選擇

破碎車間狹小是工程的設(shè)計(jì)難點(diǎn)(機(jī)器抬高不超過50cm，有效面積不超過6 m×6 m)，無(wú)法使機(jī)器配重達(dá)到最佳?；谠靸r(jià)方面和場(chǎng)地狹窄的考慮，設(shè)計(jì)人員選用積極隔振措施。采用支撐式隔振體系，即制作剛性臺(tái)座于機(jī)器與基礎(chǔ)之間，在剛性臺(tái)座下面安置減振器以獲得減振效果。

（二）、基礎(chǔ)靜力計(jì)算

1、地基承載力驗(yàn)算:

式中Fk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值； A為基礎(chǔ)底面面積；Gk為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重標(biāo)準(zhǔn)值； Pkmin、 Pkmax分別為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最小、最大壓力值； Wx、Wy分別為基礎(chǔ)底面x和y向的抵抗矩；Mkx、Mky為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面x和y向的力矩值；a為修正后的地基承載力特征值。

當(dāng)彎矩值在計(jì)算公式中時(shí)，水平擾力應(yīng)乘以放大系數(shù)μ，被破碎物料的普氏硬度（kp）與μ值大小有關(guān)當(dāng)kp≤ 10時(shí)μ= 3； kp=10~15時(shí)，μ= 4；kp>10時(shí)，μ= 5。

2、基礎(chǔ)構(gòu)件強(qiáng)度的驗(yàn)算

按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，主要驗(yàn)算頂板和底板的強(qiáng)度，但標(biāo)準(zhǔn)荷載彎矩為:

M= Mo+μMd

式中： Mo為按靜載計(jì)算彎矩的構(gòu)件(除去機(jī)器擾力荷載)，kN·m；M為標(biāo)準(zhǔn)荷載下的彎矩，kN·m； μ為放大系數(shù)(同上) ； Md為機(jī)器擾力產(chǎn)生彎矩，kN·m。

3、基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算

包括機(jī)組基礎(chǔ)振幅及自振頻率兩部分:

1）、基組自振頻率計(jì)算

框架式及墻式基礎(chǔ)水平振動(dòng)的自振頻率計(jì)算公式為:

式中Kx為天然地基抗剪剛度，kN /m；mp為機(jī)器和基礎(chǔ)頂板的總質(zhì)量，kN·s2 /m； h4為基礎(chǔ)底板底面至頂板頂而的距離，m；kφ為天然地基抗彎剛度，kN/m；Kp為橫向框架的水平剛度，kN /m。

式中， Ec為混凝土彈性模量；nz為支柱或墻之個(gè)數(shù)； Ihi—第i個(gè)支柱或墻垂直于擾力軸截面慣性矩，m4；hb為基礎(chǔ)底板頂面至基礎(chǔ)頂板中心之間的距離，m。

2）、基礎(chǔ)頂面振幅計(jì)算

墻式及框架式基礎(chǔ)水平振動(dòng)的水平振幅:

式中ηg為動(dòng)力系數(shù)；px為破碎機(jī)水平擾力幅值，kN； h5為基礎(chǔ)底至機(jī)器水平擾力作用點(diǎn)的距離，m；kg為地基及基礎(chǔ)的總水平剛度，kN /m。

（三）、隔振設(shè)計(jì)

1、破碎機(jī)基本數(shù)據(jù)

根據(jù)鄂式破碎機(jī)廠家提供的基本資料，計(jì)算干擾頻率及擾力。PE-750×1060Ⅱ型復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的擾力計(jì)算公式為

（一）

式中: Pz(t)為豎向擾力；Px(t)為水平擾力； mc為動(dòng)鄂板及齒板的質(zhì)量；ma為偏心輪偏心部分的質(zhì)量；ω為機(jī)器工作的圓頻率；e為偏心距。

由于塊徑較大的礦石進(jìn)入時(shí)，轉(zhuǎn)速稍慢，負(fù)荷增大，因此頻率和擾力的大小不是非常穩(wěn)定，式（一）是機(jī)器空轉(zhuǎn)時(shí)的擾力，一般作為動(dòng)力荷載的靜力當(dāng)量可取3倍擾力值。計(jì)算出來(lái)的最大水平擾力Px(t)51.70 kN根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的原始數(shù)據(jù)；干擾頻率4.17 Hz；最大豎向擾力Pz(t)98.32 kN；機(jī)器質(zhì)量30×103kg。

2、臺(tái)座設(shè)計(jì)

隔振器類型高度約為30 cm，按照初步選擇，由于不能超過50cm的允許抬高設(shè)備的高度，所以臺(tái)座不能超過20 cm的有效高度，且場(chǎng)地可設(shè)置有效面積約為6m×6m的臺(tái)座。一般情況下為了增加隔振效果，隔振體系上的固有頻率ω0與其干擾頻率ω的比值ω/ω0≥2.5。隔振體系的固有頻率這就要求盡可能地降低，即需要降低隔振體系的剛度或者加大臺(tái)座質(zhì)量。但是臺(tái)座不可能很大，由于寬、高度及長(zhǎng)限制，臺(tái)座質(zhì)量達(dá)不到最佳(約為機(jī)器質(zhì)量的2~3倍)。

另外，如果采用剛度過低的隔振體系則單只隔振器承載力不能按照設(shè)計(jì)要求作用。綜合以上考慮，設(shè)計(jì)人員采用鋼筋混凝土填充作為配重(除隔振器位置外為了增加臺(tái)座質(zhì)量混凝土塊必須盡量下掛) 、型鋼為承重框架。布置的隔振器盡量做到隔振體系的形心重心、質(zhì)心、隔振器的剛度中心重合；在同一水平面上標(biāo)高隔振器頂。基于以上原則和機(jī)器動(dòng)力荷載、機(jī)器質(zhì)量的靜力當(dāng)量的隔振臺(tái)座設(shè)計(jì)見圖1，2；鋼筋為Ⅱ級(jí)，混凝土為C30。

圖1鋼筋混凝土臺(tái)座圖

圖2 平面布置圖

3、隔振器的選擇

對(duì)隔振效果起著關(guān)鍵作用的是隔振器選擇。目前國(guó)際上主要采用的隔振器有鋼彈簧、橡膠、軟木、乳膠海綿等，其中前兩種在隔振工程中應(yīng)用較為普遍。

防振橡膠的特點(diǎn)是形狀選擇質(zhì)量輕、不受限制、阻尼系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)是耐油、耐熱、耐寒方面易老化、比較差，經(jīng)常更換隔振器比較困難這對(duì)于大型機(jī)器來(lái)說(shuō)。而阻尼彈簧隔振器具有一定的阻尼系數(shù)，承載力較高，大型低頻振動(dòng)的動(dòng)力機(jī)器中能夠適用。在這些情況的基礎(chǔ)上，選擇了上海環(huán)星減振器有限公司生產(chǎn)的阻尼彈簧隔振器。

三、隔振計(jì)算

（一）、基本參數(shù)

臺(tái)座質(zhì)量27t，機(jī)器質(zhì)量30t；機(jī)器擾力：豎向擾力Pz98.32kN，水平擾力Pz51.7kN。選用型號(hào)ZTA-3600的隔振器根據(jù)擾力和臺(tái)座、機(jī)器總質(zhì)量，圖1， 2所示位置布置16只，其使用阻尼比ξ0.065，最佳荷載36kN，水平剛度285N/mm，豎向剛度805N/mm。對(duì)隔振效果影響特別重要的是隔振器的各項(xiàng)指標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)人員對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行重新測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試出隔振器豎向固有頻率z02.563Hz，水平固有頻率x01.563Hz，阻尼比ξ0.0037；隔振器剛度計(jì)算公式為

（二）

式中:m為隔振體系質(zhì)量；0為隔振器固有頻率。

計(jì)算出隔振器水平剛度K=307N/mm，豎向剛度Kz829N/mm，本設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)為依據(jù)，與減振器生產(chǎn)廠家提供的資料值相比偏大。

由于遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于隔振器剛度的臺(tái)座和機(jī)器剛度，假設(shè)臺(tái)座和機(jī)器的剛度為無(wú)窮大，能夠滿足計(jì)算要求；彈簧阻尼隔振器的剛度為隔振體系的剛度，隔振器固有頻率為隔振體系的固有頻率，隔振體系的豎向剛度

Kv=829×16×1000=1.326x107N/m；

水平剛度

KH=307×16×1000=4.912 x 107N /m。

（二）、隔振效率計(jì)算

計(jì)算公式為

T=1－τ=1－(三)

式中:τ為振動(dòng)傳遞率；T為隔振效率；ω為激振力圓頻率；ξ為阻尼比；ω0為體系固有圓頻率。由式(三)計(jì)算出水平和豎向兩個(gè)方向的隔振效率分別為水平84%，豎向40%。

（三）、對(duì)于小阻尼振幅的振幅計(jì)算

（四）

式中: P為機(jī)器擾力；A0為沿P方向的振幅；m為隔振臺(tái)座和機(jī)器的總質(zhì)量。

計(jì)算出破碎機(jī)振動(dòng)的水平振幅A0x2.920 mm，豎向振幅為A0z4.040mm。計(jì)算的水平振幅、豎向振幅都比較大，但是在臺(tái)座上考慮也安裝電機(jī)與破碎機(jī)一起振動(dòng)，而臺(tái)座的剛度比較大，應(yīng)該不影響機(jī)器工作在此振幅作用下。

四、工程振動(dòng)效果實(shí)測(cè)

（一）、從表1可以看出計(jì)算結(jié)果與隔振后振幅相比較: (1)機(jī)器(投料運(yùn)轉(zhuǎn))后理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)水平振幅相比較偏大，在于實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中誤差可能是由于各個(gè)隔振器的相互作用，可能是對(duì)機(jī)器的沖擊作用由機(jī)器投料正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)骨料引起隔振體系豎向振幅加大的原因?qū)е聦?shí)測(cè)豎向振幅(投料運(yùn)轉(zhuǎn))大于理論計(jì)算；(2)理論計(jì)算大于實(shí)測(cè)(機(jī)器空轉(zhuǎn)情況下)豎向振幅，理論計(jì)算值亦大于水平振幅實(shí)測(cè)值，這可能是由于各隔振器的摩擦的影響及相互作用。隔振后的實(shí)圖見圖3。

表1 計(jì)算和實(shí)測(cè)結(jié)果比較

圖3 隔振后的實(shí)圖

（二）、從表2可以看出隔振前后振動(dòng)加速度有效值比較，降低到了ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的容許振動(dòng)加速度有效值以下的隔振后加速度有效值，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。

表2 加速度有效值比較

（三）、建筑物內(nèi)隔振后的容許振動(dòng)級(jí)驗(yàn)算

1、振動(dòng)級(jí)

VL= VAL+Cn (六)

式中: Cn為人體感覺得修正值(dB)，VL為振動(dòng)級(jí)(dB)；取決于振動(dòng)頻率得大小及振動(dòng)方向(見表3)。

2、振動(dòng)強(qiáng)度

VAL=20 lga/a0 (五)

式中: a為實(shí)測(cè)或計(jì)算得振動(dòng)加速度有效值(m/s2)；VAL為振動(dòng)加速度級(jí)(dB)；a0為基準(zhǔn)加速度值，取10-6(m/s2)。

表3 人體感覺修正系數(shù)

隔振處理后最大水平加速度有效值0.0033m/s2，Cn=-6；最大豎向加速度有效值0.0043m/s2，Cn=0。計(jì)算出為22.5dB≤74 dB的水平振動(dòng)級(jí)VL (晚上水平容許振動(dòng)級(jí)) ；為22.6dB≤77dB的豎向振動(dòng)級(jí)VL (晚上豎向容許振動(dòng)級(jí))。

總之，基本達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)主要求的本工程隔振設(shè)計(jì)，處理后隔振效果良好。僅規(guī)定了豎向振動(dòng)的振動(dòng)舒適度的國(guó)內(nèi)城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(GB10070—88)，沒有在水平方向進(jìn)行評(píng)價(jià)。所以為了同時(shí)評(píng)價(jià)豎向和水平兩個(gè)方向的舒適度，設(shè)計(jì)者參考國(guó)標(biāo)(GB)，并采用了ISO2361標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其豎向振動(dòng)級(jí)也達(dá)到了國(guó)標(biāo)要求的豎向67 分貝(夜間) 和75分貝(白天)標(biāo)準(zhǔn)。

本設(shè)計(jì)中仍存在以下問題: (1)由于鄂板夾碎石塊中機(jī)器轉(zhuǎn)速及投入的石塊沖擊等因素的變化在機(jī)器實(shí)際振動(dòng)中機(jī)器投料運(yùn)轉(zhuǎn)后，實(shí)際上近似于隨機(jī)激勵(lì)的機(jī)器振動(dòng)對(duì)機(jī)器基礎(chǔ)沖擊力，進(jìn)行隔振效率評(píng)價(jià)采用隨機(jī)方法會(huì)更客觀，或進(jìn)行研究嘗試基于功率流的方法(特別是對(duì)于文中出現(xiàn)的情況)。(2)轉(zhuǎn)速?gòu)? r/min達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)的250r/min在機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，其擾動(dòng)頻率也隨之從0~4.17 Hz，會(huì)導(dǎo)致隔振體系瞬時(shí)共振當(dāng)擾動(dòng)頻率經(jīng)過隔振體系的固有頻率時(shí)。設(shè)計(jì)者采用限位的做法在本工程中，即用粘有橡膠塊的角鋼框架在臺(tái)座邊限位(預(yù)留機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振幅空間)，使得隔振體系共振時(shí)的幅值得到限制，這樣的處理方案不夠細(xì)致，還進(jìn)一步需要具體研究。

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