在建筑工程施工的过程中只有保证建筑桩基施工的质量和水平才能给以后的施工提供良好的条件,在现今建筑工程建设的过程中,土地资源的数量不断减少,同时质量也在不断的下降,施工的过程中有可能会遇到各种不利的地质条件,所以在这样的情况下,施工中就很容易在桩基的沉降方面出现非常明显的问题,而这些问题会对建筑工程的质量造成非常不良的作用,所以在这样的情况下,我们必须要对其予以高度的关注和重视。
1建筑桩基工程沉降的分析
很多建筑工程在施工的过程中都是需要对地基进行桩基施工的,这样就可以很好的增强地基的稳定性,桩基自身的承载能力直接会影响到建筑工程的质量和寿命,桩基混凝土的强度和布置方式等都是桩基工程当中非常重要的内容,如果在桩基施工的过程中遇见了不良的地质,就会出现沉桩困难或者是搅拌不均的情况,这样一来也就使得桩基的稳定性和承载力在这一过程中都受到了非常大的影响。而如果施工人员在施工的过程中不能严格的按照相关的规范和要求对其予以控制,或者是施工的过程中对关键步骤没有严格的把关,就会使得地基的承载力受到很大的损失,从而也就使得建筑施工的过程中出现了非常严重的沉降问题。建筑桩基工程沉降主要是从下卧层沉降和持力层沉降两个元素决定的,这些沉降在施工的过程中如果已经超出了施工设计过程中应有的标准,就很有可能会使得建筑整体所承受的负荷就会出现非常重大的变化。如果结构所承受的负荷已经超过了工程所能承受的极限的时候,就会使得工程主体结构的稳定性受到极大的损害,甚至还会使得工程的主体结构出现严重的开裂或者是垮塌的现象,从而使得工程的安全性大大降低,甚至还会出现严重的安全事故。
2建筑桩基工程沉降的控制方法
地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故,从安全上讲,突发事故是危险的。所以,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,更具有普遍性。地方性和经验性,对它的分析后得到的经验教训,更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。并对地基基础工程事故采取有效的防止措施,是一个值得重视的课题。
2.1做好建筑桩基工程的技术准备
在建筑桩基工程正式开始施工之前,施工单位应该和有关部门进行及时的联系和沟通,对施工地点的地质、水文和地下管网等情况予以全方位的调查和了解,同时在这一过程中还要充分的和施工设计图纸相互结合,对建筑桩基工程施工过程中所使用的施工技术和施工工艺进行全面的探讨,这样才能更好的发现控制沉降量的重点,从而选择科学合理的施工技术和施工工艺,这样就可以很好的在技术和工艺上形成一个良好的质保体系,减少了建筑工程桩基施工中沉降问题发生的几率。
2.2做好建筑桩基工程的技术应用
一方面,应该控制建筑桩基工程的桩位、开孔直径、钻进深度等关键参数,从技术应用和实际施工的角度建立起建筑桩基工程的保证体系,以确保对建筑桩基工程沉降进行防范,在施工上做好对建筑桩基工程沉降的干预。另一方面,应该做好对钻机、钻头、注浆泵等关键设备的控制。要结合设备的技术要求使钻进能够顺利进行,在提高效率的同时确保建筑桩基能够迅速沉桩,达到规定的技术性能。
3单桩的沉降分析计算
本文主要分析了建筑工程桩基施工中的单桩沉降分析计算,实际上群桩沉降的分析计算,但是单桩沉降的分析计算是比较常见,也是应用比较普遍的,所以我们在文章中主要对单桩的沉降分析计算进行简要的分析和阐述。
3.1荷载传递分析法
荷载传递分析法是单桩荷载一变形分析最常用的一种方法,这种方法是从规定的荷载变形传递方式来计算桩对荷载的反应。其基本的概念是:将桩离散为一系列等长的桩段(弹性单元),每一桩段与土之间的联系用非线性弹簧来模拟,桩端处土体也用非线性弹簧与桩端联系。在运用荷载传递曲线中,该法假定任意点的桩位移仅与那一点的摩阻力有关,而与桩其它位置的摩阻力无关,故没有考虑土体的连续性,所以对分析桩群的荷载沉降关系是不合适的。
3.2剪切变形传递法
Cooke(1974)提出了摩擦桩荷载传递的物理模型,该模型为了简化计算,作了一系列假定并认为:当荷载水平p/pu较小时,桩在轴向荷载尸作用下沉降较小,桩土之间不产生相对位移,亦即桩沉降时周围土体亦随之产生剪切变形,剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周围土体中;摩擦桩一般在工作荷载作用时,桩端承担的荷载比例较小,沉降主要是由桩侧传递的荷载所引起。
3.3弹性理论法
弹性理论法是对桩土系统用弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与位移之间的关系,进而得到桩对土,土对桩,桩对桩以及土对土的共同作用模式。以弹性理论法为根据发展出一些计算单桩沉降的方法,这些解法虽略有不同,但一般都基于桩的位移与临近土位移的协调条件,为此,借助于轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移,又应用荷载作用于半无限体内某一点所产生的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。由于弹性理论假定桩土界面普遍满足弹性即界面不发生滑移这一条件,沿界面诸相邻点的桩位移应与土位移相等,由此即可求得桩身摩阻力和桩端阻力的分布,并进而求得桩的位移分布。
3.4单向压缩分层总和法
单向压缩分层总和法就是根据各土层的参数分别计算各层的沉降后总和求得总的沉降量。这种浅基础的最终沉降量的常用计算方法在桩基设计中,主要用于大直径的的单桩(墩),考虑到其桩侧阻力的荷载分担比相对较小,桩端底面积大且其荷载分担比也较大,因此可仿照扩展基础采用单向压缩分层总和法计算沉降。当用以计算深基沉降的其它条件相同时,用明氏应力分布求得的最终沉降与实侧推算结果较为接近;而用布氏公式算得的值要比实测值大1/2至1/3,并且给出的实用应办计算公式及附加应力系数表格。用分层总和法分析单桩沉降时,要考虑压缩层的计算深度,或按照一些实用的经验公式确定。
结束语
在建筑工程施工的过程中,桩基施工是非常重要的一部分,而在施工过程中,其质量和水平可能会受到多种因素的影响,这些因素主要有设计、地质材料、以及结构等多个方面的影响,建筑桩基施工的过程中非常容易出现的一个问题就是沉降问题,这一问题如果得不到有效的控制,就会对整个工程的安全性和稳定性产生非常不利的影响,甚至还会使得整个建筑彻底倒塌,造成严重的经济和人员损失,所以在建筑施工的过程中,一定要对桩基沉降问题予以关注,同时还要针对问题的成因找到合适的解决办法,只有这样,建筑工程的安全性和稳定性才能得以充分的提升。
参考文献
[1]赵明华,邹丹,邹新军.群桩沉降计算的荷载传递法[J].工程力学,2006(7).
[2]杨桦,杨敏.荷载传递法研究单桩荷载-沉降关系进展综述[J].地下空间与工程学报,2006(1).
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