亚洲成AV美人妻在线|麻豆网站在线在线观看|在线观看视频cao|国产精品黄片观看视频|婷婷免费AV视频专区第一页|亚洲免费作爱视频|中国性生活黄色视频|AV亚洲成人在线|日韩黄色A片免费看|岛国三级av哪里看

摘 要：當(dāng)建筑高低層荷載差異較大且位于同一基礎(chǔ)底板上時(shí)，尤其當(dāng)基底持力層土質(zhì)為深厚或不均勻軟粘土層時(shí)，差異沉降問題就顯得尤為突出。本文基于變形控制，在北京海淀區(qū)某工程地基基礎(chǔ)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)中采用PSFIA分析軟件進(jìn)行地基與基礎(chǔ)協(xié)同作用分析，最終實(shí)現(xiàn)了部分鉆孔灌注樁樁基方案到CFG樁地基處理方案的優(yōu)化，部分鉆孔灌注樁方案布樁方式的優(yōu)化以及基礎(chǔ)底板厚度變薄的優(yōu)化等，在保障工程安全的基礎(chǔ)上大幅節(jié)約工程造價(jià)，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：差異沉降；優(yōu)化；地基基礎(chǔ)方案
1 引言
　　隨著近年來中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市迎來大規(guī)模的土地開發(fā)，高層、超高層建筑或建筑群亦隨著城市建設(shè)的潮流如雨后春筍般，遍地崛起。這些建筑或建筑群普遍具有體型復(fù)雜多變、高低層錯(cuò)落、埋深較大、荷載不均勻等特點(diǎn)[1]。當(dāng)高低層位于同一基礎(chǔ)底板上，而受壓層為深厚或不均勻的軟粘土層時(shí)，差異沉降問題會(huì)非常突出，此時(shí)地基基礎(chǔ)方案的合理選擇就至關(guān)重要，直接影響到工程安全。而在保證工程安全的前提下，盡可能節(jié)約工程造價(jià)是建設(shè)單位及設(shè)計(jì)單位共同關(guān)注的問題。
　　本文基于變形控制的原則，應(yīng)用“PSFIA”專業(yè)分析軟件，在對(duì)北京海淀某工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案充分分析的基礎(chǔ)上，從多方面優(yōu)化了初始地基基礎(chǔ)方案，較大程度的節(jié)約了工程造價(jià)，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
2 建筑概況
　　本文分析的項(xiàng)目位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村永豐高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地內(nèi)。由A區(qū)、B區(qū)兩個(gè)建筑群的7棟主樓及與其相連的裙房、純地下部分組成，總建筑面積為204281m2?；A(chǔ)形式擬采用平板式筏基，各建筑部分均位于同一基礎(chǔ)底板上。建筑設(shè)計(jì)條件詳見表1。 　　分析該項(xiàng)目的初始地基基礎(chǔ)方案，B區(qū)的B2、B3樓均可調(diào)整樁基方案為CFG樁復(fù)合地基方案，而A區(qū)A3樓及B區(qū)的B1樓也有可能實(shí)現(xiàn)CFG樁復(fù)合地基。
　　因此，優(yōu)化分析的目標(biāo)為以下幾個(gè)方面： 1、進(jìn)行CFG樁地基處理設(shè)計(jì)，調(diào)整樁長(zhǎng)、樁間距，優(yōu)化CFG樁設(shè)計(jì)方案；2、調(diào)整鉆孔灌注樁方案，從樁長(zhǎng)、樁間距等方面進(jìn)行優(yōu)化；3、優(yōu)化基礎(chǔ)筏板方案，調(diào)整厚板的范圍及板厚；4、進(jìn)行后澆帶的優(yōu)化，調(diào)整后澆帶位置。
　　最終通過地基與基礎(chǔ)協(xié)同計(jì)算分析，計(jì)算各種地基基礎(chǔ)方案的沉降量，比選地基基礎(chǔ)方案，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　4.3 地基基礎(chǔ)方案優(yōu)化的控制依據(jù)
　　如前所述，差異沉降問題是本工程的核心問題，因此，本工程地基基礎(chǔ)方案優(yōu)化應(yīng)該在滿足承載力要求的前提下，以變形控制為依據(jù)[3]。
　　本文將采用“PSFIA”分析軟件，通過地基與基礎(chǔ)協(xié)同計(jì)算分析，對(duì)該地塊采用地基形式、地基處理方式、基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)優(yōu)化方案等有深入分析和論證，提供有利于節(jié)約成本，縮減工期的最終地基基礎(chǔ)方案。
5 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工具
　　PSFIA方法是以大量實(shí)測(cè)資料為背景，采用樁—土—基礎(chǔ)共同作用原理，引入樁端刺入變形概念，并提供定量計(jì)算刺入變形的參數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，是一種既有先進(jìn)理論為基礎(chǔ)，又融進(jìn)了地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的實(shí)用分析方法。該方法不僅可用于天然地基工程沉降分析、樁基工程沉降分析，還可用來分析部分采用樁基、部分采用天然地基的高低層建筑的沉降和差異沉降分布情況[4]。
　　5.1 PSFIA方法的簡(jiǎn)單原理
　　PSFIA方法是根據(jù)建筑物基礎(chǔ)形式，采用梁板有限元法建立反映基礎(chǔ)作用荷載和位移關(guān)系的基礎(chǔ)剛度矩陣，根據(jù)各計(jì)算節(jié)點(diǎn)的地層情況。按照布辛奈斯克(Boussinesq)和明德林(Mindlin)應(yīng)力假設(shè)，采用分層總和法建立起地基柔度矩陣，從而列出地基沉降與基底反力的關(guān)系式。按照地基與基礎(chǔ)共同作用的原理，假設(shè)在各節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)與地基的變形協(xié)調(diào)一致，由此獲得以節(jié)點(diǎn)位移為未知數(shù)的協(xié)同方程，采用非耦合逐次逼近法求解節(jié)點(diǎn)位移，然后計(jì)算出各單元節(jié)點(diǎn)內(nèi)力及基底反力。
　　5.2 PSFIA方法的特點(diǎn)
　　PSFIA方法在現(xiàn)場(chǎng)足尺試驗(yàn)與測(cè)試的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了分析模型的研究、數(shù)值方法的應(yīng)用和大量工程實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，提出了一種實(shí)用簡(jiǎn)便的分析樁基工程的變形方法。該方法采用共同作用的分析原理，考慮樁—土—基礎(chǔ)(承臺(tái))的變形協(xié)調(diào)以及樁的非線性刺入變形，可以充分地反映荷載分布、地基土層變化、基礎(chǔ)剛度調(diào)整、樁間土荷載分擔(dān)、樁端刺入變形、群樁效應(yīng)等諸多因素的影響。采用增量法分多個(gè)荷載階段計(jì)算，可擬合施工過程，反映在不同荷載階段時(shí)地基土的變形差異；還能模擬高層主樓與周圍裙房之間所設(shè)置的施工后澆縫澆灌前后基礎(chǔ)剛度的變化，反映后澆縫對(duì)高低層建筑變形與整體內(nèi)力的影響，從而可判斷設(shè)置施工后澆縫的必要性以及澆灌時(shí)間；采用基底總壓力計(jì)算建筑物總沉降，可用于補(bǔ)償或超補(bǔ)償?shù)牡蛯踊蚣兊叵陆ㄖ某两倒浪?。由于用大量工程?shí)測(cè)沉降資料進(jìn)行“反演”，獲取相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，估算的沉降分布情況與實(shí)際較為接近，具有較高的可靠性。
6 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化過程
　　6.1 計(jì)算模型及計(jì)算工況
　　建筑物范圍內(nèi)按主要的平面軸網(wǎng)布置計(jì)算網(wǎng)格，共設(shè)置節(jié)點(diǎn)406個(gè)；采用4節(jié)點(diǎn)矩形和3節(jié)點(diǎn)的三角形板單元模擬基礎(chǔ)底板，設(shè)置板單元 376個(gè)，梁?jiǎn)卧?26個(gè)；在擬建建筑物范圍內(nèi)地層劃分為84個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)根據(jù)土質(zhì)隨深度變化的情況，將基底以下的土層分為35層，每層土質(zhì)參數(shù)除按勘察報(bào)告提供的土試與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試指標(biāo)確定外，經(jīng)CFG樁處理的土層按復(fù)合模量計(jì)算，其它所缺的非線性參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。
　　分兩個(gè)階段加荷：第一加荷階段為沉降后澆帶尚未澆灌，沉降后澆帶兩側(cè)的結(jié)構(gòu)相互脫離，各主樓及裙房、純地下部分取總荷載的70％作為計(jì)算荷載計(jì)算沉降；第二加荷階段為沉降后澆帶已澆灌，沉降后澆帶兩側(cè)的結(jié)構(gòu)連在一起，各主樓及裙房、純地下部分
取總荷載的70％作為計(jì)算荷載計(jì)算沉降。將第一和第二加荷階段計(jì)算所得的沉降累加，獲得最后結(jié)果。
　　6.2 地基基礎(chǔ)方案調(diào)整
　　本工程地基基礎(chǔ)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)分為三次進(jìn)行。
　　首次分析是在初步優(yōu)化原地基基礎(chǔ)方案（A1~A3樓、B1~B3樓均采用抗壓樁方案、A4樓及地下車庫(kù)部分采用抗拔樁方案）的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，A1樓采用鉆孔灌注樁抗壓樁方案、A2、A3、B1~B3樓均采用CFG樁復(fù)合地基方案、A4樓及地下車庫(kù)部分采用抗拔樁方案基本可行；建議對(duì)A1樓鉆孔灌注樁抗壓樁方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)（樁長(zhǎng)、樁間距）并對(duì)CFG樁方案進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，調(diào)整后澆帶位置。
　　根據(jù)優(yōu)化后的地基基礎(chǔ)方案進(jìn)行了第二次計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明：A2、A3樓采用CFG樁復(fù)合地基方案，雖然承載力可以滿足設(shè)計(jì)要求，局部高低層差異沉降不能滿足相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。
　　進(jìn)一步調(diào)整設(shè)計(jì)方案，A2、A3樓采用鉆孔灌注樁抗壓樁方案，同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)底板尺寸進(jìn)行優(yōu)化，板厚由2.0m調(diào)整為1.8m且厚板范圍相應(yīng)減小，設(shè)計(jì)方案優(yōu)化完成之后，進(jìn)行第三次計(jì)算分析并進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，結(jié)果表明，最終優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案是合理且經(jīng)濟(jì)的。最終優(yōu)化的地基基礎(chǔ)方案見“圖2 最終樁位及筏板分界示意”，協(xié)同分析成果見“圖3 總沉降分布示意”。 7 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)成果
　　擬建工程主樓與裙房、純地下車庫(kù)置于同一基礎(chǔ)底板之上，雖然荷載相差較大，且地下水位較高，但由于采用了天然地基+抗壓樁+CFG樁+抗拔樁+筏板基礎(chǔ)，不僅減少了擬建建筑物自身的沉降量，而且使主樓與裙房、地下車庫(kù)之間的差異沉降得到有效控制。 　　表3、表4分別給出了擬建工程基礎(chǔ)方案及地基方案優(yōu)化前后的經(jīng)濟(jì)對(duì)比。通過對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出，最終優(yōu)化的樁基及CFG樁地基方案較初始樁基方案節(jié)約混凝土方量11846.65m3，為初始地基方案混凝土量的34.6%；最終優(yōu)化的基礎(chǔ)筏板方案較初始基礎(chǔ)筏板方案節(jié)約混凝土量8326.11m3，為初始基礎(chǔ)方案所耗混凝土量的20.1%。節(jié)約工程總造價(jià)約3000萬余元。
　　截止本文發(fā)稿，該工程已施工至結(jié)構(gòu)到頂。施工過程中沉降觀測(cè)資料表明，沉降分布趨勢(shì)與沉降量與本文預(yù)測(cè)基本吻合，同時(shí)表明本文優(yōu)化設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)方案是安全可靠的。 　　注：1、表中鉆孔灌注樁及CFG樁方量計(jì)算均未考慮保護(hù)樁長(zhǎng)；
　　　　2、優(yōu)化的地基方案將CFG樁方量和混凝土方量合并統(tǒng)計(jì)。

參考文獻(xiàn)
　　[1] 于瑋，張乃瑞．北京豐聯(lián)廣場(chǎng)大廈高低層差異沉降分析[A]．第五屆全國(guó)巖土工程實(shí)錄交流會(huì)巖土工程實(shí)錄集[C]，北京：兵器工業(yè)出版社，1999年．123-126
　　[2] 顧國(guó)榮，張劍鋒，桂業(yè)琨等. 樁基優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工新技術(shù)[M]. 北京: 人民交通出版社, 2011.2.
　　[3] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007—2002) [M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002年． 26-30
　　[4] 唐建華，沈?yàn)I等．樁、土與基礎(chǔ)共同作用分析方法的研究與應(yīng)用[A] ．第二屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C]．科學(xué)出版社：北京，2006．573-578