桩基础技术论文范文

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2建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

2．1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中，桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化，确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中，需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素，这些因素影响着桩基础的施工质量，因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素，因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算，并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素，在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短，采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长，可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。

2．2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分，桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂，对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题，建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力，这样的措施操作简单，而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下，可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况，就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求，需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。

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1.1.1工艺流程基础桩成桩采用“水下灌注”工艺。工艺流程：放桩位线、埋设护筒钢筋笼制作、验收钻机就位、技术人员复测制备泥浆旋挖成孔验孔、清孔下放钢筋笼下放导管（或二次清孔）灌注混凝土灌注后的工作。

1.1.2施工后工作本工程工程桩处于地下，采用地温养护。桩身灌注后，要对孔口进行覆盖，由于桩顶虚孔内存在后注浆管，施工过程中要加强对后注浆管的保护。

1.2抗浮锚杆施工

1.2.1施工方法抗浮锚杆施工工序如下：

1.2.2施工注意事项1）锚杆体应无损伤。2）锚杆体的选择试验(基本试验、验收试验)，质量的要求等，应严格按有关规范、规程进行，禁止盲目操作，以免发生危险。3）锚孔内的水泥浆应有足够的养护时间，在养护期内不得移动锚杆。

1.3土方施工与基础桩及抗浮锚杆施工的协调配合基础桩、抗浮锚杆施工需要土方配合的有如下方面：（1）土方开挖至基础桩、抗浮桩（锚杆）施工保护层工作面后暂停施工，待基础桩、抗浮桩（锚杆）施工完毕后，进行相关土方开挖的后续施工。（2）桩基础、抗浮锚杆施工过程中产生的钻孔出土、桩间土及时外运，以免影响基础桩和抗浮锚杆的施工。

2施工质量管理措施

2.1质量保证体系我公司根据项目部职能安排，制定相关责任人员的职责，严格把关，并根据各工序的质量控制措施考核项目部成员，严格保证工程质量。

2.2施工质量保证措施（1）施工前，根据质量保证体系，实行质量责任制，并向所有的施工人员贯彻施工方案。（2）在施工过程中，完善工序控制，严格做好施工记录、隐蔽工程检查记录，把好质量关。（3）施工中严格遵守施工图纸与国家有关规范；监督各工序、各工种的技术管理落实情况。（4）对原材料作到及时进场，及时检验，及时报验，不合格的材料、设备及时退场，不准使用。（5）施工技术资料，严格按照北京市住房和城乡建设委员会、北京市质量技术监督局联合颁发的《建筑工程资料管理规程》(DB11/T695-2009)的相关规定进行整理、保存、报验、归档。

3工程紧急预案

当工程施工过程中出现以下情况：钻孔时出现塌孔；灌注混凝土时发生堵管；灌注混凝土时导管发生漏水；首次灌注量未能埋住导管，则需要及时停止原计划，按预案执行。

3.1预控方案

3.1.1组织措施项目人员在施工中多与设计单位、监理单位配合，虚心接受指导，作到勤跑、勤问、勤沟通、勤改正、勤总结，加强过程控制，作好质量预控。（1）施工前应多掌握工程前期所有有益信息。（2）施工前组织骨干技术、管理、财务人员编制、掌握相关施工组织设计、资金计划，作到计划在前、实施在后、过程监督、事后总结。（3）安排施工人员24小时值班，出现意外及时汇报，以便及时处理，及时解决。（4）施工后期处于雨季时，在施工过程中应加强雨水围挡、外排工作。

3.1.2技术措施（1）混凝土配合比中水灰比控制在0.5～O.6，砂率应在40％以上，粗骨料最大粒径应小于40mm，混凝土坍落度控制在18～22cm，要有良好的流动性、和易性，用料上优先采用中粗砂，级配较好的卵石。（2）基础桩成孔施工过程中，遇到中雨以上的暴雨天气，成孔工作可以暂停，但必须保证孔内泥浆的稠度，防止雨水混入稀释护壁泥浆，造成塌孔；（3）基础桩灌注混凝土过程中，遇到中雨以上的天气，必须采取遮雨措施，保证混凝土水灰比不受影响，保证水下灌注混凝土过程的连续，防止灌注过程中断造成断桩。（4）灌注混凝土过程中发生堵管，采用敲击导管管箍，将混凝土震落，或提升导管（保证导管最小埋如混凝土中深度不小于2.0m）。如无效，则采用“二次插管法”处理。

3.2质量事故处理措施质量事故一般有：灌注桩断桩；出现灌注桩后压浆施工失败；业主、监理单位认为需要的其他紧急情况等。

3.2.1断桩因意外原因造成断桩，及时与设计单位沟通，并制定补救措施上报给监理、设计单位，补救措施一般如下：移位后在原位桩旁边补桩；加强相临桩，分担上部荷载；事故桩桩体钻孔，高压注浆补强。

3.2.2后压浆处理（1）如桩中一根压浆管堵塞无法打开，其注浆量由另一根压浆管压入；（2）如一根桩压浆量不足，可由邻近桩或同一承台桩压入；（3）如一根桩的压浆管全部阻塞，可在桩侧钻孔，补埋压浆管进行补强。

3.2.3应急过程中人员组织措施（1）人员安排。出现紧急事故，由项目经理、技术负责人2小时内汇报给项目经理及职能部门领导，全部到现场，安排指挥抢救工作；（2）技术措施。根据不同的事故分类，制定相应的解决措施，将损失降低到最低程度。（3）信息措施。加强监测力度，施工观测工作必须设专人连续进行，观测仪器应统一，不得随意换人、换仪器。（4）管理措施。由项目总工程师对各种紧急方案、处理措施把关；由项目经理调配工程急需的各种资源。

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中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市化进程的快速推进，我国建筑行业自身获得了迅猛发展。建筑施工技术，尤其是建筑桩基施工技术取得了明显进步。随着智能化技术的发展，人们对建筑施工的质量要求越来越高。建筑桩基施工是保证建筑施工质量的关键，加强建筑桩基施工技术的研究就成为了施工企业的必然选择。

建筑桩基施工是建筑工程中的重要环节，它是建筑施工的第一步，同时也是最为重要的一步。建筑桩基施工质量直接关系到整个建筑工程的质量。建筑桩基施工是基础工程，众所周知在建筑施工中基础工程的重要，加强建筑桩基施工技术的研究是保证建筑工程质量的关键。在建筑桩基施工中经常会遇到许多问题，解决这些问题能够保证建筑工程顺利完工，同时也可以提升建筑工程的整体性能。笔者将重点探讨在桩基施工中遇到的技术难题并提出相应的对策。

1建筑桩基施工概述

建筑桩基施工是一种具有悠久历史施工工种，它是建筑工程中不可缺少的环节。桩工技术在几千的发展中也取得了很大进步。目前，不管是桩基材料，桩类型，还是施工方法与传统相比都发生了很大变化。随着城市化进程的不断加快，建筑桩基施工技术也取得了明显进步，它逐渐形成了具备现代化基础的工程体系。

在建筑施工中大量采用桩基可以减少工作量，同时节省了材料消耗。桩基具有很高的竖向单桩承载以及群桩承载力，桩基能够承担高层建筑的竖向荷载。同时桩基还具备很强的竖向单桩刚度。在自身承载较重负荷的前提下，不会产生不均匀沉降。桩基这种性能可以保证建筑物不会发生超过允许范围的倾斜。正是因为这种性能，桩基可以用来抵御风吹日晒，性能优良的桩基，在地震中也不会有太大损害。桩基还有一个作用就是保证高层建筑抗倾覆稳定性，说白了就是增强建筑物的稳定性。

在建筑桩基施工中经常要把桩基穿过可液化土层。只有穿过可液化土层才能支撑稳定的坚实涂层以及基岩。当建筑物所在地区发生地震后，由于桩基自身具有足够的抗压以及抗拔承载能力，因而它能确保建筑物不会发生过大倾斜。当然有一个前提，是要保证桩基自身的质量。只有在充分保证桩基自身的性能，才能真正保证建筑桩基施工的质量。这是建筑桩基施工的第一步。桩基施工无论是对于高层建筑还是道路施工来说都有很重要的影响。加强桩基施工的质量控制是保证整个工程质量的前提。基础不牢，地动山摇。这句古话，充分向我们说明了建筑桩基施工的重要性。加强建筑桩基施工质量控制，首先要做到的就是保证桩基自身的质量与性能。这是做好建筑桩基施工的第一步。

2建筑桩基施工的基本步骤

上文提到了建筑桩基施工的重要性，并且指出了建筑桩基自身的质量性能和建筑整体质量有着很紧密的联系，建筑桩基施工质量如何很大程度上取决于建筑桩基自身的质量。在充分意识到桩基自身质量的重要性后，我们再来了解一下建筑桩基施工的基本步骤。

建筑桩基施工是建筑施工中的重要环节，其自身又包含多个步骤，但总体上可以把这多个步骤，大致分为两步：一是建筑桩基施工前的各项准备工作，二是沉桩阶段。做好建筑桩基施工前的准备工作是保证施工进度顺利完工的关键，同时也是保证工程质量的关键。在建筑桩基施工中，从某种意义上说，施工前的准备阶段甚至比沉桩阶段还重要。下面，笔者就来详细论述这两个阶段。

2.1施工前的准备阶段

一如上文所述，建筑桩基施工前的准备阶段，在某种程度上甚至比施工本身还重要。所谓施工前的准备阶段，一般意义上主要是包括四个方面的内容：一是对桩基现场进行全面的勘察，二是对施工设备尤其是机械设备的准备，三是技术准备，四是现场准备。接下来笔者就来详细论述这四个方面的准备工作。

对工地现场的全面勘察。建筑桩基施工的方法的确定，设备的选用全依赖于对现场工地的全面勘察。对工地现场的全面勘察是进行建筑桩基施工的基础。针对建筑施工现场的全面勘察主要内容包括：对施工现场的地形、水利、天气等基本自然条件的勘察；对施工现场成桩深度的图纸勘察，要精确掌握各种物理性指标；对邻近建筑物的位置、距离、现状、使用用途的考察；要对建筑物整体的电气设备、电气线路的布局，地下管线的布局、埋置深度、结构等要精确把握；要对建筑物各种人为以及自然地质现象，例如地震、爆炸等现象的充分把握。以上提到的只是其中的一部分，具体的勘察内容要结合施工现场的具体要求来确定。

机械准备。建筑桩基施工主要是要通过机械设备来完成的。针对机械设备的准备也是施工前准备工作的重要内容。施工人员在选用机械设备的时候，要根据设计的桩型，结合施工现场的土质状况来进行选择。在建筑桩基施工中常见的机械设备时候螺旋钻机和震动沉管钻机。这两种设备的是桩基施工中最为典型的设备。我们在选择石碑的时候就是要根据施工现场的实际情况来进行选取。施工人员必须要对这两种设备的基本性能以及使用条件了如指掌。螺旋钻机主要适用于水位以上的粉土、沙土、膨胀土中，而震动沉管钻机主要适用于那些淤泥之中，最为典型的是粘土，素填土。两种机械的直径也呈现出各自不同的特点。螺旋钻机的直径一般要求在300到1000毫米，相反震动沉管钻机的直径要求是保持在400毫米左右。具体选择哪种机型要根据施工现场的实际情况来进行选取。

技术准备。技术准备主要指的是在施工前必须要编制施工方案，确定施工方法，施工顺序，邻近建筑物的保护措施等主要内容。施工进度的规划，劳动力需求的确定，各种材料设备的需求计划。这些内容是在施工前必须要考虑的因素。现场准备。现场准备主要指的是在施工前，必须要保证场地平整。高层建筑物的桩基一般要密布。在施工前，尤其是各种机械设备进入施工现场前，首先要多工地现场进行平整。这样做主要是为了保证桩基的垂直度。成桩之前，要专门对施工现场的各种障碍物进行清理处理，对那些施工区域内的电杆、跨越施工区的电线，以及旧建筑等障碍物要及时清除。只有各种障碍物清除干净才能保证建筑桩基施工的顺利实行。

2.2沉桩阶段

沉桩阶段是正式施工阶段，这是建筑桩基施工的主要步骤，施工人员在进行桩基沉桩的时候，一般有两个步骤，一是灌注沉桩，二是预制混凝土桩与刚装沉桩。这两个步骤构成了一个完整的桩基施工过程。我们要加强桩基质量控制就必须要从这两个步骤下手，加强对这两个步骤的监督。

3建筑桩基施工中的常见质量问题以及对策

在建筑桩基施工中经常会遇到许多问题，解决好这些问题是保证桩基施工质量的关键。在施工中常常会遇见的问题主要有两个：一是单桩承载力不符合规范。二是桩倾斜过大。单桩承载能力低于规范主要是有这几个原因造成的：一是桩坑沉入深度不够；二是贯入度太大；三是桩倾斜过大。桩倾斜过大的原因主要由于以下几个原因造成的：一是预制桩质量差，预制桩质量差主要体现在桩顶面发生了倾斜；二是桩基在安装过程中安装位置不对，框架与地面的角度不是按照规范形成垂直关系，而出现了一定程度的倾斜；三是桩距过小的原因。

针对以上质量问题，我们主要采用两种方法来应对：一是补送结合法。在建筑华族昂及施工中可能在接桩的过程中发生节点脱开的情况，针对这种情况我们采取补送结合的方式。首先要做的是把节头顶紧，如果桩实在不够长的话，那么其次要做到就是适当补长。二是补桩法。补桩法有两种方式，一是桩基承台前进行补桩，二是在地下室补桩。

随着我国城市化进程的不断加快，我国建筑行业的迅速发展带动了我国建筑施工技术，尤其是建筑桩基施工技术的发展，在建筑施工过程中建筑桩基施工是其中的重点内容。建筑桩基施工的质量直接关系到建筑施工的整体质量。我们必须对建筑桩基施工技术保持高度重视，要加强建筑桩基施工质量控制。要针对施工常见的单桩承载能力偏低以及桩倾斜过大的问题，要专门采取补桩法以及补送结合法。

参考文献：

[1]彭圣浩．建筑工程质量通病防治手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002．

[2]陈希哲.土力学地基基础[M].北京：清华大学出版社，2004．

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以往汽轮发电机组采用的是有垫铁安装工艺，但在实践过程中，逐渐发现有着较多的问题和缺点，安装难度较大，并且不利于调整，时间久后，垫铁还容易受到腐蚀，这样会严重影响到机组的安全运行。针对这种情况，大部分汽轮机厂商已经将无垫铁安装工艺应用到600MW汽轮发电机组中来。

1 无垫铁安装与有垫铁安装的比较

一是有垫铁安装法：这种安装方法比较的传统，主要是将垫铁放置于设备底座同基础表面年，以便调整设备标高和水平，向基础传递设备重量和载荷，并且将一定的空隙留置于设备底面和基础平面之间，这样二次灌浆工序就可以顺利进行。但是这种方法存在着很多的去诶单，因为二次灌浆层只可以对垫铁进行保护，但是却无法承受低荷载，并且垫铁有着十分粗糙的表面，那么接触效果较差。垫铁效果有着不均匀的压力，那么就不容易维持基础和设备的安装精度。如果有动负荷产生于设备运行过程中，就会有永久性变形发生于垫铁中，影响到安装精度。

二是无垫铁安装法：目前，在机械设备安装领域内，已经开始广泛应用这种新型的安装技术。主要是利用斜铁器、千斤顶以及其他的工具来调整设备的水平和标高，之后利用混凝土来进行二次灌浆工序，完成了养护工作之后，拆除斜铁器、千斤顶等，并且补灌这部分空间。采用无垫铁安装技术，可以对有垫铁安装技术中存在的问题进行有效解决，并且还具有其他的优点，设备底座可以牢固的粘结基础，因此基础部门就有着较为均匀的受力，设备安装的稳定性也可以得到保证。

2 600MW汽轮发电机组无垫铁安装工艺

一是对混凝土的基础表面进行凿毛时，需要凿掉混凝土基础中的不稳定层，测量并校准汽轮机的中心高度和所凿基础的标高，保证所凿基础的稳固性，并严格控制其平均粗糙度，基本在20毫米左右。

二是要清理凿毛之后混凝土基础的表面，将灰尘、凿屑等清理干净。

三是在制作和安装灌浆模盒时，需要依据基架厚度、顶部设计标高以及基础混凝土凿毛后的标高来计算水泥垫块大致高度，在加工模盒时，将这些数据作为参考，并且要充分考虑基架的高度；结合汽轮机厂提供的水泥垫块分布图，合理定位基础混凝土表面的水泥垫块，按照所划定的位置来安装各个灌浆模盒，使用灰浆对模盒进行密封和固定，测量同侧基架首尾地脚螺栓的标高，做好标记，标记处用线连接起来以便统一调整模盒高度。使用双面胶粘贴基架和灌浆模盒之间的接触处，用角尺测量，确定双面胶需要粘贴的层数和高度，通常双面胶厚度达到4层左右。

四是在基架就位之前，需要认真清洗基架底面，同时将基架底部螺钉调整至最大高度。由于螺钉与混凝土是点接触，可能会使基架的调整受到影响，所以需要加工小垫块置放在混凝土和调整螺栓之间，以方便基架的找平工作。要用砂浆来固定垫块底部。

五是调整基架的标高及水平，在调整的过程中，可以使用水连通管、水准仪以及百分表等仪器仪表。其中，使用水准仪来测量基架的标高，使用合像水平仪来调整单块基架的水平，而基架同非基架间相对标高的找平工序则需要通过水连通管和百分表来配合完成。

六是要保养好混凝土基础面，因为混凝土基础有着较强的吸水性，因此在灌注灌浆料之前，需要对基础进行喷水保养，控制时间为一天左右，在养护期间，要保证其有足够的湿润度。另外，在灌浆料灌注前，要使用压缩空气和抹布去除掉混凝土基础表面的游离水，保证没有油、灰尘或者其他物质等粘附于模板以及螺栓孔中。

七是使用搅拌机来搅拌灌浆料。搅拌时，需要依据准备加入灌浆料的重量，然后利用量杯来量好需要加入的水，在提桶中加入百分之八十的水量，倒入灌浆料，进行充分的搅拌。在搅拌的过程中，向桶内加入剩余的水，经过九十秒的搅拌之后，灰浆就变得均匀和稳定。每隔30秒，就需要变换搅拌机的开关，这样可以将灰浆中的空气有效地排放出来。灰浆进行灌注时，首层灌注需要连续进行，要保证灌注灰浆的水平性。通常情况下，在首层灌注后的30分钟左右，再进行第二层灌注，一直到出口和浇筑口都溢出了灰浆为止。养护水泥灰浆时，需要严格控制它的温度和模板温度，同时在浇筑口和溢出口的灰浆上敷设一层塑料薄膜用以隔离空气。灌浆后第三天，可以拆除基架，结合相关养护要求，需要松开基架地脚螺栓螺母，再吊开基架。拆除基架之后，需要继续养护已经硬化的水泥垫块。

八是养护期满三天之后，就需要将模板给拆除掉；在模板拆除的过程中，利用铅锤对台班上表面及侧表面进行轻轻的敲击，台板松动之后，将台板和模板给移除掉，然后仔细清理灰浆垫块周围的无用灰浆，利用湿布来盖上垫块；将水分洒在垫块和基础上，促使其达到饱和状态，并且维持一周的湿润状态，在拆卸的过程中，不能够将外力施加到灌浆垫块上。另外，还需要做好灌浆层的检查工作，对灌浆层和基础表面的附着力进行检查，并且利用铅锤来进行锤击检查，如果有脱层或者粘结不良的问题存在于灌浆层和基础之间，那么就需要将灌浆层给凿掉，并且重新进行灌浆。其次是接触检查，利用锉刀或者角磨机来对垫块的锐边进行倒角，然后对台班和垫块的接触情况进行检查，一般在检查过程中，将涂红丹粉的方法应用过来，要控制接触面积在百分之八十以上，并且足够的均匀，如果有着太多的气泡，或者混凝土灌实程度不符合要求，那么就需要砸掉存在着缺陷的混凝土垫块，之后重新浇灌。

3 结语

通过上文的分析我们可以得知，随着时代的发展，如今已经开始广泛地将无垫铁安装技术应用到600MW汽轮发电机组安装中，这是因为其具有一系列的优势。在具体的实践过程中，需要严格依据相关的要求和规定来进行，控制每一个环节的质量，保证600MW汽轮发电机组的正常稳定运行。本文简要分析了600MW汽轮发电机组无垫铁安装技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

[1]朱瑞斌.柳州电厂2*200MW汽轮发电机组安装中无垫铁施工新工艺的应用[J].广西电力建设科技信息,2002(1).

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装演设计专业是一门实践性很强的学科，对于懂理论能实践的同仁来说体会更深。高等院校艺术设计装演专业，是培养包装设计人才，必须有很强的动手能力、创新思维能力及敏锐的视觉感受和开拓市场的能力，符合知识经济时代的需求。这就要求我们在授课过程中不能按传统的教学方式进行，仅仅依靠教科书进行课堂教学及课后作业练习。随着我国加人世贸组织以及全球经济一体化的不断推进，商品经济高速发展，商家及消费者对包装的各方面要求越来越高，培养的学生走出校门就可能与发达国家或地区的学生面对面竞争，如果不按国际性人才标准来培养学生，不具备国际文化视野，又没有深厚的民族文化根底，将成为竞争的弱势群体被淘汰出局。

我在高等艺术院校搞教学工作，从学生时期就与广告、装演、印刷设计等行业密切接触，课余时间一直为当地一些知名企业服务，深谙包装、设计、印刷的各个环节与操作流程，加之长期的学习和积累，摸索了一点切实可行的教学方法。WWw.133229.coM有关装满设计的许多方面更新特快，往往我们刚接触到一种新的设计理念、新的制作方法、或新材料、新工艺等，却同时已经被更发达更超前的国家或地区淘汰或视为落伍，因此，我们更应该多交流经验，多沟通信息，为提高我们的高等艺术设计教育共同努力。以下是我对装演设计教学的一点感受和探索，分别从三个方面来谈。

1树立明确的学习目标、激发强烈的学习热情

据悉，国家经贸委批准在我国筹建亚洲包装中心，加强国内外包装企业的合资与合作，促进中国包装业加快整合，增强竞争力，为我国包装业走向国际市场，获得国际信息，参与国际竞争，融人世界经济搭建平台。在这种大环境之下，我们的装演设计教学也要顺应经济全球化的趋势，突出专业技术特色、提高应用能力、加强设计文化的积累。教师首先有明确的培养方向，才能给学生指明学习目标。让学生明确，装演设计行业可为我国商品经济的可持续发展及生态环境保护提供强大的精神动力和智力支持。我国经济的发展需要装演设计贡献一份力量。设计师，越来越受到人们的尊敬。这是一个令人自豪、让人羡慕的行业，充满了挑战性和创造性。包装设计已经为我们的生活带来很多便捷和舒适。那些贴近消费者和市场的优秀设计，为人民生活和国家经济建设做出很大的贡献。为了提高我们的装演设计整体实力，为赶超发达国家的包装设计水平而学习，为广大消费者的需求和欲望而设计，创造新的消费概念，引导社会消费方向，提高大众的消费水平，是物质文明和精神文明的建设者之一。

通过激发自豪感和责任感，学生明确了学习目的和肩负的重任，学习的积极性和主动性会更强，创意的灵感会不断涌现。有了远大的目标、再给予科学的指导，教学目的能够达到，教学质量显著提高。

2理论结合实践.培养创新型实用人才

目前，国内设计院校装演专业所设置的课程，都能结合实践进行学习，许多优秀设计作品都是由最基础的构成演变而成。基础课结合实案例扎扎实实系统学习，在课堂上，运用各种教学媒体充分展示优秀作品，分析画面设计构成、解剖包装结构、研究印刷工艺和制作方法，进行量化生产的效率如何?包装材料的选择搭配、再生材料的使用率、对环保的影响、消费者接受程度、销售的目标对象，以及包装、宣传所能达到的效果等，都要综合考虑以培养学生整合优势资源的能力;启发学生从不同角度观察事物，尝试传统包装材料在新领域的应用，明确绿色环保设计、健康设计及人性化设计的概念，不断寻求创新和突破，加强原创能力的培养，着重提高学生的创新思维能力。良好的职业习惯也不容忽视，克服艺术设计专业的学生自由、散漫的特点。利用课余时间带领学生与当地企业接触，发动学生积极主动与周边企业联系，鼓励他们树立自信心和服务意识，热情、真诚地与客户合作，不怕退稿、改稿、不要斤斤计较，亲身参与到商业之中，在服务商业和市场的过程中学习、提高，了解专业性质特点及理论和实践的差距，强化动手能力，感受商业竞争的激烈和残酷。当有些学生的设计作品被商家采纳、被媒体公开发表，会对其他学生很大促进;形成良好的学风，提高学院的社会声誉，提升学生就业质量。所以，我们不能停留在教学、研究阶段，甚至对商业性太强的设计作品持否定态度。许多没有深人生活的作品，设计者自己感觉非常满意，投放市场后效果并不理想，甚至被客户否决。这就要求我们必须先了解市场，了解企业文化，熟悉产品的性能，关注商业发展的状况，掌握市场潮流与消费者的接受程度。其实，多数学生也想与深人生活参与项目设计，老师的引导十分重要，直接关系到学生应用所学知识与市场链接的成功与否。

为此，我在授课过程中穿插很多开展业务的细节问题，分析成功的经验和失败的教训，使理论与实践自然结合起来。真实、生动、有趣，让学生体验从寻找信息、联系谈判、市场调研、创意构思、确定设计方案、发排打样、印刷加工全过程。以及如何通过法律手段保护自己的知识产权，讨回自己的劳动所得，以免掉进不规范的市场陷阱等等。以专业的工作模式规范学生，发现不足及时调整。通过多次强化训练，学生的应用能力快速提高，自信心倍增。平时强调除专业能力外，高度的责任心、合作能力、沟通能力、诚实礼貌、吃苦耐劳等等，都是设计师必须具备的素质和能力，只有经过实践才切身感受到它们的重要性。几本教科书无法给学生提供全面、实用的知识和技能，要带给学生经过市场检验的、被商家认可的、受消费者喜爱的好设计。在德、英、美、日等高等设计教育发达的国家，设计院校专业老师必须有二年在企业的工作经验，很多教师长年为企业、机构组织服务，社会实践经验丰富，教学水平高，深受学生爱戴、甚至长期追随。早在1919年德国包豪斯就已经在教学方法和课程设置中强调，它之所以能影响全世界的设计教育，就因为他们不脱离社会，并要求学生参加社会实践活动，这种双轨制教学，使培养的学生既有艺术素养，又有科学技术和实用头脑。在解决实际问题中学习、成长。欧美等发达国家艺术设计教育，在很多方面都值得我们参照和借鉴。

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前言

从我国目前的建筑行业的发展情况来看，机械化施工已经得到了广泛的应用，但是人工作业仍然有着不可取代的重要地位、有着它存在的必要性，特别是在复杂的地质条件下进行深桩基础施工的时候，由于地质的复杂性，机械作业很容易出现问题，而且有的地质条件下很难进行机械作业，所以必须要采用人工，虽然施工人员的劳动量会比较大，危险性也较高，但是从整体来看，采用人工作业，节省了工程投资，施工简单、操作方便，一些情况下施工的速度也会比较快。目前，建筑工程中已经广泛采用了深桩基础施工，深桩基础施工技术也有了一定程度的发展，但是在一些复杂的地质条件下，深桩基础的施工仍然面临着不少的难题，一旦在施工过程中出现技术失误或者说设计的时候没有考虑周全，就会导致施工事故，深桩基础受到破坏，从而威胁到整个建筑工程的安全，因此对复杂地质条件下的深桩基础施工技术的研究已经成为了一个重要的课题，尤其是针对岩溶、湿陷性黄土、冻土地区的深桩基础的施工技术研究更是刻不容缓。

二．岩溶地区的深桩基础施工

1、岩溶地区的特点

由于岩溶地区独特的物理和化学反应，所以岩溶地区一般会有较多的溶洞出现，溶洞中的地下水活动就比较频繁，给深桩基础施工带来困难，很容易出现塌陷、断桩、偏孔、卡钻、斜孔、掉钻、漏浆等等各种问题，处理不当很有可能会影响到施工的工程质量和施工人员的生命安全，因此在施工之前，必须要充分的对岩溶地区的地区环境，溶洞内部的具体情况进行了解，结合实际情况制定合适的施工方案，确保工程和施工人员的安全。

岩溶地区深坑基础施工常见问题及解决措施

（一）高倾角岩面冲孔如遇到高倾角岩面，发生偏孔时，需回填片石到偏孔上方300～500mm处，重新冲孔。如回填一次片石难以修正孔位，则可采取多次回填片石进行修孔。如多次回填片石均不能纠正偏孔，则采取灌入C45砼，等7天后进行重新冲孔。为了防止桩基施工过程中可能出现的漏水、漏浆，掉钻甚至出现塌孔等异常现象，可采用插打钢护筒、回填粘土和片石等方法进行处理。

（二）桩施工中孔内出现障碍时的处理

（1） 掉锤。由于钢丝绳节头脱落、钢丝绳折断造成桩锤掉落在孔内可采取以下方法处理：

采用捞钩打捞。用特制的捞钩放入孔中，钩住桩锤上的打捞环，然后用桩机或吊机慢慢将桩锤提上。

②潜水员打捞。当桩锤在孔内打横卡住，用打捞钩无法打捞桩锤时，可采用潜水员潜入孔内进行水下掏孔、挂钩，如打捞环断裂则可进行水下切割烧孔，并穿入钢丝绳将桩锤吊起。

（2）卡锤。当桩锤被块石、沉碴、溶洞卡住时，可采取以下方法处理：

被块石卡住桩锤

塌孔时用粘土、块石回填，当重新冲孔时，块石很容易被震动后掉下卡住桩锤。此时可先用泥浆清孔，反复提钢丝绳，使桩锤松动，将锤提起。如提不起，则可采用水下爆破方法处理。水下爆破起锤法是利用爆破震动松动桩锤，提起桩锤。

②沉碴埋住桩锤

当砂层塌孔埋住桩锤时，首先进行清孔，利用导管将桩锤以上的沉碴清出，然后反复提锤，将桩锤拔出。

③被溶洞卡住桩锤

在进入溶洞区时，如进锤太快，一下打穿溶洞时，很容易被岩石卡住。此时桩锤一般可以向下松动，而提不起来。采用反复提锤形成反向冲击，使溶洞穿孔扩大。如不能将锤提起，则只好换桩位重新补桩。

（3）打钢护筒遇障碍

由于砂层厚塌孔，溶洞多且大，可采用打钢护筒方法进行护壁。但钢护筒在打入时，极易被孤石或石笋等齐压变形、底脚卷边。将造成桩径变小，钢筋笼下不去等问题。此时可采用潜水员水下切割处理，解决此问题。

三．湿陷性黄土地区的深桩基础施工

1、湿陷性黄土特点

湿陷性黄土一般主要分布在我国西北、华北一带, 由于黄土具有底层多, 土层厚度大, 且这些地区的气候干旱少雨, 蒸发量大，所以黄土在上覆土层自重应力作用下或在自重应力和附加应力共同作用下, 受水浸湿后的土的结构会被破坏从而发生显著变形,很容易造成地基下陷的情况。

处理方法

由于湿陷性黄土的特点，所以它会造成地基下陷，从而导致深桩基础发生不均匀的沉降，使深桩基础的承载力受到破坏，对整个建筑物的安全产生不好的影响。所以，对湿陷性黄土的处理方法要格外注意，一般来说，我们较长采用的方法主要有深层搅拌桩法、强夯法、桩基础法、垫层法、欲浸水法、挤密法等。在选择桩基础的时候，一般采用的有锤击预制桩、人工挖孔灌注桩、振动沉管灌注桩、钻孔灌注桩、向扩孔桩等等，可根据具体的地质特点和施工要求选择合适的施工方法和桩基础，但是要特别注意的是，在湿陷性黄土地区的深桩基础施工的过程中，不能选用摩擦型桩，因为摩擦型桩在浸入水中之后的摩擦力会大大的减小，从而也就失去了承重能力，就失去了保证建筑物的安全的能力。

三．冻土地区的深桩基础施工

1、冻土地区的特点

所谓冻土，是指在冬天的时候，受严寒的气候条件的影响，土层中的水结成了冰，然后土体自身就会产生体积膨胀。冻土地区的特点就在于，在严冬这种情况下，地基中的深桩基础就会受到切向的冻胀力，从而导致深桩基础产生不均匀的上拔，使深桩基础上部的结构发生不均匀的变形。到了夏天气候炎热的时候，冻土被融化，地基失去强硬的支撑，深桩基础就会下沉，基础的承载力下降，影响到上层建筑的牢固。

针对冻土地区特点选择深桩基础的要点

钻孔插入桩基础。钻孔插入桩的特点在于它能适用于各种岩性和冻土地基，并且整体来讲，对地基的热扰动比较小，且回冻的时间短。缺点就在于承载力较低。

钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩的特点在于它适用于坚硬冻结状态的冻土地基，制作、施工方法和机具都比较简单，节省了施工材料。并且它具有较高的水平及垂直承载能力。它的缺点就在于回冻时间比较长，对地基的热扰动大。

钻孔打入桩基础。钻孔打入桩的特点在于适用于粘性土、砂土类地基，且对地基的热扰动最小，承载力高，缺点在于施工设备较复杂。

所以针对冻土地区的施工要考虑到不同地基的情况及不同深桩基础的特点，选择最佳桩基础。

结束语

复杂地质条件下的深桩基础技术施工，重点是详细了解和掌握工程所在地的地质构造，同时制定相应措施，做好施工安全管控工作。这样不仅在工程造价方面可以大大节约，同时可缩短工程工期，并有效控制工程质量。至于质量，桩基础工程项目，所施工每一根桩都有其独特性，都无固定的可遵循历迹，应对已施工完毕的，做全面总结，不断掌握技术控制要点、吸取施工经验，消除盲目性，可有利于今后工程保质保量顺利完成。

参考文献：

[1]复杂地质条件下大直径方桩及深桩挖孔桩施工技术要求及现场控制要点 [期刊论文] 《公路交通科技：应用技术版》 -2011年7期

[2]张科军 刘春生 复杂地质条件下地下连续墙冲孔桩纠偏处理爆破施工技术 [会议论文] 2009 - 第八届全路工程爆破学术会议

[3]孙晓阳 周军红 复杂地质条件下基于变形控制的深基坑支护设计与施工优化 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2012年7期Sun XiaoyangZhou Junhong

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1 引言

随着高层建筑的兴起和持续发展，在高层建筑基础研究领域，随着城 市化程度不断进步，经济的发展，高层建筑越来越多。目前，超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善，可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看，对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力，既不是直线型分布，也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。

近来，虽然对结构桩基础进行了理论研究，但是对其工作机理认识还不够深刻，对桩土分担荷载，及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外，对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段，特别是地震作用下的共同作用分析，现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计，以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法，并以此和广大同行分享。

2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状

目前实际工程中，很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求，设计师通过调整设计参数，修改加密桩基设计图予以补救，这样静载试验结果超过设计要求太多，虽然安全性更易得到保证，但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的，超过设计太多需要进行二次试桩，项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计，既影响整个设计的进度，也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题，也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果，又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。

在桩基工程实践中，应用最广的是在竖向荷载作用下的桩，竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大，因此，国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作，提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理，至今还有许多方面尚未弄清。

多年来，许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究，得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性，桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响，使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同，是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上，所进行的工作相对较少，有必要进行更加系统地分析研究。

3 高层建筑结构桩基础简化设计分析

高层建筑结构作用在基础上的荷载大，基础埋置深，一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求，因此，基础工程的材料用量多、施工复杂且施工周期长，其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外，一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础，而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点，还能承受一定的水平力和上拔力，承受动荷载的性能也较好。

就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲，传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。如：地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定，简化成单纯的反力系数作用于桩上，传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。对于高层建筑物的相互作用分析，必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。就目前的分析手段来讲，有限元法是个前景较好的方法，除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如：土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性，复杂的几何边界条件等，而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程，以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外，其思想和实现过程也都较为简单和统一，因此适于编程和电算，极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。

在设计方法上进行简化考虑，由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善，在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中，逐步发展到了这个阶段。其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用，以离散形式的特征函数――地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献，运用空间子结构方法，将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界，形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。将它们叠加到基础子结构上去，并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件，就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响)：

上式中：

[K]――基础子结构刚度矩阵；

[KB]――上部子结构的边界刚度矩阵；

[ ]――地基刚度矩阵；

{U}――基础子结构的位移列向量；

{Q}――基础子结构的荷载列向量；

{SB}―上部子结构的边界荷载向量；

{ }相邻建筑引起的沉降列向量。

求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U}，再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移，从而进一步给出所需节点处的内力。除采用子结构法外，对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑，提出不少简单可行的分析途径，它们与子结构有限元法相辅相成，例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等，不过一般都将上部结构处理为平面结构。

4 结语

高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流，如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计，是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点，利用有限元的计算方法，对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计，对于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计，实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用，具有一定的指导意义，本论文的简化计算方法是值得推广的。

参考文献：

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1. 石灰岩地区特殊地质状况

1.1地层：石灰岩地区地层大致分布有：a.残积层，为湿—饱和，流塑至可塑状态；b.岩层：石灰岩、硅质灰岩。免费论文。

1.2石灰岩地区的岩溶发育特征

1）基岩面上分布着溶沟、溶槽，浅部基岩岩溶发育较强，有的甚至呈串珠状自上而下分布，深部为古老溶洞，分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。

2）充填物呈全充填一半充填一无充填，一般呈流塑—软塑状态：

3）沿构造裂隙走向方向，溶洞较发育，且与地表连通易形成地表沉陷。

1.3地下水特征

石灰岩地区残积层的孔隙水，渗透性强；岩溶裂隙水，连通性好，水量丰富；

2.对桩基础施工的影响及措施

2.1 人工挖孔桩基础

2.1.1人工挖孔桩基础在灰岩地区施工中存在以下困难：

1）第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水，严重影响开挖和护壁施工安全。

2）岩溶水、裂隙水易形成涌水；岩溶内呈流塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和施工安全；

3）由于地下水大，在混凝土浇捣过程中易引致水灰比变化或砂浆流失，造成桩身松散、离析等问题。

2.1.2人工挖孔桩可采取以下措施：

1）最好在每个孔位都施工1个以上的勘察钻孔，充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的情况等。

2）采取有效的降水措施。可采用超前注浆或惟幕注浆法阻挡施工孔周围的泥砂流动和大量裂隙水的导通，采用C20钢筋砼向下连续护壁。

3）准备钢护筒，在遇到流砂、流泥和涌水较大，采用钢筒护壁。

4）在孔内地下水大的情况下，采用水下灌注等措施：

2.2 钻孔灌注桩基础

2.2.1从实际工程项目的施工情况来看，岩溶地区成孔有以下几大难关：

1）软弱地层易引起塌孔、埋钻。

2）溶洞裂隙与老硐、暗河连通，成孔过程中突然漏水、漏浆导致孔内水头迅速下降，护筒挤压变形或塌孔、埋钻，甚至地面大范围沉降等重大安全事故。

3）施工过程中可能会遇到大溶洞、多层溶洞或孔内有石笋、溶沟、孤石、岩面呈斜面、陡坎、异形等复杂情况，在成孔过程中塌孔、埋钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、移位、弯孔等事故较为普遍。

4）石灰岩溶洞内，混凝土灌注难度大。易引起孔壁坍塌造成混凝土流失或断桩。

5）穿透岩溶顶板较困难；特别是钻进过程中，钻头易沿溶沟、溶槽的基岩面倾斜，或钻头卡在溶沟、溶槽里，有时甚至掉到溶洞偏离了桩位。

6）孔底沉渣难于控制，清孔难度大。

2.2.2石灰岩地区选择钻机类型，对不同类型溶洞成孔至关重要。

1）覆盖层主要是砂层和粘土层时，为保证钻进成孔，最好选用反循环回转钻机，可采用全护筒跟进的施工方法，以保证钻进中覆盖层不塌落。

2）过渡段施工钻机选型。

（1）岩面起伏、倾斜较大。可采用冲击钻进行施钻。

（2）岩面倾斜较小，但破碎严重。采用冲击钻进行施钻，并抛填粘土和块石，用冲击钻反复冲钻，挤压破碎岩石，使其在护筒刃脚下形成稳固桩孔护壁。

（3）岩面倾斜较小，且表面较完整。选用回旋钻机是最为适宜的，并可在回旋钻头上加设长的导向钻具，保证成孔的质量。

（4）岩石表面破碎，且有溶蚀沟槽时，选用冲击钻机进行施工，用块石、粘土回填溶蚀沟槽，多次回填、冲钻，以冲过破碎层和溶蚀沟槽，又可达到加固护筒刃脚和造壁的效果。

3）为避免冲击钻破除顶板时，造成卡钻、掉钻事故，可选用回旋钻机。选用前导式长钻具钻头，安装钻进自动跟踪仪，根据溶洞顶板的岩石硬度，发育特点，选择钻进参数。

4）进入溶洞后钻机选型

（1）洞为空间大溶洞时，选用回旋钻机并加设前导式长钻具进行施钻，效果较好。

（2）溶洞内为陡坎或半边溶洞，或有石柱、石笋、溶沟槽时，选用冲击钻进行施钻较好。

5）单桩穿越几层溶洞时的钻机选型

（1）桩内几层溶洞较近，顶底板面基本平行，可选回转钻机，并配置长钻具钻头进行施钻。

（2）当单桩内几层溶洞层距较大时，可适宜的选择冲击钻或回转钻进行施工。

2.2.3石灰岩地区桩基施工技术要点

1） 成孔方案选择

（1）灰岩地区采用人工挖孔桩方案：钻孔灌注桩在岩溶地层的特殊地质构造施工中，经常会造成偏孔、弯孔、卡钻、掉钻等重大事故，严重时还可能形成埋钻、钻机倾覆、钻孔报废等恶性事故。而人工挖孔只要解决降水的问题，是完全可以预防以上那些事故，所以挖孔桩已经成为岩溶地区一项极为重要的灌注桩形式。

（2）冲击钻孔使用冲击锥这种有挤压侧壁作用的钻机，能广泛适应各种复杂的地质构造，尤其是在处理斜面开孔、半边岩、石笋、溶槽、溶沟及裂隙漏水、漏浆等情况时比较容易，并且施工成本较低；只要操作熟练也是很好的方案。免费论文。

2） 根据现场实际情况，制定相应的处理措施进行溶洞处理。

（1） 体积较小的溶洞。若洞内有填充物且裂隙不发育，钻穿溶洞时，如水头无太大变化，可加大泥浆比重，按正常成孔方法施工。若为空洞，钻穿后孔内水头突然下降，可采用抛填片石、粘土、袋装水泥混合料等挤密填筑溶洞，直至停止漏浆。

（2） 洞体较大的空洞或半填充溶洞。施工前应尽可能充分了解溶洞的发育情况、构造、填充物等，有裂隙穿过的空洞时，应将钢护筒埋至风化岩层，以防止覆盖土层的坍塌，并准备好片石、水泥包、粘土包等填塞物。

（3） 埋藏较深、地下水丰富的溶洞。可打入全程钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞，采用静压化学灌浆法或喷射灌浆法，固结填充物，然后再钻孔施工。免费论文。若洞内无填充物或填充物不满时，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆。

4） 施工要点

（1） 钻进要点 冲钻要视岩石硬度情况确定冲程，若岩石强度低，冲程可略低；反之，则冲程可略高。对于岩溶地区地层中的大块石、漂石等，宜采用高锤猛击或高低冲程交替冲击，务必将大石块捣碎挤入孔壁，并通过粘稠的泥浆和钻渣将孔壁石缝堵严，避免孔壁漏水，防止发生斜孔、坍孔事故。

（2） 确定稳定基岩的要点 岩溶地区嵌岩桩设计对基岩厚度有明确要求，为确保桩基位于稳定基岩上，“逐桩钻探”钻探深度必须大于设计桩长。在整个冲进施工过程中，必须严格管理，加强观察，尤其是在最后几米的冲进过程中，一旦发现进尺有异常，必须联系地质设计代表，探明情况方可进行下一步施工。

（3） 掌握桩基的施工次序 在一般地区灌注桩施工，尤其是人工挖孔施工中，同排桩往往同时施工，护壁和开挖交替施工，可提高工效，同时可以使水头均匀下降，平衡压力，保障安全。但在岩溶发育区，溶洞往往具有联通性强的特点，这时需要特别注意桩基的施工次序，尽量避免相邻桩基同时施工，以免造成清孔困难，甚至串浆、坍孔。

3.结论

综上所述，在石灰岩地区进行桩基础施工确实存在较大困难。必须充分了解场地的地质和水文条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响，合理地选择施工技术方案和施工机具是石灰岩地区桩基础施工的重要环节；在降水成功的条件下，石灰岩地区桩基础的施工，“人工挖孔桩”的施工方案是较快速经济的；若降水不成功，则钻、冲结合的成孔的钻孔灌注桩在充分掌握地质和水文条件的情况下，严格按技术操作要点进行施工，还是安全可靠的。

参考文献

[1]张忠亭等.钻孔灌注桩设计与施工.中国建筑工业出版社，2007，2.

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中图分类号：TU74文献标识码： A

随着高层建筑和体型复杂建筑的发展，地基基础的不均匀沉降问题越来越凸现出来，传统的桩基础设计理念受到了前所未有的挑战，近年来随着一些相关学科的发展，桩基础设计思想有了很大突破。这些思想首先源于研究在减少天然地基的总体沉降问题，认为群桩和承台下同承担建筑物荷载。在此基础上进一步发展出所谓减沉桩、疏桩、复合桩、塑性支承桩等桩基础设计理论，这些理论是以总体沉降为主要控制因素，采用少量桩来协助天然地基以减少其沉降或弥补其承载力的不足。

1977年英国的Burland教授在日本东京召开的第9届国际土力学与基础工程会议上，做了《结构物和基础的性状》的专题报告，指出在天然地基强度能满足设计荷载的要求但沉降却过大的情况下，可以采用少量发挥极限承载力的桩以减少基础沉降，并将其称为“减少沉降量桩基础”。一年后Hain和Lee等人采用Poulos的弹性理论及理想弹塑性模型也得出了建立竖向刚度较大的桩―土复合桩基并不需要很大的桩数，桩数的进一步增加对减少最大沉降和差异沉降的作用非常小的结论。但目前为止将这一设计思想还仅仅停留在理论阶段，很少在工程上得以应用。

Poulos在屈服桩基础的方法上提出了可以考虑让桩完全发挥极限承载能力，桩仅是作为减少沉降所采用的构件，并称其为“piled raft foundation”，以示与传统的“pile groups”的区别。他认为由于筏下土体过于软弱时，使筏板能提供的承载力十分有限，不适合采用这种设计方法。

相比于国外桩基础研究的发展，我国的桩基础理论发展也在快速的发展。1979年，我国岩士工程界前辈童翊湘在探讨上海软土地区桩基础设计经验时就提出了基于群桩基础工作机理的分析理论，形成了分不同情况按沉降设计桩基的初步想法，指出桩土相互作用的应力对计算桩基下沉量的影响。

上世纪八十年代初开始同济大学开展了桩土相互作用课题的研究，杨敏等在1988年研究了在桩基础设计中减少桩数节约造价的问题。研究中指出了如果桩数是受沉降控制的，则在地基强度满足荷载条件下，减少用桩数量只会对基础沉降有影响，不会引起建筑物的使用，并于1989年开始在上海的多层和小商层建筑物的基础设计中应用沉降控制概念进行工程实践，实践表明根据该理论能够有效地减少工程造价。此后杨敏等人经过10多年的对桩土相互作用、软土地基变形控制等有关课题的研究，于1998年提出了减少沉降桩基础的设计理论，其只要思想是基础中的桩除承担部分荷载外主要还是起减少和控制沉降的作用，进而提出了将控制设计值确定桩数和桩长的设计方法。1983年华东电力设计院在桩和承台共同作用的报告中再次指出，在软土中进行基础设计时充分利用桩和承台板的共同作用，可以有效提高桩基础的承载能力和减少沉降，并给出了相应的设计计算式。上海民用建筑设计研究院黄绍铭、裴捷等在上世纪80年代中后期开始探索软土地区沉降控制复合桩基设计方法，根据在上海康健新村原位观测得到的实测数据，提出了基于Mindlin解的Geddes应力公式计算土中应力，再用分层总和法计算沉降的设计理论。

宰金珉提出了复合桩基的设计方法，综合分析了沉降控制复合桩基非线性工作性状的基础，指出应用复合桩基设计方法的前提条件是天然地基承载力满足率指标大于0.5，如果小于0.5则还是沿用常规桩基础设计方法，同时提出在整体承载力和沉降量双重控制下按单桩极限承载力设计复合桩基的方法，其设计原则为：在总体安全度K大于2和总沉降小于允许沉降的双重控制下，单桩近似取用极限承载力。另外将“复合桩基”定义为以大桩距(5～6倍桩径长以上)布置的底承台摩擦群桩或端承作用较小的端承摩擦桩与承台底同承载的桩基础。1994年上海市地方地基处理技术规范DBJ240294将减少沉降桩基础的桩基础设计方法收录在规范中，并取名为“沉降控制复合桩基”。1993年蔡杉龄对深厚饱和软黏土中薄硬夹层作桩基持力层做了研究，引用了板带强度计算理论，经过计算分析，得出了薄硬夹层可以作为扩底桩的桩端持力层的结论。

温州建筑设计院管自立工程师在上个世纪九十年代初期提出了基于充分利用浅埋硬土层良好承载力的设计方法，建立了疏桩基础设计思想。指出饱和软土地基中存在一个“最佳容桩量”，在这个容桩量进行设计时建筑的沉降最小，从而对由传统桩基设计确定的桩数和间距进行精简和疏布。

在高层建筑超长大直径灌注桩的研究上，张忠苗、汤展飞等对杭州某长45m的试桩的进行了实测，认为桩端沉降量对桩侧极限阻力有很大的影响，并定义桩端沉降量达到约2mm所对应的桩顶荷载为极限阻力值。通过分析指出按各层摩阻力平均值用一般静力经验公式来计算桩侧阻力是不正确的。楼晓明、洪毓康、陈强华对群桩基础地基中的竖向附加应力性状进行了研究，指出等代深基础法Boussinesq公式确定的附加应力要比桩端以下附加应力大得多。并且随着桩长度的增加，基础面积随之减小，下卧层中的附加应力系数也逐渐变小。

在当前的高层建筑桩基设计中，多数采用“等桩长、等桩径、等桩距”的设计方法，实测表明，虽然采用的桩数不少，但碟形沉降仍然时有发生，框剪、框筒、筒中筒结构中这种情况尤为突出。这种碟形沉降对建筑结构内力影响很大，是基础和上部结构的受力都有所增加，从而板厚和配筋增多，使得工程造价升高．因此，宰金珉、刘金砺等提出对基础刚度进行调节的变刚度调平设计方法，目标是尽可能地减少材料消耗和差异沉降。

管桩的工期较短，质量控制容易，场地污染及噪声很小，具有很多优点。但在高层建筑中，管桩接头太多，容易在下压的过程中破坏焊接；而钻孔灌注桩却不受土层的限制，可以打到任意的设计深度。而沉管灌注桩一般只能在20米以内；其次，管桩只是桩头桩帽的短筋锚入承台，而灌注桩直接是桩身钢筋锚入承台，因此管桩相对灌注桩的抗拔能力较弱。

同时灌注桩由于混凝土自身强度形成的过程存在有充盈效应。因此灌注桩的承载力随着时间的推移及桩周土的的恢复，桩周摩擦系数会越来越大。抗拔能力及抗震能力也越来越强。

H型钢桩的力学性能优良，性柔、强度高,震不断，抗震能力强。利用液压振动锤可轻松地将H型钢桩振入卵石层中10米以上，最深可达30多米。从振动减振的角度来分析，基础的柔性结构更重要，大地是激振源，桩是减振器，上部建筑物即使是刚性体也无所谓，因为刚性体的振动烈度完全取决于减振器。

在地震爆发时，强大的地震水平往复冲击波，完全改变了管桩和灌注桩上述状态，使端承桩在地震冲击波中发生水平往复运动，对桩身构成了往复水平冲击，使摩擦桩桩身四周土层与桩基松开，并且土层对桩身构成水平冲击力，其结果：无论端承桩还是摩擦桩不是破坏，就是失稳。

桩基础结构破坏、地基土失效以及桩基整体失稳，常常引起上部结构的整体性破坏；地震引发桩基沉降、倾斜、桩基结构轻度受损，将影响建筑物的正常使用和使用寿命。因此桩基础的抗震，应从建筑物整体抗震的角度出发，确定相应的抗震设计原则，采取相应的抗震构造措施，进行相应的抗震计算，以达到抗震设防目标。从桩基抗震设计角度，选择桩基类型应优选H型钢桩，其次是钻孔灌注桩，沉管灌注桩，再次是预应力高强管桩。

篇10

中图分类号：U448.13文献标识码： A 文章编号：

0 前言

随着科学技术的不断发展，带来了各方面工艺技术上的日趋成熟。交通运输行业，也是在不断的发展和进步当中。由于交通运输行业不断的发展，交通运输产业的不断的壮大与进步，使得铁路工程也逐步的发展，铁路建筑也越来越多，但是也相应的带来了很多的安全问题。由于建筑物的荷载在不断的加大，原有的软弱地基土等已经不能满足在安全稳定方面的需要，存在着一些严重的安全隐患。在现阶段，常用的是通过采用桩基础来完善铁路桥梁建筑。[1]但是考虑到铁路建设过程中需要通过河流、山谷等大型沟壑的时候，就需要设计桥梁与就近路基进行顺接，这样才能够满足铁路在运行等过程中自身承受的负荷要求与铁路桥梁质量寿命建设的要求。现阶段，我国的桥梁工程设计，最常用的桩基施工方法主要是陷入桩和钻孔灌注桩施工两个方面。下面就对我国铁路桥梁桩基础的施工工艺所存在的问题、解决措施和关于加强质量规范方面进行探讨。

1我国铁路桥梁桩基础的施工工艺常见的问题及对策分析

1．1对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算与实际情况差距大

铁路桥梁桩在施工的过程中，常会在山谷、岩石、沟壑上作业，由于地层下的岩石较多，地质成分复杂，且岩石在不断的运动变化中，施工人员无法计算桩底持力层的承受能力限度，也无法进行精确的测量，因此，对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力无法进行预测，从而导致桥梁在施工过程中容易出现坍塌的现象。另外，由于地质勘察的局限性，地质勘探孔间距太大，部分孔深太浅，桩端的嵌岩深度不够，土工的取样程序不规范，常会出现实际的地层情况与地质勘察报告不符，从而对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算不准确，给施工带来了难度和危险性。

针对上述问题，施工人员在平时的操作作业工应注意积累实际经验，注意观察地表岩石的变化，总结规律，还应当在满足桩的入岩深度时，应多次经过取样鉴定，满足施工的要求，经专家测评后，对桩底持力层所能承受的压力进行科学的估算。

1.2桩顶混凝土密度不够

在对铁路桥梁桩施工的过程中，由于施工人员施工操作的不规范性，造成施工过程中的过分离析或者泌水，导致混凝土密度不够；对于混凝土计量上的要求没有进行精确的计算，混凝土没有进行随拌随用，时间上也没有进行很好的把握；混凝土应进行随浇随捣，由于施工人员工作上的疏忽，出现漏倒或过捣的现象。另外导致混凝土密度不够的一个重要原因是，是对孔内混凝土面测试的不准，泥浆比重过小或者泥浆注入量不足。导管自重较轻，导管口的深度不大，以上在施工操作上的不规范都容易导致混凝土密度不够，严重时可能形成断桩的现象，从而导致整个工程的失败，危害到人民的生命财产安全，给国家造成经济上的损失。

对于解决上述问题，在灌注混凝土前，应进行水，水泥合理的比例分配，严格按照精确的数值进行分配。混凝土的浇筑要一气呵成，不可中断，时间上要有严格的要求。因此，对于解决混凝土密度不够的问题，应在材料上按照严格的比例分配，严格的时间分配，根据标准数值进行施工作业。

1.3钢筋笼制作的不规范

钢筋在弯制前必须要进行除锈处理。但是由于在钢筋绑扎和焊接的过程中，施工人员操作上的不规范，同一截面的接头数量超过了规定的数量要求。由于对钢筋笼初始位置的定位不准确，与孔口固定的不牢固，在绑扎过程中，工作人员操作不当，导致钢筋笼没有足够的稳定性，在混凝土浇注的过程中钢筋笼变形、移位，从而增添了工程的危险性，为工程施工埋下了不安全的因素。

针对这一问题，在钢筋绑扎和焊接的过程中应严格规范施工人员的操作，尽量避免操作的错误，还应在防止混凝土顶层进入钢筋笼是流动性变小，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深。从而降低钢筋笼的不稳定性。

2对铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于加强质量规范方面的研究

2.1铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于桩制作上的规范要求

铁路桥梁桩基础的施工工艺中，对于桩的制作要求严格，大多采用的是钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩由于承载力大，环境适应性强。因此在铁路桥梁桩的应用上十分的广泛。在设计这种钢筋混凝土桩的时候，考虑到交通运输以及其它一些方面的原因和规范设计等设计要求，需要将钢筋运输到施工现场，进行闪光对接焊，并且需要确保主筋受力在一条直线上，钢筋笼主筋和箍筋间距应该满足设计的要求，主筋与箍筋之间需要采用扎死或者电焊进行点焊，以确保连接的紧密性和牢固性。[2]在整个铁路桥梁施工中，混凝土的质量控制对工程施工的质量有着直接影响。对于每根桩基混凝土的要求，必须连续不间断的进行浇筑施工。在混凝土浇筑之前，搅拌站应该根据混凝土的配合比进行严格的配料监督，并且需要充分搅拌均匀，对于塌落度、含气量、入模温度等都需要达到要求后，才可以进行铁路桥梁桩的施工。当桩基浇筑完成后，应该对桩身同条件养护试块进行标识、编号，并且注明浇注日期、混凝土强度等级和试块编号等。在混凝土初凝之前，需要拆除钢护筒，当强度达到设计要求以后，才可以进行桩基完整性的检测，从而在确定桩基的完好无损的情况下，然后可以进行下道工序的施工。

生产钢管桩的材料需要符合设计的一些基本要求，并且还应该具备工厂质量证书和测试报告等相关资料的证明。同时，对于钢管桩的长度，还应该满足分段高度的有效桩架、地形条件、运输和承载力等一些特殊的要求。钢管桩的材料选择，可以是一些进口钢管和国产钢管。质量把关上一定要严格。对于焊管的生产技术，需要符合有关技术上的规定，焊接钢管桩应符合设计的基本要求，在生产的时候，还应该注意在焊接范围内对于生锈、耐油性、耐水性等相关指标进行硬性要求，同时进行各式各样的清洁等处理。[3]在进行焊接之前，需要保持一个干燥的环境。在进行焊接的时候，应该考虑到阳光照射而造成商务桩身弯曲等问题。当焊接完成之后，对于每一层，都要进行焊接检验，清除焊渣。一旦有钢管桩的位置坐落在河流中，还应该考虑高桩承台的底线问题，其最起码应该在冲刷面以上，同时进行必要的防腐处理。在防腐前，需要进行喷砂除锈的工作，直到具有金属光泽为止，当其表面没有锈点的时候，才能够进行除锈处理。对于在运输、吊装过程中的桩、防腐层破坏等问题应该及时进行修理。

2.2铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于围堰定位的规范要求

对于铁路桥梁的施工规范要求，在各个方面都有明确的规定。对于吊箱围堰，必须进行准确的定位，对于其具体的数值也有明确的规定，围堰中心位置的偏差不得大于50mm。在实际的施工过程中，需要采用钢丝绳或者锚索等对围堰进行定位调整校准，以确保双壁仓库或泵水围堰相对垂直度处于一个可控制的范围内，可以采用后牵引锚绳对平面布局进行适当的调整，控制平面位置的误差等。[4]对于围堰的施工，应该在一个可测量的范围内进行，而且要考虑河流冲刷的作用力以及安全稳定性的严格要求，在立式活动范围内对其进行合理的控制。

2.3 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于护筒插打的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在护筒插打方面也有明确的要求。为了确保钢管的安全位置以及围堰平面位置的准确性，钢管在其自身重力的作用下，把围堰定位桩联合支护，而且检查其直径、吊耳等各个方面的工作性能，同时进行超声波焊接检测检查。[5]一般在和手工焊接的位置处，采用测量仪器进行一边观察一边调整保护管的垂直度，进而采用连接环在围堰周围进行调整，一直到保护管处于一个平滑稳定的深度的时候，然后才可以进行下一道工序的施工。

2.4 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于钻孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在钻孔方面也是有明确要求的。采用水准仪对桩基进行放样定位之后，才可以进行钻孔。一旦地质条件发生变化的时候，可以选取不同的钻头进行应急处理，同时要确保钻孔的垂直度要精准无误，可以多考虑减压钻头的使用情况。在钻井的过程当中，应该把握好“重锤定位、降低钻井”的基本原则，避免一味盲目的依靠提高钻井进入的压力进行。同时，在利用钻孔机进行开孔的时候，应该首先进行的是砂泵施工处理，一切正常后才可以进行打开钻头，继续其它的操作。在刚开始的时候，对于钻探的要求是要轻压、慢慢地进行钻孔的操作，当钻机工作趋于正常后，再逐渐的提高钻头速度与调整压力的大小，而且在进行操作的过程中，要确保咬口处不漏水，在钻井的过程中控制泥浆的比重，保持一个良好的稳定性。[6] 另外，在进行钻孔作业过程中，应经常对钻孔进行检查测试，在不符合作业要求时，应随时进行调整。应该注意地质地层的变化，并进行详细的记录，以应对地质的突发性变化。

2.5 铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于对于清孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在清孔方面也是有明确要求。当钻孔达到要求的深度之后，才能采用泥浆泵、掏渣工具进行清孔操作，清孔时一定要清的彻底，同时要保持孔内水头高度达到指标，避免塌孔现象的发生。有一点值得注意的是，为了方便，用加深孔深来代替清孔，这是极其不可取的，会给整个工程带来不安全的因素。[7]桩孔在吊入钢筋骨架之后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能的指标和孔底沉渣的厚度，如果超过了相应的有关规定，应进行多次的清孔，孔底沉渣厚度不大于0.15D(D为桩基直径)，泥浆比重控制在1.03~1.1之间，符合上述要求后，才能进行灌注水下混凝土作业。

2.6 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于成桩的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在成桩方面也有明确的要求。铁路桥梁桩在施工的时候，一定要严格按照配比进行拌制砂浆，严格控制水泥和水的用量。一般具体操作如下:通常是先把水泥等进行搅拌，搅拌设备一定要用专用的砂浆搅拌机，并且搅拌一定要均匀。当搅拌过一段时间以后，加入60％比例的水，继续搅拌。同时，对于混凝土的搅拌时间和灌注的时间，二者的时间间隔不应该大于3小时。在搅拌的时候，可以适当的添加一些外加剂，是为了减小其初凝时间。[8]在浇筑的时候，应该主要注意的是，混凝土的浇筑需要连续的进行，不可以中断。在确定混凝土强度满足施工要求的情况下，应降低用水量和水泥的用量，从而降低混凝土的水分蒸发量和，以达到降低混凝土收缩的作用。[9]对于面对一些桩径很大或者是深桩基过深的情况的时候，应该采用多台搅拌机进行混凝土及时的搅拌，避免在等待过程中混凝土出现初凝的状况，发生断桩的现象。

3结束语

铁路桥梁在施工的过程中，常会有穿越河流,穿越山谷等情况，因此，在设计的时候，一般设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部进行承载。其作用是为了承载其巨大的压力。铁路桥梁桩基础设计非常的重要，并且受到了高度的重视，因为这关系到人类的生命财产安全，关系到国家的铁路运输安全的问题。所以对于其质量的管理和施工质量的要求需要严格把关，并且进行反复的检验。[10]但是在设计的时候，由于难以了解到地质内部的具体情况，无法预测到地质变化的速度和成度。因此，在桥梁桩基施工的过程中，容易出现很多未知的问题和困难。并且在现阶段无法找到根本性的措施去解决，但是相信在未来科学的不断发展过程中，在人们不断的科技探索中，通过实践经验的积累与应用，对于铁路桥梁桩基础的施工工艺会有更进一步的完善，人类的生命财产安全也会得到进一步的改善。

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篇11

中图分类号：TU473文献标识码： A

桩基础凭借着其承载力高、受力合理 、安全可靠的优点，在基础工程中得到 了广泛地应用。鉴于此，对桩基础承载力的研究显得尤为必要。本文通过总结前人对群桩的破坏机理的试验和理论研究，分析群桩效应的影响因素，指出横竖向作用力下群桩效应系数的计算方法，这样既可以清晰罗列出已有研究成果，也可以分析有横竖向力共同作用的群桩承载力，而不是单一的对只受横向或者竖向力的桩群的研究。

1群桩效应的影响因素

制约群桩效应的主要因素,一是群桩自身的几何特征,包括承台的设置方式、桩距、桩长及桩长与承台宽度比、桩的排列形式、桩数;二是桩侧与桩端的土性、土层分布和成桩工艺。具体来说，有以下几点：

土质，一般说来 ，土的内摩擦角较小时，土中应力扩散角也相应较小。土中应力在纵向上的影响加剧，而在横向上的影响则减弱 。但试验表明，土的类型和密度与群桩效应系数无明显关系。

桩距、桩数的影响，随着桩距的增加群桩效应的影响在减弱 ，美国《钻孔桩基础设计与施工规范》以及德国《大口径钻孔灌注桩规范》都规定 ，当沿荷载方向的桩距大于 8D时，不考虑群桩效应。群桩效应还受到桩数的影响，桩数越多,群桩沉降越大,其沉降增幅也越大;桩数越少,其沉降越小。

桩身位移的影响，以前学者们认为群桩效应受到入土深度的影响，桩间土体松动，产生较大的群桩效应；在地基的深层，虽然荷载较大，但是由外荷载引起的变形较小，产生较小的群桩效应。尤其埋深在大于 10倍的桩径以上 ，在工程上往往可以忽略。

伴随着桩长的增加 ，群桩中桩与桩之间的相互影响越来越严重，群桩效应也就得到相应地加强 ，群桩中基桩的极限承载力下降。

桩顶边界条件的影响，由于试验数据的局限性，还不可能评估桩顶的约束条件的影响，研究得很不够。

2群桩效应系数计算方法

大多数的工程实际中，往往是群桩和承台共同承担水平荷载。对此，研究群桩问题需首先应回答如下两个问题:(1)确定桩一土相互作用对群桩工作影响的折减系数，(2)上部结构传来的荷载如何在各桩中分配。过去几十年的发展，群桩的分析方法主要为:

（1）p一y折减系数法：P一y折减系数法这种方法包括p一因子法和群桩效应系数法，通过对单桩p一y曲线法考虑一个经验修正系数得到的。

（2）弹性理论法：类似于单桩的弹性法，但研究群桩时，研究对象为三维、线性弹性连续体，还需将桩一土相互作用的弹性影响系数考虑进去，这些系数反映由于群桩中相邻桩移动导致桩自身水平位移和转角的变化。

（3）混合方法：它是一种非线性p一y曲线法和弹性理论方法相结合的方法，利用p一y曲线法模拟每根桩周围由于“遮蔽效应”引起的土位移变化部分，利用弹性理论法近似桩一土相互作用效应。

（4）有限元法：有限元法的适用范围相当大，对桩、承台、土、甚至上部结构，可分别采用不同的本构模型模拟。群桩程序中用三维的两节点的梁单元模拟桩，9节点的壳单元模拟承台。桩一土相互作用面常用界面单元来模拟。众多有限元分析中，有各种各样土的应力一应变关系模拟方法。

3小结

本文通过对群桩效应承载力的分析总结，可以看出，计算群桩效率的方法越来越精确，但都存在问题，还需进一步研究，特别是水平荷载作用下的承载力分析。在计算机高速发展的时代，有限元法有绝对的优势，但前面的理论是基础。刚度相同的单多桩比较，群桩在地震和撞裂破坏后都有应力重分布，较单桩更有优势，故值得进一步研究。

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中图分类号：C35 文献标识码： A

窄基塔线路是目前新兴的线路型式，具有节约廊道、占地的优点，并且工程造价相比较钢管杆线路可下降20%-30%，具有很强的应用前景。目前，窄基塔的通用设计、批量使用已提上日程。根据窄基钢管塔的基础受力特征，其基础配置有较大的优化空间。

一、窄基塔桩基础选型概述

窄基塔的基础受力特征介于角钢塔和钢管杆之间，根据其基础作用力的大小及地基情况的差异，可选择分体式基础或一体式基础，但由于其根开很小，使用分体式基础往往由于四腿基础相互之间冲突而难以实现，通常使用的基础型式为一体式（即独立式基础）。窄基塔的独立式基础又可分为开挖回填基础及桩基础两大类。

窄基塔线路通常在城市绿化带、道路两侧等基础建设受限地段使用，受到地下管线、绿化带宽度的限制，基础可建设的宽度往往受到很大的制约，开挖回填基础的底板放置存在很大的难度。以典型的粘性土地质为例，通常窄基塔开挖回填基础底板宽度为：直线塔基础底板宽度5.4～6.4米，小转角塔基础底板宽度6.8～7.6米，而大转角塔基础底板宽度则通常在8米以上，这在走廊已经十分狭窄的情况下是难以实现的，背离了窄基塔使用的初衷。而使用桩基础则很好的解决了这一问题，无论使用多桩、单桩基础，在桩径合理的前提下，其承台尺寸均可控制在4米以内，这很好的解决了窄基塔的根开与基础的配合问题，可解决窄基塔在基础建设受限地区应用的问题。

窄基塔灌注桩基础的常规型式为单桩、多桩，根据以往的设计经验，直线塔一般使用单桩可满足其承载要求；而转角塔根据其转角度数的大小其控制条件不同，通常使用多桩的经济性是较高的。常规的多桩布置型式为四桩。以下对窄基塔转角塔的多桩基础受力进行分析和优化比选。

二、窄基塔基础作用力特点分析

转角度数不同的窄基塔，其基础最大作用力的控制工况有所区别，不同角度转角塔的控制工况是安装或覆冰工况，存在一个转角度数的临界点，在此临界点下的安装和覆冰工况所产生的基础作用力是相同的。

2.1 小转角塔的基础受力特性分析

小转角塔的控制工况为安装工况，根据设计规程规定，未挂线一侧的拉线可承担30%的不平衡张力，即挂线侧的导地线承受的不平衡张力为最大使用张力的70%，由其引起的最大弯矩方向为顺线路方向，如图[2.1-1]示。

图[2.1-1] 小转角塔安装工况受力示意图

图[2.1-2] 小转角塔大风工况受力示意图

图[2.1-3] 小转角塔覆冰工况受力示意图

大风工况下的基础作用力一般仅为安装工况下的60%以下，覆冰工况下的基础作用力则与转角度数有关。

2.2 大转角塔的基础受力特性分析

大转角塔的控制工况为覆冰工况，导地线的最大使用张力即是此工况下的张力，为年平运行工况下的1.5倍，由其引起的最大弯矩方向为转角内侧方向。窄基塔的控制工况示意图[2.2-1]。

大转角塔的大风、安装工况与小转角塔原理一致，在此不予累述。

图[2.2-1] 大转角塔覆冰的受力示意图

2.3 转角塔角度与基础作用力控制工况的关系

使用杆塔满应力计算软件对杆塔的结构受力进行计算，并对其结构稳定性进行验算，根据其结构计算导出的基础作用力进行比较。

需要说明的是，窄基塔设计条件的差别对基础作用力控制工况的角度临界点是不同的，窄基塔在110kV电压等级应用较广，其线路的常规导线为300mm?截面或400mm?截面单导线，设计的覆冰厚度、风速都有较大的区别，基于不同的设计条件，最大基础作用力控制工况的转角度数分割点一般在22°～26°之间，即低于这个度数的转角塔的最大基础作用力控制工况为安装工况，大于这个度数的转角塔的最大基础作用力控制工况为覆冰工况。需要说明的是，在工程实际中，由于受到拉线施工偏差、导地线过牵引长度超设计值等因素的影响，挂线侧实际的不平衡张力往往超过规定值。因此度该角度应该进行一定的增加，为了简化比选，临界角度取30°是比较合理的。

三、窄基塔小转角塔的桩基础优化

根据前章对小转角塔的基础作用力特征的分析，30°以内小转角塔控制工况（安装工况）下的基础作用力是由顺线路方向的弯矩引起的，即最大基础作用力的塔腿是线路大小号侧对称分布的，若使用全轴对称的四桩基础，工程量的浪费是较大的，经过计算比选，可得基础的综合造价与灌注桩桩数的关系曲线图如图[3-1]示。

图[3-1] 小转角塔桩数与工程量的关系曲线

可以看出，小转角塔的桩基础综合造价随着桩数的提高，其综合造价也在缓慢上升，需要说明的是，单桩带承台灌注桩由于其抵抗由倾覆能力转化的偏心下压能力很差，对于小转角塔同样不适用。

小转角塔双桩布置示意图如图[3-2]示。

图[3-2] 小转角塔双桩布置示意图

需要说明的是，小转角塔的基础最大作用力是安装工况控制的，在实际施工时可能先安装任意侧的导地线，因此其最大基础作用力是沿横担方向对称的，两个桩体的布置、深度、桩径都应该是相同、对称的。

图[3-3] 双桩灌注桩效果图

四、窄基塔大转角塔的桩基础优化

对于大转角塔，其基础作用力的控制工况为覆冰工况，最大的弯矩方向为垂直线路的方向，因杆塔弯矩转化的基础纵向作用力传递至桩体承受时分为上拔和下压，其安全储备往往是不同的，即上拔和下压桩通常有一侧是浪费较大的，当持力层的极限端阻力很大但桩侧摩阻力较小时，下压侧的桩承载力有很大的裕度，反之，亦然。在实际的设计过程中，需要基于基础作用力、土层特性、桩体分布对桩的承载力储备进行详细的计算，当然，也存在上拔和下压侧基础受力均衡的状态，在这种状态下应使用对称的四桩基础。

以持力层为砾石的情况为例，由于持力层极限承载能力很大，其下压承载力裕度储备远大于抗上拔的承载力裕度储备，使用如图[4-1]布置的三桩基础是比较合理的。

图[4-1] 大转角塔三桩布置示意图

对下压与上拔承载能力相差约50%或以上的窄基转角塔，其桩数与工程量的关系如图[4-2]。

图[4-2] 大转角塔桩数与工程量的关系曲线

可以看出，大转角塔的桩基础综合造价在三桩时是最低的，随着桩数的提高或减少，由于其受力合理性的降低，综合造价均呈上升状态，需要说明的是，三桩并不是对于所有的大转角塔都适用，对于上拔和下压承载力裕度储备差距不大的情况，适用沿顺线路方向对称的多桩基础是合理的。

三桩灌注桩的承台型式可以为三角形或矩形，由于承台需要满足窄基塔的地脚螺栓的布置，如图[4-3]示。

图[4-3] 三桩灌注桩效果图

可见，为满足地脚螺栓的布置，三角形承台的尺寸远大于矩形承台，虽然桩体布置间距可适当加大，但基础的综合造价还是不降反升的，因此在工程实际应用中，应尽可能采用矩形承台，不仅降低造价也可减少施工搭设模板时的难度。

图[4-4] 三桩灌注桩效果图

五、结语

本论文基于理论计算和工程实践，对窄基塔的多桩基础就转角度数的区别分别进行了优化比选，小转角塔使用双桩基础、大转角塔根据其上拔、下压承载力裕度的不同分别使用不同布置型式的三桩灌注桩基础和四桩灌注桩基础，可提高窄基塔线路桩基础的合理性、经济性，在工程应用实际中有较强的推广意义

参考文献

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