桩筏基础沉降研究及应用
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摘要
在软土地区，为保证建筑物的稳定性或控制建筑物的沉降，建筑物的基础往往要采用桩基础。目前桩基础已经成为松软地基上的主要基础形式。
本文主要通过对建筑物的沉降，基础反力和上部结构的影响等方面的探讨，了解高层建筑基础设计的一般规律，并从两个方面来进行研究：1、进行现场调查和资料的收集汇总，总结现有某地高层建筑的基础设计特点和沉降变化特点；2、本文将板下的桩和土简化成弹簧，桩的刚度按群桩中单桩的P-S曲线计算，下卧层按分层总和法计算，分析了整个基础的沉降、筏板中的内力、桩顶反力等分布情况，并把计算结果和实测结果以及其他方法计算结果进行比较，说明了该方法的可行性。
In soft soil areas the pile foundation is often used for the foundation of buildings to ensure their stability or control their settlement. At the present the pile foundation has become a main manner to treat soft foundations.
Considering effects related to tall building settlement, foundation reaction and upper structures would help to understand general principle on the design of tall building foundations. For this purpose, all of first, summarize characteristics of the foundation settlement and design of the existing tall buildings in an area on the basis of site investigation and field data. Then, the pile soil under the plank are simplified into springs.The stiffness of piles is caculated from the P-S curve of the single pile. The settlement of substratum is caculated by layerwise summation method. The settlement in the whole foundation ,the stress in the raft, the reaction force on the top of piles are analyzed. Finally the result from this method are compared with the results achieved from the field test result,which shows that this method is feasible.
本文主要通过对建筑物的沉降，基础反力和上部结构的影响等方面的探讨，了解高层建筑基础设计的一般规律，并从两个方面来进行研究：1、进行现场调查和资料的收集汇总，总结现有某地高层建筑的基础设计特点和沉降变化特点；2、本文将板下的桩和土简化成弹簧，桩的刚度按群桩中单桩的P-S曲线计算，下卧层按分层总和法计算，分析了整个基础的沉降、筏板中的内力、桩顶反力等分布情况，并把计算结果和实测结果以及其他方法计算结果进行比较，说明了该方法的可行性。
In soft soil areas the pile foundation is often used for the foundation of buildings to ensure their stability or control their settlement. At the present the pile foundation has become a main manner to treat soft foundations.
Considering effects related to tall building settlement, foundation reaction and upper structures would help to understand general principle on the design of tall building foundations. For this purpose, all of first, summarize characteristics of the foundation settlement and design of the existing tall buildings in an area on the basis of site investigation and field data. Then, the pile soil under the plank are simplified into springs.The stiffness of piles is caculated from the P-S curve of the single pile. The settlement of substratum is caculated by layerwise summation method. The settlement in the whole foundation ,the stress in the raft, the reaction force on the top of piles are analyzed. Finally the result from this method are compared with the results achieved from the field test result,which shows that this method is feasible.
引文
1、Poulos, H.G. and Davis,E.H..(1968a),The settlement behaviour of single axially loaded incompressible piles and piers Geotechnique, 18;350-370
2、Poulos, H.G. (1968b), Analysis of the settlement of pile groups, Geotechnique, 18 ;449-471
3、Poulos, H.G. and Davis,E.H..pile foundation Analysis and Design, John Winleg and Sons, New York,1980
4、Cook R.W.(1979), The settlement of Friction Pile Foundations, Foundation and soil Technology, BRE Building Research, Series3
5、Peck, Hanson, Thornburn(1974); Foundation Engineering
6、Tomlinson (1960); Foundation and Construction.
7、Poulos,H.G.(1989);pile behaviour-theory and application Geotechnique, 39,NO.3,365-415.
8、Mandolin A. and Viggian C. (1997), Settlement of piled foundations,Geotechnique 47,NO.791-816
9、陈云敏，陈仁朋，凌道盛，桩土共同作用简化分析方法，21世纪高层建筑基础工程学术会议论文集，中国建筑工业出版社，2000年7月
10、陈云敏，凌道盛，陈仁朋，退化单元及其在基础板分析中的应用，21世纪高层建筑基础工程学术会议论文集，中国建筑工业出版社，2000年7月
11、刘开明、余静：不同材料间接面特性的研究，第四届土力学及基础工程学术会议论文集。
12、桩基工程手册北京：中国建筑工业出版社，1995
13、陈明中：群桩沉降计算理论及桩筏基础优化设计研究，浙江大学博士学位论文，2000年6月。
14、冯军洪：减少沉降量桩基的应用研究，浙江大学硕士学位论文，2000年2月。
15、陈明中，龚晓南，严平(2000)，单桩沉降的一种解析解法。水利学报，2000年第8期。
16、阳吉宝，单桩沉降计算的荷载传递法讨论，岩土工程技术，1998年第4期。
17、刘金砺等(1995)，竖向荷载下群桩变形性状及沉降计算，岩土工程学报，
VOL17，NO。6。
18、董建国，赵锡宏(1996)，桩箱(筏)基础沉降计算新方法，岩土工程学报，VOL18，NO。1。
19、赵锡宏等，上海高层建筑桩筏与桩箱基础设计理论，同济大学出版社，1989。
20、宰进珉、宰金璋，高层建筑基础分析与设计，中国建筑工业出版社，1993。
21、董建国，赵锡宏，高层建筑地基基础-共同作用理论与实践，同济大学出版社，1997。
22、刘金砺，桩基础设计与计算，中国建筑工业出版社，1990。
23、林天健，熊厚金，王利群，桩基础设计指南，中国建筑工业出版社。
24、董建国，上海高层建筑桩筏基础设计方法的探讨，软土地基变形控制设计理论和工实践，论文集，同济大学出版社，1996
25、何华，金宝森等，高层建筑箱基下满堂摩擦桩荷载分配的试验分析，建筑结构学报，1991年第四期。
26、董建国等，桩箱(筏)基础的沉降机分析，软土地基变形控制设计理论和工程初中论文集，同济大学出版社，1996。
27、陈仲、叶书麟等，基础工程学，中国建筑工业出版社，1990。
28、华南工学院、南京工学院等，地基与基础，中国建筑工业出出版社，1981。
29、王金玲、董建国、赵锡宏，空间剪力墙结构—箱—桩地基共同作用的实用分析，软土地基变形控制设计理论和工程初中论文集，同济大学出版社，1996。
30、张忠苗，基于桩顶沉降和桩端沉降的受力分析及用桩端注浆提高桩承载力研究，浙江大学申请博士论文，1999。
31、应建新，桩—土—筏板共同作用分析，浙江大学申请硕士论文，2001。
32、刘绪普，单桩及群桩的承载特性研究，浙江大学申请硕士论文，1992。
33、冯军洪，减少沉降量桩基的应用研究，浙江大学申请硕士论文，2000。
34、沈恭等，上海八十年代高层建筑结构设计，上海科学普及出版社，1994。
35、周起敬等，混凝土结构构造手册，中国建筑工业出版社，1994。
36、建筑地基基础设计规范(GBJ7—89)，中国建筑工业出版社，1989。
37、工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程(JGJ4—80)中国建筑工业出版社，1981。
38、高层建筑箱型基础，设计与施工规程(JGJ6—80)，中国建筑工业出版社，1981。
39、高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72—90)，中国建筑工业出版社，1991。
40、软土地区工程地质勘察规程(JGJ83—91)，中国建筑工业出版社，1992。
41、建筑桩基技术规范(JGJ94—94)，中国建筑工业出版社，1995。
42、上海市标准，地基基础设计规范，中国建筑工业出版社，1989。
43、孔更生、郑大同等，软土地基与地下工程，中国建筑工业出版社，1984。
44、赵西安，钢筋混凝土高层建筑结构设计，中国建筑工出版社，1992。
45、阳吉宝，超长桩荷载传递机理与桩箱(筏)基础优化设计研究，同济大学申请博士论文，1996。
46、孙更生，小桩加固浅层软土地基及沉降计算方法的改进，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995。
47、贾宗元、姚明等，上海光大厦基础设计，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995年
48、孙更生，协调高层建筑主楼与裙房桩基差异沉降的技七巧，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995。
49、维明、邹小平，桩土共同作用的设计与逆作法施工，基础工程400例，中国科学技术出版社，1997。
50、袁聚云，赵锡宏、董建国，高层空间剪力墙结构与地基(弹塑性模型)共同作用的研究，建筑结构学报，1994年第4期。
51、黄绍铭、王迫民、裴捷等等，按沉降的复合桩基础设计方法，工业建筑，1992年第7、8期。
52、阳吉宝，超长桩荷载—沉降曲线的拟合方法，工业建筑，1995年第3期。
53、郭新海、王长科，独立桩基础与半刚性桩复合地基共同作用分析及设计计算，工业建筑，1995年11期。
2、Poulos, H.G. (1968b), Analysis of the settlement of pile groups, Geotechnique, 18 ;449-471
3、Poulos, H.G. and Davis,E.H..pile foundation Analysis and Design, John Winleg and Sons, New York,1980
4、Cook R.W.(1979), The settlement of Friction Pile Foundations, Foundation and soil Technology, BRE Building Research, Series3
5、Peck, Hanson, Thornburn(1974); Foundation Engineering
6、Tomlinson (1960); Foundation and Construction.
7、Poulos,H.G.(1989);pile behaviour-theory and application Geotechnique, 39,NO.3,365-415.
8、Mandolin A. and Viggian C. (1997), Settlement of piled foundations,Geotechnique 47,NO.791-816
9、陈云敏，陈仁朋，凌道盛，桩土共同作用简化分析方法，21世纪高层建筑基础工程学术会议论文集，中国建筑工业出版社，2000年7月
10、陈云敏，凌道盛，陈仁朋，退化单元及其在基础板分析中的应用，21世纪高层建筑基础工程学术会议论文集，中国建筑工业出版社，2000年7月
11、刘开明、余静：不同材料间接面特性的研究，第四届土力学及基础工程学术会议论文集。
12、桩基工程手册北京：中国建筑工业出版社，1995
13、陈明中：群桩沉降计算理论及桩筏基础优化设计研究，浙江大学博士学位论文，2000年6月。
14、冯军洪：减少沉降量桩基的应用研究，浙江大学硕士学位论文，2000年2月。
15、陈明中，龚晓南，严平(2000)，单桩沉降的一种解析解法。水利学报，2000年第8期。
16、阳吉宝，单桩沉降计算的荷载传递法讨论，岩土工程技术，1998年第4期。
17、刘金砺等(1995)，竖向荷载下群桩变形性状及沉降计算，岩土工程学报，
VOL17，NO。6。
18、董建国，赵锡宏(1996)，桩箱(筏)基础沉降计算新方法，岩土工程学报，VOL18，NO。1。
19、赵锡宏等，上海高层建筑桩筏与桩箱基础设计理论，同济大学出版社，1989。
20、宰进珉、宰金璋，高层建筑基础分析与设计，中国建筑工业出版社，1993。
21、董建国，赵锡宏，高层建筑地基基础-共同作用理论与实践，同济大学出版社，1997。
22、刘金砺，桩基础设计与计算，中国建筑工业出版社，1990。
23、林天健，熊厚金，王利群，桩基础设计指南，中国建筑工业出版社。
24、董建国，上海高层建筑桩筏基础设计方法的探讨，软土地基变形控制设计理论和工实践，论文集，同济大学出版社，1996
25、何华，金宝森等，高层建筑箱基下满堂摩擦桩荷载分配的试验分析，建筑结构学报，1991年第四期。
26、董建国等，桩箱(筏)基础的沉降机分析，软土地基变形控制设计理论和工程初中论文集，同济大学出版社，1996。
27、陈仲、叶书麟等，基础工程学，中国建筑工业出版社，1990。
28、华南工学院、南京工学院等，地基与基础，中国建筑工业出出版社，1981。
29、王金玲、董建国、赵锡宏，空间剪力墙结构—箱—桩地基共同作用的实用分析，软土地基变形控制设计理论和工程初中论文集，同济大学出版社，1996。
30、张忠苗，基于桩顶沉降和桩端沉降的受力分析及用桩端注浆提高桩承载力研究，浙江大学申请博士论文，1999。
31、应建新，桩—土—筏板共同作用分析，浙江大学申请硕士论文，2001。
32、刘绪普，单桩及群桩的承载特性研究，浙江大学申请硕士论文，1992。
33、冯军洪，减少沉降量桩基的应用研究，浙江大学申请硕士论文，2000。
34、沈恭等，上海八十年代高层建筑结构设计，上海科学普及出版社，1994。
35、周起敬等，混凝土结构构造手册，中国建筑工业出版社，1994。
36、建筑地基基础设计规范(GBJ7—89)，中国建筑工业出版社，1989。
37、工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程(JGJ4—80)中国建筑工业出版社，1981。
38、高层建筑箱型基础，设计与施工规程(JGJ6—80)，中国建筑工业出版社，1981。
39、高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72—90)，中国建筑工业出版社，1991。
40、软土地区工程地质勘察规程(JGJ83—91)，中国建筑工业出版社，1992。
41、建筑桩基技术规范(JGJ94—94)，中国建筑工业出版社，1995。
42、上海市标准，地基基础设计规范，中国建筑工业出版社，1989。
43、孔更生、郑大同等，软土地基与地下工程，中国建筑工业出版社，1984。
44、赵西安，钢筋混凝土高层建筑结构设计，中国建筑工出版社，1992。
45、阳吉宝，超长桩荷载传递机理与桩箱(筏)基础优化设计研究，同济大学申请博士论文，1996。
46、孙更生，小桩加固浅层软土地基及沉降计算方法的改进，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995。
47、贾宗元、姚明等，上海光大厦基础设计，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995年
48、孙更生，协调高层建筑主楼与裙房桩基差异沉降的技七巧，基础工程400例，中国科学技术出版社，1995。
49、维明、邹小平，桩土共同作用的设计与逆作法施工，基础工程400例，中国科学技术出版社，1997。
50、袁聚云，赵锡宏、董建国，高层空间剪力墙结构与地基(弹塑性模型)共同作用的研究，建筑结构学报，1994年第4期。
51、黄绍铭、王迫民、裴捷等等，按沉降的复合桩基础设计方法，工业建筑，1992年第7、8期。
52、阳吉宝，超长桩荷载—沉降曲线的拟合方法，工业建筑，1995年第3期。
53、郭新海、王长科，独立桩基础与半刚性桩复合地基共同作用分析及设计计算，工业建筑，1995年11期。