程麗



摘 要:某11層純剪力墻住宅,基礎形式采用條形承臺梁下管樁,文章主要介紹如何通過JCCAD經濟布樁,如何正確了解地質資料,樁重心校核等內容。
關鍵詞:條形承臺梁;地質資料;區域樁數;布樁原則
1 工程概況
本工程位于遼寧省盤錦地區,為11層純剪力墻住宅,建筑面積6299.6m2,建筑高度34.1m,首層商網,以上均為住宅。基礎埋置深度1.9m。工程建筑結構安全等級二級,抗震設防烈度7度,標準設防類。基本風壓按50年一遇考慮,取0.65kN/m2。經反復比較分析:基礎形式采用條形承臺梁下預應力管樁基礎。
2 工程地質概況
勘察場地地貌單元屬于遼河河口三角洲,地基土層為海陸交互相沉積,沉積土層為第四系,上部以陸相沉積的黏性土為主,向下以濱海相沉積的粉細砂為主。場地地形較為平坦。地層由上到下依次分布如下:(1)層雜填土:揭露層厚度為0.50~1.50m;(2)層粉質黏土:揭露層厚度為1.30~16.0m;(2-1)層粉砂混黏土:該層分布不連續,揭露層厚度為1.00~6.40m,(3)層細砂:該層分布連續,本次鉆探未揭穿該層,最大揭露厚度為39.10m。(3-1)層細砂夾黏土:該層分布不連續,揭露層厚度為1.00~7.00m;(3-2)層黏土:該層分布不連續,揭露層厚度為0.50~6.00m。
3 經濟布樁及布樁原則
在基礎工程設計軟件JCCAD中接力上部數據,并輸入一層墻體荷載,在主菜單非承臺樁中點取樁數量圖命令,讀取恒+活標準組合下樁數量圖。它省去人工統計每個節點下樁數量的工作。對于包含多肢多個節點的剪力墻下布置樁承臺時,還可以點擊“區域樁數”菜單,人工用多邊形圍住包含剪力墻的所有節點,程序隨即計算出該剪力墻下樁的數量,同時給出這部分荷載的重心位置,供設計參考。
圖1是剪力墻所在各個節點所需樁數,本工程是條形承臺梁樁基礎,樁布置原則,盡量布置在剪力墻下。電梯井筒處由于群樁效應,單樁承載力發揮效應有限,應多布置樁。本工程采用靜壓預應力混凝土管樁,管樁代號、外徑、類型、壁厚-管樁長度,為PHC 400 AB 95-14~19。本工程單樁豎向極限承載力取值系參考本地區已建完工程的實際數據而得。工程樁施工前應先進行試樁,以獲取可確保樁身完整性不低于II類樁的可靠施工工藝參數。
為了提高布樁效率,根據規范中樁與樁基的基本構造要求,在CAD圖中根據剪力墻位置布置單樁,通過JCCAD里導入樁位將AutoCAD格式的樁位及承臺平面圖導如基礎模型中。不需要進入AutoCAD程序,直接在基礎模型輸入程序中完成。對于樁位布置比較復雜的結構,可以用“按層選樁”和“點選單樁”兩種命令配合使用,除了可以將同一圖層的所有樁導入模型外,還可以通過點選單樁功能選擇部分樁導入基礎模型。
4 地質資料的正確輸入
一般地質資料中都包含AutoCAD格式的鉆孔平面圖。用戶可導入該圖直接將孔點位置導入,這樣做可大大方便孔點輸入。導入時注意圖形比例,程序默認比例是1:1,如果原圖不是這個比例,需要修改縮放比例。
如果要進行沉降計算,就必須有地質資料數據。有樁地質資料需要每層土的壓縮模量、重度、土層厚度、狀態參數、內摩擦角和粘聚力等六個參數。地質資料輸入步驟一般應為:(1)歸納出能夠包容大多數孔點的土層分布情況的“標準孔點”土層,根據地勘報告修改各土層物理力學指標、承載力、土層厚度、水頭標高等參數進行輸入。(2)點擊“輸入孔點”菜單,將“標準孔點”布置到各個孔點。(3)進入“動態編輯”菜單對各個孔點已經布置土層的物理力學指標、承載力、土層厚度、頂層土標高、水頭標高等參數進行調整。當某孔點沒有某種土層時,需要將這種土層厚度設為0厚度來處理。(4)核對地質資料正確性。可通過“點柱狀圖”、“土剖面圖”、“孔點剖面”等菜單進行校核。
5 樁重心校核
《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第8.5.3條:布置樁位時宜使樁基承載力合力點與豎向永久承載合力作用點重合。本工程既要使整個結構重心與樁群形心重合,也要校核電梯井筒處,使得井筒處樁群形心和剪力墻區域內荷載合力作用點重合。
6 結束語
文章通過工程實例簡單舉例如何使用JCCAD基礎軟件快速布樁、樁基承載力計算、重心校核等。現代結構設計到了結構概念設計與計算軟件高度結合的快速發展階段,一名合格結構設計師合理使用計算軟件也是必備素質之一。
參考文獻
[1]GB50007-2011.建筑地基基礎設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.
[2]JGJ94-2008.建筑樁基技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[3]JCCAD用戶手冊及技術條件[S].北京:中國建筑科學研究院,2013,12.