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土木吧丨浅基础、深基础、墩基础、桩基础的相同与不同

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2021-11-28
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导读:基础类型

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浅基础、短柱深基础、墩基础、桩基础的相同与不同

                     

王锁军;水木人生

 

浅基础、短柱深基础、墩基础、桩基础示意如下图:



短柱基础和浅基础本质一样,只是为了找到好的地基承载力,按深度修正即可,区别是:短柱基础的短柱和上部构件的刚度比要足够大才能把短柱顶部当成上部结构的嵌固端,该部分可以《地基规范》8.2.5条。

为什么说“参”呢?因为规范只说了带吊车厂房高杯口基础,没有说我们一般常用民用建筑的混凝土短柱基础。对于民用建筑来说,我的经验是短柱边长是框架柱边长的2倍,且设置基础拉梁,一般就足够了。

                       

墩基础介于浅基础和桩基础之间。

对于桩,不同的土对侧阻的影响,是桩基的一个基本概念,即所谓的侧阻承载力特征值。

还有一个概念,桩的入土深度(桩长)和侧阻的关系,随着深度的增加侧阻成线性增加,到达一定深度时,侧阻不再增长,这个深度叫侧阻临近深度,一般要大于7-10d。



所以桩的长径比一般要大于这个数值,所以对于小于等于6d的就可以算作墩基础了。墩基础不考虑侧阻的作用,但很多情况下这个侧阻并不小,有大量的试验数据支持。很多资料提到了墩基础,范围也很难宽泛(有的资料的墩基础也考虑侧阻),但很多规范并没有规定墩基础的定义。

《湖北地基规范》对墩基础做了规定,计算方法和浅基础相同,即按浅基础进行地基承载力修正计算,不考虑侧阻,只是按墩基础(圆形)进行构造要求配筋,所以本质是浅基础


桩基础是考虑侧阻和端阻之和作为其承载力的。同样是土,为什么浅基础按地勘给出的特征值进行深度修正,而桩端那么深的土而不进行深度修正呢?

看下图:


这是因为,浅层土的承载力来源于太沙基理论,而桩端承载力来源于迈耶霍夫公式。对于按浅基础承载力修正的比较深的基础,其承载力是深层平板试验得到得时也不修正,就是这个道理(看下图)。





有些直径比较大的短桩介于墩基础和桩基础之间,按两种基础计算的承载力差距甚至将近3倍,比如6米长的直径0.95米的混凝土圆柱体(按桩计算)和直径1米的圆柱体(按墩就算)的承载力还高的多,差不多是3倍了(看下图,该资料来源于土木吧文章):




主要原因是是否考虑侧阻的作用,用修正的浅基础地基承载力还是用桩端阻特征值是一个次要原因。

这样岂不是有问题了吗?这是岩土的特点,是没办法的事。可以这样理解这个问题:



知道了这些原理和概念,工程师就可以灵活运用。屁股决定脑袋,用什么方法计算可以看你身居何处从哪个角度,前提是都符合规范,你懂的。当然比较客观的方法是两种方法计算求平均值,或人为调整其趋向。


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                                         2021年11月28日


参考文献:


1:地基规范、桩基规范、湖北地基规范

2:土木吧文章

3:土力学教材等



《设计优化+EPC联合?这有资源》

勘察设计大师、规范主编

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