高层建筑桩基础的特点及作用毕业论文

1.桩基础的特点

桩基础的特点 1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。

（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。

2.谈谈高层建筑的结构特征2000字论文

1、工程概况 在该工程的设计过程中，针对该工程平面凹口较深，平面较为狭长及高宽比较大等结构特点，在结构布置、分析计算和构造措施等方面做了一些有效的处理，使整体设计满足规范要求，且经济实用。

以下谈谈本人在设计中的一点体会。 该工程地下一层、地上二十八层，总建筑面积：18036.69m2 ，其中地上建筑面积：17516.88m2，建筑物室外地坪至主体结构檐口的高度为：89.4m。

地下室建筑面积：1519.81m2，地下室层高4.50m：裙房三层。一层层高5.4m：二、三层层高为4.5m。

主楼四至二十八层，每层层高3.0m。该楼层四层以上平面南侧凹口深5.6m，占凹口方向楼板长15.900m的35.2%，另还有两处凹口分别占凹口方向楼板长的32.8%和16.9%，高宽比为5.6。

2、地基及基础 2.1 地基土层结构及特征 据本次勘探揭露，拟建场勘察深度内岩土体可分为l0层：①层冲填土、②层耕填土、③层细砂、④层中砂、⑤层粗砂、⑥层砾砂、⑦层强风化泥质粉砂岩、⑧层中风化泥质粉砂岩。 2.2 地下水埋藏条件及砼腐蚀性评价 勘察场区内赋存有上层滞水和潜水。

据场地水质分析报告结果：拟建场地下潜水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 2.3 地基方案与基础选型分析评价 根据以上场地地基岩土层条件和拟建建筑物点，经过充分的技术经济分析比较，决定采用直径分别为Ф800、Ф1000、Ф1200的钢筋混凝土钻孔灌注桩，混凝土强度等级为C30，以⑧层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层。

桩长为22~29m左右，Ф800的单桩承载力设计值为4200KN；Ф1000的单桩承载力设计值为6000KN；Ф1200的单桩承载力设计值为7900KN。因南昌地区中风化泥质粉砂岩中均有多层且无规律的软弱夹层，桩端进持力层取5d。

根据最后静荷载试验结果来看，Ф1000的单桩竖向抗压极限承载力为13500KN，极限状态下桩顶累计沉降量为16.9mm，质量和经济效果均较好。本工程主楼带地下室、地下室层高4.5m，底板掺混凝土膨胀剂，桩基承台为梁式承台，因为上部结构为剪力墙，荷载分布较为均匀，因而梁板截面高度不需过大，承台梁高lO00mm，地下室底板除核心筒部分（1500mm）外，其余均为350mm，砼标号为C30；为抵抗混凝土收缩、徐变及加强基础的整体性，地下室底板采用双层双向满布配筋Ф14@120。

地下室外围墙厚300mm，内部剪力墙厚250mm，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，板厚为200mm，并采用双层双向Ф 12@150满布配筋。 3、上部结构设计与计算 根据《建筑抗震设防类标准》（GB50223—2008）本工程为丙类建筑，结构的地震作用按设防烈度6度计算，采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，剪力墙抗震等级为三级，框架抗震等级为三级。

结构的阻尼比为0.05，水平地震影响系数最大值为0.04，基本风压为0.55KN/m2，地面粗糙度为B类，结构体型为1.4。地震力按X、Y两个方向计算，同时考虑扭转耦联，竖向力按模拟施工加荷方式1计算，风荷载按X、Y两个方向计算，恒、活荷载分开计算，周期折减系数为0.9，计算取21个振型。

连梁刚度的折减系数为0.7，考虑抹灰粉刷层重量后，混凝土的重度为27KN/m2，地震力的分项系数为1.3，风荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。墙元细分中，壳元最大控制边长为2.0m。

该建筑平面有多处凹口，平面较为狭长，再加上楼梯问和电梯间开洞，采用SATWE进行分析。计算结构显示，结构在地震和风荷载作用下位移均在规范要求的范围内，但以扭转振动为主的第三振型周期T3 与侧向振动为主的第一振型周期T1之比为0.756；以扭转振动为主的第三振型周期T3和以侧向振动为主的第二振型周期T2 之比为0.865，并且第一振型和第二振型的扭转振动成分偏大，这表明结构扭转效应显著，对建筑结构不利。

同时计算结果还表明，凹口周围、楼房东西两端及平面宽度变化处梁、墙等构件内力值较大。在设计时，考虑应将楼、电梯间处核心筒及5-12、5-14轴上剪力墙加强且连成整体，形成受力的主要部位，承担大部分的剪力和弯矩，实际电算时加强或削弱此部分刚度（主要为增加或减短墙长）对位移影响较大，较增加墙厚等方法有效的多。

实际电算和分析相同，但由于建筑功能限制，5-G轴上，5-9轴和5-1l轴间；5-15轴和5-17轴间、还有5-l2轴和5-14轴间无法布置剪力墙，只有设置宽扁梁，加强刚度，实际效果较好，剪力墙成筒布置，在筒与筒之间将板厚加厚为120mm，实际电算时所有凹口处按未设连梁电算，在位移等满足要求规范要求，施工图则按所有凹口处增设250*400连梁处理，更加安全。在平面宽度变化处，剪力墙本工程剪力墙布置既满足了规范要求，经济效益又较好。

为消除混凝土收缩、温差可能引起的裂缝，将屋面板配置了双层双向钢筋。 除平面不规则以外，该房屋的平均高宽比为5.6也较大，因而验算结构底部外围构件在侧向力最不利组合情况下的轴压比，并控制轴压比在0.6内；验算桩基在侧向力最不利组合下的抗压能力以及桩身是否会出现拉力，并通过调整桩的布置，使其符合要求。

在抗震构造措施方面，建筑物底部。

3.桩基础的特点

桩基础的特点1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。

（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。

4.建筑工程中桩基的分类、用途及各自特点

桩基础的分类

工程中的桩基础，往往由数根桩组成，桩顶设置承台，把各桩连成整体，并将上部结构的荷载均匀传递给桩。

1、按承台位置的高低分

①高承台桩基础——承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。

②低承台桩基础——承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2、按承载性质不同

①端承桩——是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。

②摩擦桩——是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

3、按桩身的材料不同

①钢筋混凝土桩

可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。

②钢桩

常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。

③木桩

目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。

④砂石桩

主要用于地基加固，挤密土壤。

⑤灰土桩

主要用于地基加固。

4、按桩的使用功能分

①竖向抗压桩

②竖向抗拔桩

③水平荷载桩

④复合受力桩

5、按桩直径大小分

①小直径桩 d ≤250mm

②中等直径桩 250mm③大直径桩 d ≥ 800mm

6、按成孔方法分

①非挤土桩

泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。

②部分挤土桩

先钻孔后打入。

③挤土桩

打入桩。

7、按制作工艺分

①预制桩

钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。

②灌筑桩

又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。

与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。

8、按截面形式分

①方形截面桩

制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。

②圆形空心桩

是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等。

5.桩基础的分类和各自的特点是什么

“桩基础”，分类1、按承台位置的高低分①高承台桩基础——承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础.一般应用在桥梁、码头工程中.②低承台桩基础——承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中.2、按承载性质不同①端承桩——是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上.桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计.②摩擦桩——是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用.3、按桩身的材料不同①钢筋混凝土桩可以预制也可以现浇.根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择.②钢桩常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩.钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高.我国目前只在少数重点工程中使用.如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩.③木桩目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用.在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀.④砂石桩主要用于地基加固，挤密土壤.⑤灰土桩主要用于地基加固.4、按桩的使用功能分①竖向抗压桩②竖向抗拔桩③水平荷载桩④复合受力桩5、按桩直径大小分①小直径桩 d ≤250mm②中等直径桩 250mm③大直径桩 d ≥ 800mm6、按成孔方法分①非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广.②部分挤土桩 先钻孔后打入.③挤土桩 打入桩.7、按制作工艺分①预制桩钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下.②灌筑桩又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩.与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计.8、按截面形式分①方形截面桩制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm.②圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点.国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等.。

6.高层建筑桩基础都有哪些

桩基础根据其在土中受力情况不同，可分为端承桩和摩擦桩。

按施工方法的不同，桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。

1.1 钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩常用的断面有方形实心桩与管桩两种。方形桩在尖端设置桩靴。管桩在工厂内用离心法制成。

1.1.1 桩的制作、运输和堆放

(1)桩的制作。长度在10m以下的短桩，一般多在工厂预制，较长的桩，在打桩现场附近露天预制。

(2)运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%后方可起吊；达到设计强度的100%才能运输和打桩。桩的堆放层数不宜超过四层。

1.1.2 打桩

(1)打桩机具选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤。

(2)打桩前的准备工作。认真处理地上、地下障碍物，在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线，并将桩的准确位置测设到地上。

(3)确定打桩顺序。

一般当基坑不大时，打桩应从中间开始分头向两边或周边进行；当基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行。当桩基的设计标高不同时，打桩顺序宜先深后浅；当桩的规格不同时，打桩顺序宜先大后小、先长后短。

(4)打桩施工。打桩工程必须在打桩过程中做好记录。

(5)桩及桩头处理。空心管桩，在打完桩后，桩尖以上1-1.5m范围内的空心部分应立即用细石混凝土填实，其余部分可用细砂填实。

各种预制桩，打桩完毕后，为使桩顶符合设计高程，应将桩头或无法打人的桩身截去。

1.1.3 压桩

(1) 压桩程序。预制桩一般情况下都采取分段压入、逐段接长的方法，

(2)接桩方法。可用焊接法或浆锚法。

1.1.4 振动沉桩

振动沉桩主要适用于砂土、砂质粘土、亚粘土层，在含水砂层中的效果更为显著。但在砂砾层中采用此法时，尚需配以水冲法。 不宜用于粘性土以及土层中央有孤石的情况。

1.2 灌注桩施工

可节省钢材、木材和水泥，消除打桩对邻近建筑物的有害影响。

1.2.1 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是使用钻孔机械钻孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。

(1)螺旋钻孔灌注桩。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空转清土，然后停转提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋笼，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。

(2)大直径钻孔扩底桩。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于70cm， 场地平整+放桩位线+钻孔机就位+机械钻直孔+人工清直孔及扩孔+扩孔清底+检查+放钢筋笼+灌注混凝土。

1.2.2 冲击振动灌注桩

冲击振动灌注桩是用落锤或蒸汽锤将桩管（钢管）打人土中成孔，当桩管打至要求的贯人度或标高后，检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。待混凝土灌满桩管后，开始拔管，拔管时要使速度均匀，同时使管内混凝土保持略高于地面，这样一直到桩管全部拔出地面为止。然后放钢筋骨架，灌注混凝土，拔出桩管而成桩。

1.2.3 振动灌注桩

振动灌注桩的机械设备与冲击振动灌注桩基本相同，不同的是以激振器代替桩锤。桩管下端装有活瓣桩尖，桩管上部与振动桩锤刚性连接。

施工时，将桩管下端活瓣合拢，利用振动机及桩管自重，把桩尖压人土中。当桩管沉到设计标高后，停止振动，将混凝土灌人桩管内

混凝土浇灌完毕，再次开动沉桩机和卷扬机拔出桩管，边振边拔，桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩。

拔管方法根据承载力的不同要求，可分别采用单振法、复振法和反插法。

振动灌注桩的承载力比同样条件的钻孔灌注桩高50%-80%。单振法的桩截面比沉人的钢管扩大30%，复振法扩大80%，反插法扩大50%左右。

1.2.4 爆扩灌注桩

爆扩灌注桩又称爆扩桩，是由桩柱和扩大头两部分组成。施工时一般采用简易的麻花钻（手工或机动）在地基上钻出细而长的小孔，然后在孔内安放适量的炸药，利用爆炸的力量挤土成孔（也可用机钻成孔）；接着在孔底安放炸药，利用爆炸的力量在底部形成扩大头。

爆扩桩成孔方法有两种，即一次爆扩法及二次爆扩法。

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