某公司聯(lián)合廠房樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)方案

摘要本次設(shè)計(jì)題目來(lái)源于沈陽(yáng)特變電工聯(lián)合廠房基礎(chǔ)工程。設(shè)計(jì)首先將調(diào)研中收集到的沈陽(yáng)特變電工聯(lián)合廠房的地質(zhì)勘察報(bào)告、上部建筑結(jié)構(gòu)情況及相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外資料進(jìn)行綜合分析，嚴(yán)格遵循《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)并結(jié)合地方經(jīng)驗(yàn)初步擬定了沉管灌注樁，螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土預(yù)制樁三種樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。然后對(duì)此三種基礎(chǔ)方案進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算出其工程量，得出各自主要工程項(xiàng)目的概預(yù)算。本設(shè)計(jì)進(jìn)而通過(guò)對(duì)擬選方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、工程可靠性三方面綜合分析，最終確定螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)為最佳設(shè)計(jì)方案，并按優(yōu)選方案進(jìn)行工程量及參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算。具體優(yōu)化參數(shù)與概預(yù)算總結(jié)：選擇第五層中粗砂為樁端持力層。樁長(zhǎng)為L(zhǎng)＝20m。樁徑為φ600mm，樁身采用C25的混凝土，樁身主筋為8φ18，箍筋為φ8@120。承臺(tái)底面埋深為1.5m。樁基礎(chǔ)的A承臺(tái)平面尺寸為3×1.2m2，B承臺(tái)平面尺寸為3×3m2。螺旋鉆孔混凝土壓灌樁樁基礎(chǔ)含稅工程總造價(jià)為：821378.38元，最后，根據(jù)優(yōu)化方案完成了鐵芯車(chē)間樁基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)方案和工程質(zhì)量檢測(cè)的設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)的主要工作及結(jié)論部分，本人對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中所獲得的主要數(shù)據(jù)成果進(jìn)行了分析總結(jié)。另外，此次設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是將整個(gè)設(shè)計(jì)階段遇到的最為重要的幾個(gè)問(wèn)題單獨(dú)提出并分析進(jìn)而表述了自己的見(jiàn)解。關(guān)鍵詞沉管灌注樁螺旋鉆孔壓灌混凝土樁鋼筋混凝土預(yù)制樁方案優(yōu)化AbstractThedesignoftopicisfromtheShenyangjointspecialvariableelectricalplantpilefoundationworksThedesignwillfirstanalysizethecollectedmaterialsoftheGeologicalSurveyreportofShenyangspecialvariablelyelectricalJointplant,theupperstructureinformationanddomesticandforeignmaterialsofrelatedtechnology.AndthedesignisabidebytheConstructionPileTechnicalSpecifications(JGJ94-94)strictlycombinedwithlocalexperienceintheinitialdevelopmentofthethreepilefoundationdesignofimmersedtubepiles,screwdrilledgrout-cast-in-situpileandprecastreinforcedconcretepilesSecondly,thisprogrammearebasedonthepreliminarydesign,andcalculatetheamountoftheirworksandtheirbudget.

ThenIwillcomparethesethreeprogrammesinthreewaysoftechnicalfeasibility,economicrationalityandreliabilityanalysis.Attheendofthat,Ichoosescrewdrilledgrout-cast-in-situpilefoundationasthebestprogrammeThenIwilldesignandcalculateit.Specificparametersandoptimizethebudgetestimatesummary:Choosethefifthlayerofsandtopile-bearingstratum.LengthfortheL=20m.PileDriveforφ600mm,usingC25pileofconcrete,pileZhujinfor8φ18,stirrupsforφ8@120.Bytheundersidedepthto1.5m.ApilefoundationforTaiwanPlanesizeof3×1.2m2,Bflatcapsizeof3×3m2.Spiralboredconcretepilespressureirrigationworksbasedonthetotalcostoftax:821378.38yuan.Comparesmayknow,theoptimalplanwillcompareotherplanbuildingcostofprojectsnearlytosave100,000Yuan.Fromthatweknowthedesignhavebasicallyachievedthethegoal.ofFinally,Ihavefinishedtheworksoftechnicalprogrammesandtheproject’squalitytestingofthepilefoundation.Andinthepartofthemajorworkandconclusionofthedesign,themainoutcomedatawhichweredrewoutfromthedesign’sresultwereanalyzedandsummarized.Inaddition,themostimportantfeatureofthedesignisthatIhavebroughtoutseveralimportantissues,whichwereencounteredduringthestageofthedesign.,andanalyzedthem.Eventually,Iwillgivemyindividualsuggestionsonthat.Keywordsimmersedtubepilesscrewdrilledgrout-cast-in-situpilePrecastreinforcedconcretepilesoptimizedpromgramme目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言1 工程概況 質(zhì)量目標(biāo)及保證措施質(zhì)量保證體系：采用項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)安排施工，對(duì)工程負(fù)全部責(zé)任。技術(shù)、質(zhì)量、安全、材料、財(cái)務(wù)各組均在項(xiàng)目經(jīng)理的領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)展工作，項(xiàng)目副經(jīng)理協(xié)助項(xiàng)目經(jīng)理工作，各組組長(zhǎng)對(duì)該小組的工作負(fù)責(zé)。各組職責(zé)如下：施工組：負(fù)責(zé)樁點(diǎn)測(cè)放，施工的組織、協(xié)調(diào)與管理，在滿(mǎn)足工程質(zhì)量要求的前提下，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施負(fù)責(zé)。技術(shù)組：負(fù)責(zé)工程技術(shù)資料的收集、制作、管理，負(fù)責(zé)解決、協(xié)調(diào)施工中的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)特定問(wèn)題提出安全、可行、可靠的技術(shù)措施。質(zhì)量組：對(duì)工程施工過(guò)程進(jìn)行全程質(zhì)量監(jiān)督、控制與管理，對(duì)施工中的質(zhì)量問(wèn)題提出應(yīng)對(duì)或改正措施。材料組：負(fù)責(zé)工程材料計(jì)劃與采購(gòu)、抽樣檢驗(yàn)、驗(yàn)收工作。安全組：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全施工與文明施工管理工作。計(jì)劃財(cái)務(wù)組：負(fù)責(zé)工程成本計(jì)劃的制定、控制等管理工作。施工方案經(jīng)公司三級(jí)審核，并經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方能正式生效。開(kāi)工前，由項(xiàng)目經(jīng)理向各有關(guān)人員落實(shí)責(zé)任，技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)交底。施工中，班組人員實(shí)行崗位責(zé)任制，每個(gè)崗位嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)執(zhí)行，在每一道工序上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，把責(zé)任落實(shí)到每個(gè)施工人員，嚴(yán)禁違章作業(yè)。施工班組長(zhǎng)應(yīng)協(xié)調(diào)好本班組各崗位上的施工人員，齊心協(xié)力，樁機(jī)操作手、前臺(tái)指揮人員、后臺(tái)混凝土攪拌工、混凝土泵送人員都應(yīng)聽(tīng)從施工班組長(zhǎng)的指揮。如在施工中由于客觀原因造成不合格產(chǎn)品，應(yīng)及時(shí)報(bào)告項(xiàng)目經(jīng)理或技術(shù)負(fù)責(zé)人，采取補(bǔ)救糾正措施，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不合格產(chǎn)品時(shí)，要報(bào)告專(zhuān)業(yè)總工程師進(jìn)行技術(shù)方案調(diào)查，直至滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。所有施工人員必須服從尊重業(yè)主及監(jiān)理工程師的監(jiān)督指導(dǎo)。本工程質(zhì)量目標(biāo)是省樣板工程。質(zhì)量控制措施：嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范施工。鋼筋、水泥具出廠合格證且經(jīng)復(fù)試合格方可使用；混凝土待商混站出具復(fù)試合格方可使用。嚴(yán)格按控制商混的質(zhì)量。樁位測(cè)放設(shè)控制點(diǎn)，以便隨時(shí)復(fù)核。鉆孔施工中，應(yīng)隨時(shí)觀察土質(zhì)的變化，并記錄。如與地質(zhì)報(bào)告出入較大，及時(shí)會(huì)同業(yè)主、監(jiān)理、勘察、設(shè)計(jì)部門(mén)商議解決。如遇回填土中障礙，無(wú)法鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知業(yè)主及監(jiān)理人員，采用人工挖除或機(jī)械挖除，回填均質(zhì)細(xì)顆粒土后再施工。在淤泥層中提鉆宜緩慢進(jìn)行，提速控制在0.6～0.8m/min，以免造成樁體縮徑。鋼筋籠制作全部焊接，焊接要飽滿(mǎn)、密實(shí)，單面焊搭接長(zhǎng)度10D。為確保質(zhì)量，每50m3隨時(shí)做好各項(xiàng)施工記錄。技術(shù)負(fù)責(zé)人要做好施工日記，填寫(xiě)各項(xiàng)表格并及時(shí)會(huì)同有關(guān)人員驗(yàn)收簽字。技術(shù)負(fù)責(zé)人要會(huì)同業(yè)主和監(jiān)理工程師及時(shí)做好簽證、隱蔽工作。確保工程質(zhì)量滿(mǎn)足要求。主要施工機(jī)械設(shè)備及進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃主要施工機(jī)械設(shè)備及進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃表 表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s11序號(hào)機(jī)械或設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量（臺(tái)）國(guó)別產(chǎn)地制造年份額定功率生產(chǎn)能力進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃（日期）1長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)CFG252河北2004～2006150KW/110KW正常開(kāi)工前3日2混凝土泵HBT402湖北、山東2004～200690KW正常開(kāi)工前3日3電焊機(jī)——4沈陽(yáng)2005～200618.5KW正常開(kāi)工前3日4切割機(jī)——2沈陽(yáng)2005～2006————正常開(kāi)工前3日5其他其他設(shè)備包括電纜、水管以及制作鋼筋籠的鋼筋調(diào)直機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、胎具等，這些設(shè)備數(shù)量不定、而且有些須要根據(jù)具體實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)制作。勞動(dòng)力組織管理勞動(dòng)力計(jì)劃表（人） 表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s12工種級(jí)別按工程施工階段投入勞動(dòng)力情況施工準(zhǔn)備期間施工期間竣工驗(yàn)收、清理現(xiàn)場(chǎng)樁機(jī)操作手262前臺(tái)指揮記錄員262混凝土攪拌工262設(shè)備維護(hù)工484工人106010工程進(jìn)度計(jì)劃及保證工期的施工措施本工程計(jì)劃工期30天，為按上述工期保質(zhì)保量的完成本次工程，擬投入2臺(tái)（套）機(jī)組同時(shí)施工。（螺旋鉆孔壓灌樁樁機(jī)2臺(tái)。）施工進(jìn)度計(jì)劃表 表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s13項(xiàng)目名稱(chēng)施工天數(shù)1112131720232629136911安裝調(diào)試設(shè)備測(cè)放樁位材料制備樁基施工檢查、驗(yàn)收設(shè)備離場(chǎng)工程概預(yù)算的編制混凝土工程量計(jì)算樁身混凝土工程量，，，所以承臺(tái)混凝土工程量四樁承臺(tái)：二樁承臺(tái)：則鋼筋工程量計(jì)算由配筋計(jì)算知主筋8，箍筋@200，共178根樁。經(jīng)計(jì)算M1=24.261t，M2=78.54t單位工程概預(yù)算及費(fèi)用表單位工程概預(yù)算表 表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s14序號(hào)定額編碼子目名稱(chēng)工程量?jī)r(jià)值（元）其中（元）單位數(shù)量單價(jià)合價(jià)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)12-36長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁汽車(chē)式樁長(zhǎng)在12m以外10m100.661422.07143139.8858068.4585071.4324-30承臺(tái)樁基礎(chǔ)10m122.191660.22202868.9248242.19136323.2918303.4434-302圓鋼筋Φ18t24.262967.5971993.734694.3165757.701541.7244-331箍筋Φ8t78.543316.26260459.0643990.25211743.844724.9751-55回填土夯填100m3100m10.001065.1410651.408820.001831.40合計(jì)689112.99163815.20413824.83111472.96單位工程費(fèi)用文件 表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s15

序號(hào)費(fèi)用名稱(chēng)費(fèi)用說(shuō)明費(fèi)率費(fèi)用金額直接工程費(fèi)工程直接費(fèi)100.00689112.99措施項(xiàng)目費(fèi)100.0010336.69其他措施項(xiàng)目費(fèi)100.0010336.69臨時(shí)設(shè)施費(fèi)1.5010336.69企業(yè)管理費(fèi)6.0041346.78利潤(rùn)4.0027564.52規(guī)費(fèi)100.0025663.26工程定額測(cè)定費(fèi)0.12922.03社會(huì)保障費(fèi)2.2817518.63住房公積金0.544149.15危險(xiǎn)作業(yè)意外傷害保險(xiǎn)0.403073.44合計(jì)(不含稅工程造價(jià))100.00794024.25稅金3.4527354.14含稅工程造價(jià)100.00821378.38工程質(zhì)量檢測(cè)沈陽(yáng)變壓器集團(tuán)有限公司聯(lián)合廠房工程由中國(guó)聯(lián)合工程公司設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)采用螺旋鉆孔壓灌混凝土樁。（5）中粗砂為樁端持力層。受建設(shè)單位的委托，擬對(duì)聯(lián)合廠房工程基樁進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)目的1、單樁豎向抗壓承載力特征值；2、樁身混凝土結(jié)構(gòu)完整性。檢測(cè)依據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106—2003；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002；《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94－94?！督ㄖ鶚都皬?fù)合地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（DB21/T1450-2006）基樁相關(guān)參數(shù)及檢測(cè)數(shù)量基樁相關(guān)參數(shù)及檢測(cè)數(shù)量表 表STYLEREF1\s6SEQ表\*ARABIC\s11建筑名稱(chēng)基樁數(shù)量檢測(cè)方法及檢測(cè)數(shù)量單樁承載力特征值（kN）樁徑ф（mm）設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)L（m）單樁豎向靜載試驗(yàn)低應(yīng)變檢測(cè)鐵芯車(chē)間1783120060021注：檢測(cè)的具體位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定基樁檢測(cè)方法單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，利用鋼梁反力結(jié)構(gòu)，試樁加荷采用6300kN千斤頂施加壓力，逐級(jí)等量施加垂直荷載，每級(jí)荷載達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定后加下一級(jí)荷載。沉降測(cè)量使用兩塊大量程的百分表30mm，受檢樁加載情況表 表STYLEREF1\s6SEQ表\*ARABIC\s12受檢樁樁號(hào)樁徑D(mm)第一級(jí)(kN)以下逐級(jí)(kN)最終加荷值(kN)1560080040040006860076038038001356004802402400沉降觀測(cè)：每級(jí)加載后5、10、15、15、15分鐘各測(cè)讀一次百分表讀數(shù)，以后每隔半小時(shí)測(cè)讀一次，直至穩(wěn)定。相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時(shí)的沉降不超過(guò)0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)2次，認(rèn)為已達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。終止加荷條件：當(dāng)出現(xiàn)下列條件之一時(shí)，即可終止加荷。某級(jí)荷載作用下，樁的沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的5倍。且總沉降超過(guò)40mm。某級(jí)荷載作用下，樁的沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的2倍，且經(jīng)24小時(shí)尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。已達(dá)到設(shè)計(jì)承載力特征值2倍。當(dāng)荷載沉降曲線呈緩變型時(shí)，可加載至樁頂總沉降量60～80mm；在特殊情況下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計(jì)沉降量超過(guò)80mm。單樁靜載荷試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)加荷沉降記錄，繪制Q-S曲線，確定試樁豎向抗壓承載力特征值。基樁低應(yīng)變法該方法是將高阻尼速度傳感器藕合于被檢測(cè)樁的樁頂并與記錄儀相連接，垂直擊發(fā)樁頂，沿樁身產(chǎn)生下行應(yīng)力波。應(yīng)力波沿樁身傳至樁底或其它波阻抗有差異的截面，產(chǎn)生上行的反射波；樁基動(dòng)測(cè)儀記錄沿樁身傳播的下行、上行應(yīng)力波的全過(guò)程。通過(guò)對(duì)所記錄的波形進(jìn)行時(shí)域、頻域分析，判斷樁身完整性。樁身完整性分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類(lèi)：樁身完整。Ⅰ類(lèi)：樁身有輕微缺陷，不影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮。Ⅲ類(lèi)：樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。Ⅳ類(lèi)：樁身存在嚴(yán)重缺陷。一般說(shuō)來(lái)，Ⅰ、Ⅰ類(lèi)樁可以滿(mǎn)足要求，Ⅲ、Ⅳ類(lèi)樁如使用，應(yīng)進(jìn)行加固，并經(jīng)檢測(cè)合格。檢測(cè)儀器設(shè)備單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)鋼梁反力系統(tǒng)三套；液壓千斤頂6300kN三臺(tái)；電動(dòng)油泵三臺(tái)；百分表12塊；磁力表座12塊；低應(yīng)變法檢測(cè)設(shè)備一套。檢測(cè)要求及試驗(yàn)工期靜載試驗(yàn)樁樁頭應(yīng)做如下處理：樁頭頂面應(yīng)平整，樁頭中軸線與樁身上部的中軸線應(yīng)對(duì)齊。樁頭各主筋應(yīng)在同一高度上，樁頂抹一層2mm厚高強(qiáng)沙漿。距樁頂0.5m范圍內(nèi)，用厚度為3～5mm的鋼板圍裹，并用高強(qiáng)水泥沙漿澆注。試驗(yàn)樁及錨樁在施工時(shí)加入超早強(qiáng)劑（可根據(jù)工程需要進(jìn)行），以使其盡早達(dá)到試驗(yàn)強(qiáng)度。錨樁及錨樁鋼筋抗拔計(jì)算（1）錨樁抗拔計(jì)算0.6×3.14×15.0×40×6=4220kN錨樁滿(mǎn)足抗拔力要求。（2）錨樁鋼筋抗拔計(jì)算4根錨樁為通長(zhǎng)籠，單樁承載力特征值1200kN：錨筋配筋采用10Φ18。即：0.6×0.6×3.14×31×10×4=3152kN，錨筋滿(mǎn)足抗拔力要求。檢測(cè)工期單樁靜載荷試驗(yàn)在具備試驗(yàn)條件后10天完成，低應(yīng)變動(dòng)測(cè)隨工程進(jìn)度進(jìn)行。主要工作及結(jié)論《沈陽(yáng)變壓器集團(tuán)有限公司鐵芯車(chē)間樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)》的完成前后歷經(jīng)3個(gè)月的時(shí)間。其中在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，而后根據(jù)在調(diào)研實(shí)習(xí)中收集的相關(guān)工程資料在校內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我在吳銀柱教授的耐心、細(xì)致、全面的指導(dǎo)下完成了本次設(shè)計(jì)工作。此次設(shè)計(jì)過(guò)程中力求綜合運(yùn)用有關(guān)學(xué)科的基本理論與知識(shí)，做到理論聯(lián)系實(shí)踐，反映當(dāng)前基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)與施工的目前水平，設(shè)計(jì)內(nèi)容符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)施工的規(guī)范、規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)計(jì)的主要工作及結(jié)論本次設(shè)計(jì)首先將調(diào)研中收集到的沈陽(yáng)特變電工聯(lián)合廠房的地質(zhì)勘察報(bào)告、上部建筑結(jié)構(gòu)情況及相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外資料進(jìn)行查閱及綜合分析，嚴(yán)格遵循現(xiàn)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)并結(jié)合地方經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了樁基礎(chǔ)工程方案的初步擬定工作，提出了沉管灌注樁，螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土預(yù)制樁三種基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。而后對(duì)以上三種樁基礎(chǔ)方案進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)計(jì)算，并計(jì)算出其工程量進(jìn)而得出各自主要工程項(xiàng)目的概預(yù)算。最后通過(guò)對(duì)擬選方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、工程可靠性三方面綜合分析，最終確定螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)方案，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)優(yōu)選方案進(jìn)行相應(yīng)的工程概預(yù)算。具體的設(shè)計(jì)結(jié)論概括如下：三種樁基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)參數(shù)１．樁端持力層及樁長(zhǎng)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告三種樁基礎(chǔ)皆選擇第五層中粗砂為樁端持力層。樁長(zhǎng)皆為L(zhǎng)＝21m。２．樁身材料及配筋沉管灌注樁與螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)樁徑皆為φ600mm，樁身采用C25的混凝土。鋼筋采用HPB235，其中主筋為8φ18；螺旋箍筋為φ8@120鋼筋混凝土預(yù)制樁截面尺寸為500×500mm，樁身采用C30的混凝土。鋼筋采用HPB235，其中主筋為8φ18；螺旋箍筋為φ8@120。３．承臺(tái)埋深及其平面尺寸沉管灌注樁，螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土預(yù)制樁三者的承臺(tái)底面埋深分別為1.3m，1.5m，1.5m。沉管灌注樁與螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)的A承臺(tái)平面尺寸為3×1.2m2，B承臺(tái)平面尺寸為3×3m2。鋼筋混凝土預(yù)制樁基礎(chǔ)A承臺(tái)平面尺寸為2.5×1m2，B承臺(tái)平面尺寸為2.5４．樁基礎(chǔ)承臺(tái)的配筋（１）沉管灌注樁基礎(chǔ)承臺(tái)A截面主筋X方向選用：49φ12@120并選用1肢箍φ16。承臺(tái)B截面主筋，X方向選用：24φ20@120，Y方向選用：24φ20@120。（２）螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)承臺(tái)A截面主筋X方向選用：25φ18@120并選用1肢箍φ17。承臺(tái)B截面主筋，X方向選用：27φ20@120，Y方向選用：27φ20@120。（３）鋼筋混凝土預(yù)制樁基礎(chǔ)承臺(tái)A截面主筋X方向選用：30φ16@120并選用1肢箍φ16。承臺(tái)B截面主筋，X方向選用：13φ18@120，Y方向選用：13φ18@120。三種樁基礎(chǔ)方案的工程造價(jià)基礎(chǔ)方案的工程造價(jià)表 表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s11樁基礎(chǔ)方案含稅工程總造價(jià)（元）沉管灌注樁918706.34長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁930716.18預(yù)制鋼筋混凝土樁922810.40優(yōu)選方案的設(shè)計(jì)參數(shù)１．樁端持力層及樁長(zhǎng)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告樁長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)選擇第五層中粗砂為樁端持力層。樁長(zhǎng)為L(zhǎng)＝20m２．樁身材料及配筋螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)樁徑為600mm，樁身采用C25的混凝土。鋼筋采用HPB235，其中主筋為8φ18；螺旋箍筋為φ8@120。３．承臺(tái)埋深及其平面尺寸螺旋鉆孔混凝土壓灌樁基礎(chǔ)的承臺(tái)底面埋深為1.5m螺旋鉆孔混凝土壓灌樁基礎(chǔ)的A承臺(tái)平面尺寸為3×1.2m2，B承臺(tái)平面尺寸為3×3m４．螺旋鉆孔混凝土壓灌樁基礎(chǔ)承臺(tái)的配筋承臺(tái)A截面主筋X方向選用：19φ14@120無(wú)需配用肢箍。承臺(tái)B截面主筋，X方向選用：16φ18@120，Y方向選用：16φ18@120。優(yōu)選方案的工程造價(jià)螺旋鉆孔混凝土壓灌樁樁基礎(chǔ)含稅工程總造價(jià)為：821378.38元。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及方案優(yōu)化中的幾個(gè)重要問(wèn)題及看法關(guān)于靜載荷試驗(yàn)的重要性從此次設(shè)計(jì)調(diào)研實(shí)踐得知目前的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程往往由于受到時(shí)間的約束首先根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計(jì)值，根據(jù)這個(gè)估算的單樁承載力直接進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并施工，等工程樁施工結(jié)束后再挑選試樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。這個(gè)過(guò)程具有相當(dāng)?shù)牟豢茖W(xué)性，結(jié)果若不符合估算要求則因工程已施工完畢補(bǔ)樁也會(huì)很困難，且有時(shí)因地質(zhì)報(bào)告有出入會(huì)給施工中帶來(lái)相當(dāng)?shù)牟槐?。如在本工程設(shè)計(jì)中就存在類(lèi)似問(wèn)題：在優(yōu)化設(shè)計(jì)中首先是根據(jù)樁身材料R＝3119KN，根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)R＝1526.235KN，由單樁靜載試驗(yàn)R＝1200KN。因此單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值取最小值即R＝1200KN。若直接根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)估算的單樁承載力直接進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并施工則會(huì)使單樁承載力取值偏大，不符合實(shí)際情況。關(guān)于合理選擇持力層的重要性合理選擇持力層在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上有一定重要性及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。樁基礎(chǔ)在軟弱地基中經(jīng)常使用，樁基礎(chǔ)的成本占整個(gè)工程造價(jià)的比重很大，合理設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)是基礎(chǔ)工程成本控制的重點(diǎn)，而根據(jù)上部荷載和地質(zhì)條件合理選擇持力層是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本工程根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告合理地優(yōu)選第五層中粗砂為持力層，為后面的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)并保障了設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性關(guān)于方案優(yōu)化中樁型及樁長(zhǎng)選擇的重要性通過(guò)此次樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)我深感樁型及樁長(zhǎng)的合理選擇均會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大的影響，合理的樁型、樁長(zhǎng)選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計(jì)人員在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中一定要采用多方案比較，選擇合理的樁型與樁長(zhǎng)，這都將對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生巨大的影響，當(dāng)然我們也應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素。以下將先總結(jié)一下樁型選用原則而后我將根據(jù)此次設(shè)計(jì)內(nèi)容具體說(shuō)明樁型與樁長(zhǎng)合理選擇的重要意義。樁型的選擇應(yīng)考慮以下原則：“因荷載制宜”，即上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素。“因土層制宜”，即根據(jù)建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、地下水位狀況和樁端持力層深度等，通過(guò)比較各種不同方案樁結(jié)構(gòu)的承載力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選擇樁的類(lèi)型?！耙驒C(jī)械制宜”，即考慮本地區(qū)樁基施工單位現(xiàn)有的樁工機(jī)械設(shè)備。如確實(shí)需要從其他地區(qū)引進(jìn)樁工機(jī)械時(shí)，則需要考慮其經(jīng)濟(jì)合理性?！耙颦h(huán)境制宜”，即考慮設(shè)樁過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響?！耙蛟靸r(jià)制宜”，即采用的樁型，其造價(jià)應(yīng)比較低廉?！耙蚬て谥埔恕保?dāng)工期緊迫可采用施工進(jìn)程較快的樁型。總之，在選擇樁型和工藝時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物的特征(建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、建筑物的安全等級(jí)等)、地形、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、施工機(jī)械設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、各種樁施工法的特征、制樁材料供應(yīng)條件、造價(jià)以及工期等進(jìn)行綜合性研究分析后，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，最后選擇經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的樁型和成樁工藝本設(shè)計(jì)中樁型與樁長(zhǎng)合理選擇的重要意義在本次優(yōu)化設(shè)計(jì)中從三種樁基礎(chǔ)的適用性分析得知三種擬取的樁基礎(chǔ)方案在技術(shù)可行性上皆滿(mǎn)足要求，從經(jīng)濟(jì)可行性分析知螺旋鉆孔壓灌混凝土樁造價(jià)高于與其他基礎(chǔ)方案。因此若從經(jīng)濟(jì)上單純地考慮方案的優(yōu)選則肯定不會(huì)選擇螺旋鉆孔壓灌混凝土樁。但是根據(jù)上述原則：由于螺旋鉆孔壓灌混凝土施工技術(shù)在沈陽(yáng)市具有廣闊的市場(chǎng)及成熟的施工技術(shù)，滿(mǎn)足“因機(jī)械制宜”的原則；由于其具有承載力高、樁身質(zhì)量穩(wěn)定、施工速度快、環(huán)保型工藝等優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足“因環(huán)境制宜”的原則；同時(shí)由于工程項(xiàng)目規(guī)定工期僅為30天，因此也滿(mǎn)足“因工期制宜”的原則且質(zhì)量有保證。另外，雖然從經(jīng)濟(jì)可行性分析知螺旋鉆孔壓灌混凝土樁造價(jià)高于與其他基礎(chǔ)方案，但其之間的造價(jià)差額范圍僅在1萬(wàn)元左右，憑借螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)的承載力高、樁身質(zhì)量穩(wěn)定、施工速度快、環(huán)保型工藝、經(jīng)濟(jì)性等其他傳統(tǒng)樁型不可比擬的優(yōu)點(diǎn)可在優(yōu)化設(shè)計(jì)中降低造價(jià)成本。因此其綜合工程造價(jià)低，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此綜合考慮最終確定螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ)方案為最優(yōu)方案。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況將樁長(zhǎng)重新定為20m，最后得出優(yōu)選方案的含稅工程總造價(jià)為：821378.38元。相比可知，優(yōu)選方案較其他方案工程造價(jià)將近節(jié)省10萬(wàn)元。綜上可見(jiàn)：在樁基設(shè)計(jì)中的樁型選擇非常重要，對(duì)樁基工程的質(zhì)量及造價(jià)起到關(guān)鍵作用。樁型確定后，還可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化處理，最大限度地發(fā)揮樁的承載力，在力保安全的前提下降低樁基造價(jià)。

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錄一：程序設(shè)計(jì)

附錄二：各層土的原位測(cè)試綜合成果統(tǒng)計(jì)表巖性及層號(hào)測(cè)試手段頻數(shù)范圍值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)修正系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值②粉質(zhì)粘土N603.6~11.06.31.5020.2380.9476.0②1粉質(zhì)粘土N492.1~780.2370.9423.5②2中粗砂N110.610.6N63.5510.1~14.411.8③細(xì)砂N1227.3~24.815.13.7910.2510.96114.5N63.52003.8~760.2570.9696.7③1粉質(zhì)粘土N35.2~6.56.1④粉質(zhì)粘土N1933.7~11.06.51.5990.2460.9706.3④1粉質(zhì)粘土N26.1~6.36.2④2中粗砂N118.018.0⑤中粗砂N15311.0~37.823.55.5680.2370.96722.7N63.52355.4~16.310.72.5480.2380.97410.4⑤1粉質(zhì)粘土N39.0~9.69.2⑥粉質(zhì)粘土N506.3~23.816.44.0200.2450.94115.4⑦粗砂N4321.0~37.829.34.2620.1450.96228.2⑦1粉質(zhì)粘土N97.0~570.1750.8907.9注：參加統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)剔除了部分異常值

附錄三：各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果指標(biāo)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目巖性名稱(chēng)天然濕度w(%)質(zhì)量密度r0(g/m3)孔隙比eIPIL壓縮系數(shù)a1-2(MPa-1)壓縮模量Es(MPa)凝聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角φ(°)②粉質(zhì)粘土頻數(shù)282828281325222428最大值32.42.020.96221.00.520.498.244.015.1最小值14.91.810.62711.020.06.9平均值25.41.920.76813.00.400.364.930.511.4標(biāo)準(zhǔn)差3.6220.0220.0922.3570.0940.0881.1806.4132.400變異系數(shù)0.1430.0280.1200.1810.2350.2440.2410.2100.210修正系數(shù)1.0470.9911.0400.9411.1181.0850.9100.9250.931標(biāo)準(zhǔn)值26.51.900.79812.20.450.394.528.210.6②1粉質(zhì)粘土頻數(shù)888766866最大值38.12.051.16817.00.720.786.132.013.6最小值20.21.720.57711.00.310.382.817.07.6平均值28.21.900.83013.00.570.5標(biāo)準(zhǔn)差6.3530.1080.2002.1600.1440.1380.9816.4012.644變異系數(shù)0.2250.0570.2400.1660.2530.2560.2390.2440.247修正系數(shù)1.1520.9611.1620.8771.2091.2110.8370.7990.796標(biāo)準(zhǔn)值32.51.830.96511.40.690.653.420.98.5②3泥炭質(zhì)土頻數(shù)111111111最大值83.21.452.12115.01.351.831.7最小值83.21.452.12115.01.351.831.7平均值83.21.452.12115.01.351.831.7使用值83.21.452.12115.01.351.831.7③1粉質(zhì)粘土頻數(shù)111111111最大值24.913.00.38最小值24.913.00.38平均值24.913.00.38使用值24.913.00.38

續(xù)上表指標(biāo)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目巖性名稱(chēng)天然濕度w(%)質(zhì)量密度r0(g/m3)孔隙比e塑性指數(shù)IP液性指數(shù)IL壓縮系數(shù)a1-2(MPa-1)壓縮模量Es(MPa)凝聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角φ(°)④粉質(zhì)粘土頻數(shù)565353563753535353最大值31.72.060.88814.00.600.419.644.016.3最小值18.11.890.55511.018.06.3平均值24.91.980.70211.60.390.276.531.612.5