CN201512802U - 滩涂或软土地基上的建筑桩基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，包括承台和直桩，所述直桩垂直连接在所述承台的下面，其特征在于：还包括斜桩，所述斜桩倾斜连接在所述承台的下面。本实用新型充分利用斜桩轴力抵抗水平荷载，减小桩的剪力及水平变形，提高承台的转动刚度，利用斜桩的方向不同，增强基础的抗震及地基液化能力；在材料、人工和施工工期方面都有较大的节省，初步估算较地基处理方案的造价可减少35％左右，尤其适用规模大、软土地基厚且水平荷载较大的地基处理工程。

Description

滩涂或软土地基上的建筑桩基结构

技术领域

本实用新型涉及一种建筑桩基结构，特别涉及一种滩涂或软土地基上的建筑桩基结构。

背景技术

风机塔架属高耸结构，其特点是受水平荷载和底部弯矩很大，并且风电机对塔架倾斜较敏感，对基础不均匀沉降要求较高。布置在滩涂上的风机基础其受力特征与海上风机基础基本相同，而滩涂及软土地基的承载力很低，地基的水平承载、倾斜和沉降不易满足要求。工程上往往采用刚性的直桩组成建筑桩基结构。直桩垂直于承台设置。根据现有的计算理论如C法、M法、有限元法等进行水平承载力及水平变位计算时，桩基础的刚度越大，其水平承载能力就越强，水平变位就越小。因此，为满足建筑桩基结构的水平承载能力及水平变位要求，常常采用加大基桩截面尺寸、增加基桩数量或提高地基土的水平抗力系数的比例系数(m)等措施加大建筑桩基结构的刚度；而另一方面，为满足建筑物沉降等要求，桩基必须进入良好持力层，桩长常常由沉降量控制，这种工况控制的桩长一般大于按水平承载力和水平变位控制的桩长。故实际工程中按就高不就低的原则，采用的桩基础常常是长而粗或长而密，其垂直承载力有较大的富裕，未能充分发挥。

由于滩涂或软土地基的地基土水平抗力系数的比例系数m很小，增加直桩数量或直径效果不显著，对地基进行处理成本较高，工期又长，不能满足实际工程的需要。

因此，对于滩涂或软土地质条件下的高耸结构的基础，需要有一种能够使桩的轴力承担水平荷载且水平承载力、轴向承载力同时得到充分发挥，并使水平变位、垂直沉降都能满足要求的桩基结构，实现降低工程造价，缩短工期。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种满足水平变位、垂直沉降等要求、且成本低的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构。

为解决上述技术问题，本实用新型滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，包括承台和直桩，所述直桩垂直连接在所述承台的下面，其特征在于：还包括斜桩，所述斜桩倾斜连接在所述承台的下面。

优选地，所述直桩为多个，所述斜桩为多个。

进一步地，所述斜桩的斜率大于7∶1。

进一步地，所述斜桩和所述直桩的直径大于400mm。

进一步地，所述斜桩和所述直桩为预应力高强混凝土管桩或钢桩。

优选地，还包括基础环，所述基础环设置在所述承台上，所述基础环的圆周上设置多个直桩。所述基础环的圆周上设置多个直桩与所述承台相连接。

本实用新型的有益效果体现在：采用了本实用新型的地基基础结构，对承受竖向力、水平力、弯矩、扭矩等荷载联合作用,且水平荷载起控制作用的建筑物而言，充分利用斜桩轴力抵抗水平荷载，减小桩的剪力及水平变形，提高承台的转动刚度，利用斜桩的方向不同，增强基础的抗震及地基液化能力；在材料、人工和施工工期方面都有较大的节省，初步估算较地基处理方案的造价可减少35％左右(与工程规模大小、水平荷载大小、软土地基深浅、厚度有关)，尤其适用规模大、软土地基厚且水平荷载较大的地基处理工程。

附图说明

图1是本实用新型结构仰视图的示意图。

图2是本实用新型结构侧视图的示意图。

附图标记如下：

1-12：半径为7.6m圆周上的斜桩       13-20：半径为5.2m圆周上的直桩

21、承台

具体实施方式

下文将参照附图对本实用新型滩涂或软土地基上的建筑桩基结构进行详细描述。

本实用新型提供了一种用于承受竖向力、水平力、弯矩、扭矩等荷载联合作用，且水平荷载起控制作用的建筑物的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，对传统桩基结构进行改进和尝试，从而能够使桩基结构的水平承载力、轴向承载力同时得到充分发挥。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，用于承受竖向力、水平力、弯矩、扭矩等荷载联合作用，且水平荷载起控制作用的建筑物的建筑桩基结构。其基础采用刚性桩方案，由斜桩、直桩及承台21组成，斜桩、直桩与承台21连接在一起。直桩垂直与承台21设置，斜桩倾斜于承台21设置。直桩或斜桩的材料、截面型式、大小、长度、直桩与斜桩数量的比例及斜桩的斜率主要由水平荷载、垂直力、弯矩、扭矩、桩水平承载力、水平变位、地基土水平抗力系数的比例系数m、桩轴向承载力、地基沉降及桩的结构抗力确定。直桩和斜桩统称为基桩。

直桩和斜桩设置多个。本实用新型的一个具体实施例如图1和图2所示，斜桩1-12的斜率均为7∶1，斜桩1-12和直桩13-20的长度均为42m。斜桩1-12和直桩13-20均为直径为800mm、AB型预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC管桩)。承台21为圆形，在承台21上半径为7.6m的圆周上均匀设置12根斜桩1-12，12根斜桩1-12间隔30°。在承台21上半径为5.2m的圆周上均匀设置8根直桩13-20，8根直桩13-20间隔45°。斜桩1-12的斜率仅受成桩工艺限制。承台21可以为任何形状，根据荷载大小及布桩的构造要求任意布桩。承台的尺寸和形状按设计需要确定。承台下的基桩中心对称地布置在承台中心为圆心的圆周上。

为防止风机塔筒基础环施工其间下沉变形，在所述承台21上半径为2.1m的圆周上均匀设置3根直桩。半径为2.1m的圆周上3根直桩的长度为10m，直径为800mm，为AB型PHC管桩。3根直桩的上端与承台21上的基础环相连。

本实用新型的有益效果体现在：采用了本实用新型的地基基础结构，对承受竖向力、水平力、弯矩、扭矩等荷载联合作用，且水平荷载起控制作用的建筑物而言，充分利用斜桩轴力抵抗水平荷载，减小桩的剪力及水平变形，提高承台21的转动刚度，利用斜桩的方向不同，增强基础的抗震及地基液化能力；在材料、人工和施工工期方面都有较大的节省，初步估算较地基处理方案的造价可减少35％左右(与工程规模大小、水平荷载大小、软土地基厚度、深浅有关)，尤其适用规模大、软土地基厚且水平荷载较大的地基处理工程。

上述设计实例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本实用新型权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，包括承台和直桩，所述直桩垂直连接在所述承台的下面，其特征在于：还包括斜桩，所述斜桩倾斜连接在所述承台的下面。

2.根据权利要求1所述的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，其特征在于：所述直桩为多个，所述斜桩为多个。

3.根据权利要求2所述的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，其特征在于：所述斜桩的斜率大于7∶1。

4.根据权利要求3所述的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，其特征在于：所述斜桩和所述直桩的直径大于400mm。

5.根据权利要求4所述的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，其特征在于：所述斜桩和所述直桩为预应力高强混凝土管桩或为钢桩。

6.根据权利要求1所述的滩涂或软土地基上的建筑桩基结构，其特征在于：还包括基础环，所述基础环设置在所述承台上，所述基础环的圆周上设置多个直桩。

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