¿Cuál es la aplicación de la estructura de soporte de pilotes en el soporte de pozos de cimentación profunda?
Condiciones de ingeniería geotécnica del sitio
Topografía
El proyecto propuesto está ubicado al norte de Renmin West Road y al este de la calle Anfu en el distrito de Xiangzhou, ciudad de Zhuhai. con transporte conveniente. Su forma de relieve original es la forma de relieve aluvial. Durante el estudio, el sitio era plano y la elevación medida de cada pozo fue de entre 12,21 y 13,64 metros.
Litología de los estratos
Según los resultados de la perforación, los estratos enterrados en el El sitio se rellenó principalmente artificialmente. La capa de suelo, la capa aluvial cuaternaria y la capa de eluvio cuaternario, el lecho de roca subyacente es granito de Yanshan. Los estratos desarrollados dentro del sitio se describen a continuación de arriba a abajo.
Suelo de relleno artificial El suelo de relleno artificial es marrón o marrón, compuesto principalmente de suelo arcilloso, mezclado con aproximadamente del 20% al 25% de partículas estacionales y mezclado de manera desigual con grava, ladrillos rotos y bloques de concreto, etc. . El tamaño de las partículas es generalmente de 3 a 15 cm y ocasionalmente se encuentran raíces de plantas y desechos domésticos, entre los cuales ZK4 y ZK7 contienen piedras de relleno y bloques de concreto. Esta capa está recién depositada y aún no se ha consolidado por su propio peso, por lo que la estructura se encuentra húmeda. Esta capa aparece en todos los sondeos, con un espesor de 5,20 ~ 10,80 metros.
Arcilla limosa aluvial cuaternaria: marrón-amarilla, marrón-roja, compuesta principalmente por arcilla y limo, parcialmente irregular, conteniendo 10. % ~ 20% de partículas estacionales, sin respuesta a la agitación, ligeramente brillante, alta resistencia y tenacidad en seco, estado plástico saturado. Esta capa se encuentra en los sondeos ZK16, ZK18 y ZK19, con un espesor de 1,10 a 1,30 metros.
Suelo arcillo-gravoso residual cuaternario: marrón-amarillo, marrón-rojo, formado por meteorización in situ de granito. Es discernible la estructura de la roca original, siendo el componente principal suelo arcilloso, mezclado con una pequeña cantidad de arena estacional, sin respuesta a las sacudidas, ligeramente brillante, resistencia media en seco, baja tenacidad, saturado, estado plástico duro y parcialmente plástico. estado. Esta capa se encuentra en todos los pozos de perforación, con un espesor de capa de 3,90 ~ 13,80 metros.
El granito de Yanshan es de color marrón amarillento, marrón, los minerales principales son feldespato, feldespato y biotita, y tiene un estructura de grano fino, estructura en bloques. Según los diferentes grados de meteorización, el granito expuesto durante este estudio se puede dividir en tres áreas: totalmente meteorizado, fuertemente meteorizado y moderadamente meteorizado.
El granito totalmente erosionado es una roca extremadamente blanda, de color marrón y gris. Excepto por una pequeña cantidad de minerales estacionales, la mayoría de los minerales son suelo erosionado y la integridad del macizo rocoso está extremadamente fragmentada. El grado de calidad básico del macizo rocoso es el nivel V, pudiendo apreciarse estructuras residuales. El núcleo tiene la forma de una columna de tierra, que se ablanda fácilmente cuando se expone al agua y es fácil de perforar con herramientas de perforación de aleación. Esta capa se encuentra en todos los pozos, con un espesor de 0,30 a 15,00 metros.
El granito fuertemente erosionado es una roca extremadamente blanda con colores marrón, gris y rojo carne. La mayoría de los minerales han sido obviamente erosionados, las juntas y fisuras están extremadamente desarrolladas y la integridad del macizo rocoso está extremadamente rota. El grado de calidad básico del macizo rocoso es el nivel V, el núcleo de roca tiene la forma de pilares de suelo y fragmentos de suelo, y las herramientas de perforación de aleaciones son fáciles de perforar. A excepción de ZK12, todos los demás pozos han sido expuestos, con un espesor de 3,20 a 18,50 m, y se desconoce el espesor de la capa.
El granito erosionado es una roca dura, de color blanco grisáceo o gris oscuro. Los principales componentes minerales son sílice, feldespato y biotita, de estructura de grano medio-fino y estructura masiva. Algunos minerales están obviamente erosionados, las juntas y fisuras están ligeramente desarrolladas y la integridad del macizo rocoso está relativamente rota. El grado de calidad básico del macizo rocoso es el nivel IV, el núcleo es una columna corta y se pueden perforar herramientas de perforación diamantina. Los orificios de perforación ZK1, ZK4, ZK6, ZK10 ~ ZK12, ZK15, ZK17 y ZK20 revelaron esta capa, revelando un espesor de 1,20 a 4,30 metros. Se desconoce el espesor de la capa.
Los cuerpos esféricos erosionados del granito erosionado son de color amarillo parduzco, gris azulado y blanquecino, con juntas y fisuras desarrolladas. La roca es dura, columnar y tiene un núcleo corto, y puede ser. perforado con herramientas de perforación de diamante.
Las vetas de cuarcita son de color blanco y blanco lechoso, con estructura cristalina granular y estructura masiva. La composición mineral principal es estacional y los núcleos tienen en su mayoría forma de bloques de 3 a 8 cm, lo que dificulta la perforación con herramientas de perforación de diamante.
Diseño del pozo de fundación
Análisis de selección de cimientos
Según los resultados de la encuesta y combinados con la experiencia de construcción de Zhuhai, los pilotes son más adecuados para el edificio (estructura) propuesto. La cimentación y el tipo de pilote deben ser pilotes tubulares de hormigón pretensado o pilotes perforados. Si se utilizan pilotes de tubos de hormigón pretensado, la capa de soporte del extremo del pilote se puede seleccionar de granito completamente erosionado o su estrato inferior, y el extremo del pilote debe entrar en la capa de soporte hasta una cierta profundidad. Cuando se cumple la longitud diseñada del pilote, el valor de penetración o presión final debe usarse como estándar para el control del hundimiento del pilote. Si se utilizan pilotes perforados, la capa de soporte en el extremo del pilote debe ser de granito erosionado.
Excavación y soporte del pozo de cimentación
Zhuhai Yatong Co., Ltd. planea construir cuatro pisos subterráneos del proyecto del hotel Langyue. La elevación del sótano es de -2,7 m bajo tierra y la profundidad del enterramiento. es de aproximadamente 15,7 m, el nivel de seguridad del pozo de cimentación es el Nivel 1. El estrato de excavación del pozo de cimentación es principalmente suelo de relleno artificial, arcilla limosa y suelo arcilloso con grava. El suelo de relleno artificial es un estrato suelto con poca estabilidad. Por lo tanto, durante la excavación del pozo de cimentación, se deben tomar medidas efectivas de soporte y retención de agua para la pared del pozo para garantizar el progreso seguro y sin problemas de la excavación del pozo de cimentación. Según la experiencia de soporte de proyectos similares en Zhuhai, el pozo de cimentación puede estar sostenido por estructuras de soporte de pilotes y sellos de agua entre pilotes. De acuerdo con las condiciones hidrogeológicas del lugar, cuando se excava el pozo de cimentación, se instala un pozo de recolección de agua y una zanja abierta en el pozo, se usa una bomba para drenar el agua del pozo de cimentación y se utiliza alta presión. Se utilizan pilotes de inyección de lechada para detener el agua en el pozo de cimentación. Cabe señalar que la excavación y el soporte del pozo de cimentación es un trabajo de ingeniería geotécnica integral, que a menudo involucra muchos factores como el costo del proyecto, la dificultad de la construcción, el período de construcción, etc., y requiere un diseño de ingeniería geotécnica especializada y una evaluación del plan de construcción. avance seguro y fluido del proyecto.
Estructura de soporte
La forma del foso de cimentación en la posición de soporte es rectangular (noreste-suroeste). Se recomienda elegir una estructura de soporte con cuatro esquinas y un tirante medio. Este tipo de estructura de soporte puede evitar que los pozos de cimentación profundos se deformen debido a la debilidad del suelo, los grandes momentos de flexión de los cuerpos de los pilotes y las fluctuaciones de la base. La vacante triangular formada en el noreste se puede desenterrar, pero es más difícil porque hay dos apoyos y está en el área urbana de Zhuhai. En comparación con la solución de soporte de pilotes y anclajes, la estructura de soporte de pilotes y anclajes tiene un alto costo y un largo período de construcción, pero puede controlar mejor el asentamiento de los edificios circundantes, mantener mejor la seguridad de los edificios, carreteras y tuberías subterráneas circundantes, y no contaminará el campo fuera de la línea roja.
El análisis de fuerza axial del soporte adopta el método estándar y el método de elementos finitos, y se lleva a cabo un análisis integral del cálculo del plano y el cálculo de la sección longitudinal para obtener el modo de tensión óptimo del soporte. En comparación con los resultados reales de detección y cálculo, la fuerza axial de la viga de cuatro esquinas es relativamente pequeña, principalmente debido a la interacción del suelo en la esquina interior del pozo de cimentación. Incluso si algunas fuerzas axiales son grandes, también se debe a la forma irregular de algunos pozos de cimentación. Según la comparación entre los resultados reales de la prueba y los resultados calculados, los resultados reales de la prueba adicional son similares a los resultados calculados de la fuerza axial de la viga de soporte. El momento de flexión del cuerpo del pilote difiere mucho de la detección real. El valor calculado por el método de elementos finitos es menor. El resultado calculado por el método estándar es conservador y el resultado de la detección real es aún menor. El resultado de este cálculo está en línea con las características mecánicas de las estructuras portantes de pilotes en aplicaciones prácticas, es decir, las características de soporte débil de los pilotes. Los pilotes de retención tienen la función de transmitir la presión del suelo al mismo tiempo, las columnas también son una función importante; parte del soporte no solo está soportado por las vigas de soporte. El peso también se ve afectado por el mal funcionamiento mecánico durante la excavación del pozo de cimentación y las fuerzas desequilibradas generadas durante la excavación del suelo. Por lo tanto, se debe utilizar un factor de seguridad de más de 2,0 al rediseñar la columna. . Durante la construcción, los resultados de los cálculos del método estándar se deben utilizar tanto como sea posible para evitar posibles riesgos de seguridad causados por la aplicación de pequeños resultados de cálculo.
Ventajas del soporte de pilotes Debido al continuo desarrollo de la construcción urbana, los edificios existentes son cada vez más densos y el espacio de construcción disponible es cada vez más pequeño. La estructura de soporte de pilotes moldeados in situ es estable, ocupa poco espacio, no excede la línea roja del terreno y puede proteger mejor los edificios alrededor del sitio de construcción. Tiene muy buena importancia orientativa para la excavación de pozos y el proceso de apoyo en la construcción urbana moderna.
Conclusión
En comparación con otras soluciones de soporte, el soporte para fosos de cimentación apoyado sobre pilotes es estable y fiable. La ventaja más destacada es que no ocupa espacio fuera de la línea roja y puede utilizarse ampliamente en ciudades modernas que prestan más atención a la protección del medio ambiente y reducen la contaminación subterránea.
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