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建筑物的沉降一般分为沉降量和沉降差。减沉设计是控制沉降而设置桩基的方法。也即是

在设计时由基础的沉降控制值来确定桩数和桩长。减沉设计概念主要应用于软土地基上多层
或小高层建筑的基础设计中,桩在基础中除承担部分荷载外主要起减少和控制沉降的作用
桩可视为减少沉降的措施,或作为减少沉降的构件来使用。同时,承台或筏板也能分担部分
荷载,与按桩承担全部荷载设计的桩基相比,根据不同的容许沉降量要求,用桩量有可能
减少,桩的长度也可能减短,因而可达到降低工程造价的效果。
3、减沉设计的内容

1)桩长及桩身断面选择。选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端置于相对较好的

持力层。在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力:选择桩身
断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充
分发挥桩身材料的承载能力。

2)承台埋深及其地面尺寸的初步确定。首先按外荷载,全部由承台承担时其极限承载力

仍有一定安全储备的原则,先初步确定承台的埋深及其底面尺寸,然后确定减沉设计的用
桩量

,再验算承台的初步尺寸,并给予调整。

3)不同用桩数量时桩基沉降计算。根据初定的承台埋深及其底面尺寸,原定若干种不同

的用桩数量方案,分别计算相应的沉降量,从而得到沉降

s 与桩数 n 的关系曲线图,减少

沉降桩基础的桩距一般应大于

6 d,桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。

4、减沉设计的基本原则

1)设计用桩数量可以根据沉降控制条件,即允许沉降量计算确定。根据沉降 s 与桩数 n

关系曲线

,按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。在用桩数量确定后,再按已

经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载,验算安全系数或调整承
台埋深及底面尺寸,以确保合理的安全度。减沉桩基础桩距较常规桩筏基础布桩要大,一般
至少大于

4 倍~6 倍桩径,故其介于天然地基浅基础与桩基础之间。

2)基础总安全度不能降低,应按桩、土和承台共同作用的实际状态来验算。因而减沉桩基

础也称之为控制变形疏桩基础。对于减沉桩筏基础的沉降计算则应结合当地经验考虑桩土共
同作用。

3)为保证桩、土、和承台共同工作,应采用摩擦型桩,使桩基产生可以容许的沉降,承台

不致脱空,在桩基沉降过程中充分发挥桩端持力层的抗力。在上部土层为松软土质、次固结
土以及承载力太低土组成时,桩与桩间土共同作用得不到保证时,就不能考虑桩与桩间土
共同作用,而应该按现行桩基设计。

在共同工作分析中要重视的问题是如何根据共同工作分析的成果优化设计,而优化设计

的关键乃是尽量减小沉降差,从而降低筏板内力和上部结构次应力,减小筏板厚度和配筋

,

提高桩筏基础的可靠性。为此,提出变刚度调平设计的概念和方法。这也是发展控制变形设
计的一个重要内容。
三、变刚度调平设计
1、变刚度调平设计的内容

对无限大地基上的局部区域,其沉降应与该区域的荷载成正比,而与其刚度成反比。地基

局部区域沉降较大,是该处荷载较大而刚度较小所致。削减该处的荷载或增大该处的刚度就
可以减少该处的沉降。

高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。而上部结构由于受到功能的限制,

一般很难进行调整。只能调整基础的刚度,对于桩筏基础,可通过变化板厚、设置肋梁

,缩小

墙距等调整基础刚度分布。但费用往往很高,因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针
对筏底布桩与筏底地基土。调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著,是变刚度调
平设计的中心内容。变刚度调平设计考虑上部结构形式、荷载和分层分布以及相互作用效应

,