季节性冻土地基的桩基设计核心是 “躲着冻胀力”,膨胀土地基则是 “扛住膨胀力”,两者都是为了避免桩基被土壤 “推歪” 或 “拉坏”。
结合《建筑桩基技术规范》,用更通俗的方式拆解两者的设计原则。
一、季节性冻土地基:别让冻土 “顶坏” 桩基
季节性冻土冬天会结冰膨胀、夏天融化下沉,对桩基的破坏力主要来自 “冻胀力”,设计时关键要 “避开” 或 “抵抗” 这种力。
桩要埋得足够深,躲进 “安全区”
规范要求,桩基桩端必须埋在冻结深度冻深线以下。
简单说,就是让桩基的 “根” 扎进冬天冻不到的土壤里,避免冻土膨胀时把桩往上顶,导致建筑开裂。
选择合适的桩型,减少冻胀影响
优先用钻孔灌注桩、预制桩这类表面光滑的桩型。
冻土膨胀时,光滑的桩身能减少土壤对桩的 “握裹力”,避免桩被冻胀力拉断。
避免用木桩、碎石桩等易受冻融破坏的桩型,防止桩身本身在反复冻融中开裂。
考虑冻融循环的 “疲劳损伤”
土壤每年冻融一次,会反复挤压、拉扯桩基。
设计时要额外计算这种 “疲劳效应”,比如增加桩的配筋量,确保桩基长期承受冻融循环也不会损坏。
二、膨胀土地基:别让膨胀土 “挤歪” 桩基
膨胀土遇水会膨胀、失水会收缩,对桩基的威胁是 “膨胀压力” 和 “收缩拉力”,设计核心是 “固定桩位” 并 “抵抗变形”。
桩端要扎进 大气影响急剧层以下的“硬土层”,锚住桩基。
规范要求,桩基的桩端必须进入非膨胀土层或微风化岩层。
就像把桩的 “脚尖” 踩在坚硬的地面上,即使表层膨胀土膨胀或收缩,也无法拉动深层的桩,保证桩位稳定。
控制桩身与土壤的 “接触力”
桩身表面尽量光滑,减少膨胀土与桩身的摩擦力。膨胀土膨胀时,不会因摩擦力过大把桩 “推歪”;收缩时,也不会因拉力过大把桩 “拉裂”。
对于多层建筑,可适当增加桩的数量,分摊膨胀压力,避免单根桩受力过大。
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抗扭计算中,纵筋和箍筋的数量要达到平衡,同时要满足最小配筋率要求