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單立柱的基礎形式
四川高高炮廣告制作有限公司
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單立柱的基礎形式
單立柱的基礎形式
當前常用的單立柱廣告牌的基礎型式主要有:自重式鋼筋混凝土基礎(包括鋼筋混凝土伐板基礎或鋼筋混凝土墩基礎)、樁伐基礎及人工挖孔單樁基礎三種基礎型式。
自重式伐板基礎
自重式伐板基礎,包括鋼筋混凝土伐板基礎與鋼筋混凝土墩基礎,是通過大面積的開挖(一般挖深2-3m),然後澆註大體積的鋼筋混凝土,通過預埋件與立柱連接,通過鋼筋混凝土底板及上覆土體的自重來抵抗來自廣告牌面的風力作用。
這種基礎最大優點是施工簡單、方便、不需要大的施工設備,因而被廣泛采用,是當前單立柱廣告牌的主要基礎形式。
當前常用的基礎尺寸有:6m×6m×3(或4)m,8m×6m×2(3)m,12m×6m×2m。 這一基礎的最大缺點是采用抗風能力小,非常不經濟,基礎造價昂貴且占地面積大。
目前采用這一基礎形式的單立柱廣告牌設計制作中最大的問題是:由於造價高,基礎設計尺寸偏小,其抗風能力一般均不能滿足規範約定的設計要求,抗風能力低,因而在遇到大風時可能傾覆,2004年溫州一帶大量單立柱廣告牌在臺風中傾覆的主要是這一基礎型式。究其原因主要有以下4個方面:
1)基礎造價高,業主一般難以接受滿足設計要求的基礎造價;
2)由於基礎抗傾覆設計計算涉及規範及知識面廣,設計者往往難以全面掌握風荷載計算、水浮力計算、基礎抗風能力計算及地基承載力計算等諸多方面的知識,導致設計計算考慮的因素不充分,使基礎設計不合理。
3)基礎設計不但與廣告牌所屬區域的風荷載有關,而且與基礎下部的地基土特性密切相關,一般的單立柱廣告牌設計難以提供準確的巖土工程勘察報告,套用的基礎型式居多,地基土的性質復雜多變,也是基礎設計不合理的主要原因之一。
4)當前的設計依據往往以過去的設計為基礎,過去設計的單立柱廣告牌未傾覆並不代表就能滿足設計要求,因為任何一項設計均需經過長期的考驗及一定的安全儲備。
樁伐基礎
樁伐基礎的結構主要由提供抗拔、抗壓工程樁提供承載力,通過樁頂的小尺寸鋼筋混凝土伐板產生力矩抵抗風荷載。 該種基礎形式的工程樁一般對稱分布,工程樁數量一般不低於4根。 該種基礎形式的最大優點是抗風能力強。
當前常用的工程樁型式主要有:鉆孔灌註樁、預制樁,最大的缺點是施工設備大,進出場費用高,加之對施工場地的平整度要求高,工程樁的抗拔承載力小,因而在工程中較少使用。於2005年通過上海市鑒定的傘式自擴錨擴底樁新技術彌補了這一缺陷,為樁伐基礎在單立柱廣告牌基礎設計制作中的應用開辟了新思路,具有廣闊的應用前景。
傘式自擴錨是一種新的抗拔基礎形式,其原理是能象雨傘一樣地收起和撐開,該裝置在收起狀態下錨入土體,通過在土體表面處拉拔,使錨固端在深遠土體中可以象雨傘一樣撐開,從而提供巨大抗拔、抗壓承載力。
傘式自擴錨結構與構造
傘式自擴錨擴底樁由於其獨特的創造性、新穎性及實用性,其科研及應用成果已被《土木工程學報》、《巖土工程學報》等權威刊物所報道,當前已在單立柱廣告牌基礎中有應用。
傘式自擴錨擴底樁施工機械輕便,施工操作簡單,因而其適應性強、進出場費底、工期快,單樁承載力高,因而工程造價低,同等條件下的基礎造價一般為自重式伐板基礎的40%~60%。
在上海等沿海風力大的地區、軟土地基區域、結構高度大的廣告牌尤為經濟適用。一般單個廣告牌樁基礎造價為3-4萬之間,且可提供的抗風力矩為4000kN.m~6000kN.m之間。
人工挖孔單樁基礎
人工挖孔樁由於施工設備少,工程造價低,近些年來在北方硬土地區也有所使用。
這一基礎型式一般包括1根人工挖孔樁,樁頂澆註有一承臺,以求共同抵抗風荷載,而這一基礎型式一般純屬套用,缺乏計算依據。
從事巖土工作的工程師一般均知道,單樁的抗彎矩能力都是很低的,采用單樁抗傾覆設計原理上是不合理的,該種基礎型式在北方硬土地區之所以可以使用主要有2方面的原因,其一是土體強度很高,其二是只使用於風力小的區域。該種基礎型式應該有嚴格的使用條件,在以下情況下不可使用:
1)軟土地區不可使用,主要因為一方面軟土地區不能施工人工挖孔樁,其二是土體強度低,人工挖孔樁的的抗彎能力太小。
2)在風力大的區域不能使用,主要原因是單樁不能提供足夠的抗風彎矩。
3)在較高的廣告牌中不能使用,主要原因是較高的廣告牌抗風要求高,單樁抗傾覆能力不能滿足設計要求。
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