動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

動(dòng)力機(jī)器根底設(shè)計(jì)地基動(dòng)力特征參數(shù)的選用浙江國(guó)土工程勘察 華維松浙江泛華工程勘察院 汪永森一、概述種動(dòng)力引起根底本身的振動(dòng)，甚至影響到四周建筑物的振動(dòng)。國(guó)標(biāo)《動(dòng)力機(jī)器根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔CTB50040-96〕〔以下簡(jiǎn)稱《動(dòng)規(guī)》〕確定的機(jī)器根底設(shè)計(jì)要求是使根底由于動(dòng)荷載而引起的振動(dòng)幅值，不能超過某一限值。這個(gè)限值確實(shí)定主要取決于：保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及由于根底振動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)波，通過土體的傳播，對(duì)四周的人員、儀器設(shè)備及建筑物不產(chǎn)生有害的影響。一類是往復(fù)式機(jī)器的動(dòng)荷載；一類是瞬態(tài)脈沖動(dòng)荷載〔沖擊荷載〕?！不虿痪鶆虺两怠惩?，還要求動(dòng)力機(jī)器根底本身能滿足下式要求：P≤γff式中：P——根底底面地基的平均靜壓力設(shè)計(jì)值〔KPa〕γf地基承載力設(shè)計(jì)值〔KPa〕動(dòng)力根底設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取得以下資料：1、機(jī)器的型號(hào)、轉(zhuǎn)速、功率、規(guī)格及輪廓尺寸圖等；2、機(jī)器自重及重心位置；3、機(jī)器底座外郭圖、關(guān)心設(shè)備、管道位置和坑、溝、孔洞尺寸及灌漿層厚度、地腳螺栓和預(yù)埋件的位置等；4、機(jī)器的擾力和擾力矩及其方向；5、根底的位置及其鄰近建筑物的根底圖；6、建筑場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料及地基動(dòng)力試驗(yàn)資料。外，還要供給地基動(dòng)力特征參數(shù)，這些參數(shù)主要包括以下9項(xiàng)：①自然地基抗壓剛度系數(shù)；②地基土動(dòng)彈性模量；③地基土動(dòng)剪變模量；④動(dòng)泊松比；⑤自然地基地基土動(dòng)沉陷影響系數(shù)⑥樁周土當(dāng)量抗剪剛度系數(shù)；⑦樁尖土當(dāng)量抗壓剛度系數(shù)；⑧自然地基豎向阻尼比；⑨樁基豎向阻尼比。提多大適宜，感到困惑不解。本文通過位于蕭山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的“通用電氣亞洲水利工程”這一大型工程的具體勘察，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)條件，經(jīng)過公式計(jì)算，通過地質(zhì)類比法，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，參照《動(dòng)力機(jī)器根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》供給了設(shè)計(jì)所需的動(dòng)力參數(shù)，施工中又進(jìn)展了檢測(cè)，還進(jìn)展靜力觸探比照試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)展評(píng)價(jià)到達(dá)了設(shè)計(jì)要求。二、工程概況及地質(zhì)條件234、油化庫(kù)等〕60400〔一〕重型廠房、動(dòng)力機(jī)器根底的特點(diǎn)及對(duì)勘察的要求124.9m12×24m150T8000KN/柱。2、動(dòng)力機(jī)器根底，根底形式以實(shí)體〔大塊〕20×20m，4.0m，設(shè)計(jì)單樁豎向承載力3650KN/柱，主要設(shè)備：液壓試驗(yàn)臺(tái)200～400T為主，也有水平回轉(zhuǎn)，大型動(dòng)力設(shè)備根底，擬實(shí)行隔振消振措施，對(duì)重型廠房，動(dòng)力設(shè)備根底設(shè)計(jì)擬承受樁根底，辦公樓、關(guān)心廠房設(shè)計(jì)擬承受自然地基。3、設(shè)計(jì)對(duì)勘察的要求：1、查明勘察場(chǎng)地的巖土分層、埋深構(gòu)造構(gòu)造、工程性質(zhì)。2、對(duì)自然地基、樁基持力層作巖土工程條件評(píng)價(jià)，并對(duì)樁基型式及持力層提出建議。3、對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)除按常規(guī)供給試驗(yàn)參數(shù)以外，要求供給動(dòng)力特性參數(shù)?！卜磸?fù)荷載〕作用條件下的動(dòng)力穩(wěn)定性，變形性質(zhì)，承載力和地基土的各項(xiàng)動(dòng)力參數(shù)。5、要求供給如下動(dòng)力特征參數(shù)。Cz〔KN/m3〕自然地基阻尼比ξzEd〔KPa〕Gd〔KPa〕V樁基阻尼比ζpz樁周土當(dāng)量抗剪剛度系數(shù)Cpτ〔KN/m3〕樁尖土當(dāng)量抗壓剛度系數(shù)Cpz地基土動(dòng)沉陷影響系數(shù)β〔二〕勘察工作的布置1、依據(jù)勘察任務(wù)書和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔 GB50021-2001〕、浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》大綱。［Ⅱ］型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，波速試驗(yàn)的層位、數(shù)量、確定室內(nèi)土工試驗(yàn)工程，以及需供給上述動(dòng)力特性參數(shù)需進(jìn)展的測(cè)試和試驗(yàn)手段。1〕依據(jù)勘察場(chǎng)地已有的地層資料，廠房和設(shè)備根底的設(shè)計(jì)總平面布置圖，按巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)樁基勘察要求和動(dòng)力機(jī)器根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求；動(dòng)力機(jī)器根底地基的勘察可與建筑物地基勘察一起進(jìn)展?？碧近c(diǎn)是沿建筑物輪廓線結(jié)合網(wǎng)格狀布設(shè)，勘探點(diǎn)、線間距9963115m70m〔圓礫層厚12m〕。585-10m，一般性孔305-8m，靜力觸探孔要求到達(dá)圓礫層頂板為止，取原狀7003〔單孔法〕。砂土的分布狀況。場(chǎng)地土層自上而下為：層號(hào)巖土埋深〔m〕巖土層名稱10.00～0.60耕植土2-10.60～2.10砂質(zhì)粉土2-22.10～8.90砂質(zhì)粉土2-38.90～15.40粉砂315.40～30.80淤泥質(zhì)粘土4-130.80～34.80粉質(zhì)粘土4-234.80～42.20粉質(zhì)粘土夾粉砂4-342.20～44.00粉砂4-444.00～46.80粉質(zhì)粘土4-546.80～49.70粉砂549.70～55.60圓礫555.60～56.90粉質(zhì)粘土(粉砂)556.90～59.40圓礫659.40～64.00細(xì)砂764 00～全風(fēng)化凝灰?guī)r三、地基動(dòng)力特征參數(shù)的選用要求。1Cz：按自然地基地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值〔f〕求取。k2ξz，《動(dòng)規(guī)》指出由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，但由于一般現(xiàn)場(chǎng)不具備測(cè)試條件且影響阻尼比的因素較多，而它僅〔阻尼比為阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比〕。3ββf＜160Kpa，1 1 k比照地基土類別，屬于四類土，取β=3.0。14〔預(yù)制樁5、樁周土當(dāng)量抗剪剛度系數(shù)Cpτ：參照《動(dòng)規(guī)》，結(jié)合土層性質(zhì)及原位測(cè)試成果〔動(dòng)探、靜探、波速測(cè)試〕和土工試驗(yàn)成果，綜合分析后確定。6CpzCpz7Ed：EdEd8Gd9v具體本工程的動(dòng)力機(jī)器根底設(shè)計(jì)參數(shù)見表一2-2砂質(zhì)粉土7000200000.311252-2砂質(zhì)粉土7000200000.3112528夾樁周土當(dāng)量樁尖土當(dāng)量自然地基地基土動(dòng)地基土動(dòng)自然地基樁基動(dòng)泊松比層號(hào)巖土名稱抗剪剛度系數(shù)抗壓剛度系數(shù)抗壓剛度系數(shù)彈性模量剪變模量阻尼比阻尼比C〔KN/m3〕Cpz(KN/m3)C(KN/m3)νE〔MPa〕G〔MPa〕ξzξpPτZdd2-12-280001000022000260000.310.3013014730440.150.202-3粉28160523淤泥質(zhì)粘7000180000.4211530土4-1粉質(zhì)粘土75000.33130424-2粉質(zhì)粘土90000.3214046夾粉砂4-2粉質(zhì)粘土70000.34132434-3粉砂120000.30154524-4粉質(zhì)粘土75000.35133444-4粉質(zhì)粘土85000.3314046夾粉砂4-5粉砂110000.30145485圓礫2000010000000.47172625粉質(zhì)粘土100000.25(粉砂)(粉砂)6細(xì)砂13000.27四、根底設(shè)計(jì)及跟蹤效勞Φ600〔PHC〕預(yù)應(yīng)力管樁，整個(gè)廠房和動(dòng)力1245762483550m。依據(jù)巖土分布狀況及樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)預(yù)備承受錘擊沉樁。會(huì)上我們對(duì)設(shè)計(jì)承受錘擊沉樁方案提了幾點(diǎn)建議：1〕5場(chǎng)地14m以淺為飽和粉土、粉砂沉樁過程中要實(shí)行防液化措施。如：合理設(shè)計(jì)打樁路線，掌握沉樁速率。〔構(gòu)〕筑物造成肯定影響，建議實(shí)行防擠土措施。如：打應(yīng)力釋放孔、挖應(yīng)力釋放溝，并在施工過程中對(duì)四周環(huán)境和建〔構(gòu)〕筑物嚴(yán)密進(jìn)展變形監(jiān)測(cè)。2、參與沉樁施工中消滅的一些問題的爭(zhēng)論會(huì)，對(duì)基坑開挖參與基坑驗(yàn)槽。3580每陣擊〔10擊〕不超過3-5cm，實(shí)際每陣擊是小地3cm。最終在這些樁中抽查6根樁，做靜載荷試驗(yàn)單樁豎向極限承載力5200KN，滿足設(shè)計(jì)要求，樁的沉降變形也滿足設(shè)計(jì)要求。據(jù)我們分析認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力管樁在沉樁過程中產(chǎn)生擠土效應(yīng)，使周邊的土產(chǎn)生擠密，聯(lián)系勘察場(chǎng)地的地基土分布狀況，上部14m以淺為粉土、粉砂、粉質(zhì)粘土夾粉砂擠土后，擠密效果比較明顯，為了證明這一點(diǎn)，我們建議6q