目(mù)前常用的單立柱廣告(gào)牌的基礎型式主要有(yǒu):自重式鋼筋混凝土基礎(chǔ)(包括鋼筋混凝土伐板基礎(chǔ)或鋼筋混凝土墩基礎)、樁伐基礎及(jí)人工挖(wā)孔單樁基礎三種基礎型式。
1、自重(chóng)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(gāng)筋混凝土(tǔ)墩基礎,是通過大麵積的開挖(一般挖深2-3m),然後澆注(zhù)大體積的鋼(gāng)筋混凝土,通過預(yù)埋件與(yǔ)立柱連接,通過鋼筋(jīn)混(hún)凝土底(dǐ)板及上覆土體的自重來抵抗來(lái)自廣告牌麵的風力作用。
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,是目前單立柱廣告牌的主要基礎形式(shì)。
目前常用的基礎尺寸(cùn)有(yǒu):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(yòng)抗風能力小,非常不經濟,基礎造價昂貴且占地麵積大。
目前采用這一基礎形式的單立柱廣告牌設計製作(zuò)中(zhōng)最大的問題是:由於造價高,基礎設計尺寸偏小,其抗(kàng)風能力一般均不能滿足規(guī)範約定的設計要求(qiú),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台(tái)風中傾覆的主要是這一基礎型式。究其原因主要有以下4個方麵:
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麵廣,設計者往往難以全麵掌握風荷載計算、水(shuǐ)浮(fú)力(lì)計算、基(jī)礎抗風能力計算及地(dì)基承載力計(jì)算等諸多方麵的知識,導致設(shè)計計算(suàn)考慮的因素不充分,使基(jī)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(xià)部的地基土特性密切(qiē)相關(guān),一般的單(dān)立柱廣告(gào)牌設計難以提供準確的岩土工程勘察(chá)報告,套用的基礎型式(shì)居多,地基土的性質複(fù)雜多變,也是基礎設計不合理的主要原(yuán)因之一。
4)目前的設計依據往(wǎng)往以過去的設計為基礎,過去設計的單(dān)立柱廣告牌未傾覆並不代表就(jiù)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(dìng)的安全儲備。
2、樁伐基礎
樁伐基礎的結構主要由提(tí)供抗拔、抗壓工程樁提供承載(zǎi)力,通過樁頂的小尺寸鋼筋混凝土伐板產生力矩抵抗(kàng)風荷(hé)載。 該種基礎形式的工程樁一般對(duì)稱分布,工程樁數量一般不低於(yú)4根。 該種基礎形式的最大優點(diǎn)是抗風能力強。
目前常用的工程樁型式主要有:鑽孔灌(guàn)注樁、預製樁,最大的缺(quē)點是施(shī)工設備大,進出場費用高,加(jiā)之對施(shī)工場地的平(píng)整度要求高,工程樁(zhuāng)的抗拔承載力小,因而(ér)在工程中較少使用。於2005年通(tōng)過上海市鑒定的傘式自擴錨擴底樁(zhuāng)新技術彌補了這一缺陷,為(wéi)樁伐基礎在單立柱廣告牌基礎設(shè)計製作中的應用開辟(pì)了(le)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(qí)原理是能象雨傘一樣(yàng)地收起和撐開,該裝置在收起狀態下(xià)錨入土體(tǐ),通過在土體表麵處拉拔,使錨固端在深遠土體中可以象雨傘一(yī)樣撐開,從而提供巨大抗拔、抗壓承載(zǎi)力。
3、傘式自擴錨結構與構造
傘(sǎn)式自擴錨擴底(dǐ)樁由於其獨(dú)特的創造性、新穎(yǐng)性及實(shí)用性,其科研及應用成果已(yǐ)被《土木工程學報》、《岩土工程學報》等權威刊物所(suǒ)報道,目前已在單立柱(zhù)廣告牌基(jī)礎中有(yǒu)應用。
傘式自擴錨擴底樁施(shī)工機(jī)械輕便,施工操作簡單,因而(ér)其適應性強、進出場費底、工期(qī)快(kuài),單樁承載力高,因而工程造價低,同等條件下的基(jī)礎(chǔ)造價一般為(wéi)自重式伐板基礎的40%~60%。
在上海(hǎi)等沿海風力大的地區、軟土(tǔ)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(zhuāng)基礎造價為3-4萬之間,且可(kě)提供的抗風(fēng)力矩為4000kN.m~6000kN.m之間。
4、人(rén)工挖孔單樁基礎
人工挖孔樁由於施工設(shè)備少,工程造價低,近年來在北方硬土地(dì)區也有所使用。
這一基礎型式一般包括1根人工挖孔(kǒng)樁,樁頂澆注有一承台(tái),以求共同抵抗風荷(hé)載,而這一基礎型式一般純屬套用,缺乏計算依據。
從事岩土工作的工(gōng)程師一般(bān)均知道(dào),單樁的抗彎矩能力都是很(hěn)低的,采用單樁抗(kàng)傾覆設計原(yuán)理上是不(bú)合理的,該種基礎型式在北方(fāng)硬土地區之所以可以使(shǐ)用主要有2方(fāng)麵的原因,其一(yī)是(shì)土體強(qiáng)度很高,其二是隻使用於風力小的區域。該(gāi)種基礎型式應該有嚴格的使用(yòng)條件,在(zài)以下情況下不可使用:
1)軟土地區不可使用,主(zhǔ)要因為一方麵軟土地區不能施工(gōng)人工挖孔樁(zhuāng),其二是(shì)土體(tǐ)強度低,人工挖孔樁的的(de)抗彎(wān)能力太小。
2)在風力大的區域不能使用,主要原因是單(dān)樁不(bú)能提供足(zú)夠的抗風彎矩。
3)在較高的廣告牌中不能使用,主要原(yuán)因是(shì)較高的廣告牌(pái)抗風要(yào)求(qiú)高,單樁抗傾覆能力不能滿足設(shè)計要求。
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