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1、科技论坛科技圈向导 年期常见桩基础的分类与选用谭起海(西安市房地产经营一公司陕西【 摘西安 )要】 在施工过程中, 经常会出现地基浅层土质不良的情况,这时如果浅层的基础无法满足建筑物的地基强度、变形及稳定性方面的要求时, 就可以采用桩基础进行施工,由于建筑施工的施工条件、建筑类型多有区别,因此具体的基础桩就多种多样。本文通过对于常见的对于基础桩的分类方式进行分析具体讨论了各类桩基础的适用范围。【 关键词】 桩基础; 深层基础; 分类与选用小分大直径、中等直径、 小直径桩进行分类,桥梁、 工业单位等建筑常要熟练的使用桩基础就首先要明报桩基础的分类方式以及在不见大直径桩中小型的民用建筑常见中、小等
2、直径的桩基础按桩基础扩底桩, 多节桩, 竹节桩, 近几年有出同条件下的具体适用方案。常见的分类方式有按照桩基在底面位置的的纵向截面形状可以分为直身桩,高低进行分类、按桩基础的材质进行分类以及按照桩的直径进行分类现了多支盘挤扩桩等按桩基础的竖向受荷条件可以分为抗压桩和抗等对于桩基础的选择 可以根据施工地点的土质、地下水的分布以及拔桩等。按其水平向受荷条件分为主动桩和被动桩等。在实际的建筑施工过程中根据施工的条件不同,对于桩基础都有不同的要求,因此建筑物的本身特性进行多方面的号虑,从而选择合适的桩基础。希望技术人员可以熟练掌握桩基础的分类并在实际施工设计中加以常见桩基础的分类前言对于建筑施工来说要
3、降低造价, 就要格外注意基础的设计而高实践。常见桩基础的选用层建筑的基础往往采用桩基础闺此,如何选择合理的桩基方案,对于由于桩基础类型较多在进行实际选择时应根据工程性质、地质保证安全, 节约投资、降低造价起着举足轻重的作用这就要求我们设施工条件、施工对环境的影响以及综合经济效益诸因素进行比计人员熟悉桩基的分类,认真做好建筑物基础桩的设计方案。要合理情况、较择优采用的使用桩基础就首先要了解桩基础的具体分类按照施工地的土质进行选用基础桩按桩基础的底面位置进行分类桩基础可以有效的克服地基浅层土质不良的情况因此在进行桩最常见的分类方式是按照桩甚在底面位置的高低进行分类,即为高桩承台基础和低桩承台基础由
4、于桩基承台底面位置的高低将直接基础的选择时可以根据施工地基土质的情况进行基础桩的选择如形响桩基的受力性能和施工的难易程度因此这种分类方式在实际应果施工地表层土质及厚度不均匀或者地下水位浅有缩孔现象而在地用中非常常见根据承台的底面位置可分为高桩承台基础和低桩承台下一定深度内有可利用的较好的持力层上部无难以穿透的硬夹层但是要求施工场地空旷。邻近基础高桩承台的承台底面位于地面以上,部分桩身沉入土中,它的优那么可以采用预制桩的方式进行施工没有对噪声振动及侧向挤压限制对于可供利用的桩端势是可避免或减少水下作业, 施工较为方便, 可以减少施工的工期与施无危险建筑。工成本 缺点也很明显由于高桩承台的承台底面
5、位于地面以上,其受持力层起伏较大或持力层以上有不易穿透的硬夹层而地下水位深,可以采用灌注桩的方式进行施工。对于表土较差, 填力性能较差, 难以适应高层建筑以及自重较大的建筑。高桩基础在桥无缩孔的情况时为可供利用的一般第四纪土,埋深较浅 而硬层及地下粱工程中应用较广在高层建筑【 使用较少:低桩承台的承台底面位土厚度在较低可以采用钻扩短桩但是一般只适用于低层建于地面以下, 基桩全部沉入土中, 由于受力面比较大,受力相对均匀,受水位都比较深的土质钻扩短桩对于高层建筑的应力性能较差对于表层土质及厚度不力性能好承受较大的水平外力,缺点则是成本较高,对地基的条件筑水位较深不缩孔, 在一定深度内有较好的持力
6、上层 可以采用要求也较高同时也不利于缩短施工周期,在实际应用在常见于高层均匀大直径桩进行施工建筑及桥台基础按照建筑物的类型进行选用基础桩按桩基础的材质进行分类不同的建筑对于桩的类型有着不同的要求如果选择不当很容易据桩的材料可分为木桩、 混凝土桩、钢桩和复合桩这种分类方式可以直接根据材质分辨出桩基础的性能在实际施工中较为常见。预出现浪费或者留下安全隐患对于重要的有纪念性的大型公共建筑或而对于基础桩制混凝土桩: 可在工厂集中生产 也可在场地附近预制长勃左右, 这施工难度较高的高层住宅由于其施工场地比较有限可以采用预制桩或者灌注桩。对于基础沉降有严格种预制混凝土桩基础可以减少其在施工场地的占用减少了
7、施工成的应力要求较高,本在高层建筑中己被广泛应用:灌注混凝土桩:是用桩机设备在施工要求的工业与民用建筑也可以适当安排预制桩如果建筑物相对较低现场就地成孔或采用人工挖孔 在孔内放刚筋笼,由于灌注昆凝土的深(如层以下)在有一定的场地供施工机械装卸与运输条件且地下无能及时处理出土堆放问题的条件下可以采用钻扩短桩来进行度和直径需要根据工程地质勘察报告, 由设计单位确定在进行应用障碍,而场地可以提供供钻孔机械装时需要提前准备 这种桩基础的成本高、制作周期都比较长但是其适施工。如果高层建筑的施工难度较高,或者有足够的人工进行人工成孔以及有充分的安全及质量用面比较广 在各类建筑中都有广泛地使用, 但在使用时
8、需要提前由卸与运输设计单位进行详细的设计规划:刚桩:主要采用型刚和刚管两大类作保障措施也可以采用大直径桩进行施工多方面考虑基础桩的选用临时支档结构刚管桩则由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。复合桩桩基础的选择有较多的条件限制,对于施工现场的场地大小、施是指一根桩用两种或多种材料组成的桩随着复合桩的发展, 出现桩与建筑类型、抗震强度等因素需要多方面的考虑,希周围土体共同作用的复合地基其通过桩、基础以及两者之间垫层的工成本、施工土质、共同作用来承担上部荷载按照材质进行分类还可以分为挤土桩与望广大设计人员能够在熟悉桩基础的情况下根据工程的实际情况从沉降非挤土装 非挤土桩是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压
9、的桩。在多方面进行考虑基础桩的选择桩基础具有承载力高、稳定性好、能以不同的桩型和施工方法适应不同的地质条件成桩过程中,将与桩体积相同的上挖出。因而桩周围的土很少受到扰量小而均匀等优点桩的种类和型式、施工工艺和动 减少桩体的受力而挤土桩在成桩过程中,桩周围的土被挤密或挤和上部结构特征随着科学技术的发展,开 使桩周围的土受到严重扰动。 土的原始结构遭到破坏,土的工程性设备以及桩基理论和设计方法都会有很大的改进结语质发生很大变化常见的其他分类方式桩基础在施工中有很大的作用它可以克服施工场地土质不良的桩基础的分类方式比较复杂除了上述的按桩基础的底面位置进因素, 而在实际施工中,由于建筑物的结构,设计的
10、建筑抗震级别,当行分类以及按桩基础的材质进行分类的方式以外 还可以按其直径大地土质不同等因素,在实际选择桩基础时有很大的难(下转第页)科技论坛科技矗向导 年期量子力学的发展和应用郑凯文( 沈阳师范大学物理科学与技术学院辽宁沈阳)【 摘要】量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学科,属于研究微观粒子运动规律的分支。它的主要研究对象是分子、 原子、 凝聚态物质 此外还有原子核结构、 性质等基础性理论。它同相对论共同构成了现代物理学的理论基础, 量子力学除了在近代物理学方面起着基础性作用同时在化学等相关学科以及很多近现代技术中得到广泛应用。通过量子力学的发展, 对物质结构以及相互作用的原理的了解发生了
11、质的变化通过量子力学 很多之前无法解释的现象得到了真正的解释, 新的现象也被精准的预言出来,因为通过量子力学的精确计算,以及精确的实验证明 很多之前无法触及的领域渐渐清晰明朗量子力学发展前景广问, 在许多机器中, 量子隧道的效应已经发展成事实, 如闪光存储片中可以通过量子隧道效应完成清除存储单元的工作。虽然量子力学主要是在物质的原子范畴内被广泛应用,但是很多大型系统也正在或将会运用到量子效应。【关键词】量子力学:物理; 微观; 发展; 应用量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学科 属于研究微观粒子运动规律的分支。它的主要研究对象是分子、 原子、 凝聚态物质,此外还有原子核结构、性质等基础性理论
12、。它同相对论共同构成了现代物理学的理论基础量子力学除了在近代物理学方面起着基础性作用 同时在化学等相关学科以及很多近现代技术中得到广泛应用。二十世纪初物理学方面最大的突破一个是爱因斯坦提出的狭义相对论 另一个就是德国科学家普朗克所提出的量子概念。量子概念是普朗克在年首先提出的继而在年到年,海森伯和薛定谔最终确立了量子力学从而解决了原子物理等高深理论的基本问题,取得成功。随后量子力学向着两个方向进一步发展,一个是更小的尺度应用如原子以下的尺度,原子核物理学就是在其引导下广泛发展的 进而发展为现在的基本粒子物理学。因此可以说,量子力学在人类对物质世界认识方面起着至关重要的作用 促使人们的眼光从宏观
13、层次跨进微观层次。而另一个发展方向就是更大尺度的应用,例如分子问题即量子化学相关问题此外还有固体物理和凝聚态物理的相关问题从研究对象的尺度来说范围也逐渐扩大从固体物理到地球物理、 行星物理 最后延伸到天体物理和宇宙物理。量子力学的发展经历了漫长的过程。世纪末,经典力学以及经典电动力学在描述微观系统时理论的不足和缺陷越来越明显, 但是一直没有一个具体的相关理论能够弥补这缺憾直到世纪初,马克斯 普朗克、 尼尔斯 玻尔、马克斯 玻恩、 埃尔温 薛定谔、 沃尔夫冈泡利、沃纳海森堡、 路易 德布罗意、恩里科 费米、保罗 狄拉克、阿尔伯特 爱因斯坦、 康普顿等一大批物理学家共同创立了量子力学。随后通过量子
14、力学的发展人们对物质结构以及相互作用的原理的了解发生了质的变化通过量子力学很多之前无法解释的现象得到了真正的解释新的现象也被精准的预言出来因为通过量子力学的精确计算以及精确的实验证明很多之前无法触及的领域渐渐清晰明朗。值得一提的是量子力学在解析自然物质现象方面取得了非凡成就唯有用量子力学才能圆满描述构成物质所有形式的次原子电子, 质子,中子, 光子, 及其它粒子的行为在这种程度上,量子力学已对线理论产生很大的影响。想要了解个别的原子是否能够并如何能够共价化学结合或结成分子,量子力学的作用尤为重要。应用量子力学的化学称为量子化学相对论的化学原则上能大部数学描述化学问题。量子力学可定量了解游离和共
15、价过程它清晰表明哪种分子更有利 并能显出有利多少。化学领域的大多计算都要靠量子力学。从年往后几乎二十世纪所有的物质文明都与相对论和量子力学两个基础学科有关,并根据其衍生发展而来。例如分子构造、 原子构造、 核能、 激光、 半导体、 超导体、 光、 超级计算机等等,没有狭义相对论和量子力学的发展这一切就不会产生因此相对论尤其是狭义相对论同量子力学共同作为物理学的基础 并成为近现代精密学科的两大支柱,起着至关重要的作用。它们二者的结合 不仅促使物理学的发展突飞猛进也使得物理学意外的其他学科发生了翻天覆地的变化除了必须通过广义相对论进行描写的引力外 迄今为止所有的其他物理相互的基本作用均可以在量子力
16、学的框架下描写出来而量子物理学在现代技术设备中的应用更是不容小觑, 从激光、 原子钟到电子显微镜、 核磁共振医学图像显示装置等等都主要依靠了量子力学的原理和实际效应其中最显著的就是对半导体的开发对半导体的研究促进了二极管和三极管的发明从而为近现代电子工业的发展进步铺平了道路。可以说高新科技的发展同量子力学密不可分年专家学者们正在致力于研究直接操控量子态的方法一旦成功就可以通过发展量子密码来保证秘密信息的安全快速传递远程目标是发展量子计算机, 提高运行速度和运算精确度此外还有量子远程传输将量子信息送达任意地方和任意距离综上所述,量子力学发展前景广阔,在许多机器中量子隧道的效应已经发展成事实如闪光
17、存储片中可以通过量子隧道效应完成清除存储单元的工作虽然量子力学主要是在物质的原子范畴内被广泛应用, 但是很多大型系统也正在或将会运用到量子效应 如超流( 液体在接近绝对零度时液体流动无阻力)是一个大家知道的例子在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述往往很少直接起了一个作用,而是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则起了主要作用,但是,在所有这些学科中,量子力学均是其基础这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。【参考文献】曹天元量子物理史话, 辽宁教育出版社,韩锋量子力学中的态叠加原理,河池学院学报,()倪光炯,王炎森物理与文化,高等教育出版社, ,作者简介: 郑凯文( 一),男,辽宁大连人, 就读于沈阳师范大学物理科学与技术学院。(上接第页)度,希望相关的技术人员能够充分的重视对于桩基础的选择。本文对于常见桩基础的分类包含了目前常用的桩基结构及选【参考文献】金粟、李锦坤、虞石民等土力学及基础工程北京: 地震出版社,何麟样,桥梁桩荃施工技术及设计方法研究湖南大学, 岩土工程标准规范实施手册北京: 中国建筑工业出版社, 择要点, 对于桩基础的选用则考虑了实际的施工经验以期能为广大高大钊等的桩基础施工技术人员提供借鉴。
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