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1、第四章 桩基础,41 概 述,一、桩基及其作用,桩之作用：,（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大的深度范围 （图4-1b），以提高承载力。,（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要求时亦用。,京广中心：51层，钢结构（轻），埋深16.5m（补偿及深度修正），承载力够，但为减小不均匀沉降，主楼下用2 x 2.85 m 桩42根; 京信大厦：32层，109m，埋深12.2m，承载力够，为减小主楼-裙房间沉降差，主楼下用f1m、扩底f2.6m的桩, 桩长仅10.5m。,（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等（图4-1c） （4）有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（图4-1
2、b） （5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。,所以应用广泛，沿海、内陆地区均用。同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点。,桩基古已应用。上海龙华塔，7层，40.4m, 相当于13层楼高, 初建于三国东吴时代 (AD220-280), 重建于宋代AD977年, 用木桩, 桩周用灰土防腐，是软基上建高层的范例。,近年来，桩基成为高层建筑的主要基础形式，为设计桩基，须了解其类型、机理、承载力及变形验算等。,2、重型工业厂房、仓库、料仓；,1、高层、重要建筑物；,桩基适用范围：,桩基设计主要内容：桩型选择、单桩承载力确定、群桩承载力和沉降验算，桩身强度和承台计算
3、。,4、精密或大型设备基础；,5、表层软弱土层、需处理土层；,6、地震区。,3、较大水平荷载或上拔力的构筑物基础；,二、桩的类型,按承台与地面相对位置分,低承台桩基,高承台桩基,按桩轴线方向分,斜桩,竖直桩,叉桩,1、按材料分：木、钢、钢筋混凝土,木桩水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用,钢桩本身强度高，易加工，接头容易，运输方便，但造价是混凝土的3-4倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。,钢砼桩取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。,（一）桩的分类,2、按桩的制作方法分,预制桩质量易保证、现场整洁、
4、用时间少，但配筋由运输、打桩控制，配筋率较大，长度不可过大，现场接桩、截桩难。,灌注桩钻孔、放钢筋笼、浇砼。尺寸灵活，还可扩头，配筋率可以小，但现场脏，质量难保证，例断桩、缩颈、露筋、清底不充分等。,3、按设置效应分 是否挤土,挤土桩打入或压入，预制桩或沉管灌注桩。挤土使土密实，但打入有噪声，挤土会发生漂桩，还会破坏周边设施,非挤土桩钻、挖孔桩，桩长、桩径可较大，可穿越硬土层。无挤密效果，但有些土（饱和软粘土）本不可挤密。,部分挤土桩钻小口径孔，再打入，或钢管、砼管桩,4、按荷载传递方式分,(一) 摩擦桩,(二) 端承桩,5、按直径大小分一般直径桩、微桩、大直径桩,微桩（树根桩）d800，往往
5、是端承，一柱一桩，人工挖孔,一般直径桩(250d1%且不少于3根。,装置、方法：锚桩横梁装置（图），压重平台反力装置等,试桩、锚桩、基准桩间距4d，且2m,分级加载，稳定后读数，详见规范。,1) QS曲线有陡降段，且S总40mm;,2) S总40mm后，续增两级Q；仍无陡降段。,1、QS曲线拐点法, 取明显拐点处荷载为Qu；, QS无陡降段时，Qu取S40mm处相应荷载。, 对于d(b)550mm的预制桩，在Qi+1作用下，,其,2、Slogt曲线(沉降速率)法,特点：,3、SlogQ法,特点：,极限荷载：1）第二转折点 或 2）沉降达40-60mm,变异系数d0.15时l=1； d0.15时
6、l800,qs下降，因一般钻、挖孔，使土扰动，粗粒土犹甚; qp下降，因同样大小分布荷载使沉降大。,qsik 同样查表47； qp 为d=0.8m的端阻标准值（表49）,Ysi 、Yp 尺寸效应修正系数 （表410）,（c）嵌岩桩,以往按端承设计，欠妥：桩不很短时侧阻部分发挥；嵌深段有侧阻，嵌深5d则端承极小。,zsi侧阻发挥系数。当l/d3根，考虑相互作用。,43 群桩承载力计算,群桩概念；群桩单桩关系如何？,一、群桩的承载力,端承群桩(桩基)，简单；,摩擦桩基，见图,由此可见，桩端处：z群z群,则：S群S单,若需 S群S单,必降低R群。,影响R群的因素有：桩数、桩距、桩径、土性、桩长、群桩平面形状等。,群桩效率系数,群桩的极限承载力,群桩中各根单桩极限承载力之和,模型及载荷试验表明：,1、桩距增大时，提高；,2、桩距相同时，桩数越多，越低；,3、桩距增大至一定值后，增加不显著；,可见，桩距，桩数及排列是主要因素，规范归纳为如下原则：, 端承桩和桩数n9根的摩擦桩以及条形基础下不超过两排的摩擦桩，其群桩的竖向抗压承载力为各单桩竖向抗压承载力的总和。, 桩距s6d，桩数n9根的摩擦桩基，可视作一假想的实体深基础，进行基础下地基承载力验算和沉降计算。,
