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1、桩基础 Pile foundation,本章主要内容,概述-桩的功能及类型 Pile foundation 桩的承载机理 Mechanism 单桩承载力 Capacity of a single pile 桩基础设计 Design of pile foundation,软 土 层,桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。 桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。,桩的功能及类型,第一节 概述,新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m 将荷载传递到下部好土层,承载力高,桩的功能,新加坡发展银行,四墩7.3m,2 特点,优点 将荷
2、载传递到下部好土层,承载力高 沉降量小 抗震性能好,穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷) 与其他深基础比较,施工造价低,桩的功能及类型,缺点 比浅基础造价高 施工环境影响, 预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆 有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩,桩的功能及类型,3 适用条件,(1)水上建筑物 (2)深持力层,高地下水位 (3)抗震地基 (4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器,桩的功能及类型,日本阪神地震中发生的桩基础的破坏导致墩倾倒,桩的功能及类型,二 桩的分类 不同的分类标准,(一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载 (二)材料 (三)形状 (四)承载机理 (五)按尺寸
3、 (六)施工方法,桩的功能及类型,二 桩的分类,(一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载 高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥 低承台桩 承台在地面以下, 承台本身承担部分荷载,桩的功能及类型,低承台 桩,桩的功能及类型,高承台桩,(二) 按材料木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、复合桩钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土(离心预制)、高强混凝土,桩的功能及类型,(三) 按形状,按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩 按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩,桩的功能及类型,桩身,桩的功能及类型,桩端,桩的功能及类型,横断面,桩的功能及类型,(
4、四) 按尺寸,按断面(直径）的大小：大直径:d80cm; 小直径d 60m（3) 长桩l 10m 短桩 水平变形系数,l 2.5 为刚性短桩 2.5 0.8 m,刚性板直径800mm,单桩承载力确定,二 确定单桩竖直向承载力的方法,静载荷试验 2 其他现场试验方法 原位测试和经验方法：静力触探标准贯入试验经验公式,单桩承载力确定,(1)静力触探Static Cone Penetration 地基基础设计为丙级的建筑物 通过单桥探头得到比贯入阻力ps 单桩竖向承载力特征值为,传感器,qs 桩周土承载力标准值 qp 桩端土承载力标准值,Ap 桩底横截面面积 up 桩身周长 li 第i层土的厚度,单
5、桩承载力确定,第三节 桩的抗拔承载力与负摩擦力 Pullout strength and negative shaft friction,单桩的抗拔承载力抗浮桩，冻拔桩抗拔桩,抗拔桩承载力,1.抗拔承载机理特点,抗拔时，桩周土的应力状态、应力路径和土的变形与承压桩不同。一般抗拔的摩阻力小于抗压的摩阻力。,抗拔桩承载力,2.单桩抗拔承载力特征值Ta 1 现场抗拔静载荷试验重要建筑物 2 公式非重要建筑物,第i层土抗拔折减系数pi：砂土0.5-0.7, 粉,粘土0.7-0.8,抗拔桩承载力,Nk Ta G Gp Nk 相应于荷载效应的标准组合，单桩上拔力 Gp 为桩的自重,水下为浮重 G 永久荷载
6、的分项系数,单桩的抗拔验算,抗拔桩承载力,1 负摩擦的产生 (1)桩周附近地面大面积堆载 (2)大面积降低地下水位 (3)欠固结土,新填土 (4)湿陷性黄土遇水湿陷 (5)砂土液化、冻土融陷,正摩阻,负摩阻,二 桩的负摩阻力,桩相对土向下,土相对桩向下,2 负摩擦力的确定,成为荷载 下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力,抗拔桩承载力,ln,Negative,对于一般桩,因为桩土都有变形,视二者的相对位移量和方向,l,抗拔桩承载力,第四节 桩基在水平荷载下的承载力,风荷载 吊车制动荷载 地震荷载,风荷载,水平承载桩,1 水平承载机理,桩土的相互作用 承载力大小取决于：土性、桩长和桩断面刚度和桩的约束条件。,l,水平承载桩,2. 横向受力桩的承载力确定,静力载荷试验 RH为设计值,Hu为横向极限荷载H 为抗力分项系数 理论公式计算弹性地基梁挠度方程kh 水平抗力系数常数法、 m法、k法、c法,水平承载桩,常数法,m法,k法,C法,kh 抗力系数,桩的位移,水平承载桩,不同荷载作用下桩的承载力小结,竖向承压桩承载力=摩阻力+端阻力摩阻力-土性，深度（临界深度），入桩方式，桩土相对位移端阻力-土性，深度（临界深度） ，入桩方式确定单桩承载力的方法 抗拔桩及负摩擦力 水平荷载作用下桩的承载力,水平承载桩,
