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1、Foundation Engineering桩基础及深基础桩基础及深基础Foundation Engineering桩基础及深基础天然地基浅基础，造价低，易施工，应优先选用。但强度、变形、抗液化、抗湿陷等不符合要求时，用桩基、其它深基础或地基处理Foundation Engineering桩基础及深基础1 桩基概述2 单桩承载力的确定3 桩基计算4 桩基设计步骤5 其他深基础简介Foundation EngineeringFoundation Engineering二、桩的分类及常用桩（一）分类 （弄清其特点，以据具体情况选用）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
2、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。Foundation Engineering2、按受力性能分桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩3、按桩的制作方法分预制桩质量易保证、现场整洁、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。F
3、oundation Engineering（二）常用桩1、预制钢砼桩 （RC桩）断面有方、圆两种, 方桩边长250-550，长13.5m; 现场预制桩长0.8%(运、吊控制，打桩还会产生拉应力)截面大则作成管桩, 有时加预应力(省钢)。2、钻（挖）孔灌注桩超高层多用大直径桩，甚至直径3m，承载力可达4000t，用一般直径桩可能摆不开。可扩孔，用扩孔器或爆扩（少用）。Foundation Engineering3、沉管灌注桩 （挤土）锤击或振动沉管，下有钢砼头，再灌混凝土，拔管，易发生断桩、缩颈（软土中）。有人建议复打，造价提高。仅浙江多用。4、钢管桩有开口、闭口，开口时形成土芯后亦有一定挤土，
4、d小则挤土可能性大，是否挤土将影响承载力（规范5-2-10条）返回Foundation Engineering一、单桩承载力分析桩、土体系荷载传递机理 Q逐渐增大，影响深度也逐渐增加，qs较qp先发挥 Q=QS+QP， Qu=Qsu+Qpu 8 8- -2 2 单桩承载力的确定单桩承载力的确定Foundation Engineering二、桩之负摩擦1、负摩擦产生的条件堆载、水位下降、欠固结土固结、土湿陷、冻土融陷2、负摩擦发生的范围持力层硬，sp 小，则ln大，端承桩ln =l对一般情况可查表4-1ln可随时间变化Foundation Engineering3、负摩擦大小影响因素桩侧及桩端土
5、性、诱因强弱、土的应力历史、桩型等4、消除负摩擦的措施 负摩擦会加大沉降，使桩或土破坏。一般涂适当粘度的沥青以减小负摩擦。Foundation Engineering三、单桩承载力的确定决定于桩和土，一般由土控制，端承、超长桩等除外。1、经验公式法qsik 查表，和土性及成桩方法有关，沉管灌注桩小，因质量难保证；对预制桩有深度修正系数（灌注桩不修正）qpk 查表，和土性及入土深度有关一般预制桩、灌注桩Foundation Engineering2、静载试验一级和部分二级建筑必须做，试桩数1%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
6、分级加载，稳定后读数，详见规范。 极限荷载：1）第二转折点 或 2）沉降达40-60mmFoundation Engineering变异系数d0.15时l=1； d0.15时l6d：相互影响不大桩距6d：沉降加大:桩间土及桩端土附加应力重叠，使附加应力及影响深度均加大，从而使沉降加大；桩间土应力重叠，使变形加大，使qs减小，更多荷载由桩端土承受，亦加大沉降，下层土压缩比例上升。Foundation Engineering定义：可能大于1，也可能小于1。打入式群桩挤土在砂土中可使qs增大。承载力：如要群桩沉降=单桩沉降，则承载力降低，但这样要求不必要。Foundation Engineering
7、二、承台下土对荷载的分担 （低承台）荷载分配过程：承台浇筑后，其自重主要由土承担，其后荷载由桩承受，桩下沉，使土分担上升，桩土承台共同作用。群桩效应系数：影响h的因素：桩距 h ； S4d h才可观； L h ；桩间土Es h ； 桩端土Es h ； Q h Foundation Engineering三、桩基竖向承载力验算1、桩基规范方法（1）求群桩中单桩平均承载力用群桩分项效应系数法分项系数gs、gp 查表对端承桩，或桩距大于6d，或桩数小于3时， 不考虑群桩效应。Foundation Engineering（2）各单桩验算荷载分给桩，因承台下土的分担已含于R中心荷载：偏心荷载：Found
8、ation Engineering2、地基基础规范方法仅考虑深度修正！方法：埋深d+l，扩散角a=fav/4Foundation Engineering3、软下卧层验算Sa6d的群桩G承台及承台上土重设计值； sz附加压力（欠准确）q扩散角，查表qwuk深度修正后的极限承载力标准值除以分项系数后为设计值Foundation Engineering五、桩基沉降计算一般不用验算，但土软，荷载重时应验算。Foundation Engineering8-4 桩基设计步骤一、收集资料二、定持力层、桩型、尺寸，初定承台标高三、确定单桩承载力设计值R在桩长变化不大的情况下尽量将桩端放在好土层利用概述一节的知
9、识注意临界深度、厚度四、桩数n及布置（偏心荷载时增大10-20%）Foundation Engineering布桩原则： 偏心小 布在外围 桩距一般3-4d， 但有时取大一些，增加土的分担。平面布置有方格形、梅花型 尽可能布在墙下、柱下五、桩基验算 六、承台计算七、绘施工图Foundation Engineering以下仅介绍承台计算：承台的刚度、强度要保证，其设计很重要（一）埋深/外形尺寸/构造要求埋深：同浅基础（低承台）；外形：同一般浅基础构造要求：厚度300，B 500，砼强度等级C15，桩嵌入承台长度50-100，外挑尺寸等均有规定Foundation Engineering（二）厚度
10、计算主要由冲切控制，同时验算剪切，因破坏面、荷载不同（均相同时，对C20以上砼，冲切控制。因冲切是斜截面破坏中的斜拉破坏。）而弯曲计算则给出配筋。Foundation Engineering柱冲切：冲切面过柱边和桩边，角度45（变阶处也应验算）冲切力：F柱荷载设计值； Qi冲切锥底范围内桩净反力且要求取值在0.2, 1.0a0 xa0y时，分别用ax、ayFoundation Engineering角桩冲切 （向上）因在角部，不封闭，a减小， l仍在0.2, 1.0抗剪计算: 破坏面不再为环形l在0.3, 3.0Foundation Engineering(三）抗弯计算同样用净反力。其他验算：
11、对预制桩应进行吊装验算、锤击验算等返回(单向弯曲)Foundation Engineering8-5 其他深基础简介墩基：大直径短桩，主要端承沉井：逐渐沉下，再封底。多用于桥墩基础，例南京长江大桥1号墩基25x20m，深55mFoundation Engineering沉箱：似沉井，但有压力箱止水，对施工人员的健康有害。地下连续墙：分段施工，多用于基坑支护，亦可用于地下室外墙、桥墩基础。摩擦为主。钱塘江大桥（1937年建成，又炸毁），死4人；美国Eeds桥死12人。我国自1950年代修武汉长江大桥时创管柱基础后，不再用。国外仍用。返回Foundation Engineering例题8.1 已知
12、永久荷载设计值F=7840kN,Mx=180kN.m,My=680kN.m拟用钢筋混凝土预制方桩，b=400mm,l=25.3m，安全等级二级，混凝土采用 C30，钢筋II级解：1.桩类型尺寸已定2.确定单桩承载力设计值R粘土25淤泥6粉粘25淤泥质8卵石4500/601.0m10.4m3.5m9.3m0.5m0.05m0.5mFoundation Engineering3.初选根数4.初选承台5.单桩验算50040040011001100600600400400500Foundation Engineering6.承台设计50051234400400110011006006004004005001）桩顶净反力计算Foundation Engineering50051234400400110011006006004004005002）柱冲切验算965Foundation Engineering50051234400400110011006006004004005003）角桩冲切验算（1号桩）965Foundation Engineering50051234400400110011006006004004005009654）抗剪切验算（1+4号桩）Foundation Engineering50051234400400110011006006004004005009655）抗弯计算
