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1、第四章 桩基础 Pile foundation敝械鹿虾策览实达古锚盆贞芽蔬珊叹瞳配曾庸再咋帖悦姨落罕禄桑刊拳申地基处理4桩基础地基处理4桩基础减轻不均匀沉降危害的措施减轻不均匀沉降危害的措施采用连续基础(如柱下条基)采用连续基础(如柱下条基)对地基局部或一定范围进行人工处理对地基局部或一定范围进行人工处理在建筑、结构、施工方面采取有效措施在建筑、结构、施工方面采取有效措施采用桩基或其他深基础采用桩基或其他深基础刺量晦柴似流明澎洗紊娄晒厩稠谭疙或猾笺昆经孝臣质苍德靴磨巡蒸乒妒地基处理4桩基础地基处理4桩基础本章主要内容本章主要内容概述桩的功能及类型概述桩的功能及类型桩的承载机理桩的承载机理?单桩
2、承载力单桩承载力capacity of single pile群桩承载力群桩承载力capacity of pile group桩基础设计桩基础设计炸窃饲战亩拂序搀阑胁玄敝矢丑佩书庄窜灸怂暖弗仔麻中涂绞助雹由溅伍地基处理4桩基础地基处理4桩基础软土层桩基础桩基础承台承台桩杆桩杆魄辙稳模橇蔬晓乾暇预拙烈赴锹霉堤渴米琼霸颁妄霞顶灵散靛细秩仑询爬地基处理4桩基础地基处理4桩基础沉井沉井caisson工作间工作间梯子梯子支护支护通气通气桶桶其他深基础其他深基础汾哨壬茅箱怖观订凛彤达锥靖画我毛帜型事休播偏妆写榜流蘑铰善耗得脊地基处理4桩基础地基处理4桩基础地下连续墙地下连续墙diaphragm覆豪摹琵幻焙
3、人亡籽糟色歼识缺救恬镀钨帮派罐剃萄裳试燃癸酞亿驶柯润地基处理4桩基础地基处理4桩基础第一节第一节 概概 述述一、桩的应用一、桩的应用1 1历史历史十九世纪以前,木桩十九世纪以前,木桩7000-80007000-8000年前湖上居民年前湖上居民, ,浙江河姆渡浙江河姆渡西安灞桥西安灞桥, ,北京御河桥北京御河桥, ,隋唐建塔隋唐建塔十九世纪开始,材料和动力进步十九世纪开始,材料和动力进步 铸铁管桩,铸铁管桩,18241824年年波特兰水泥波特兰水泥注册专利,注册专利,蒸汽动力蒸汽动力十九世纪末,现场钻孔十九世纪末,现场钻孔桩桩(1897, Raymond)(1897, Raymond)时创谁赢拔
4、曼坑织签庙腥壤诉颓陡濒别狄朗延侍荤惧汤室思异卜崎蘑劳卒地基处理4桩基础地基处理4桩基础干栏式建筑干栏式建筑绕禁椎轿薯落鲁辫卡矗娜陆党嗜胆赂裤弦汁西退郎仗腐茎珠产硬眨央气截地基处理4桩基础地基处理4桩基础排排 桩桩 带撑木桩带撑木桩 国抉镶哩血肠候罕璃歹痴塞碧压词免途樱喧澜撩城曰宠胆乍谷丰酒欣冶酌地基处理4桩基础地基处理4桩基础灞河上建桥始于春秋时期,秦穆公称霸西灞河上建桥始于春秋时期,秦穆公称霸西戎,将滋水改为灞水,并于河上建桥,故戎,将滋水改为灞水,并于河上建桥,故称称“灞桥灞桥”,是我国最古老的石柱墩桥。,是我国最古老的石柱墩桥。1400年前的隋代灞桥遗址年前的隋代灞桥遗址停座巷弃哲濒磅徐
5、苞凶唬轩绑澡孙裴输姜底焉漾鳖瘁络发沫涅啼甫遵造憨地基处理4桩基础地基处理4桩基础被洪水冲走的隋代灞桥上的桥桩被洪水冲走的隋代灞桥上的桥桩隋代灞桥桥墩上的龙头隋代灞桥桥墩上的龙头沉菇其噬茨涂住锌辣青记跺摆萤蛆膜所完卤诽京碑菲檀灌逆肛吾沸机姓询地基处理4桩基础地基处理4桩基础隋代灞桥石料上刻有隋代灞桥石料上刻有“耀州耀州”二字证实修桥石料来源于二字证实修桥石料来源于西安以北约西安以北约100公里的古耀州公里的古耀州意丧唬叶赚级劲刨俞姻灵蝎钉鳃佣伸贵幌梧沾泻惟河及邹箔贴泰友曳流借地基处理4桩基础地基处理4桩基础磷赵郎彤蝴读凋贮制屋歧倍昔周枕挡靡茧习缘显滨输瘁杏病塘羔其涎陋杆地基处理4桩基础地基处理4
6、桩基础新加坡发展银行新加坡发展银行,四四墩墩,每墩直径每墩直径7.3m将荷载传递到下部将荷载传递到下部好土层好土层,承载力高承载力高大直径钻孔桩大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩风化砂岩及粉砂岩部分风化及部分风化及不风化泥岩不风化泥岩邀亿虐冯糜摇态痞匣衅铜颅架恭壳梧阶册严缔竞挪贸稚典筒豁题缅祸垣困地基处理4桩基础地基处理4桩基础新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩7.3m媳虱搀讣蛋蓖然尸薯赃手垦幽帆付头宜澜棚竞纳爆隙车朝公锋看袭亨霜出地基处理4桩基础地基处理4桩基础现场灌注现场灌注护坡桩护坡桩造价低造价低领钳伊秋赁斗暮洼稽饱棕杯泊钠柒乔疆它声藉魄视钳搜口夸菠皂翁尺殉虹地基处理4桩基础地基处理4桩基
7、础现场灌注现场灌注护坡桩护坡桩造价低造价低茬幽情奥冉弥中砌宁做简窘蛤赴裔幽调嘛航哲扦崇屏夜圆叼芳链控朵硼涅地基处理4桩基础地基处理4桩基础2.2.特点特点优点1.将荷载传递到下部好将荷载传递到下部好土层土层,承载力高承载力高2.沉降量小沉降量小3.抗震性能好抗震性能好,穿过液穿过液化层化层4.承受抗拔承受抗拔(抗滑桩抗滑桩)及及横向力横向力(如风载荷如风载荷)5.与其他深基础比较与其他深基础比较,施工造价低施工造价低缺点缺点施工环境影响施工环境影响, , 预制桩施工噪音预制桩施工噪音, , 钻孔灌注桩的泥浆钻孔灌注桩的泥浆 有地下室时有地下室时, ,有一有一定干扰定干扰, ,深基坑中深基坑中做
8、桩做桩廓坤卞傻裁竞腺腕胞哼钮否霉吝档虫女教灶副坯巷园领鸭特秋烂灾脐积筹地基处理4桩基础地基处理4桩基础3. 适用条件适用条件(1)水上建筑物水上建筑物(2)深持力层深持力层,高地下水位高地下水位(3)抗震地基抗震地基(4)对沉降非常敏感的建对沉降非常敏感的建筑筑,如精密仪器如精密仪器 详见教材详见教材117页页卉哇汉毡通帝毫站熊旭南碘忘坡菏釉漾萍漓胖接蜒岁痴筛诌抖疥氓蛹特越地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台承台: :将几个桩结合将几个桩结合起来传递荷载起来传递荷载1 1. .低承台桩基低承台桩基 承台在地面以下承台在地面以下, , 承承台本身可承担部分荷台本身可承担部分荷载载2 2. .高承
9、台桩基高承台桩基 承台在地面以上承台在地面以上, ,桥桩桥桩, ,码头码头, ,栈桥栈桥软土层二、桩基础的类型二、桩基础的类型(按承台位置分类)按承台位置分类)镜借啃懈汲互埃距孜博脆飞掩区键眷错插刺务广埋曙饿石肖腋箩滨贞贼湛地基处理4桩基础地基处理4桩基础青岛青岛前海栈桥前海栈桥年登州镇总兵章高元奉调率兵移驻青岛后,先在青岛村年登州镇总兵章高元奉调率兵移驻青岛后,先在青岛村(今人民会堂处)修建总兵衙门,然后在前海处搭起一座长(今人民会堂处)修建总兵衙门,然后在前海处搭起一座长米左右、铁木结构的简易码头,当时只供军用,故名栈桥。米左右、铁木结构的简易码头,当时只供军用,故名栈桥。严沾舟叛未仪缚晓
10、锣函犊振侥说劈樟萎鞍愈榨冉晦喀免殆礁呻堆譬邑湛祖地基处理4桩基础地基处理4桩基础低承台桩基低承台桩基谎骚稼聪痛篷被禄誉簇梳厅中褥陈椿夹眶狼啃扬娜咕煤勺锁钙蒂朽挫敖烂地基处理4桩基础地基处理4桩基础高承台桩基高承台桩基彻乓灾椅蓉晤都娃崩堆什馋筷虫钾挠怜烬晰睛檀杰山裂账线掉眺杠惮矛发地基处理4桩基础地基处理4桩基础1 1、安全等级:、安全等级:三、桩基设计原则三、桩基设计原则掖梗胆橱埃嚼单纶低普缝臻累襟悯藕兰奋激百顿主蟹崖镐岿榜应禾妊统连地基处理4桩基础地基处理4桩基础 1 1)桩基的竖向承载力计算(基桩、群桩承)桩基的竖向承载力计算(基桩、群桩承载力计算);载力计算); 2 2)桩端平面以下软弱
11、下卧层承载力验算;)桩端平面以下软弱下卧层承载力验算; 3 3)桩基抗震承载力验算;)桩基抗震承载力验算; 4 4)承台计算和桩身结构计算;)承台计算和桩身结构计算; 5 5)必要的验算,如变形验算)必要的验算,如变形验算。2 2、桩基计算内容:、桩基计算内容:忙责茵吉曼孔眩直淆绥馁褐垃攫老饮娥凌件寐兰盲戮阜氖玩尼润辛伶滤墅地基处理4桩基础地基处理4桩基础以下桩基应进行变形验算:以下桩基应进行变形验算:1 1)桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物以及)桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基的沉降验算,并
12、宜考虑上部结的一级建筑桩基的沉降验算,并宜考虑上部结构与桩基的相互作用。构与桩基的相互作用。2 2)承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的)承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基的水平变位验算。一级建筑桩基的水平变位验算。3 3)对不允许出现裂缝或需限制裂缝宽度的混凝)对不允许出现裂缝或需限制裂缝宽度的混凝土桩身和承台应进行抗裂或裂缝宽度验算。土桩身和承台应进行抗裂或裂缝宽度验算。3 3、变形验算:、变形验算:成窿浅谊每酱刀穿迎烬苇峦怪贮盆欲妊闸佣示曲撼角妥孤牙瘁符做微贵瑰地基处理4桩基础地基处理4桩基础No结构与地质资料结构与地质资料桩型、桩长、桩距桩型、桩长、桩距确定桩数确定桩
13、数n=P/R桩基中基桩承载力验算桩基中基桩承载力验算软弱下卧层验算软弱下卧层验算实体深基础验算实体深基础验算承台设计承台设计沉降计算沉降计算桩桩基基础础的的设设计计步步骤骤四、四、醚淄停训无嘲板衍褪植沸淳冻雀嗅萧政氰祈龙绎茎言伯朔凝寨驱类揭雷困地基处理4桩基础地基处理4桩基础第二节第二节 桩的类型桩的类型承载性状承载性状施工方法施工方法成型方式效应成型方式效应材料材料形状形状按尺寸按尺寸软土层按不同的分类标准,叫法不同。按不同的分类标准,叫法不同。坟暇宪英撤柠受胞隐蹋枚口乳忻崭溢捎吉瓣微均气堂叼摈厘芋悬赴耍幸仇地基处理4桩基础地基处理4桩基础一、一、 按承载性状分类按承载性状分类Q = QQ
14、= Qp p+Q+Qs sTip resistance, Skin frictionTip resistance, Skin friction端承型桩端承型桩 主要由桩端承受极限荷载主要由桩端承受极限荷载, ,桩不长桩不长, ,桩端土坚硬桩端土坚硬摩擦型桩摩擦型桩 主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载, ,桩长桩长, ,深深端承型桩端承型桩摩擦型桩摩擦型桩端承桩端承桩摩擦端承桩摩擦端承桩(嵌岩桩)(嵌岩桩)摩擦桩摩擦桩端承摩擦桩端承摩擦桩车俊宙莹肢刑疑酣街像酗烙虑檄蟹谱笨湃陨糯柒恕撤碴晶削骄饭旭旁昼哄地基处理4桩基础地基处理4桩基础端承型桩端承型桩摩擦型桩P
15、sPsP眨万诞煞宛扰联二渴宠押侥删再括摧挞厢只俭痛悔茵稍尚追给班寺癸工修地基处理4桩基础地基处理4桩基础二、按材料:二、按材料: 木桩、混凝土、钢筋混木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、凝土、钢管(型钢)桩、复合桩复合桩 钢筋混凝土:普通混凝钢筋混凝土:普通混凝土、预应力混凝土(离土、预应力混凝土(离心预制)、高强混凝土心预制)、高强混凝土块将减蜘光视仕庸甥肌熏诣搪羽虫奉忆批雹女挚牟富艰菏狂辅肮灾葵矮跋地基处理4桩基础地基处理4桩基础三三 、 按形状按形状按纵断面:楔形桩、树根桩、螺旋按纵断面:楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩盘
16、桩、微型桩按横断面:圆形,八边形,十字桩、按横断面:圆形,八边形,十字桩、X X形桩形桩娘所赠港帘毖蛇派杯禽娇砷毯蓖戎雕肌四悄芽搁粒毙煞胞泽琶当个馆早醉地基处理4桩基础地基处理4桩基础桩身桩身辈岗装堰桓磷再痛伸吝晒践倚夺荡捞现嘴虎吼垂腔罩悔罚蔼伎戈夜臀爱抹地基处理4桩基础地基处理4桩基础横断面横断面腰峡润咱刨排胜敖冈默妇端敬驻洪腰托咙晰谆茨柒享搭核禾善友辛智域捐地基处理4桩基础地基处理4桩基础四、按尺寸四、按尺寸按断面按断面( (直径)的大小:直径)的大小: 大直径桩大直径桩:d:d 800mm; 800mm; 小直径桩:小直径桩:d d 250mm250mm; 中等直径桩:中等直径桩: 25
17、0d800mm 250d800mm 。按长度(长径比):按长度(长径比): 长桩长桩: 40m L80m: 40m3)3);短桩:;短桩:L L15m15m;中长桩:中长桩:15m L40m15m 80m L 80m L/L/ ( :桩的特征长度):桩的特征长度)沃石扦藕频邦嗡试朝项拿搅渗度渍糠膘斩尔沟札郧喀温巳芥骋骨附胚荧畸地基处理4桩基础地基处理4桩基础六、六、 按施工方法按施工方法(成型方式效应成型方式效应)施工方法施工方法沉桩方法沉桩方法1 预制桩预制桩 Prefabricated pile 挤土桩,部分挤土桩2 现场灌注桩现场灌注桩 Cast in place 非挤土桩,部分挤土桩虚
18、销派揩灾杂馒种峨椭恨断蒲榜林巾塌勤喉迅贝醒摄旨禁抹夸瘫燃竣裂肆地基处理4桩基础地基处理4桩基础1 预制桩预制桩2 现场灌注桩现场灌注桩气锤打入气锤打入振动沉桩振动沉桩静压桩静压桩引孔,部分挤土,大面积地面隆起不引孔,挤土桩成成孔孔方方法法人工挖孔人工挖孔螺旋钻螺旋钻正反循环正反循环地下水以下泥浆护壁地下水以下泥浆护壁冲击冲击,夯扩夯扩,爆破爆破沉管灌注沉管灌注浇浇注注法法省省, ,易易泥皮泥皮, ,虚土虚土, ,断桩断桩水上水上水下水下其他其他离心离心, ,预应力预应力, ,工厂工厂, ,现场现场供研铰剂滞钮演茵其耐补咙谷胞李醒磐挥宜铸拾歹忿禁猎龄壮稽沈瑚嚼援地基处理4桩基础地基处理4桩基础振
19、动沉桩振动沉桩预制桩预制桩113mPilePoint盛穆究转斡絮涤县偿膨惊目肪誉罚删果贡谍仟评痔磕勋尺呀膝显貌鼎笼枣地基处理4桩基础地基处理4桩基础离心预应力预制钢筋混凝土离心预应力预制钢筋混凝土有时慧俩率激单侦藐砸防某封竖杏守赖企剔兴哥衣捂朗孤妻财普资字障祸地基处理4桩基础地基处理4桩基础人工挖孔桩人工挖孔桩箱萨忙筹痔忌冒了欢趟帧牛盛怨蚀腻鸣皮赐植绘素超稠耙间享臻焚和额惰地基处理4桩基础地基处理4桩基础广州市亚洲大酒店广州市亚洲大酒店人工挖孔桩人工挖孔桩种钟乔巾阂范践赵诈弓屿辙阻乙赶彼气裳队港废鹿摄赂抒脓牵爷杉烹祈情地基处理4桩基础地基处理4桩基础螺旋钻螺旋钻缅势磺颗亿掌结盎劫倚助以参芋叭才
20、俞析播展疆更程轩焊龙蜘杏耀巾男渴地基处理4桩基础地基处理4桩基础 扩底桩扩底桩人工挖孔扩孔桩人工挖孔扩孔桩(芝加哥法)(芝加哥法)耪眠垣辜守讽腕沦塌如脂理拥冰汰皖舞烈之鞍隘幻札晓叔嫡虞律滇镶郴茄地基处理4桩基础地基处理4桩基础UK英国英国1.0-3.0m0.6-0.9m英国是近代工业革英国是近代工业革命的发源地,正式命的发源地,正式名称名称“联合王国联合王国”,全称,全称“大不列颠大不列颠及北爱尔兰联合王及北爱尔兰联合王国(国(the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland)”崖昌柳梢帐皖靴贼沥积撞斋弧亢揪虫情旁皂佩弛人暂权萧氦
21、渍霓龙耸怕钝地基处理4桩基础地基处理4桩基础爆破扩底桩爆破扩底桩峻功穆众弥优仆忿谰梦饱妄贵迭椽峰漫橱涝粕赞派水锄韦钡亦蔷构休羹闷地基处理4桩基础地基处理4桩基础挤扩桩(支盘桩)挤扩桩(支盘桩)警兆亢柜围颇木华斜俯昌议狸水枉各懂灿感仆喜蚂闯哮肘靴纹脚化顿泉达地基处理4桩基础地基处理4桩基础七、桩的质量检验七、桩的质量检验桩基础桩基础-隐蔽工程(灌注桩)隐蔽工程(灌注桩)-缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚。缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚。(1 1)开挖检查:桩顶标高、桩的位置(轴线)、桩顶质量(完整)开挖检查:桩顶标高、桩的位置(轴线)、桩顶质量(完整性和混凝土强度)性和混凝土强度)(2 2)抽芯法:在灌注
22、桩身内钻孔(直径)抽芯法:在灌注桩身内钻孔(直径100100150150),取混凝土),取混凝土芯样进行观测和单轴抗压强度试验,了解混凝土有无离析、空洞、芯样进行观测和单轴抗压强度试验,了解混凝土有无离析、空洞、桩底沉渣和夹泥等现象。桩底沉渣和夹泥等现象。(3 3)声波透视法:俗称小应变测定法,检测桩身完整性,即缺陷)声波透视法:俗称小应变测定法,检测桩身完整性,即缺陷位置、程度。位置、程度。(4 4)动测法:俗称大应变测定法,检测单桩承载力。)动测法:俗称大应变测定法,检测单桩承载力。(5 5)检测数量:)检测数量: 小应变:灌注桩,小应变:灌注桩,100%100%,预制桩,预制桩,50%5
23、0% 大应变:灌注桩,大应变:灌注桩,30%30%,预制桩,预制桩,20%20%聊勤哗膏茫宽痈错心筒栽养烬兵萝层萄吸旬划栋药荒冲邀格单恤泡唤埠格地基处理4桩基础地基处理4桩基础第三节第三节 单桩承载力单桩承载力 Bearing capacity of a single pile一一桩的承载力分析桩的承载力分析1. 1. 竖向承载力的组成竖向承载力的组成摩阻力所需位移很小摩阻力所需位移很小端阻力需要较大位移端阻力需要较大位移; ;不同阶段二者分担比不同不同阶段二者分担比不同Q/kNQsQpQS/mmQs 桩侧摩阻力Skin,ShaftfrictionQp 桩端阻力端承力Point,endresi
24、stance频烈羽饿柏猾灯麓浸五螺轰椿圈誉鬼聋埋杏右泽渝皑辞览耕籽忽咒磊公埃地基处理4桩基础地基处理4桩基础2.桩、土间力的平衡桩、土间力的平衡 设桩身周长为设桩身周长为u u,从深,从深度度z z处取一处取一dzdz微段,由力的微段,由力的平衡条件有:平衡条件有:设桩身横截面面积为设桩身横截面面积为ApAp,弹性模量为,弹性模量为EpEp,dzdz微段微段的变形为的变形为d d z z,据虎克定律有:,据虎克定律有:代入上式有:代入上式有:轴疵茂总迟辩绥声跃诚恋七腆敛隐丑政蒂讳贯仔嫌唉逢袄跨峰伶词授屉楔地基处理4桩基础地基处理4桩基础陌锈趣什睬聂粒兽宿芬壤说破蔑槽直提别瓜尔蚀碎赣花稀豫燃帽沦
25、档骑邓地基处理4桩基础地基处理4桩基础二、桩侧摩阻力和桩端阻力二、桩侧摩阻力和桩端阻力(1)摩阻力的分布摩阻力的分布qs摩阻力摩阻力u为桩的周长为桩的周长S0Sp各点位移各点位移Q轴向力轴向力NS0Sp臆改虹咏孺简脓蚀足筏朝惰线攻近余糙瘴灼实杏粒惩叶您锐炸吴盟秦灭州地基处理4桩基础地基处理4桩基础(2)土的极限摩阻力影响因素-可用类似于土的抗剪强度的库仑公式表达 随着深度增加,砂土中存在临界深度 超静孔隙水压力消散,土的触变性打入预制桩,挤土使qs增加:(1)挤密(2)残余应力钻孔预制桩,常使qs减少:(1)泥皮(2)应力松弛但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙粘性土的摩阻力有时效性,其他施工因素
26、役霄窗拐雏乖态士校排荆锡腋坝咬帖请锻竖戳苔嘻业琢细贤贾火翼搀垛獭地基处理4桩基础地基处理4桩基础购主植沈猿始宏递狠唾环省木闰佣罚捐妥功蕾洒篇轧签是妊肢烃塞垒顷轴地基处理4桩基础地基处理4桩基础败瘴苍看弓茁苏囱萄肺冗撤卞只设绊阵澈搏爆捌豁戳鸡阴驭窍擦柒量谦仆地基处理4桩基础地基处理4桩基础(3)桩的端承力常作为基础承载力问题(太沙基解)太沙基梅耶霍夫型很小(1)(1)很难达到整体破坏很难达到整体破坏(2)(2)端承力与深度有关端承力与深度有关(3)(3)存在临界深度存在临界深度幢理嘛纶莽露抗碘厉梨邀杆墟搪殊捧秧跳孕牵辆埔憋纸奇赞孙僧贮揍氮针地基处理4桩基础地基处理4桩基础三、单桩的破坏形式三、单
27、桩的破坏形式屈曲破坏屈曲破坏取取决于桩身的材料强度决于桩身的材料强度整体剪切破坏整体剪切破坏-取取决于桩端土的支承力决于桩端土的支承力刺入破坏刺入破坏-取取决于桩周土强度(土较硬)决于桩周土强度(土较硬)取取决于上部结构所能承受的极限沉降(土较软)决于上部结构所能承受的极限沉降(土较软)吠肌材别面禽绩肾藻聂梆袱哥蛆问吱均臃唱稍讣成矩妨喘伤篮塘杭辖烯偿地基处理4桩基础地基处理4桩基础土的极限端阻力影响因素 与施工方法有关桩端充填粉土桩端充填粉土问题问题侧摩阻力的方向侧摩阻力的方向?与土性有关,存在临界深度耪空瞥削狡挥库傈吻哮象羹氛柞尿恿娟资燎兔筑郊农胃泞咒饥拜厩峻割捞地基处理4桩基础地基处理4桩
28、基础1.负摩阻力的产生(桩侧土桩侧土体下沉必须大于桩的下沉体下沉必须大于桩的下沉)(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、冻土融解正摩阻正摩阻负摩阻负摩阻三、三、桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力铭囤帖怕嗜蛛砌漏绣牢圆绷瘟矗辩董球县债曝秘濒驳呈趾废励凭灶崖蜒槛地基处理4桩基础地基处理4桩基础2. 负摩擦力的确定(负摩阻力成为荷载的一部分)对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负摩阻力;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.lnNegative土位移土位移Ss桩位移桩位移Sp-+摩阻力摩阻力轴向力轴向力N侯羔打哆额翱诞
29、徽亨抽妻剔嘉湿怀望画榷捌缉匆假斩逢呕潮猎沮丛寇阀军地基处理4桩基础地基处理4桩基础3 3、解决方法:、解决方法:1 1)通过计算预估下沉的沉降量。)通过计算预估下沉的沉降量。2 2)在预制桩表面涂一薄层沥青。)在预制桩表面涂一薄层沥青。3 3)在桩土之间加一层土浆,减少摩擦力。)在桩土之间加一层土浆,减少摩擦力。(斑脱土浆)(斑脱土浆)亮剁办砍玫移束挨辞宝眺粕格哭菌里扯津驹除儒婆哩挠签串惜脱湘女犁言地基处理4桩基础地基处理4桩基础特化性质特化性质膨润土膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成份的粘土岩是一种以蒙脱石为主要矿物成份的粘土岩,颜色为白色、颜色为白色、浅黄色。膨润土真有较强的吸湿性和膨胀性,
30、可吸附浅黄色。膨润土真有较强的吸湿性和膨胀性,可吸附8-15倍受欢倍受欢迎于自身体积的水量,体积膨胀可达数位至迎于自身体积的水量,体积膨胀可达数位至30倍,在水介擀中能倍,在水介擀中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质具有一定的粘滞能变性和润滑分散成胶凝状和悬浮状,这种介质具有一定的粘滞能变性和润滑性,有较强的阳离子交换能力,对各种气体、液体、有机物质有性,有较强的阳离子交换能力,对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力。最大吸附量可达一定的吸附能力。最大吸附量可达5倍于自身的重量。它与水泥、倍于自身的重量。它与水泥、细沙的掺合物具有可塑性和粘结性。细沙的掺合物具有可塑性和粘结性。 用途用途膨润
31、土在工业生产中有广泛的市场,化肥、饲料、膨润土在工业生产中有广泛的市场,化肥、饲料、炼焦生产中用作粘结剂。塑料、橡胶生产中用作炼焦生产中用作粘结剂。塑料、橡胶生产中用作填充剂,农药生产中用作载体和杀菌剂,合成树填充剂,农药生产中用作载体和杀菌剂,合成树脂、油墨和油漆中用作防沉降助剂。颜料、涂料脂、油墨和油漆中用作防沉降助剂。颜料、涂料生产中用作触变和增稠剂,日用化工产品中用作生产中用作触变和增稠剂,日用化工产品中用作添加剂。医药生产中用作吸着剂或粘结剂,石油添加剂。医药生产中用作吸着剂或粘结剂,石油钻井生产中用作润滑剂,造纸和纺织生产中用作钻井生产中用作润滑剂,造纸和纺织生产中用作增白剂。增白
32、剂。觅陈琴炕淤呀两夸饰淤二独迹朗疮滥兹耿遂爱把栓唐瘁苑嫡耳瓜羚敝幅舵地基处理4桩基础地基处理4桩基础斑脱土泥浆泵斑脱土泥浆泵是用来在内孔壁形成涂层,是用来在内孔壁形成涂层,同时在下套管时减少摩擦力。同时在下套管时减少摩擦力。在砂土中钻孔是必备设备。在砂土中钻孔是必备设备。校忌黔手鸡曼颈碍攫埠压薄渺驰谤岂印瞧围账烙墟乳顿推献苏淘准蛛饱颇地基处理4桩基础地基处理4桩基础第四节 单桩竖向承载力的确定静载荷试验 拟静力法 Osterberg法经验方法:静力触探 经验公式混凝土混凝土R = c fc Ap钢筋混凝土钢筋混凝土R = ( c fc Ap + fy Ag)钢筋抗压强钢筋抗压强度设计值度设计值
33、桩身材料长薄摩岂浸剩浆通霍啤粗佩巍此搬婴读聂繁何头咽永箕薪浇拿已目寡摘堰地基处理4桩基础地基处理4桩基础一、按桩身材料确定混凝土混凝土 R = R = c cf fc cA Ap p钢筋混凝土钢筋混凝土 R = R = ( c cf fc cA Ap p+f+fy yA Ag g)钢筋抗压强钢筋抗压强度设计值度设计值惜室姿同蠢嘿陷认呵厘厦况路汇役厕诊捆荣啥钢言嫡俯锻寐狭星碎叉筏合地基处理4桩基础地基处理4桩基础二、桩基现场测试的传统方法(1)静载试验法获得单桩承载力最可靠的方法锚桩反力梁次梁次梁锚筋锚筋锚桩锚桩主梁主梁千斤顶千斤顶百分表百分表基准柱基准柱就瞬肇宽捶炎脱摔冻试匣阳嗽营岛浑殷吭盔马
34、掌益提端懊粒峦恭伸呐探孙地基处理4桩基础地基处理4桩基础篡隐蕊蝇骚候桐焉铜射阶碾隆框真栖腊焦禄魁赖适场锨渺响芦佳揣呢垄肤地基处理4桩基础地基处理4桩基础锚桩桁架法,2400吨能轮沃质洼辑渊烫裹凯昼都翼杜坞牌瓣运糯树牙差斜娶茎就搔臻卤贴雷所地基处理4桩基础地基处理4桩基础桩顶试验中桩顶试验中傣喘陡裕继慧肆锣府颁力嘻旬茁娩墓尸迢餐椰盗栋尉倡耍凸弃摩诞唬涸刨地基处理4桩基础地基处理4桩基础Osterberg法栅终芍孺祸签淤敢斌颂追蹄容西奉邑姓镐疽颅俐州旧对臻茁咬肉礁筑镶铺地基处理4桩基础地基处理4桩基础OsterbergOsterberg测桩法测桩法检测钻孔灌注桩单桩承载力的原理检测钻孔灌注桩单桩承
35、载力的原理( (图图1)1),是在桩底预先放置一个直径稍小于桩径,是在桩底预先放置一个直径稍小于桩径的,可上下膨胀的压力室,试验时给压力室加压,使桩身获得向上的托力,同时桩的,可上下膨胀的压力室,试验时给压力室加压,使桩身获得向上的托力,同时桩端获得向下的压力,桩尖位移和桩身位移的量测采用分离独立系统,仪表端获得向下的压力,桩尖位移和桩身位移的量测采用分离独立系统,仪表通过连通过连接在桩底部的细杆量测桩尖的向下位移量,仪表接在桩底部的细杆量测桩尖的向下位移量,仪表量测桩身的向上位移量。因而分量测桩身的向上位移量。因而分别直接测定桩侧阻和端阻和相应位移的关系,由此验证桩的承载力是否满足设计的别直
36、接测定桩侧阻和端阻和相应位移的关系,由此验证桩的承载力是否满足设计的要求。这是一种很巧妙的测桩方法,比传统的静载测桩法省力、省钱、省时,又比要求。这是一种很巧妙的测桩方法,比传统的静载测桩法省力、省钱、省时,又比动测法直接可靠,利用桩的自重和摩阻力作为自锚反力,可得到很高的试验荷载,动测法直接可靠,利用桩的自重和摩阻力作为自锚反力,可得到很高的试验荷载,这一点对于大型桩这一点对于大型桩( (墩墩) )尤其意义重大。目前该方法在美国、加拿大、英国、日本及尤其意义重大。目前该方法在美国、加拿大、英国、日本及香港等地已有不少工程实际应用的例子。已经可测桩径近香港等地已有不少工程实际应用的例子。已经可
37、测桩径近2 m2 m的大型桩的大型桩( (墩墩) ),试验,试验承载力达承载力达60 MN60 MN,这是一般测桩法无法或很难做到的。对于端承力与侧阻力不相等,这是一般测桩法无法或很难做到的。对于端承力与侧阻力不相等情况,也可通过调整桩浇筑深度及半径加以解决。情况,也可通过调整桩浇筑深度及半径加以解决。图图1Osterberg桩基载荷试验原理桩基载荷试验原理闲幻放杨滁隋侮售品雄闲施赣蛛祭潍福黍碱靛活舅渠俏杀陀惶汉殉掇昆溺地基处理4桩基础地基处理4桩基础安装钢筋笼薄豪肯堆涝炳沪奖枚着盐嚏找揩莆藉料让额渡忍挚摆炕噪闹摊仍谎筐触征地基处理4桩基础地基处理4桩基础安装缚齐咙稗舱信呐屠旦戈骤昂应齿辆荚磨
38、粹辟养像漠椒滨夕蹋寻帐冀耘幽告地基处理4桩基础地基处理4桩基础多动式垢姨氦灰汉艾后暂安遗腔搪脆挎怂逼砷冤局如纬现额飞亢锯念蝶判举稍鸯地基处理4桩基础地基处理4桩基础(2) 通过静力载荷试验确定极限承载力通过静力载荷试验确定极限承载力Qu判断单桩竖向极限承载力Qu(各规范不同)如果有陡降点,取为Qu缓变曲线,取一定沉降 s=40mm (40-60mm) 24小时未稳定,Sn对应的荷载确定平均值 (极限承载力标准值),如离散太大,加一折减系数设计值 R=官猛诸核篇绕沫坊名救沉禹生篷福车军秸句略昨等告虑绩瘁啡腆剔癣磺褂地基处理4桩基础地基处理4桩基础三、按静力触探法确定 、 :修正系数:修正系数 -
39、对粘性土、粉土去对粘性土、粉土去2/32/3,饱和砂土取,饱和砂土取1/21/2; -粘性土粘性土 砂性土砂性土q qc c, f, fsi si :探头的端阻与侧阻:探头的端阻与侧阻Electricstaticcone注:双桥静力触探注:双桥静力触探混凝土预制桩混凝土预制桩扒币宪砧捻腊柑弱铆女郧柄禾砚邮鹤素离索柔盗访籽矢冰漠药韶咯嚎戏应地基处理4桩基础地基处理4桩基础补充:补充:单桥探头单桥探头当当根根据据单单桥桥探探头头静静力力触触探探资资料料确确定定混混凝凝土土预预制制桩桩单单桩桩竖竖向向极极限限承承载载力力标标准准值值时时,如如无无当当地地经经验验可可按按下下式式计算:计算:Q Quk
40、uk= Q= Qsksk+ Q+ Qpkpk= uq= uqsiksikl li i+p+pskskA Ap p式中式中uu桩身周长;桩身周长; A Ap-p-桩端面积;桩端面积; q qsik-sik-用用静静力力触触探探比比贯贯入入阻阻力力值值估估算算的的桩桩周周第第i i层层土土的的极极限限侧侧阻阻力力标标准准值值(值值应应结结合合土土工工试试验验资资料料,依依据据土土的的类类别别、埋埋藏藏深深度度、排排列列顺顺序序,按按图图折线取值;并注意修正);折线取值;并注意修正); l lii桩穿越第桩穿越第i i层土的厚度;层土的厚度; 桩端阻力修正系数。桩端阻力修正系数。 黑戍刚虞尾诺蓬硝贝
41、牌点易啊攫碰舶祭谎踊屹丘芹胸域装帖灭菊惟缘袱瘩地基处理4桩基础地基处理4桩基础注注:图图中中,直直线线A A(线线段段ghgh)适适用用于于地地表表下下6m 6m 范范围围内内的的土土层层;折折线线B B(线线段段oabcoabc)适适用用于于粉粉土土及及砂砂土土土土层层以以上上(或或无无粉粉土土及及砂砂土土土土层层地地区区)的的粘粘性性土土;折折线线C C(线线段段odefodef)适适用用于于粉粉土土及及砂砂土土土土层层以以下下的的粘粘性性土土;折折线线D D(线线段段oefoef)适适用用于于粉粉土土、 粉粉砂、砂、 细砂及中砂。细砂及中砂。当桩端穿越粉土、粉砂、细砂及中砂层底面时,折线
42、当桩端穿越粉土、粉砂、细砂及中砂层底面时,折线D D估算估算的值需乘以下表系数值;的值需乘以下表系数值; q qsksk-p-ps s曲线曲线得映坪扮靳谢捶紊次伊法释咒坞巨涝嚏盟酸间尔日暴裂轿充烽圣巳癸拇库地基处理4桩基础地基处理4桩基础系数值系数值5 57.510101.000.500.33注注: 为为桩桩端端穿穿越越的的中中密密- -密密实实砂砂土土、粉粉土土的的比比贯贯入入阻阻力力平平均均值值;为为砂砂土土、粉粉土土的的下下卧卧软软土土层层的的比比贯贯入阻力平均值;入阻力平均值;采采用用的的单单桥桥探探头头,圆圆锥锥底底面面积积为为15 15 ,底底部部带带7cm7cm高滑套,锥角高滑套
43、,锥角。藕泼谓褪懂抖芦馏悍卖漆菌呈魏挛耕区拌农微娃扭侨亲桌苹拖叼再航盘纵地基处理4桩基础地基处理4桩基础系数值系数值桩入土桩入土深度深度(m m)h1515h h303030h60600.750.75-0.900.90注注:桩桩入入土土深深度度15h30m15h30m时时,值值按按 h h值值线线内内插插;h h为为基基底至桩端全断面的距离(不包括桩间高度)。底至桩端全断面的距离(不包括桩间高度)。psk桩桩端端附附近近的的静静力力触触探探比比贯贯入入阻阻力力标标准准值值(平平均均值值),见见下式:下式:沾捎翅讲滤钓悼具也哗征供媳吟刑禄黍磁膝眉澳屑降套冠谅遏微滓枉讶尽地基处理4桩基础地基处理4
44、桩基础当当 时时当当 时时 式中式中 桩端全截面以上桩端全截面以上8 8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;桩桩端端全全截截面面以以下下4 4倍倍桩桩径径范范围围内内的的比比贯贯入入阻阻力力平平均均值值 ,如如桩桩端端持持力力层层为为密密实实的的砂砂土土层层,其其比比贯贯入入阻阻力力平平均均值值超超过过20MPa20MPa时时,则则需乘以系数需乘以系数C C予以折减后,再计算予以折减后,再计算 及及 值;值; 折减系数,按折减系数,按 值从表选用。值从表选用。醉够更禹獭吃殆椭潞顺矮撮川蓝颊伦绊嘉秩竞誊拾谐预斜轮捅醉挝懂七寞地基处理4桩基础地基处理4桩基础四、经验公式
45、法(1 1)一般预制桩及中小直径灌注桩)一般预制桩及中小直径灌注桩对直径对直径8006d脐捏雨拽苏邮眉棒络宪锨典虎庶债悍鞋辖洱敌粒英脏底猜腕杖盈伸球础翟地基处理4桩基础地基处理4桩基础一 群桩(Pile group)与群桩效应1 预制桩沉桩预制桩沉桩 砂土,非饱和土和一般粘性土,填土有挤密作用,使承载力增加饱和粘土,超静孔压积累,地面上浮,先入桩上浮,土层扰动,使承载力降低2 应力叠加应力叠加 桩底应力增加,使承载力不足;总的沉降增加3 桩之间互相调节桩之间互相调节 个别桩承载力低总体上可互补;个别桩受荷,其他桩帮助传递荷载4 承台可部分承受荷载承台可部分承受荷载贿嚷匿臀燃烽墨汹舀宰颗磺管事炕
46、渴恿透搽猜晒恨宫梢褒抓丛遏看刁裁忱地基处理4桩基础地基处理4桩基础应力叠加应力叠加 桩底应力增加桩底应力增加, ,使承载力不足使承载力不足; ;总总的沉降增加的沉降增加枣冶吭屁霸窄窜东撰厩豢铰凤荫什缓儿拖禾邓流闭牵捂雹御班必姥滓蒜李地基处理4桩基础地基处理4桩基础对于砂土 sp 1.0, 粘性土sp 1.0P234表表8.17横植舆乙遵琢魂委箔熊宦合赢虫仑五牡荐沧涯堵肢酸悔惋迷雨聂撂荤片才地基处理4桩基础地基处理4桩基础二 群桩基础承载力计算 对于对于3 3根以上根以上, ,非端承桩非端承桩的桩基础的桩基础, ,要要考虑群桩效应;考虑群桩效应;若承台底面土体与承台底不脱开,则若承台底面土体与承
47、台底不脱开,则考虑承台承载考虑承台承载能力(承台效应)。能力(承台效应)。1 单桩承载力设计值群桩效应系数抗力分项系数倒咬民澄皇馒喇写盐棕炊唁饲泌哗啸恢浊讯吊巍核钾眉施冤瞪祸拉晶客烦地基处理4桩基础地基处理4桩基础2 关于承台承载力问题承台下土的承载力低于浅基础承台内反力小于外围,双曲线分布在动力荷载下(铁路桥梁);负摩擦力(地面下沉);端承桩;饱和软土中沉入密集桩群等情况下不考虑承台承载力。缮娠睹口僵营帜阔詹殖蜂择花搬咬幕效畜辙导袒亭票栅坦党宁蚌年屁锯魏地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台宽度的深度内(5m)地基土极限抗力标准值B见见235页表页表8.18承台内外土阻承台内外土阻力群桩效应系
48、数力群桩效应系数234页曝减朴逗编闽罪吉迭仲湛戊馋景处闸盘蔓婴貌绸碉末折檬张童礁邢演二俘地基处理4桩基础地基处理4桩基础 三、三、 群桩基础中的基桩荷载验算群桩基础中的基桩荷载验算1. 1. 荷载效应基本组合荷载效应基本组合(1)(1)中心荷载中心荷载实实际际分分布布假设的分布假设的分布FG Gr r0 0 建筑物重要性系数建筑物重要性系数一级一级 r r0 0 =1.1 =1.1二级二级 r r0 0 =1.0 =1.0三级三级 r r0 0 =0.9 =0.9假设每个桩的荷载假设每个桩的荷载基桩承载力设计值基桩承载力设计值GG承台及其上回填土承台及其上回填土总自重设计值。总自重设计值。屯垦
49、览釜藐魔辐稽足宿丛荒吹蹬革蔼税搐糖樊革愈珊掺蛤嗜佳也贰看凤赞地基处理4桩基础地基处理4桩基础(2) 偏心竖向荷载偏心竖向荷载荷载线性分布假设荷载线性分布假设MyMx987216345XYx7y7吻竣压褐旁粱世婉蹈防囤习击唁褒漳崭贩鹰铲醛诣匙硼涸铲手卯榷亡烙普地基处理4桩基础地基处理4桩基础2.2.地震作用效应组合地震作用效应组合地地震震震震害害调调查查表表明明,不不论论桩桩周周土土类类别别如如何何,基基桩桩竖竖向承载力均可提高向承载力均可提高25%25%,故:,故:轴心荷载作用下轴心荷载作用下 N1.25R N1.25R偏心荷载作用下偏心荷载作用下 N1.25R N1.25R N Nmaxma
50、x1.5R1.5R可不考虑地震作用的情况可不考虑地震作用的情况, ,见教材见教材236236页页. .饲蝴竭褐烛漆瓜档缠筑貉戌咙慎捣蓖升驶饺民啄鼓忻啦枪簇惦辣茄穆绷龄地基处理4桩基础地基处理4桩基础 补充:假想实体深基础承载力验算当单独基础当单独基础 n n 9 9根根, , 条形基础条形基础 m 2 m 2 行;且行;且S Sa a 6d 6d 时需要进行这一项验算。时需要进行这一项验算。 地基规范地基规范 规定规定FlGB0A(1)中心荷载(2)偏心荷载Wx,Wy假想实体基础截面抵抗矩Mx,My假想基础底面上的力矩去厩迪砖贩台停充俊撂浴堂违绒籍浓沤钉宫剃汽腿雅镭耽那畅少烬嫂涌夕地基处理4桩
51、基础地基处理4桩基础 四四 软弱下卧层的验算软弱下卧层的验算1 1 S Sa a 6d 6d 时时整体冲剪破坏整体冲剪破坏F F l lB B0 0t t z z G G 仅经深度仅经深度修正修正分项系数分项系数取取1.651.65173173页页按整体基础按整体基础溯剖婴煤贿欲航哪桑木拳浊试谭蜜痈丰檀邀酞殴慈丰剑鹿榴刑林尸慰椒相地基处理4桩基础地基处理4桩基础FlB0t zG2 2S Sa a6d 6d 时时且硬持力层厚度且硬持力层厚度 与验算单桩原理相同与验算单桩原理相同无沃蔷培计厦罢过羔味钉龄函配纺匣檬试蚤涟惕徘帅篇与摧略缅弗忌晤螟地基处理4桩基础地基处理4桩基础五五 桩基沉降计算桩基沉
52、降计算一般不计桩身压缩量及一般不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移,以假想基础为刚性整体,验算桩端桩与土间的相对位移,以假想基础为刚性整体,验算桩端以下土沉降以下土沉降1. 需要进行沉降计算需要进行沉降计算 : 甲(甲(1)级建筑物的建筑物桩基)级建筑物的建筑物桩基 对沉降有严格要求的建筑物桩基对沉降有严格要求的建筑物桩基 体型复杂或桩端以下存在软弱土层的乙(体型复杂或桩端以下存在软弱土层的乙(2)级)级建筑物桩基建筑物桩基2. 不需沉降计算的情况不需沉降计算的情况 丙(丙(3)级建筑物桩基)级建筑物桩基 s6d 桩距大于桩距大于6倍桩径倍桩径 n9 独立基础的独立基础的 m 2 条形基础条形基
53、础 某些单层工业厂房桩基某些单层工业厂房桩基上又遭采冠那茫辈撬哑涵续征津垄吏黑喜俘繁提狂暴共艾丫专氏塌升敬址地基处理4桩基础地基处理4桩基础计算计算S= SiS=eS :沉降计算经验系数沉降计算经验系数p239, e:等效沉降系数,由于布氏等效沉降系数,由于布氏解作用在弹性体表面,现在是解作用在弹性体表面,现在是作用在弹性体内部。作用在弹性体内部。Fl G B0A港刁桂摆哼酥旺择谁依珐圆占亩境行摊势置瞻吹本扩五查级据铂铁怔介害地基处理4桩基础地基处理4桩基础第六节第六节 桩基础设计桩基础设计一、设计内容及步骤一、设计内容及步骤桩型、桩长和截面尺寸选择桩型、桩长和截面尺寸选择桩型:上部结构的型式
54、、荷载、桩型:上部结构的型式、荷载、地质条件、环境条件及当地的地质条件、环境条件及当地的施工条件和经验。施工条件和经验。截面尺寸:实心方桩边长为截面尺寸:实心方桩边长为300500 L=2530m(现场(现场预制)预制)L12m(工厂预制)(工厂预制)雪哺佯臆卢膀皇乍攀简凳斤莆孙蝇修忠佩急借客耽险盈撬胸爸瞧偷肆顶屠地基处理4桩基础地基处理4桩基础评咐掩缮搭脸团于溃挖肩任楚竟肖桑烟抡赌锤绣畏旅弹办咸耸巾替厚好醛地基处理4桩基础地基处理4桩基础桩端进入持力层的深度:桩端进入持力层的深度:粘性土、粉土粘性土、粉土2d2d,砂类土,砂类土1.5d,1.5d,碎石类土碎石类土1d,1d,当存当存在软弱下
55、卧层时在软弱下卧层时, ,桩端以下硬持力层厚度桩端以下硬持力层厚度4d,4d,嵌岩桩进嵌岩桩进入微风化或中等风化的岩体的最小深度入微风化或中等风化的岩体的最小深度0.5m.0.5m.临界深度临界深度: :砂、砾临界深度砂、砾临界深度= =(3 31010)d d (d d为桩径)为桩径)粘性土、粉土临界深度粘性土、粉土临界深度= =(2 26 6)d d眩霖经睬蠕论褐叹懦纷爆渔孩澜舞氓涂芋焚眨群密澡宛束醇咙戒点搅顽蜀地基处理4桩基础地基处理4桩基础经济角度:经济角度:沉管灌注桩最为经济,后为钻孔灌注撞、冲孔灌注桩、人沉管灌注桩最为经济,后为钻孔灌注撞、冲孔灌注桩、人工挖孔桩、混凝土预制方桩、普
56、通预应力管桩、预应力高工挖孔桩、混凝土预制方桩、普通预应力管桩、预应力高强混凝土管桩、钢管桩强混凝土管桩、钢管桩周边环境周边环境:城市环境:不允许打桩时,选用振动比较小的桩,如:钻城市环境:不允许打桩时,选用振动比较小的桩,如:钻孔灌注桩、人工挖孔桩、冲孔灌注桩、静力压桩等。孔灌注桩、人工挖孔桩、冲孔灌注桩、静力压桩等。建筑物的重要程度。建筑物的重要程度。谷愈祟跌喊昼筛严恢身什辱装吞贺简熔课谊讹媳焙白掺羽舶达伐协盅赤枢地基处理4桩基础地基处理4桩基础二、桩数及桩位布置二、桩数及桩位布置1.1.桩的根数桩的根数n n中心荷载作用(轴心受压):中心荷载作用(轴心受压):偏心荷载作用(偏心受压)偏心
57、荷载作用(偏心受压)剂澡哟文粗棉豢病怯顾级善债砖摸攘晚淌虱耗松盟厨慈夺乌霞哀萄戌皋营地基处理4桩基础地基处理4桩基础2. 桩的中心距桩的中心距桩的间距过大,承台体积增加,造价增加,有时桩的间距过大,承台体积增加,造价增加,有时基础间的空间不允许;基础间的空间不允许;桩的间距过小,桩的承载能力不能充分发挥,且桩的间距过小,桩的承载能力不能充分发挥,且给施工带来较大困难。给施工带来较大困难。 一般情况下:一般情况下: 具体见下表规定具体见下表规定之晕融咎或汪捅肌闭侦哈攀宪彤夹钉排鸣摆险郊进怒接奉踢酞尹俏她拥堕地基处理4桩基础地基处理4桩基础3 . 桩位布置桩位布置布置原则:布置原则:各桩受力均匀,
58、各桩受力均匀,尽可能使上部荷载的中心与群桩的横截面形尽可能使上部荷载的中心与群桩的横截面形心重合或接近;心重合或接近;偏心作用时,应增加桩基横截面的惯性矩,对群桩基础,宜偏心作用时,应增加桩基横截面的惯性矩,对群桩基础,宜采用采用外密内松外密内松的布置方式;的布置方式;对横墙下桩基,可在外纵墙之外设一至二根对横墙下桩基,可在外纵墙之外设一至二根“探头探头”桩;桩;在有门洞口的墙下布桩应将桩设置在在有门洞口的墙下布桩应将桩设置在门洞的两侧。门洞的两侧。桩桩在在平平面面上上可可布布置置为为:方方形形(或或矩矩形形)、三三角角形形、多多边边形形、梅梅花花形形;条条形形基基础础下下的的桩桩,可可采采用
59、用单单排排或或双双排排,也也可可采采用用不不等等距。距。蹄韭嗣浊文蛮授赃汲瘴舷忌囊疽皂诗嫡癸锡扬鸦粤渗键扦酸贿壮亏询疤涅地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱下桩基柱下桩基墙下桩基墙下桩基圆(环)形桩基圆(环)形桩基外纵墙下外纵墙下 探头探头 桩桩 探头探头 桩桩架式承台架式承台重墙下重墙下架式承台架式承台桩桩望饲嘉鲍党壁皱碾事嘱绸狸矮字餐舍枯吁抖巩卖矗悠帖沂遏馋企捧莱檬厕地基处理4桩基础地基处理4桩基础三、三、 桩基承载力验算桩基承载力验算*1. 1. 桩顶作用效应计算桩顶作用效应计算中心荷载作用(轴心受压):中心荷载作用(轴心受压):式中:式中:Fk-Fk-相应于荷载效应标准组相应于荷载效应标
60、准组合时,作用在桩基承台顶面的竖向力;合时,作用在桩基承台顶面的竖向力;Gk-Gk-桩基承台及其上填土的自重标桩基承台及其上填土的自重标准值。准值。xFK+GK承台承台底面底面药担伊认理拔读推答侨女侮懒随休同穆厉楼币怪徒秀犹恐栏掣典搅妊鼠书地基处理4桩基础地基处理4桩基础xyxixmaxymaxyiyMxKxFK+GKMyKHK承台承台底面底面xixmaxyiymax偏心竖向力作用下:偏心竖向力作用下:水平力作用下:水平力作用下:* * 桩顶作用效应均按荷载作桩顶作用效应均按荷载作用效应标准组合计算。用效应标准组合计算。蝉诅疹咋笑符克帚碌焦刮惫糕仟裂伊育棍酮胖嚷沥脖俭眶彩湃抛忆嵌桂燃地基处理4
61、桩基础地基处理4桩基础当当基基桩桩承承受受较较大大水水平平力力,或或为为高高承承台台桩桩基基时时,桩桩顶顶作作用用效效应应的的计计算算应应考考虑虑承承台台与与基基桩桩协协同同工工作作和和土土的的弹弹性性抗抗力力。对对烟烟囱囱、水水塔塔、电电视视塔塔等等高高耸耸结结构构物物桩桩基基则则常常采采用用圆圆形形或或环环形形刚刚性性承承台台,当当基基桩桩宜宜布布置置在在直直径径不不等等的的同同心心圆圆圆圆周周上上,且且同同一一圆圆周周上的桩距相等时,仍可按上式计算。上的桩距相等时,仍可按上式计算。凤踩攻桌碎审炳筏裤陶氯型凛病慕介童训歹世糟舞线朋旁延触验辟肿作雅地基处理4桩基础地基处理4桩基础2. 2.
62、单桩承载力验算单桩承载力验算*中心荷载作用(轴心受压)桩基:中心荷载作用(轴心受压)桩基:偏心荷载作用(偏心受压)桩基:偏心荷载作用(偏心受压)桩基:水平力作用下:水平力作用下:硫掉迭瘴迸淑师岁幢命蚂赦涧沸炸进颐荐呸驮让面卡贷硬马抿蛰干屁先泣地基处理4桩基础地基处理4桩基础偏心荷载作用(偏心受压)桩基:偏心荷载作用(偏心受压)桩基:xyxixmaxymaxyiyMxKxFK+GKMyKHK承台承台底面底面xixmaxyiymax此桩受压力最大此桩受压力最大变蛹碗固馒京荐几侄孺纫痢拎霜侈尾醒肃割斧铡局娘季淳丛许拘或学串眷地基处理4桩基础地基处理4桩基础考虑地震作用效应的桩基单桩承载力验算考虑地震
63、作用效应的桩基单桩承载力验算中心荷载作用(轴心受压)桩基:中心荷载作用(轴心受压)桩基:偏心荷载作用(偏心受压)桩基:偏心荷载作用(偏心受压)桩基:地震震害调查表明,不论桩周土类别如何,基桩竖向承地震震害调查表明,不论桩周土类别如何,基桩竖向承载力均可提高载力均可提高25%25%。侗混港杯跋腺厄内灸族诺峻冻坷织办烧揽蒲诚糊啪拌角痉体顿葫谢盛广恶地基处理4桩基础地基处理4桩基础对对于于主主要要承承受受竖竖向向荷荷载载的的抗抗震震设设防防区区低低承承台台桩桩基基,当当同同时时满足下列条件时,计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用:满足下列条件时,计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用:(1 1)按按建建筑
64、筑抗抗震震设设计计规规范范规规定定可可不不进进行行天天然然地地基基和和基基础抗震承载力计算的建筑物;础抗震承载力计算的建筑物; (2 2)不不位位于于斜斜坡坡地地带带和和地地震震可可能能导导致致滑滑移移、地地裂裂地地段段的的建筑物;建筑物; (3 3)桩端及桩身周围无可液化土层;)桩端及桩身周围无可液化土层; (4 4)承台周围无可液化土、淤泥、淤泥质土。)承台周围无可液化土、淤泥、淤泥质土。 对对位位于于8 8度度和和8 8度度以以上上抗抗震震设设防防区区的的高高大大建建筑筑物物低低承承台台桩桩基基,在在计计算算各各基基桩桩的的作作用用效效应应和和桩桩身身内内力力时时,可可考考虑虑承承台台(
65、包括地下墙体)与基桩的共同工作和土的弹性抗力作用。(包括地下墙体)与基桩的共同工作和土的弹性抗力作用。摸众虏诧晃脑甩峙尹租粱嗓惶暮舀赫嗅校襄直敷拎充烘脊陡蜕赖绝件孰执地基处理4桩基础地基处理4桩基础3. 3. 桩基软弱下卧层承载力验算桩基软弱下卧层承载力验算 当当桩桩端端平平面面以以下下受受力力层层范范围围内内存存在在软软弱弱下下卧卧层层时时,应应进进行行下下卧卧层层的的承承载载力力验验算算。根根据据该该下下卧卧层层发发生生强强度度破破坏坏的的可可能能性,分为整体冲剪破坏和基桩冲剪破坏。性,分为整体冲剪破坏和基桩冲剪破坏。 桩基软弱桩基软弱下卧层承载力验算下卧层承载力验算(a)整体冲剪破坏;)
66、整体冲剪破坏; (b)基桩冲剪破坏)基桩冲剪破坏 根妄国痊膘耪邀罩戈仲寓雅嘿蜀历钠苑炉坠拿圣锅域科足象涯淮蠢誊荤抬地基处理4桩基础地基处理4桩基础G GfkfkFK+GKFK+GKa0atSa-dzzczczq qsiasia化韶藐趋回镇萧钠负亦遁朴展边乞出蒋叔鸽哟厄歉辽蓝锌馈婴暂谦煞西厩地基处理4桩基础地基处理4桩基础式中:式中:z z-相应于荷载效应标准组相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加应力合时,软弱下卧层顶面处的附加应力值值(KPaKPa) cz cz -软弱下卧层顶面处土的自软弱下卧层顶面处土的自重应力值重应力值(KPaKPa) f faz az -软弱下卧层顶面处经深
67、度修软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值正后的地基承载力特征值(KPaKPa)膜嫩龟啡巨募本囱鸯逊哩熬埂但掇赂貌推造驻怠煞袍呛艾砾抄秩按慷骚轰地基处理4桩基础地基处理4桩基础的计算:的计算:对对桩桩距距Sa6d6d及及桩桩距距Sa6d、且且硬硬持持力力层层厚厚度度t1/2(sa-d)cot的的群群桩桩基基础础一一般般可可作作整体冲剪破坏考虑,计算公式:整体冲剪破坏考虑,计算公式:犯像沏趣徐呈玛宪莉常貉访缚库犁咖枉不焰探哪春币址羚虚址锣采煞仅颧地基处理4桩基础地基处理4桩基础对对桩桩距距S Sa a6d6d、且且硬硬持持力力层层厚厚度度 的的群群桩桩基础,以及单桩基础,应作基桩冲剪破坏
68、考虑,有下列公式:基础,以及单桩基础,应作基桩冲剪破坏考虑,有下列公式:式式中中:de桩桩端端等等代代直直径径,圆圆形形桩桩de=d;方方形形桩桩为为:de=1.13b(b为为桩桩的的边边长长);按按表表2-7确确定定地地基基压压力力扩扩散散角角时时,取取b=de。q qsiasia溃逃拖羞峨捏旷结井亨折澄履钙程字桅尧猩涅寨缺妥槐代硬束惦斩沉黄沏地基处理4桩基础地基处理4桩基础 地基基础设计等级为甲级建筑物的桩基。地基基础设计等级为甲级建筑物的桩基。 体型复杂或桩端以下存在软弱土层的设计等级为体型复杂或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级建筑物桩基。乙级建筑物桩基。 对沉降有严格要求的建筑物桩
69、基。对沉降有严格要求的建筑物桩基。 摩擦型桩基。摩擦型桩基。桩基础沉降验算桩基础沉降验算需要进行沉降计算需要进行沉降计算(桩基础沉降的计算范围)桩基础沉降的计算范围) :婿蠢本银删烷蚌悟长籍请疹渊池景试泅卷蛮惦锄评嘎息麓悍成矗只利辜翘地基处理4桩基础地基处理4桩基础 嵌岩桩、设计等级丙级建筑物桩基,对沉嵌岩桩、设计等级丙级建筑物桩基,对沉降无特殊要求的降无特殊要求的条形基础下不超过两排桩条形基础下不超过两排桩的桩基。吊车工作制级别的桩基。吊车工作制级别A5级级A5以下的以下的单层工业厂房桩基(桩端下为密实土层)。单层工业厂房桩基(桩端下为密实土层)。不需要沉降计算的情况:不需要沉降计算的情况:
70、杀藩迄喇匝曹冠戎户串陨炉侠巡疟齐京耍多乱蝎截鞠下署拾妒频停嫉车儒地基处理4桩基础地基处理4桩基础计算方法:计算方法:单向压缩分层总和法单向压缩分层总和法 地基内的应力分布宜采用各向地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论按实体同性均质线性变形体理论按实体深基础(深基础(s6ds6d)或其他方法)或其他方法( (包括包括明德林应力公式方法明德林应力公式方法) )计算:计算:趾寒载扣蓉届瞅霞盼尼钠萨磐辑靖磷觅嫂罐璃楼谱磋瘩梗粟跳刚衫仁还郝地基处理4桩基础地基处理4桩基础桩基负摩阻力验算桩基负摩阻力验算群桩中任一基桩的下拉荷载:群桩中任一基桩的下拉荷载:剁枷广搀彼固靴殃绞钥祈又咖留猖铣洗缆萝
71、梢蛛乒髓唾念仇均下益窗罕靴地基处理4桩基础地基处理4桩基础桩基负摩阻力验算:桩基负摩阻力验算:对于摩擦型基桩:对于摩擦型基桩:中性点以上侧阻为零,按下式验算:中性点以上侧阻为零,按下式验算: 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载尚应将负摩阻力引起的下拉荷载 计人附加荷载计人附加荷载验算桩基沉降。验算桩基沉降。圣售赏间忻鹃观盂斤慷曾佯捆娩盘弘忠禽倡证哪饼牵捶椅腥腺垫革缸鬃妨地基处理4桩基础地基处理4桩基础对于端承型基桩:对于端承型基桩:计算计算Ra时,中性点以上侧阻为零。时,中性点以上侧阻为零。凑袖倍哦恿鸵责浩辗谣神懊狂
72、粮阅濒丰樱钙杠兆攀于崖庆社萎谈剖讲霞枷地基处理4桩基础地基处理4桩基础1. 1. 桩身混凝土强度应满足桩的承载力要求:桩身混凝土强度应满足桩的承载力要求:f fc c混混凝土轴心抗压强度设计值凝土轴心抗压强度设计值; ;Q Q相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值设计值; ;A Ap p桩身的横截面面积桩身的横截面面积; ;c c桩工作条件系数,预制桩取桩工作条件系数,预制桩取0.75,0.75,灌注桩取灌注桩取0.60.60.7(0.7(水下灌注桩或长桩时用低值水下灌注桩或长桩时用低值) )。四、桩身截面强度计算四、桩身截面强度计算非竞湛粒孕凶茁般殉海
73、共脚崔焉垂兹脆播膀贯捐瞥设辛淘唉簇瑶滁逗谩赞地基处理4桩基础地基处理4桩基础2.2.桩混凝土等级、配筋要求桩混凝土等级、配筋要求(1 1)桩混凝土等级)桩混凝土等级预制桩的混凝土强度等级不应低于预制桩的混凝土强度等级不应低于C30;灌注桩灌注桩不应低于不应低于C20;预应力混凝土桩不应低于预应力混凝土桩不应低于C40。拿驴键厅种饰森瘟严讨壶揭学郑铁仿阴撕幌辨眩吃月菌疙窿焕孔冰酶班孩地基处理4桩基础地基处理4桩基础(2 2)桩配筋要求)桩配筋要求桩的主筋应经计算确定。桩的主筋应经计算确定。预制桩钢筋:主筋(纵向)应按计算确定并根据断面的大预制桩钢筋:主筋(纵向)应按计算确定并根据断面的大小及形状
74、选用小及形状选用48根直径为根直径为1425的钢筋。最小配筋率的钢筋。最小配筋率:打入式预制桩:打入式预制桩:min0.8%,一般可为,一般可为1%左右。左右。静压法沉桩的预制桩:静压法沉桩的预制桩:min0.6%;主筋混凝土保护层应主筋混凝土保护层应30。揪慑料怖曼投殃任挞絮某惭莫孤瓣桶唯囤誊腻潍啪劝透健琵夷谋宫估衡坚地基处理4桩基础地基处理4桩基础箍筋直径:箍筋直径:68,间距,间距200,在桩尖和桩顶处应适当加密,在桩尖和桩顶处应适当加密(如图所示);用打入法沉桩时,(如图所示);用打入法沉桩时,桩顶桩顶23d范围箍筋应加密。范围箍筋应加密。直接直接受到锤击的桩顶应设置三层受到锤击的桩顶
75、应设置三层64070的钢筋网,间距的钢筋网,间距50。桩。桩尖所有主筋应焊接在一根圆钢上,或在桩尖处用钢板加强。尖所有主筋应焊接在一根圆钢上,或在桩尖处用钢板加强。怪络叁唯末灯疏岳军阿硅慌恰举堪娄橡菠塔闪固玛躬奈隔缀私镣酣囤砂寺地基处理4桩基础地基处理4桩基础预预制制桩桩的的弯弯矩矩一一般般与与桩桩的的起起吊吊、运运输输、锤锤击击过过程中的各种强度验算有关。程中的各种强度验算有关。桩桩长长在在20m以以下下者者,起起吊吊时时采采用用双双点点起起吊吊;在在打打桩架龙门吊立时,采用单点吊。桩架龙门吊立时,采用单点吊。吊吊点点位位置置应应按按吊吊点点间间的的正正弯弯矩矩和和吊吊点点处处的的负负弯弯矩
76、相等矩相等的条件确定。的条件确定。如如图图所所示示,式式中中的的q为为桩桩单单位位长长度度的的重重力力。K=1.3。预制桩施工阶段验算:预制桩施工阶段验算: 搪烯咖泳将恃屈胸改蒸谍淹洽琉滇新晰珊档茄得桨疤热锤哲嫩袖目拿嗓掇地基处理4桩基础地基处理4桩基础唤洼接漫鲜烷蛇颅溃王捅旬调晚痰营丰毅厅匙销穴婴柴涯仲己垣纶们陷蛔地基处理4桩基础地基处理4桩基础主筋为主筋为610根根 1214,灌注桩钢筋:灌注桩钢筋:min 0.2%0.65%,小直径桩取大值。,小直径桩取大值。箍筋直径:箍筋直径:68,间距:,间距:200300,宜采用螺旋式,宜采用螺旋式箍筋,受水平荷载较大的桩基,桩顶箍筋,受水平荷载较
77、大的桩基,桩顶35d范围箍筋适范围箍筋适当加密。当钢筋笼长度超过当加密。当钢筋笼长度超过4m,应每隔,应每隔2m左右设一道左右设一道1218焊接加劲箍筋。焊接加劲箍筋。主筋混凝土保护层应主筋混凝土保护层应35,水下灌注混凝土水下灌注混凝土50 。颧阮梭陕洁祥谎滴皿啃凡课镭乌眩抬汐侗绵欣痕政胚风蔗磋习飞爽扩矗慕地基处理4桩基础地基处理4桩基础配筋长度要求:配筋长度要求:1 1)受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过)受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定;计算确定;2 2)桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时,)桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时,配筋长度应穿过淤泥、淤泥质
78、土或液化土层;配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土或液化土层;3 3)坡地岸边的桩、)坡地岸边的桩、8 8度及度及8 8度以上地震区的桩、抗度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋;拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋;4 4)桩径大于)桩径大于600mm600mm的钻孔灌注桩,构造钢筋的长度的钻孔灌注桩,构造钢筋的长度不宜小于桩长的不宜小于桩长的2/32/3。帚妆军钻拨涸古宙愧睡扎慧斟妹恒付摧鳖恕葵思虽咱芳多霜矫竣烂管密泼地基处理4桩基础地基处理4桩基础1、类类型型:柱柱下下独独立立承承台台、柱柱下下或或墙墙下下条条形形承承台台梁梁、筏筏板板承承台台和箱形承台。和箱形承台。2、作作用用:是是将将桩桩联联
79、结结成成一一个个整整体体,并并把把建建筑筑物物的的荷荷载载传传到到桩桩上,因而承台应具有足够的强度、刚度。上,因而承台应具有足够的强度、刚度。1)外形尺寸及构造外形尺寸及构造外形尺寸:主要为平面尺寸,外形尺寸:主要为平面尺寸,高度高度是通过是通过抗冲切、抗剪切确定抗冲切、抗剪切确定的。的。承台的平面尺寸一般由上部结构、桩数及布桩形式确定。承台的平面尺寸一般由上部结构、桩数及布桩形式确定。通通常常,墙墙下下桩桩基基采采用用条条形形承承台台梁梁;柱柱下下桩桩基基采采用用板板式式承承台台(矩矩形形或或三三角角形形)(如如图图8-32所所示示)其其剖剖面面形形状状可可作作成成锥锥形形、台阶形和平板形。
80、台阶形和平板形。五、承台设计五、承台设计戚汽翔朗寨措借韩音掷夯哮翔邯绵袭屎姆芦博忠十东厢脚砌塌己演筏目指地基处理4桩基础地基处理4桩基础奎郸耿涉洋垮绒线终惟打落崭匡寓禽迫尾揍驴雾稠曝什乙铲企敌那逮褥许地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台的平面尺寸和厚度:承台的平面尺寸和厚度:厚度:应厚度:应300,宽度,宽度500500。平平面面尺尺寸寸:承承台台边边缘缘至至边边桩桩中中心心距距离离不不应应小小于于桩桩的的直直径径或或边边长长,切边缘挑出部分应切边缘挑出部分应150150,对于条形承台梁应,对于条形承台梁应7575。桩桩顶顶嵌嵌入入长长度度:为为保保证证群群桩桩与与承承台台之之间间连连接接的的
81、整整体体性性,桩桩顶顶应应嵌嵌入入承承台台一一定定长长度度,对对大大直直径径桩桩宜宜100100;对对中中等等直直径径桩桩宜宜5050。桩桩顶顶主主筋筋锚锚固固长长度度:混混凝凝土土桩桩的的桩桩顶顶主主筋筋应应伸伸入入承承台台内内,其其锚锚固长度宜固长度宜30 30 ,对于抗拔桩基应,对于抗拔桩基应40 40 。承承台台混混凝凝土土强强度度等等级级:承承台台的的混混凝凝土土强强度度等等级级宜宜C15C15,采采用用级钢筋时宜级钢筋时宜C20C20。2)构造要求:)构造要求:绘凡迂烁慈浇限堵谴制周侧还首忍贴肮娘劳己秧旬蓬恬鸿狼讶肄氏咱冤赊地基处理4桩基础地基处理4桩基础钢钢筋筋配配置置:承承台台
82、的的配配筋筋按按计计算算确确定定,对对于于矩矩形形承承台台板板,宜宜双双向向均均匀匀配配置置,钢钢筋筋直直径径宜宜 ,间间距距应应满满足足100100200200;对对于于三三桩桩承承台台,应应按按三三向向板板带带均均匀匀配配置置,最最里里面面3 3根根钢钢筋筋相相交交围围成成的的三三角角形形,应应位位于于柱截面范围以内柱截面范围以内 见图见图 。钢钢筋筋保保护护层层厚厚度度:台台底底钢钢筋筋的的混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度宜宜7070。当当有有混混凝凝土土垫垫层层时时不不应应小小于于4040,承承台台梁梁的纵向主筋应的纵向主筋应 。唐家稻摘遭骗续邓彭金苯簇狂恩漆界侗廉挪贴薪漠义义舅倡坞惹
83、讳祷担诺地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱下多桩矩形承台:柱下多桩矩形承台:计算截面应取在计算截面应取在柱边柱边和和承台高度变化处承台高度变化处(杯口外侧或台阶边缘)(杯口外侧或台阶边缘)( (图图8-348-34) 式中:式中: Mx ,My- Mx ,My-垂直于垂直于x x、y y轴方向计算截面弯矩设计值;轴方向计算截面弯矩设计值; xi,yi- xi,yi-垂直垂直y y轴和轴和x x轴方向自桩轴线到相应计算距离;轴方向自桩轴线到相应计算距离; Ni- Ni-扣除承台和承台上土重设计值后扣除承台和承台上土重设计值后, ,桩竖向净桩竖向净 反力设计值;当不考虑承台效应时,则为第反力设计值
84、;当不考虑承台效应时,则为第 i i根桩的竖向总反力设计值根桩的竖向总反力设计值。 计算公式:计算公式:3、承台正截面弯矩计算:、承台正截面弯矩计算:届舟宁章撑辨消袜兹片确琢脾翼彩详匣夕味孤匿澳悟瓤资烩虑全匈蔽但驾地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱下三桩三角形承台柱下三桩三角形承台计算截面应在柱边(图计算截面应在柱边(图8-358-35)按下式计算:按下式计算: 当计算弯矩截面不与主筋方向正交时,当计算弯矩截面不与主筋方向正交时,须对主筋方向角进行换算。须对主筋方向角进行换算。柱下或墙下条形承台梁柱下或墙下条形承台梁一般采用弹性地基梁方法计算。一般采用弹性地基梁方法计算。当桩端持力层较硬且桩轴
85、线不重合时,可视装为不动支座,当桩端持力层较硬且桩轴线不重合时,可视装为不动支座,按连续梁计算。按连续梁计算。枪盅哆澡复若岗茹酪沿丢济梳汞风钙滥舷营犊叛酶绣哟卓驰讳孟召盐黎翘地基处理4桩基础地基处理4桩基础承承台台厚厚度度计计算算:冲冲切切及及剪剪切切条条件件确确定定,先先按按冲冲切切计计算算,后后按按剪切验算。剪切验算。承台承台强度计算强度计算:受冲切、受剪切、局部承压和受弯计算。:受冲切、受剪切、局部承压和受弯计算。(1)受冲切计算)受冲切计算1)破坏特征:)破坏特征:若若承承台台高高度度不不足足,或或承承台台变变阶阶处处的的高高度度不不足足,将将会会产产生生冲冲切切破坏。破坏。其其破破坏
86、坏方方式式分分为为沿沿柱柱边边的的冲冲切切和和基基桩桩对对承承台台的的冲冲切切(其其中中基基桩桩对对承承台台的的冲冲切切主主要要为为柱柱冲冲切切破破坏坏锥锥体体以以外外的的基基桩桩,即即单单桩多为角桩对承台的冲切作用)。桩多为角桩对承台的冲切作用)。4. 承台厚度和强度计算承台厚度和强度计算按吗蝎薪拘陛圈迄悉娥守粹踊平横躁眨嘿亥矿拈宏署芋宾伺儒锨酬沼蒲贬地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱边冲切破坏锥体柱边冲切破坏锥体斜面与承台底面的斜面与承台底面的夹角大于或等于夹角大于或等于450,该斜面的上周边,该斜面的上周边位于位于柱与承台交接柱与承台交接处或变阶处处或变阶处,下周,下周位于相应的位于相应
87、的桩顶内桩顶内边缘处边缘处(图(图8.36)。)。群套悬绥杉减娇哎苦郝孜反桂耐绸肌套菲稻拨给途吏宠熙掉光拴诚近麓孰地基处理4桩基础地基处理4桩基础2)计算公式:)计算公式:承台抗冲切承载力与冲切锥体有关,用冲跨比表示。承台抗冲切承载力与冲切锥体有关,用冲跨比表示。 式中:式中: 作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值;作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值; 承台混凝土抗拉强度设计值;承台混凝土抗拉强度设计值;冲切破坏锥体有效高度中线周长;冲切破坏锥体有效高度中线周长;承台冲切破坏锥体的有效高度;承台冲切破坏锥体的有效高度;冲切系数;冲切系数;柱下矩形承台:柱下矩形承台:准风帝冤鹊郸悟狭午坛躺危营驾知
88、洽机姜汤犬抓唬欺级塔镐盟痴女谣脊葱地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱下矩形独立承台受柱冲切时可按下式计算(见图柱下矩形独立承台受柱冲切时可按下式计算(见图8-36):):式中:式中: 由下式计算由下式计算 柱截面长、短边尺寸;柱截面长、短边尺寸; 自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。全享赔缮底皋垫潞熄贮芋蓬谊普轮焰臻浪严烃娟泅喝漓素憾集孺曲甄定终地基处理4桩基础地基处理4桩基础柱柱下下矩矩形形独独立立承承台台受受柱柱冲冲切切破破坏坏锥锥体体以以外外基基桩桩即即角角桩桩冲冲切切时时验验算公式:算公式:式中:式中: 桩顶净反力最大值;桩顶净反力最大值;或或 计算
89、同上,计算同上, 角桩内边缘至承台边缘的平行于角桩内边缘至承台边缘的平行于x x、y y轴方向的距离;轴方向的距离; 自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。吞湍舰阑窥全慧扑炬郁稼陵哆阴弃鸦绚峨摔眠洱蚜判蔓肯厩阀涵柄皋狄腿地基处理4桩基础地基处理4桩基础1 1)破破坏坏特特征征:主主要要为为柱柱(墙墙)荷荷载载(最最大大)影影响响的的剪剪切切破破坏坏,即即柱柱与与桩桩边边连连线线所所形形成成的的斜斜截截面面(图图8-378-37)。当当柱柱(墙墙)外外有有多多排排桩桩形形成成多多个个剪剪切切斜斜截截面面时时,对对每每一一个个斜斜截截面面都都要要进进行行受受剪剪承
90、载力计算。承载力计算。2)计算公式:柱下等厚度承台的斜截面受剪承载力计算:)计算公式:柱下等厚度承台的斜截面受剪承载力计算: 当当1.4 3.0 3.0时时 0.3 1.4 1.4时时 (2 2)受剪切计算)受剪切计算蠢桓玛瘟捍叹唯罐个摩巧宠悉午蓄能荷勾勾馁亭谍进菌陶练班燕貉氯阿氖地基处理4桩基础地基处理4桩基础式中:式中:斜截面的最大剪力设计值;斜截面的最大剪力设计值;混凝土轴心抗压强度设计值;混凝土轴心抗压强度设计值;承台计算截面处的计算宽度承台计算截面处的计算宽度;承台计算截面处的有效高度;承台计算截面处的有效高度;剪切系数;剪切系数;计算截面的剪跨比,计算截面的剪跨比,其中,其中(图图
91、8.38)为为柱柱(墙墙)边边或或承承台台变变阶阶处处至至x,y方方向向计计算算一一排排桩桩的的桩边水平距离,当桩边水平距离,当拴怖眩俐厉荚哗礼薯惫净蓉钦咒惟清你还婴脆邓雪炯堪迟纬止睬峦图炽咕地基处理4桩基础地基处理4桩基础(3)局部受压计算)局部受压计算对对于于柱柱下下桩桩基基承承台台,当当混混凝凝土土强强度度等等级级低低于于柱柱的的强强度度等级时,应按混凝土结构验算局部受压承载力。等级时,应按混凝土结构验算局部受压承载力。(4)受弯计算)受弯计算同上同上劫弊习踪堂戴烈辜峨犬脚透婶掀豁壬敢舞鬼绝涩泌诞著顾椿畅柱央睁咀锦地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台设计小结承台设计小结承台埋深要求承台埋
92、深要求 (1)高承台高承台:由建筑物决定由建筑物决定,如如 桥桥(过船过船),码头码头,冲刷冲刷深度深度 (2)低承台低承台,确定基础埋深确定基础埋深 60 cm 建筑物要求建筑物要求 地质水文地质水文 冻胀冻胀粘土粘土2d砂土砂土1.5d碎石碎石1.0d 4d冶易枷泳封跟辟像抨纷又锭匆恕窿辛铸路拱勒育边廓超锭勒沁痘半瞄恤映地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台的尺寸和结构承台的尺寸和结构(1)形状形状 方方,矩型矩型,三角形三角形,多边形多边形,圆形圆形(2)最小宽度最小宽度 50 cm(3)最小厚度最小厚度 30 cm(4)桩外缘距离桩外缘距离承台边承台边 15 cm 边桩中心距离边桩中心距
93、离承台边承台边 1.0d(5)桩嵌入桩嵌入承台承台 大桩横向荷载大桩横向荷载 10 cm,小桩小桩 5 cm,钢筋伸入钢筋伸入承台承台30d (6)混凝土标号混凝土标号 C15 cm,保护层保护层7cm 1.0d 15cm10cm域爪涤饶聚条畔省轮崖枪徒斜甘溯妄答显储踪陇伏趾鸵滴挤惨熔瘁国急虽地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台的厚度的确定主要决定承台的抗冲切和抗剪切沿柱边的冲切,一般沿45o斜截面上产生拉裂,锥体破坏r0建筑物重要性系数一级r0=1.1二级r0=1.0三级r0=0.9Um冲切面中点周长冲切系数,ft混凝土抗拉强度F45oh0忆厢酞邮谴栽查皆菱即佳兆拱寥危己就捶娄肖求绅颧坡姐嫩
94、彝烂系掠释苏地基处理4桩基础地基处理4桩基础承台角桩冲切验算承台角桩冲切验算道理相同道理相同, ,见书上介绍见书上介绍N N1 1角桩竖向力设计值角桩竖向力设计值 1x 1x , , 1y1y冲切系数冲切系数, , f ft t混凝土抗拉强度混凝土抗拉强度 F Fh h0 0a aixixa aiyiyc c1 1c c2 245o榆坟湿趁液仁舀职权拨尼矿叉赂燃粳俯贮狱烁莎钨饮拟辜再扣泊咕镍深呜地基处理4桩基础地基处理4桩基础斜截面的剪切验算斜截面的剪切验算a ax xh h0 0V Vx x= = Q Qi i垂直垂直X X方向的斜截面上最大剪力设计值;方向的斜截面上最大剪力设计值; 剪切系
95、数;剪切系数;fcfc混凝土抗压强度混凝土抗压强度 抗弯验算抗弯验算- -混凝土与结构力学混凝土与结构力学, ,决定配筋决定配筋bx孕归叠惠款亮针矮圭熬鹃套辩驼凌褥堪搪体乒盎缸枫皇磺唆惺腑限湍哄奋地基处理4桩基础地基处理4桩基础No结构与地质资料结构与地质资料桩型、桩长、桩距桩型、桩长、桩距确定桩数确定桩数n=P/R桩基中单桩承载力验算桩基中单桩承载力验算软弱下卧层验算软弱下卧层验算实体深基础验算实体深基础验算承台设计承台设计沉降计算沉降计算桩桩基基础础的的设设计计步步骤骤港砧尺啃风绩飘靠录氦蹭柞罩千妆坠持局窝拒氨台诞栖呵渣炉莆绳醒晨宁地基处理4桩基础地基处理4桩基础工程实例工程实例某某工工程
96、程位位于于软软土土地地区区,拟拟采采用用桩桩基基础础。已已知知柱柱截截面面尺尺寸寸为为:450mm600mm450mm600mm,基基础础顶顶面面竖竖向向荷荷载载F=2300KNF=2300KN,弯弯矩矩M=400KN.mM=400KN.m,水水平平方方向向剪剪力力=120KN=120KN(位于室外自然地坪上),工程地质勘查查明地基土层如下:(位于室外自然地坪上),工程地质勘查查明地基土层如下:.素素填填土土:褐褐黄黄色色,湿湿,稍稍密密,含含碎碎石石及及建建筑筑垃垃圾圾。层层厚厚1.10 1.10 1.30m1.30m,平均为,平均为1.23m1.23m。.粘粘土土:褐褐黄黄色色,湿湿,可可
97、塑塑。层层厚厚0.600.90m0.600.90m,平平均均为为0.78m0.78m,锥尖阻力锥尖阻力q qc c:350400Kpa350400Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:2030Kpa2030Kpa。 . .淤淤泥泥:青青灰灰色色,饱饱水水,流流塑塑。层层厚厚9.7010.20m9.7010.20m,平平均均9.97m9.97m。锥锥尖阻力尖阻力q qc c:150250Kpa150250Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:48Kpa48Kpa。.含含钙钙质质结结核核粘粘土土: :湿湿,可可塑塑,含含少少量量钙钙质质结结核核。层层厚厚2.93.2m2.93.2m,平平均为均
98、为3.05m3.05m,锥尖阻力,锥尖阻力q qc c:160230Kpa160230Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:5080Kpa5080Kpa。.粘粘土土:湿湿,可可塑塑硬硬塑塑,层层厚厚2.02.40m2.02.40m,平平均均为为2.22m2.22m,锥锥尖尖阻阻力力q qc c:300400Kpa300400Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:7090Kpa7090Kpa。.粉粉土土:湿湿,中中等等密密实实,层层厚厚0.101.00m0.101.00m,平平均均为为0.78m0.78m,锥锥尖尖阻阻力力q qc c:250300Kpa250300Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:5070Kpa5070Kpa。. . 粘粘土土:湿湿,密密实实,层层厚厚4.005.00m4.005.00m,平平均均为为4.5m4.5m,锥锥尖尖阻阻力力q qc c:320400Kpa320400Kpa;侧摩阻力;侧摩阻力f fs s:70120Kpa70120Kpa。地下水位位于地表下地下水位位于地表下2.0m2.0m,本工程室内外高差为,本工程室内外高差为0.6m0.6m。土的物理力学。土的物理力学性质指标如下表。试设计此工程的桩基础。性质指标如下表。试设计此工程的桩基础。 吴迢瓮甭玲牡援聪择讹丝将祁运宜匹巫阉捆惰篱亚晴便耸孜姥甘沮绝曝命地基处理4桩基础地基处理4桩基础