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1、建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范2008版本版本讲解(上)讲解(上)同济大学同济大学 高大钊高大钊20082008年年8 8月济南月济南内内 容容l桩基础的功能和工程意义桩基础的功能和工程意义l规范修订的技术背景规范修订的技术背景l规范修改的主要内容规范修改的主要内容l规范增加的新内容规范增加的新内容l规范删节的内容规范删节的内容l新规范章节内容概要新规范章节内容概要要要 求求l1.了解了解建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范的变化;的变化;l2.结合工程勘察工作的需要,了解桩基结合工程勘察工作的需要,了解桩基设计的内容、设计参数的工程应用以及设计的内容、设计参数的工程应用以及探明地质条件对桩基设
2、计的作用;探明地质条件对桩基设计的作用;l3.扩大知识面,充实基础设计的知识。扩大知识面,充实基础设计的知识。桩基础的功能和工程意义桩基础的功能和工程意义l桩基础是应用比较广泛的一种基础类型,桩基础是应用比较广泛的一种基础类型,也是最古老的基础之一也是最古老的基础之一。l桩是将建筑物的荷载(竖向的和水平的)桩是将建筑物的荷载(竖向的和水平的)全部或部分传递给地基土(或岩层)的全部或部分传递给地基土(或岩层)的具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,l桩基础一般由承台将若干根桩的顶部联桩基础一般由承台将若干根桩的顶部联结成整体,以共同承受荷载的一种深基结成整体,以共同
3、承受荷载的一种深基础。础。l今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、深水码头和海洋石油平台等工程最常用深水码头和海洋石油平台等工程最常用的基础形式。的基础形式。l在施工技术进步、桩型开发应用和设计在施工技术进步、桩型开发应用和设计理论研究等各方面至今仍然异常活跃,理论研究等各方面至今仍然异常活跃,显示出桩基础具有强大的生命力和非常显示出桩基础具有强大的生命力和非常广阔的发展前景。广阔的发展前景。l桩基础分为高桩承台和低桩承台两大类:桩基础分为高桩承台和低桩承台两大类:l桩具有多种独特的功能桩具有多种独特的功能 l 通过桩的侧面和土的接触,将荷载通过桩的侧面和土的
4、接触,将荷载传递给桩周土体;或者将荷载传给深层传递给桩周土体;或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层;从而获的岩层、砂层或坚硬的粘土层;从而获得很大的承载能力以支承重型建筑物;得很大的承载能力以支承重型建筑物;l 对于液化的地基,为了在地震时仍对于液化的地基,为了在地震时仍保持建筑物的安全,通过桩穿过液化土保持建筑物的安全,通过桩穿过液化土层,将荷载传给稳定的不液化土层;层,将荷载传给稳定的不液化土层;l桩桩基基具具有有很很大大的的竖竖向向刚刚度度,因因而而采采用用桩桩基基础础的的建建筑筑物物,沉沉降降比比较较小小,而而且且比比较较均均匀匀,可可以以满满足足对对沉沉降降要要求求特特别别高
5、高的上部结构的安全需要和使用要求的上部结构的安全需要和使用要求;l 桩桩具具有有很很大大的的侧侧向向刚刚度度和和抗抗拔拔能能力力,能能抵抵抗抗台台风风和和地地震震引引起起的的巨巨大大水水平平力力、上上拔拔力力和和倾倾覆覆力力矩矩,保保持持高高耸耸结结构构物物和和高层建筑的安全;高层建筑的安全;l 改改变变地地基基基基础础的的动动力力特特性性,提提高高地地基基基基础础的的自自振振频频率率,减减小小振振幅幅,保保证证机机械设备的正常运转。械设备的正常运转。桩基规范修订的技术背景桩基规范修订的技术背景l我国的桩基工程经历了一个发展的历史我国的桩基工程经历了一个发展的历史过程。过程。l现代意义上的桩基
6、,大约在现代意义上的桩基,大约在19世纪后期世纪后期开始采用,距今已有开始采用,距今已有100多年的历史。多年的历史。l在在20世纪初期,上海和沿海的城市开始世纪初期,上海和沿海的城市开始建造建造10层至层至20余层的高层建筑,都是采余层的高层建筑,都是采用桩基础的。用桩基础的。1929年上海沙年上海沙逊大厦(现和平饭店)桩基施工大厦(现和平饭店)桩基施工l20世纪中页,许多工业建筑开始采用桩基世纪中页,许多工业建筑开始采用桩基础,那时主要是预制桩,从公路桥梁上开础,那时主要是预制桩,从公路桥梁上开始采用钻孔灌注桩,随后在建筑部门也开始采用钻孔灌注桩,随后在建筑部门也开始推广应用。始推广应用。
7、l20世纪世纪80年代开始了高层建筑、大型桥梁年代开始了高层建筑、大型桥梁的建设,桩基工程开始了全新的发展阶段。的建设,桩基工程开始了全新的发展阶段。超大直径的超长桩对设计理论、施工方法超大直径的超长桩对设计理论、施工方法和检测方法都提出了新的要求。和检测方法都提出了新的要求。 大直径钻井工程施工和开发能力上升到一个大直径钻井工程施工和开发能力上升到一个新的水平,主要表现在大直径工程桩施工和新的水平,主要表现在大直径工程桩施工和钻机的研制与开发。钻机的研制与开发。从长江到钱塘江,十几个大桥的超大直径工从长江到钱塘江,十几个大桥的超大直径工程桩的施工,比较有代表性的长江大桥有荆程桩的施工,比较有
8、代表性的长江大桥有荆沙大桥、武汉白沙州大桥、鄂黄大桥、润杨沙大桥、武汉白沙州大桥、鄂黄大桥、润杨大桥、苏通大桥、钱塘江四桥、六桥、东海大桥、苏通大桥、钱塘江四桥、六桥、东海大桥、跨海大桥、上海长江大桥。大桥、跨海大桥、上海长江大桥。大直径工程钻机从大直径工程钻机从GF-150GYD-600已形已形成系列产品,最大扭矩达成系列产品,最大扭矩达32t-m。l1963年我国第一本地方标准,上海地基年我国第一本地方标准,上海地基基础设计规范颁布,对于单桩承载力的基础设计规范颁布,对于单桩承载力的确定,桩基沉降的计算作出了规定。确定,桩基沉降的计算作出了规定。l1974年,我国第一本全国的地基基础设年,
9、我国第一本全国的地基基础设计规范,规定了单桩承载力的确定方法,计规范,规定了单桩承载力的确定方法,但没有对桩基沉降的计算作出规定。但没有对桩基沉降的计算作出规定。l1980年,年,工业与民用建筑灌注桩基础设工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程计与施工规程颁布,这本规程规定了单颁布,这本规程规定了单桩承载力的确定方法,提出了计算桩基沉桩承载力的确定方法,提出了计算桩基沉降的要求,但没有规定具体的计算方法。降的要求,但没有规定具体的计算方法。l1994年,在灌注桩规程的基础上,编制了年,在灌注桩规程的基础上,编制了建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-94,总结了,总结了80年代的桩基工程
10、的经验。年代的桩基工程的经验。l从编制从编制建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范以来的十余以来的十余年间,我国的桩基工程技术又经历了飞速年间,我国的桩基工程技术又经历了飞速的发展过程。的发展过程。增加的内容增加的内容l减少差异沉降和承台内力的变刚度调平减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计设计l桩基耐久性规定桩基耐久性规定l后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺l软土地基减沉复合疏桩基础设计软土地基减沉复合疏桩基础设计l考虑桩径因素的考虑桩径因素的Mindlin应力解计算单桩、应力解计算单桩、单排桩和疏桩基础的沉降单排桩和疏桩基础的沉降l抗压桩和抗拔桩桩身承载力计算抗压桩
11、和抗拔桩桩身承载力计算l长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法桩施工方法l预应力混凝土空心桩承载力计算与沉降预应力混凝土空心桩承载力计算与沉降调整的内容调整的内容l基桩和复合基桩承载力设计取值与计算基桩和复合基桩承载力设计取值与计算l单桩側阻力和端阻力经验参数单桩側阻力和端阻力经验参数l嵌岩桩嵌岩段側阻和端阻综合经验系数嵌岩桩嵌岩段側阻和端阻综合经验系数l等效作用分层总和法计算桩基沉降经验等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数系数l钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准新规范章节内容概要新规范章节内容概要l1.总则总则l2.术语与符
12、号术语与符号l3.基本设计规定基本设计规定l3.1一般规定一般规定l3.2基本资料基本资料l3.3桩的选型与布置桩的选型与布置l3.3特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基l3.4耐久性规定耐久性规定l4.桩基构造桩基构造l4.1基桩构造基桩构造l4.2承台构造承台构造l5.桩基计算桩基计算l5.1桩顶作用效应计算桩顶作用效应计算l5.2桩基竖向承载力计算桩基竖向承载力计算l5.3单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力l5.4特殊条件下桩基竖向承载力验算特殊条件下桩基竖向承载力验算l5.5桩基沉降计算桩基沉降计算l5.6软土地基减沉复合疏桩基础软土地基减沉复合疏桩基础l5.7桩基水平承载力与位移计算桩
13、基水平承载力与位移计算l5.8桩身承载力与裂缝控制计算桩身承载力与裂缝控制计算l5.9承台计算承台计算l6.灌注桩施工灌注桩施工l6.1施工准备施工准备l6.2一般规定一般规定l6.3泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩l6.4长螺旋钻孔压灌桩长螺旋钻孔压灌桩l6.5沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩l6.6干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩l6.7灌注桩后注浆灌注桩后注浆l7.混凝土预制桩与钢桩施工混凝土预制桩与钢桩施工l7.1混凝土预制桩的制作混凝土预制桩的制作l7.2混凝土预制桩的起吊、运输和堆放混凝土预制桩的起吊、运输和堆放l7.3混凝土预制桩的接桩混凝土预制桩的接桩l
14、7.4锤击沉桩锤击沉桩l7.5静压沉桩静压沉桩l7.6钢桩(钢管桩、钢桩(钢管桩、H型桩及其他异形钢型桩及其他异形钢桩)施工桩)施工l8.承台施工承台施工l8.1基坑开挖与回填基坑开挖与回填l8.2钢筋和混凝土施工钢筋和混凝土施工l9.桩基工程质量检查及验收桩基工程质量检查及验收l9.1一般规定一般规定l9.2施工前检验施工前检验l9.3施工检验施工检验l9.4施工后检验施工后检验l9.5基桩及承台工程验收资料基桩及承台工程验收资料l附录附录A桩型与成桩工艺选择桩型与成桩工艺选择l附录附录B预应力空心桩基本参数预应力空心桩基本参数l附录附录C考虑承台(包括地下墙体)、基考虑承台(包括地下墙体)
15、、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算水桩协同工作和土的弹性抗力作用计算水平荷载的桩基平荷载的桩基l附录附录DBoussinesq(布西奈斯克)解的(布西奈斯克)解的附加应力系数和平均附加应力系数附加应力系数和平均附加应力系数l附录附录E桩基等效沉降系数桩基等效沉降系数的计算系数的计算系数l附录附录F考虑桩径影响的考虑桩径影响的Mindlin(明德林)(明德林)解应力影响系数解应力影响系数l附录附录G按倒置弹性地基梁计算砌体墙下按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基承台梁条形桩基承台梁l附录附录H锤击沉桩锤重的选用锤击沉桩锤重的选用各章内容重点各章内容重点第一章第一章 总则总则l规范编制的目的、适
16、用范围、设计施工规范编制的目的、适用范围、设计施工原则以及与其他规范的衔接。原则以及与其他规范的衔接。l桩基设计与施工应综合考虑工程地质和桩基设计与施工应综合考虑工程地质和水文地质条件、上部结构类型、使用功水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境,能、荷载特征、施工技术条件与环境,重视地方经验,因地制宜;重视地方经验,因地制宜;注重概念设注重概念设计,合理选择桩型、成桩工艺和承台形计,合理选择桩型、成桩工艺和承台形式,优化布桩,节约资源;式,优化布桩,节约资源;强化施工质强化施工质量控制与管理。量控制与管理。第二章第二章 术语术语l1.桩基桩基l由设置于岩土中的桩和与
17、桩顶联结的承由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。的单桩基础。l2.复合桩基复合桩基l由桩基和承台下地基土共同承担荷载的由桩基和承台下地基土共同承担荷载的桩基础桩基础l3.基桩基桩l桩基础中的单桩桩基础中的单桩l4.复合基桩复合基桩l单桩及其对应面积的承台底地基土组成单桩及其对应面积的承台底地基土组成的复合承载基桩的复合承载基桩l5.减沉复合疏桩基础减沉复合疏桩基础l软土地基天然地基承载力基本满足要求软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下,为减小沉降采用疏布摩擦型的情况下,为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基桩的复
18、合桩基l6.单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值l单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载的最大荷载l7.极限側阻力标准值极限側阻力标准值l相应于桩顶出现极限荷载时,桩身側表相应于桩顶出现极限荷载时,桩身側表面所发生的岩土阻力面所发生的岩土阻力l8.极限端阻力标准值极限端阻力标准值l相应于桩顶出现极限荷载时,桩端所发相应于桩顶出现极限荷载时,桩端所发生的岩土阻力生的岩土阻力l9.单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值l单桩竖向极限承载力标准值除以安全系单桩竖向极限承载力标准值
19、除以安全系数后的承载力值单桩容许承载力数后的承载力值单桩容许承载力l10.变刚度调平设计变刚度调平设计l考虑上部结构形式、荷载和地层分布以考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法计方法l11.承台效应系数承台效应系数l竖向荷载下,承台底地基土承载力的发竖向荷载下,承台底地基土承载力的发挥率挥率l12.负摩阻力负摩阻力l桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用
20、等原因而产生大于基桩的沉降所引作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力起的对桩表面的向下摩阻力l13.下拉荷载下拉荷载l作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和l14.土塞效应土塞效应l敞口管桩沉桩过程中土体涌入管内形成敞口管桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞,对桩端阻力的发挥程度的影响的土塞,对桩端阻力的发挥程度的影响效应效应l15.灌注桩后注浆灌注桩后注浆l灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端、桩侧土侧注浆阀注入水泥浆,
21、使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减小沉降提高单桩承载力,减小沉降l16.桩基等效沉降系数桩基等效沉降系数l弹性半无限体中群桩基础按弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计解计算沉降量与按等代墩基算沉降量与按等代墩基Boussinesq解计算解计算沉降量之比,用以反映沉降量之比,用以反映Mindlin解解应力分应力分布布对计算沉降的影响对计算沉降的影响第三章第三章 基本设计规定基本设计规定l3-1两类极限状态两类极限状态l3-2桩基设计等级划分桩基设计等级划分l3-3桩基承载力计算和稳定性验算桩基承载力计算和稳定性验算l3-4桩
22、基变形计算桩基变形计算l3-5桩基设计采用的作用效应、抗力桩基设计采用的作用效应、抗力l3-6变刚度调平设计变刚度调平设计l以上各点为以上各点为3.1节一般规定的内容节一般规定的内容l3-7基本资料基本资料l3-8桩的选型与布置桩的选型与布置l3-9特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基l3-10耐久性规定耐久性规定3-1 两类极限状态两类极限状态l承载力极限状态:桩基达到最大承载能承载力极限状态:桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形。变形。l正常使用极限状态:桩基达到建筑物正正常使用极限状态:桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性常
23、使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。要求的某项限值。l明确了两种极限状态的区别明确了两种极限状态的区别l桩基的承载力计算是承载力极限状态的桩基的承载力计算是承载力极限状态的验算,设计表达式的抗力是单桩极限承验算,设计表达式的抗力是单桩极限承载力除以安全系数,荷载为承载力极限载力除以安全系数,荷载为承载力极限状态的荷载效应基本组合的荷载分项系状态的荷载效应基本组合的荷载分项系数取为数取为1.0,即荷载的标准组合。,即荷载的标准组合。3-2 桩基设计等级划分桩基设计等级划分设计等级设计等级建筑类型建筑类型甲级甲级(1)重要的建筑物)重要的建筑物(2)30层以上或高度超过层以上或高度超过
24、100m的高层建筑的高层建筑(3)体型复杂且层数相差超过)体型复杂且层数相差超过10层的高低层层的高低层(含纯地下室)连体建筑(含纯地下室)连体建筑(4)20层以上框架核心筒结构及其他对差异层以上框架核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑沉降有特殊要求的建筑(5)场地和地基条件复杂的七层以上的一般建)场地和地基条件复杂的七层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑筑及坡地、岸边建筑(6)对相邻既有工程影响较大的建筑)对相邻既有工程影响较大的建筑乙级乙级除甲级、丙级以外的建筑除甲级、丙级以外的建筑丙级丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的建筑层
25、以下的建筑l划分建筑桩基设计等级旨在界定桩基设划分建筑桩基设计等级旨在界定桩基设计的复杂程度、计算内容和应采取的相计的复杂程度、计算内容和应采取的相应措施。应措施。l桩基设计等级是根据建筑物规模、体型桩基设计等级是根据建筑物规模、体型和功能特征、场地地质与环境的复杂程和功能特征、场地地质与环境的复杂程度,以及由于桩基问题可能造成建筑物度,以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度划分为三个破坏或影响正常使用的程度划分为三个等级。等级。l甲类建筑有三种情况:甲类建筑有三种情况:l(1)和()和(2)都是重要的或高层建筑,)都是重要的或高层建筑,选择承载力高、布桩比较灵活、性能比选择承
26、载力高、布桩比较灵活、性能比较稳定的桩型,严格控制桩基的整体稳较稳定的桩型,严格控制桩基的整体稳定与倾斜;定与倾斜;l(3)和()和(4)主要控制差异沉降,布桩)主要控制差异沉降,布桩有利于调整不均匀沉降;有利于调整不均匀沉降;l(5)和()和(6)主要考虑控制因场地因素)主要考虑控制因场地因素带来的桩基不稳定性。带来的桩基不稳定性。3-3 桩基承载力计算和稳定性验算桩基承载力计算和稳定性验算l1.应根据桩基的使用功能和受力特征分应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算;载力计算;l2.应对桩身和承台结构承载力进行计算;应对桩
27、身和承台结构承载力进行计算;对于桩侧土不排水抗剪强度小于对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa且且长径比大于长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算;的桩应进行桩身压屈验算;对于混凝土预制桩应进行吊装、运输和对于混凝土预制桩应进行吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算;锤击作用进行桩身承载力验算;l3.当桩端平面以下存在软弱下卧层时,当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算;应进行软弱下卧层承载力验算;l4.对位于坡地、岸边的桩基应进行整体对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算;稳定性验算;l5.对于抗浮、抗拔桩基,应进行基桩和对于抗浮、抗拔桩基,应进行基桩和群桩的抗拔承载力
28、验算;群桩的抗拔承载力验算;l6.对于抗震设防区的桩基应进行抗震承对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。载力验算。3-4 桩基变形计算桩基变形计算l哪些桩基需要计算变形?哪些桩基需要计算变形?l1.设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基;坚硬持力层的建筑桩基;l2.设计等级为乙级的体型复杂、荷载分设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端以下存在软弱土层布显著不均匀或桩端以下存在软弱土层的建筑桩基;的建筑桩基;l3.软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础l用什么方法计算?用什么方法计算?l等代实体基础法等代实体
29、基础法l传统的分层总和法,用传统的分层总和法,用Boussinesq理论计理论计算应力,用修正系数进行修正;算应力,用修正系数进行修正;l单桩、单排桩的沉降计算,根据产生沉单桩、单排桩的沉降计算,根据产生沉降的不同原因,采用不同的理论计算应降的不同原因,采用不同的理论计算应力。力。3-5 桩基设计采用的作用效应、抗力桩基设计采用的作用效应、抗力l1.确定桩数和布桩时,应采用传至承台确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的底面的荷载效应标准组合荷载效应标准组合;相应的抗力;相应的抗力应采用应采用基桩或复合基桩承载力特征值基桩或复合基桩承载力特征值;l2.计算荷载作用下的桩基沉降和水平位计算荷载作用
30、下的桩基沉降和水平位移时,应采用移时,应采用荷载效应准永久组合荷载效应准永久组合;计;计算水平地震作用、风载作用下的桩基水算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时,应采用水平地震作用、风载平位移时,应采用水平地震作用、风载效应效应标准组合标准组合;l3.验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时,应采用性时,应采用荷载效应标准组合荷载效应标准组合;抗震;抗震设防区应采用地震作用效应和荷载效应设防区应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合;的标准组合;l4.在计算桩基结构承载力、确定尺寸和在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时,应采用配筋时,应采用传至承台顶面的荷载效传
31、至承台顶面的荷载效应基本组合应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控。当进行承台和桩身裂缝控制验算时,应分别采用荷载效应标准组制验算时,应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合;合和荷载效应准永久组合;l5.桩基结构设计安全等级,结构设计使桩基结构设计安全等级,结构设计使用年限和结构重要性系数。应按现行有用年限和结构重要性系数。应按现行有关建筑结构规范的规定采用,除临时性关建筑结构规范的规定采用,除临时性建筑外,重要性系数不应小于建筑外,重要性系数不应小于1.0;l6.对桩基结构进行抗震验算时,其承载对桩基结构进行抗震验算时,其承载力调整系数应按现行力调整系数应按现行建筑抗震设计规建筑抗震设计
32、规范范的规定采用。的规定采用。3-6 变刚度调平设计变刚度调平设计l是新规范的一个亮点是新规范的一个亮点l上部结构与地基基础共同作用原理工程上部结构与地基基础共同作用原理工程应用的一种设计思路应用的一种设计思路l主要提出一种概念设计的方法主要提出一种概念设计的方法l变刚度调平设计是与传统设计原则不同变刚度调平设计是与传统设计原则不同的设计概念。的设计概念。l传统桩基设计的原则,同一建筑物下采传统桩基设计的原则,同一建筑物下采用相同截面、相同长度的桩,一般等距用相同截面、相同长度的桩,一般等距离布桩,桩基的刚度是等刚度的。离布桩,桩基的刚度是等刚度的。l基本概念:基本概念:l等刚度的桩基,按等桩
33、长、等桩径、等等刚度的桩基,按等桩长、等桩径、等间距的布桩,其结果是:间距的布桩,其结果是:l沉降是中间大,四周小,形成碟形沉降沉降是中间大,四周小,形成碟形沉降盆;盆;l桩的反力是中间小,四周大,形成马鞍桩的反力是中间小,四周大,形成马鞍形反力分布。形反力分布。变桩距、变桩径或变桩长变桩距、变桩径或变桩长都可以达到变刚度的目的都可以达到变刚度的目的变刚度调平概念设计变刚度调平概念设计l变刚度调平概念设计的目的为了减小差变刚度调平概念设计的目的为了减小差异变形、降低承台内力和上部结构次应异变形、降低承台内力和上部结构次应力,以节约资源,提高建筑物使用寿命,力,以节约资源,提高建筑物使用寿命,确
34、保正常使用功能。确保正常使用功能。l对于主群楼连体建筑,当高层主体采用对于主群楼连体建筑,当高层主体采用桩基时,裙房(含纯地下室)的地基或桩基时,裙房(含纯地下室)的地基或桩基的刚度宜相对弱化,可采用天然地桩基的刚度宜相对弱化,可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础;基、复合地基、疏桩或短桩基础;l对于框架核心筒结构高层建筑桩基,对于框架核心筒结构高层建筑桩基,应加强核心筒区域桩基刚度(如适当增应加强核心筒区域桩基刚度(如适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施),适当弱化核心筒外围桩基刚度;施),适当弱化核心筒外围桩基刚度;l对于框架核心筒结构高层建筑天
35、然地对于框架核心筒结构高层建筑天然地基满足要求的情况下,宜于核心筒区域基满足要求的情况下,宜于核心筒区域设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩;设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩;l对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基,对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基,宜按内强外弱原则布桩;宜按内强外弱原则布桩;变长度布桩使底板沉降均匀化变长度布桩使底板沉降均匀化3-7 基本资料基本资料l三个方面的资料:勘察文件、场地与环三个方面的资料:勘察文件、场地与环境资料、建筑物资料;境资料、建筑物资料;l对勘察的附加要求:对勘察的附加要求:l勘探点的间距:端承型桩,勘探点的间距:端承型桩,1224m;l摩擦型桩,摩擦型桩,203
36、5m;单桩基础每桩一点;单桩基础每桩一点;l勘探深度:勘探深度:l控制孔数量,控制孔数量,1/31/2;l甲级:甲级:3个,乙级:个,乙级:2个;个;l控制孔深度,穿透压缩层;控制孔深度,穿透压缩层;l一般孔深度,桩端平面下一般孔深度,桩端平面下35倍桩径;且倍桩径;且不得小于不得小于3m,大直径桩为,大直径桩为5m。l嵌岩桩,控制孔嵌岩桩,控制孔35倍桩径,一般孔倍桩径,一般孔13倍桩径。倍桩径。3-8 桩的选型与布置桩的选型与布置l1.基桩分类基桩分类l1.1按承载性状分:按承载性状分:l摩擦型桩:摩擦桩、端承摩擦桩;摩擦型桩:摩擦桩、端承摩擦桩;l端承型桩:端承桩、摩擦端承桩;端承型桩:
37、端承桩、摩擦端承桩;l1.2按成桩方法分:按成桩方法分:l非挤土桩非挤土桩l部分挤土桩部分挤土桩l挤土桩挤土桩l1.3按桩径分:按桩径分:l小直径桩:小直径桩:d 250mml中等直径桩:中等直径桩:250mm d 800mml大直径桩:大直径桩:d 800mm桩型选择的经济分析桩型选择的经济分析基桩选型误区基桩选型误区l(1)凡嵌岩桩必为端承桩)凡嵌岩桩必为端承桩l(2)挤土沉管灌注桩用于高层建筑挤土沉管灌注桩用于高层建筑l l(3)预制桩质量稳定性高于灌注桩预制桩质量稳定性高于灌注桩l l(4)灌注桩不适当地扩底灌注桩不适当地扩底l l(5)人工挖孔桩质量可靠人工挖孔桩质量可靠凡嵌岩桩必为
38、端承桩凡嵌岩桩必为端承桩l为了提高端阻力,将嵌岩深度尽量加大,为了提高端阻力,将嵌岩深度尽量加大,导致施工工期延长,造价了提高,但却导致施工工期延长,造价了提高,但却并没有提高多少单桩承载力。并没有提高多少单桩承载力。l其原因是对嵌岩桩的承载机理产生误解,其原因是对嵌岩桩的承载机理产生误解,将所有嵌岩桩都作为端承桩考虑。将所有嵌岩桩都作为端承桩考虑。l 嵌岩桩是在端承桩的基础上发展起来的,嵌岩桩是在端承桩的基础上发展起来的,在基岩埋藏深度不深的地区,常将桩嵌入基在基岩埋藏深度不深的地区,常将桩嵌入基岩一定的深度,在计算嵌岩桩承载力时,过岩一定的深度,在计算嵌岩桩承载力时,过去常忽略覆盖层的侧阻
39、力,将嵌岩桩作为直去常忽略覆盖层的侧阻力,将嵌岩桩作为直接传递荷载给基岩的受压柱看待,荷载全部接传递荷载给基岩的受压柱看待,荷载全部由桩端承担。但是,大量实测资料表明,嵌由桩端承担。但是,大量实测资料表明,嵌岩桩的端阻力所占的比例很小。岩桩的端阻力所占的比例很小。l 嵌岩桩可采用机械钻孔或人工挖孔方法嵌岩桩可采用机械钻孔或人工挖孔方法成孔,将桩嵌入岩体内一定的深度。嵌岩部成孔,将桩嵌入岩体内一定的深度。嵌岩部分的嵌固力是嵌岩桩的承载力高于端承桩的分的嵌固力是嵌岩桩的承载力高于端承桩的主要原因,是研究嵌岩桩的核心问题。嵌入主要原因,是研究嵌岩桩的核心问题。嵌入基岩部分的桩与基岩的相互作用比较复杂
40、,基岩部分的桩与基岩的相互作用比较复杂,嵌岩段的嵌固力与底部的端阻力发挥的过程嵌岩段的嵌固力与底部的端阻力发挥的过程是不同的。实测资料说明,当嵌岩深度为是不同的。实测资料说明,当嵌岩深度为3倍桩径时,桩的嵌固力与端阻力可以得到很倍桩径时,桩的嵌固力与端阻力可以得到很好的配合,可以用最少的工程量获得最佳的好的配合,可以用最少的工程量获得最佳的承载效果,因此称为最佳嵌岩深度。承载效果,因此称为最佳嵌岩深度。l 在嵌岩桩承载力计算时,如何考虑在嵌岩桩承载力计算时,如何考虑桩侧摩阻力是一个有争议的问题。一种桩侧摩阻力是一个有争议的问题。一种意见认为嵌岩桩的端阻力很小,构成嵌意见认为嵌岩桩的端阻力很小,
41、构成嵌岩桩承载力的主要是侧摩阻力;另一种岩桩承载力的主要是侧摩阻力;另一种意见认为桩侧土的摩阻力在总承载力中意见认为桩侧土的摩阻力在总承载力中所占的比例较小,一般不超过所占的比例较小,一般不超过10%左右,左右,在大约在大约10m厚的土层中,桩侧土的摩阻力厚的土层中,桩侧土的摩阻力所占的比例更低,因此没有必要计入。所占的比例更低,因此没有必要计入。l 嵌嵌岩岩桩桩的的端端阻阻力力在在总总承承载载力力中中所所占占的的比比例例不不高高这这是是已已为为大大量量实实测测阻阻力力所所证证明明了了的的,也也是是得得到到公公认认的的事事实实。但但分分析析的的角角度度不不同同,得得到到的的观观点点也也会会有有
42、差差异异。根根据据国国内内外外150根根嵌嵌岩岩桩桩的的实实测测资资料料(其其中中国国内内39根根,国国外外111根根;无无覆覆盖盖层层20根根,有有覆覆盖盖层层130根根,长长度度L=3.055.0m,直直径径d=0.58.0m,L/d L/d =163.7),给给出出了了嵌嵌岩岩桩桩在在竖竖向向荷荷载载下下端端阻阻分分担担荷荷载载比比与与桩桩的的长长径径比比之之间间的关系。的关系。l 当当L/dL/d从从1增增加加至至20时时,Q Qp p/Q/Qu u自自100%随随L/dL/d增增大大而而递递减减至至大大约约30%;当当L/dL/d从从20增增大大至至63.7时时,Q Qp p/Q/Q
43、u u一一般般不不会会超超过过30,其其中中大大部部分分桩桩的的Q Qp p/Q/Qu u在在20以以下下,不不少少桩桩在在5以以下下。与与此此相相对对应应,桩桩的的侧侧阻阻力力(严严格格地地说说应应包包括括侧侧阻阻力力和和嵌嵌固固力力)大大约约在在L/d L/d 1020时时开开始始起起主主要要作作用用,随随L/dL/d增增大大而而增增大大, Q Qs s/Q/Qu u一一般般保保持持在在70以以上上,大大部部分在以上分在以上80%,不少桩在,不少桩在95%以上。以上。l 嵌岩桩的长度也越来越长,长径比嵌岩桩的长度也越来越长,长径比越来越大,嵌岩桩的性状越来越大,嵌岩桩的性状离端承桩也越离端
44、承桩也越来越远来越远; l 嵌入基岩部分的桩与基岩的相互作嵌入基岩部分的桩与基岩的相互作用比较复杂,嵌岩段的侧阻力与底部的用比较复杂,嵌岩段的侧阻力与底部的端阻力端阻力发挥的过程发挥的过程是不同的。是不同的。l 嵌岩桩的端阻力在总承载力中所占嵌岩桩的端阻力在总承载力中所占的的比例不高比例不高这是已为大量实测阻力所证这是已为大量实测阻力所证明了的,也是得到公认的事实。明了的,也是得到公认的事实。 l包包括括嵌嵌固固力力在在内内的的侧侧阻阻力力占占很很大大比比例例的的原因有三点原因有三点:l1)较较长长的的桩桩受受荷荷后后桩桩身身的的弹弹性性压压缩缩量量比比较较大大,桩桩土土之之间间相相对对位位移
45、移也也比比较较大大,足足以以使使侧侧阻阻得得以发挥;以发挥;l2)由由于于施施工工工工艺艺的的限限制制,桩桩底底沉沉渣渣很很难难清清除除干干净净,桩桩愈愈长长,沉沉渣渣愈愈难难清清除除,沉沉渣渣的的压压实实使桩身位移,提供了侧阻发挥的条件;使桩身位移,提供了侧阻发挥的条件;l3)由由于于岩岩石石与与桩桩的的连连接接是是脆脆性性的的,在在比比较较小小的的位位移移条条件件下下嵌嵌固固段段的的阻阻力力就就可可以以达达到到峰峰值值,而而且且先先于于土土的的侧侧阻阻力力得得到到发发挥挥,嵌嵌固固深深度度愈愈深,端阻力的比例愈低。深,端阻力的比例愈低。预制桩质量稳定性高于灌注桩预制桩质量稳定性高于灌注桩l
46、由于预制桩在工厂中预制,桩身质量肯由于预制桩在工厂中预制,桩身质量肯定比灌注桩易于控制,易于保证;定比灌注桩易于控制,易于保证;l但预制桩的主要问题发生在沉桩过程中,但预制桩的主要问题发生在沉桩过程中,从而影响桩基的质量,甚至周围环境,从而影响桩基的质量,甚至周围环境,产生工程事故。产生工程事故。l由于沉桩的挤土效应,形成浮桩事故;由于沉桩的挤土效应,形成浮桩事故;l由于持力层顶面标高起伏过大,不能按由于持力层顶面标高起伏过大,不能按设计要求沉入预定标高,影响单桩承载设计要求沉入预定标高,影响单桩承载力的发挥,产生截桩、接桩等问题。力的发挥,产生截桩、接桩等问题。l桩的截面尺寸和桩长的可调性差
47、,单桩桩的截面尺寸和桩长的可调性差,单桩承载力可调范围小,难于实现变刚度调承载力可调范围小,难于实现变刚度调平设计。平设计。案案 例例l采用桩基的高层建筑倾斜超标事故案例采用桩基的高层建筑倾斜超标事故案例l某综合楼管桩基础,因持力层顶面标高某综合楼管桩基础,因持力层顶面标高变化过大,造成沉桩困难或承载力不满变化过大,造成沉桩困难或承载力不满足设计要求的案例足设计要求的案例采用桩基的高层建筑倾斜超标事故采用桩基的高层建筑倾斜超标事故建筑物基本资料建筑物基本资料l两两幢幢24层层的的办办公公大大楼楼,共共用用一一个个筏筏板板基基础础,筏筏板板基基础础平平面面面面积积1692m2,筏筏板板厚厚2m,
48、埋埋深深5m,选选用用0.45m0.45m28m预预制制钢钢筋筋混混凝凝土土方方桩桩。桩桩端端持持力力层层为为砂砂质质粉土夹粉砂,粉土夹粉砂,Es11MPa。l1#楼楼平平面面面面积积为为27m24m,桩桩数数256根根;2#楼平面面积为楼平面面积为37m21m,桩数桩数248根。根。l1993年年12月月开开始始压压桩桩,到到1994年年6月月完完成成504根根桩桩的的压压桩桩,其其中中141根根桩桩未未压压到到设设计计标标高高而而截截短短0.5m1.5m。其其中中,1#楼楼截截桩桩61根根,占占23.8;2#楼楼截截桩桩80根根,占占32.2。l1995年年11月月结结构构封封顶顶,沉沉降
49、降基基本本保保持持均均匀匀沉沉降降,平平均均沉沉降降速速率率1#楼楼0.170mm/d,2#楼楼0.201mm/d;l1996年年6月月,沉沉降降大大增增,平平均均沉沉降降速速率率1#楼楼0.358mm/d,2#楼楼0.415mm/d,l倾斜:倾斜:1#楼楼1.5,2#楼楼1.9,沉降已为,沉降已为结构到顶时的结构到顶时的23倍;倍;l其间,屋顶水箱注水,地下室浇注其间,屋顶水箱注水,地下室浇注0.8m厚厚的混凝土,的混凝土,1#楼从楼从1.5发展至发展至1.8、2.2;2#楼从楼从1.9发展至发展至2.3、2.9。l至至1999年年1月,观测到最大沉降达月,观测到最大沉降达305.4mm,最
50、大沉降速率为最大沉降速率为0.177mm/d,最大倾斜为最大倾斜为4.20。原因分析原因分析l1.分别计算沉降,分别计算沉降,1#楼最终沉降楼最终沉降304mm,2#楼最终沉降楼最终沉降266mm;l2.共用桩筏基础计算沉降,最终沉降共用桩筏基础计算沉降,最终沉降480mm;l3.截桩的影响。截桩的影响。综合楼桩基工程施工质量事故综合楼桩基工程施工质量事故l综综合合楼楼为为框框架架结结构构,桩桩基基础础,主主体体建建筑筑地上八层,地下一层,建筑面积地上八层,地下一层,建筑面积8000m2。l设设计计桩桩型型为为预预应应力力管管桩桩。地地下下室室部部位位的的桩桩径径采采用用 600mm,单单桩桩
51、承承载载力力设设计计值值为为1100kN;边边跨跨的的桩桩径径采采用用 400mm,单单桩桩承承载载力力设设计计值值为为600kN。 600mm的的桩长分别采用桩长分别采用11m、13m和和15m。预制桩用于持力层起伏很大地质条件的问题预制桩用于持力层起伏很大地质条件的问题承载力不满足承载力不满足设计要求设计要求桩打不到桩打不到设计标高设计标高l桩布置于独立承台下,承台下的桩数一桩布置于独立承台下,承台下的桩数一般为五七桩。般为五七桩。l压桩施工过程中由施工单位提出,经设压桩施工过程中由施工单位提出,经设计单位同意,改变了计单位同意,改变了61根桩的长度,其根桩的长度,其中中30根桩增加根桩增
52、加1m,22根减少根减少2m,9根减根减少少3m。l经检测单位检测了经检测单位检测了3根桩,其中,根桩,其中, 600mm直径的桩检测了直径的桩检测了2根,根,109#符合符合设计要求;设计要求;88#桩不符合要求;桩不符合要求; 400mm直径的桩检测了直径的桩检测了181#桩不符合设计要求。桩不符合设计要求。l认为是浮桩,采取复打措施。认为是浮桩,采取复打措施。l对复打以后的桩检测了对复打以后的桩检测了2根,其中根,其中70#桩桩符合设计要求,符合设计要求,92#桩不符合要求。桩不符合要求。l复打以后在桩身发现裂缝,对裂缝进行复打以后在桩身发现裂缝,对裂缝进行了处理。了处理。l采用补桩的措
53、施,补了采用补桩的措施,补了9根冲抓桩。根冲抓桩。l桩基工程自桩基工程自2001年年6月月27日开始至日开始至2002年年5月月17日最后一次检测结束,历时日最后一次检测结束,历时350天,天,接近一整年。接近一整年。l引发本案的主要原因是桩基工程的施工引发本案的主要原因是桩基工程的施工时间从一个月左右拖到接近一年的时间,时间从一个月左右拖到接近一年的时间,影响了这个建筑物的后续施工和整个工影响了这个建筑物的后续施工和整个工期。期。l静静压压法法施施工工中中,最最终终压压力力与与入入土土深深度度的的关关系系,不不同同位位置置的的桩桩的的实实际际桩桩顶顶标标高高的的起起伏伏与与持持力力层层顶顶面
54、面标标高高起起伏伏的的密密切切相相关关性性,说说明明达达不不到到设设计计深深度度的的原原因因是是地地层层的的起起伏伏;勘勘察察单单位位没没有有加加密密勘勘探探孔孔,没没有有采采用用静静力力触触探探探探明明持持力力层层顶顶面面标标高高的的起起伏伏;在在这这样样的的地地层层条条件件下下,采采用用预预制制桩桩的的方方案案是是错错误误的的,必必然然造造成成压压桩桩施施工工时桩顶标高的失控;时桩顶标高的失控;l场地下卧基岩面起伏很大,采用了场地下卧基岩面起伏很大,采用了PHC桩,尽管按照勘察报告的剖面采用了几桩,尽管按照勘察报告的剖面采用了几种不同的桩长,但还是发生很多桩打不种不同的桩长,但还是发生很多
55、桩打不到设计标高,有的桩承载力达不到要求到设计标高,有的桩承载力达不到要求的数值,耽搁了工期,造成了烂尾的工的数值,耽搁了工期,造成了烂尾的工程和法律诉讼。程和法律诉讼。l教训:教训:l没有根据地质条件选择合适的桩型,没有根据地质条件选择合适的桩型,PHC桩用得不是地方。桩用得不是地方。灌注桩不适当地扩底灌注桩不适当地扩底l对支承在岩石上的桩,认为扩底可以增对支承在岩石上的桩,认为扩底可以增大端部的抗力。但当岩石的强度高于混大端部的抗力。但当岩石的强度高于混凝土强度时,没有必要扩底。凝土强度时,没有必要扩底。l桩侧土层如果比较好,扩底使桩侧摩阻桩侧土层如果比较好,扩底使桩侧摩阻力受到损失,结果
56、是得不偿失。力受到损失,结果是得不偿失。l如果采用挤压等办法扩底,在软弱土层如果采用挤压等办法扩底,在软弱土层中,不仅不能提高承载力,反而造成桩中,不仅不能提高承载力,反而造成桩侧、桩端土体的破坏,造成事故。侧、桩端土体的破坏,造成事故。l采用桩基的高层建筑整体爆破拆除采用桩基的高层建筑整体爆破拆除l某栋新建的某栋新建的18层住宅楼,在结构封顶以后层住宅楼,在结构封顶以后由于建筑物桩基整体失稳,导致该楼发生由于建筑物桩基整体失稳,导致该楼发生严重倾斜,其顶端倾斜的水平位移达严重倾斜,其顶端倾斜的水平位移达2884mm。为根除工程质量隐患,在采取为根除工程质量隐患,在采取工程补救措施无效后,对该
57、楼实施整体定工程补救措施无效后,对该楼实施整体定向爆破拆除。向爆破拆除。l成为桩基严重事故的第一例。成为桩基严重事故的第一例。l建建筑筑物物体体型型为为十十字字形形的的点点式式楼楼,基基础础底底面面积积约约800m2,地地上上18层层,地地下下1层层,总总高高度度56.6m,钢钢筋筋混混凝凝土土剪剪力力墙墙结结构构,基基础础采采用用夯夯扩扩桩桩基基础础,设设计计桩桩径径480mm,施施工工桩桩长长1620m,桩桩端端持持力力层层粉粉细细砂砂,桩端进入持力层约桩端进入持力层约0.8m。l工工程程于于1995年年1月月进进行行桩桩基基施施工工,共共完完成成336根根夯夯扩扩桩桩。1995年年4月月
58、初初开开始始开开挖挖基基坑坑土土方方,9月月中中旬旬完完成成主主体体工工程程结结构构封封顶顶,11月底完成室外装修和部分室内装修。月底完成室外装修和部分室内装修。l地地貌貌属属长长江江一一级级阶阶地地,地地势势平平坦坦,表表层层填填土土,其其下下为为9.414.4m的的厚厚层层淤淤泥泥及及2.22.4m的的淤淤泥泥质质粘粘土土,有有机机质质含含量量达达30,再下为,再下为稍密中密的粉细砂稍密中密的粉细砂。l在在这这样样的的地地质质条条件件下下,能能否否采采用用夯夯扩扩桩桩呢呢?当当年年,正正是是夯夯扩扩桩桩风风行行的的年年代代,这这个案例给了最好的说明。个案例给了最好的说明。l事故概况:事故概
59、况:l1995年年12月月3日,日,突然发现建筑物突然发现建筑物向东北方向明显向东北方向明显倾斜。建筑物顶倾斜。建筑物顶端的水平位移端的水平位移470mm,在东北在东北方向的沉降量方向的沉降量55mm,而西南而西南方向仅沉方向仅沉5mm。l采采取取抢抢救救措措施施,在在沉沉降降量量小小的的一一侧侧加加载载500吨吨,在在沉沉降降量量大大的的一一侧侧挖挖土土卸卸载载,还还进进行行了了粉粉喷喷桩桩和和注注浆浆加加固固,并并打打了了7根根锚锚杆静压桩。杆静压桩。l建建筑筑物物在在12月月21日日突突然然转转向向西西北北方方向向倾倾斜斜,至至12月月25日日,建建筑筑物物顶顶端端的的水水平平位位移移已
60、已达达2884mm,整整栋栋建建筑筑物物的的重重心心偏偏移移了了1442mm。l决定于决定于12月月26日爆破拆除。日爆破拆除。l事故原因分析:事故原因分析:l1.桩桩型型用用错错了了,在在厚厚层层淤淤泥泥中中不不能能采采用用夯夯扩扩桩桩,把把土土层层的的结结构构都都破破坏坏了了,将将工工程桩挤歪了。程桩挤歪了。l2.基坑开挖时未分层挖土基坑开挖时未分层挖土,桩发生偏移。桩发生偏移。l3.172根根桩桩的的偏偏位位超超过过允允许许偏偏差差,最最大大偏偏位达位达1700mm。l4.底底板板的的标标高高抬抬高高2m,在在倾倾斜斜的的桩桩上上接接长,形成偏心的桩轴力。长,形成偏心的桩轴力。l5.形成
61、了不稳定的机动体系。形成了不稳定的机动体系。人工挖孔桩质量可靠人工挖孔桩质量可靠l一般认为人工挖孔桩的质量易于控制,一般认为人工挖孔桩的质量易于控制,但不适当地采用人工挖孔桩存在隐患:但不适当地采用人工挖孔桩存在隐患:l用于水位以下,边挖土边降水,细颗粒用于水位以下,边挖土边降水,细颗粒流失,地面下沉,护壁脱落,乃至影响流失,地面下沉,护壁脱落,乃至影响环境;环境;l在软土中挖孔,导致土体失稳。在软土中挖孔,导致土体失稳。挖孔桩降水引发的工程事故l胶印机车间于胶印机车间于1986年建成使用,于年建成使用,于1991年年10月发现建筑物开裂,南侧与主楼连接处月发现建筑物开裂,南侧与主楼连接处产生
62、最大缝宽为产生最大缝宽为23mm的裂缝;东山墙门的裂缝;东山墙门洞处出现斜裂缝,缝宽洞处出现斜裂缝,缝宽810mm,最大缝,最大缝宽宽1215mm;北侧墙体出现较多的发丝缝。;北侧墙体出现较多的发丝缝。车间内部圆柱上部出现水平环状缝,缝宽车间内部圆柱上部出现水平环状缝,缝宽12mm,屋面板变形,工字梁与屋面板连接,屋面板变形,工字梁与屋面板连接焊缝拉脱,梁侧面混凝土保护层拉裂掉块;焊缝拉脱,梁侧面混凝土保护层拉裂掉块;东山墙边柱下沉东山墙边柱下沉4050mm,变化最快时以,变化最快时以12mm/d的速率发展,胶印机基础倾斜,无的速率发展,胶印机基础倾斜,无法校正水平,致使胶印机不能正常工作。法
63、校正水平,致使胶印机不能正常工作。l位于胶印机车间北面的某大厦基础工程位于胶印机车间北面的某大厦基础工程桩施工时,在未作基坑围护的情况下,桩施工时,在未作基坑围护的情况下,进行人工挖孔灌注桩的施工。由于地下进行人工挖孔灌注桩的施工。由于地下水位很高,挖孔时需进行降水,但全面水位很高,挖孔时需进行降水,但全面开挖挖孔灌注桩就形成了群井降水的局开挖挖孔灌注桩就形成了群井降水的局面,使降水深度一般为面,使降水深度一般为1025m,最大达,最大达30m左右,降水漏斗见图。地下水位下降左右,降水漏斗见图。地下水位下降使周围地基土排水固结,迫使胶印机车使周围地基土排水固结,迫使胶印机车间中的摩擦桩和浅基础
64、下沉。施工降水间中的摩擦桩和浅基础下沉。施工降水是使本来就十分脆弱的结构无法承受如是使本来就十分脆弱的结构无法承受如此大的不均匀沉降,这是引起胶印机车此大的不均匀沉降,这是引起胶印机车间结构性开裂的直接原因。间结构性开裂的直接原因。桩的布置桩的布置l桩的最小中心距桩的最小中心距l桩的布置依据的原则桩的布置依据的原则l桩端进入持力层的深度桩端进入持力层的深度l低承台桩的布置低承台桩的布置桩的最小中心距桩的最小中心距土类与沉桩工艺土类与沉桩工艺排数不少于排数不少于3排且桩数不排且桩数不少于少于9根的摩擦型基桩根的摩擦型基桩其他情况其他情况非挤土灌注桩非挤土灌注桩3.0d3.0d部分挤土桩部分挤土桩
65、3.5d3.0d挤土桩挤土桩非饱和土非饱和土4.0d3.5d饱和黏性土饱和黏性土4.5d4.0d钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩2D或或D2m(当(当D2m2m)1.5D或或D1.5m(当(当D2m2m)沉管夯扩、钻沉管夯扩、钻孔挤扩桩孔挤扩桩非饱和土非饱和土2.2D且且4.0d2.0D且且3.5d饱和黏性土饱和黏性土2.5D且且4.5D2.2D且且4.0Dl排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合;竖向永久荷载合力作用点重合;l使基桩受水平力和力矩较大方向有较大使基桩受水平力和力矩较大方向有较大的截面抗弯模量;的截面抗弯模量;l对于桩箱基础、
66、剪力墙结构桩筏(含平对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏(含平板和梁板式承台)基础,宜将桩布置在板和梁板式承台)基础,宜将桩布置在墙下;墙下;l对于框架核心筒结构应按荷载分布考对于框架核心筒结构应按荷载分布考虑相互影响,将相对桩集中布置于核心虑相互影响,将相对桩集中布置于核心筒区域;筒区域;l应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全截面进入持力层的深度,对于黏性土、全截面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于粉土不宜小于2d,砂土不宜小于,砂土不宜小于1.5d,碎石土不宜小于碎石土不宜小于1d。l当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚
67、度不宜小于层厚度不宜小于3d。l对于对于嵌岩桩,嵌岩深度应综合荷载、上嵌岩桩,嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定;覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定;对于倾斜的完整和较完整岩的全断面深对于倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于度不宜小于0.4d且不小于且不小于0.5m,对于倾,对于倾斜度大于斜度大于30的中风化岩,宜根据倾斜的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石的完整性适当加大嵌岩深度;度及岩石的完整性适当加大嵌岩深度;对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于的深度不宜小于0.2d且不小于且不小于0.2m。l桩的平面布置有如下几种情况:
68、桩的平面布置有如下几种情况:l在框架结构的柱下在框架结构的柱下, ,通常在承台下设置若通常在承台下设置若干根桩,构成独立承台的桩基础或一柱干根桩,构成独立承台的桩基础或一柱一桩基础一桩基础;l当荷载较大时,在框架柱列之间常联以当荷载较大时,在框架柱列之间常联以基础梁,沿梁的轴线方向布置排桩,构基础梁,沿梁的轴线方向布置排桩,构成梁式的承台桩基础;成梁式的承台桩基础;低承台桩的布置低承台桩的布置l上部为剪力墙结构,则可在墙下设置排桩,上部为剪力墙结构,则可在墙下设置排桩,但因桩径一般大于剪力墙厚度,故需要设但因桩径一般大于剪力墙厚度,故需要设置构造性的过渡梁;置构造性的过渡梁;l若在筏板承台下布
69、桩,如果桩数不多,可若在筏板承台下布桩,如果桩数不多,可按柱网轴线布置,使板不承受桩的冲剪作按柱网轴线布置,使板不承受桩的冲剪作用,只承受水的浮力和有限的土反力;用,只承受水的浮力和有限的土反力;l如荷载比较大需要布桩较多时,沿轴线布如荷载比较大需要布桩较多时,沿轴线布置桩可能有困难,则可以在筏板下满堂布置桩可能有困难,则可以在筏板下满堂布桩桩;l采用箱形基础时,可满堂布桩,或按柱网采用箱形基础时,可满堂布桩,或按柱网轴线布桩。轴线布桩。3-9 特殊条件下的桩基特殊条件下的桩基l根据地基与土性的特殊性,合理选择桩根据地基与土性的特殊性,合理选择桩型、成桩工艺,确保成桩质量、承载力型、成桩工艺,
70、确保成桩质量、承载力和整体稳定性;采取有效措施,控制桩和整体稳定性;采取有效措施,控制桩基变形,确保正常使用状态。基变形,确保正常使用状态。l1.软土地基桩基软土地基桩基l2.湿陷性黄土地区桩基湿陷性黄土地区桩基l3.季节性冻土和膨胀土地基的桩基季节性冻土和膨胀土地基的桩基l4.岩溶地区桩基岩溶地区桩基l5.坡地、岸边桩基坡地、岸边桩基l6.抗震设防桩基抗震设防桩基l7.可能出现负摩阻力的桩基可能出现负摩阻力的桩基l8.抗拔桩基抗拔桩基1. 软土地基桩基软土地基桩基l选择合适的持力层;选择合适的持力层;l考虑因自重固结、场地填土、地面大面考虑因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水位等
71、引起的桩侧负积堆载、降低地下水位等引起的桩侧负摩阻力对基桩的影响;摩阻力对基桩的影响;l考虑挤土桩的挤土效应对环境的影响,考虑挤土桩的挤土效应对环境的影响,采取相应的措施;采取相应的措施;l先沉桩后开挖基坑时,控制挖土顺序、先沉桩后开挖基坑时,控制挖土顺序、一次挖土深度,防止土体侧移。一次挖土深度,防止土体侧移。沉桩的挤土效应沉桩的挤土效应l在软土地区将预制桩沉入土体时,饱和在软土地区将预制桩沉入土体时,饱和土体受到挤压,孔隙水压力上升,如果土体受到挤压,孔隙水压力上升,如果排水条件不好,沉桩速率过快,就会累排水条件不好,沉桩速率过快,就会累积过高的孔隙水压力,产生下列各种挤积过高的孔隙水压力
72、,产生下列各种挤土效应:土效应:l1.施工场地地面产生隆起,挟带已经沉施工场地地面产生隆起,挟带已经沉到标高的桩上浮,将多节桩的接头拉断,到标高的桩上浮,将多节桩的接头拉断,上节桩上浮,形成断桩事故;上节桩上浮,形成断桩事故;l2.造成周围建筑物、构筑物的不均匀的造成周围建筑物、构筑物的不均匀的隆起或下沉,产生倾斜或结构开裂,造隆起或下沉,产生倾斜或结构开裂,造成地下管线的变形和断裂,影响周围环成地下管线的变形和断裂,影响周围环境;境;l3.增大建筑物的工后沉降,使底板和土增大建筑物的工后沉降,使底板和土体表面脱空。体表面脱空。l案案 例例l某高层建筑群的预制桩大比例浮某高层建筑群的预制桩大比
73、例浮桩、断桩,采取注浆加固的案例桩、断桩,采取注浆加固的案例l软土地区的一个住宅小区,有软土地区的一个住宅小区,有7幢高层建幢高层建筑的预制桩产生浮桩,在接桩部位拉断,筑的预制桩产生浮桩,在接桩部位拉断,拉断的比例很高。复打时的下沉量很大。拉断的比例很高。复打时的下沉量很大。l本项目的断桩具有如下特点:本项目的断桩具有如下特点:l(1)断断桩桩的的比比例例高高,而而且且呈呈集集中中成成片片地地出现;出现;l(2)每每幢幢建建筑筑物物最最后后一一批批施施工工的的桩桩基基本本上都没有出现断桩现象;上都没有出现断桩现象;l(3)边边桩桩在在较较大大的的挤挤压压力力作作用用下下,向向外外侧发生较大偏位
74、;侧发生较大偏位;l(4)3、9、13楼楼桩桩基基采采用用同同样样的的施施工工方方法法,但但为为了了保保护护河河岸岸而而采采取取较较慢慢的施工速度,结果未出现断桩问题。的施工速度,结果未出现断桩问题。l采用注浆补强措施,在已经浇筑的底板采用注浆补强措施,在已经浇筑的底板上钻了上钻了1800个注浆孔。个注浆孔。l注浆材料采用注浆材料采用32.5级普通硅酸盐水泥浆,级普通硅酸盐水泥浆,水灰比水灰比0.5,掺入,掺入0.2的木质素磺酸钙,的木质素磺酸钙,使浆液具有早强性能。注浆压力取使浆液具有早强性能。注浆压力取0.3MPa,上部注浆压力取上部注浆压力取0.2MPa,流量流量控制在控制在15L/mi
75、n左右。注浆时应对边同时左右。注浆时应对边同时以相同的压力,相同的提升速度对称注以相同的压力,相同的提升速度对称注浆。浆。l化了化了200万处理的费用,工期延长了半年。万处理的费用,工期延长了半年。l用静力触探用静力触探检测加固效检测加固效果,要求比果,要求比贯入阻力提贯入阻力提高高50。l原因分析:原因分析:l1.设计方面的问题:采用设计方面的问题:采用400 400mm的预的预制桩,制桩,桩的截面过大,桩的截面面积之和桩的截面过大,桩的截面面积之和与基底面积之比大于与基底面积之比大于3.0,挤土效应严重。,挤土效应严重。l2.施工的问题:打桩速度过快,一天沉桩施工的问题:打桩速度过快,一天
76、沉桩数量大于数量大于15套,最多时到套,最多时到20套,接头焊接套,接头焊接时间过短。时间过短。l3.桩的质量问题:接头处的连接钢板采用桩的质量问题:接头处的连接钢板采用旧钢板,型号不一,与焊条型号无法配合。旧钢板,型号不一,与焊条型号无法配合。l4.建设方在选择设计单位、工程管理和采建设方在选择设计单位、工程管理和采购方面的过失。购方面的过失。挤土效应的防治措施挤土效应的防治措施l1.用桩数量适当用桩数量适当l挤土的控制性因素:挤土的控制性因素:l入土桩的截面与建筑物底面积之比入土桩的截面与建筑物底面积之比 Ap/Af 5挤土非常严重挤土非常严重 35挤土严重挤土严重 3挤土一般挤土一般l2
77、.控制沉桩速率控制沉桩速率l沉桩速度沉桩速度810套套/天天l保护建筑物与沉桩区的安全距离保护建筑物与沉桩区的安全距离l大于大于1倍桩长倍桩长l3.合理安排沉桩流程合理安排沉桩流程l4.采用防挤沟、应力释放孔等措施采用防挤沟、应力释放孔等措施沉桩孔压的现场实测研究沉桩孔压的现场实测研究l1.研究设置应力释放孔的作用研究设置应力释放孔的作用l2.在应力释放孔两侧量测孔隙水压力在应力释放孔两侧量测孔隙水压力l3.研究孔压消散的过程研究孔压消散的过程l4.研究孔压与距离的关系研究孔压与距离的关系测点布置测点布置孔压的时间过程孔压的时间过程应力释放孔两侧的孔压应力释放孔两侧的孔压典型应力释放孔两侧超典
78、型应力释放孔两侧超静孔隙水压力典型对比静孔隙水压力典型对比曲线曲线孔压消散的固结过程孔压消散的固结过程孔压随距离衰减孔压随距离衰减几点归纳几点归纳l1.可以用孔隙水压力量测来研究沉桩的挤可以用孔隙水压力量测来研究沉桩的挤土作用土作用l2.应力释放孔可以减少挤土作用,降低孔应力释放孔可以减少挤土作用,降低孔隙水压力隙水压力l3.孔隙水压力呈抛物线形分布孔隙水压力呈抛物线形分布l4.在距离超过桩长以后,孔隙水压力就比在距离超过桩长以后,孔隙水压力就比较小了较小了基坑开挖对桩基的影响基坑开挖对桩基的影响l1.开挖基坑的卸荷作用,使桩土上浮,开挖基坑的卸荷作用,使桩土上浮,增大桩基的沉降;增大桩基的沉
79、降;l2.一次挖土太深,形成土层的高差过大,一次挖土太深,形成土层的高差过大,软土在压力差作用下产生流动,使桩产软土在压力差作用下产生流动,使桩产生过大的偏位;生过大的偏位;l3.围护结构的变形或坑底土层的塑性流围护结构的变形或坑底土层的塑性流动,桩顶产生过大位移;动,桩顶产生过大位移;2. 湿陷性黄土地区桩基湿陷性黄土地区桩基l湿湿陷陷性性黄黄土土地地区区的的桩桩基基,由由于于土土的的自自重重湿湿陷陷对对桩桩基基产产生生负负摩摩擦擦力力,非非自自重重湿湿陷陷性性土土由由于于浸浸水水削削弱弱了了桩桩侧侧摩摩阻阻力力,承承台台底底的的抗抗力力也也随随之之消消减减,导导致致基基桩桩的的承承载载力力
80、降降低低。为为了了确确保保基基桩桩承承载载力力的的安安全全可可靠靠性性,基基桩桩应应穿穿透透湿湿陷陷性性黄黄土土层层,桩桩端端应应支支承承在在压压缩缩性性低低的的粘粘性性土土、粉粉土土、中中密和密实砂土及碎石类土层。密和密实砂土及碎石类土层。l在在湿湿陷陷性性黄黄土土地地基基中中,单单桩桩极极限限承承载载力力的的不不确确定定性性较较大大,故故设设计计等等级级为为甲甲级级、乙乙级级建建筑筑桩桩基基的的单单桩桩极极限限承承载载力力的的确确定定,强调以浸水载荷试验的结果为主要依据。强调以浸水载荷试验的结果为主要依据。l在自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承在自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力,应视浸水
81、可能性、桩端持力层的载力,应视浸水可能性、桩端持力层的性质、建筑桩基设计等级等因素考虑负性质、建筑桩基设计等级等因素考虑负摩擦力对承载力的影响。摩擦力对承载力的影响。3. 季节性冻土和膨胀土中的桩基季节性冻土和膨胀土中的桩基l桩长的要求:桩长的要求:l桩端进入冻结线或膨胀土的大气影响急剧桩端进入冻结线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于且不得小于4倍桩径及倍桩径及1倍扩大端直径,最倍扩大端直径,最小深度应大于小深度应大于1.5m。l施工方法选择:施工方法选择:l为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的为减小和消除冻胀或膨胀对建
82、筑物桩基的作用,宜采用钻、挖孔(扩底)灌注桩。作用,宜采用钻、挖孔(扩底)灌注桩。l确确定定基基桩桩竖竖向向极极限限承承载载力力时时,除除不不计计入入冻冻胀胀、膨膨胀胀深深度度范范围围内内的的桩桩侧侧阻阻力力外外,还还应应考考虑虑地地基基土土的的冻冻胀胀、膨膨胀胀作作用用,验验算算桩桩基基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力。的抗拔稳定性和桩身受拉承载力。l为为了了消消除除桩桩基基受受冻冻胀胀或或膨膨胀胀作作用用的的危危害害,可可在在冻冻胀胀或或膨膨胀胀深深度度范范围围内内,沿沿桩桩周周及及承承台作隔冻、隔胀处理。台作隔冻、隔胀处理。4. 岩溶地区桩基岩溶地区桩基l在在岩岩溶溶地地区区设设计计桩桩基基
83、应应考考虑虑基基岩岩表表面面起起伏伏大大,溶溶沟沟、溶溶槽槽或或溶溶洞洞比比较较发发育育,无无风风化化覆覆盖盖层层等等特特点点,应应把把握握三三方方面面的的要要求:求:l一是桩型和工艺选择时宜采用有利于嵌一是桩型和工艺选择时宜采用有利于嵌岩的钻、冲孔灌注桩;二是应控制嵌岩岩的钻、冲孔灌注桩;二是应控制嵌岩最小深度,以确保倾斜基岩上基桩的稳最小深度,以确保倾斜基岩上基桩的稳定;三是当基岩的溶蚀极为发育,溶沟、定;三是当基岩的溶蚀极为发育,溶沟、溶槽、溶洞密布,岩面起伏很大,且上溶槽、溶洞密布,岩面起伏很大,且上覆土层厚度较大时,考虑到嵌岩桩桩长覆土层厚度较大时,考虑到嵌岩桩桩长的变异性过大,嵌岩
84、施工难以实现时,的变异性过大,嵌岩施工难以实现时,可采用较小桩径(可采用较小桩径( 500mm 700mm)密布非嵌岩桩并后注浆,形密布非嵌岩桩并后注浆,形成整体性和刚度都很大的块体基础。成整体性和刚度都很大的块体基础。岩溶发育场地的桩基勘察岩溶发育场地的桩基勘察l在岩溶发育的场地当以基岩作为桩端持力在岩溶发育的场地当以基岩作为桩端持力层时,应按柱位布孔,同时应辅以各种有层时,应按柱位布孔,同时应辅以各种有效的地球物理勘探手段,以查明拟建场地效的地球物理勘探手段,以查明拟建场地范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深、岩溶堆积物的性状的位置、规
85、模、埋深、岩溶堆积物的性状和地下水特征。和地下水特征。l对于岩溶、断层破碎带地区,勘探孔需穿对于岩溶、断层破碎带地区,勘探孔需穿过溶洞、或断层破碎带进入稳定地层,进过溶洞、或断层破碎带进入稳定地层,进入深度宜需满足入深度宜需满足3d,并不小于并不小于5m。工程实例工程实例l昆昆明明三三聚聚磷磷酸酸钠钠厂厂址址位位于于岩岩溶溶洼洼地地内内,覆覆盖盖层层为为红红粘粘土土,层层厚厚1040m,基基岩岩为为岩岩溶溶化化的的白白云云岩岩。主主要要车车间间引引进进德德国国成成套套设设备备,厂厂房房高高50余余米米,车车间间内内配配置置许许多多重重型型设设备备和和管管道,按工艺要求,沉降差不得大于道,按工艺
86、要求,沉降差不得大于0.001。l钻钻孔孔灌灌注注桩桩能能嵌嵌入入基基岩岩,稳稳定定性性好好,沉沉降降量量小小,沉沉降降差差能能满满足足工工程程要要求求,是是比比较较适适合合于于本本工工程程要要求求的的基基础础型型式式。主主要要车车间间柱柱基基础础采采用单桩,设备基础采用群桩基础。用单桩,设备基础采用群桩基础。地质条件地质条件l表部的红粘土层,上部呈硬塑可塑状表部的红粘土层,上部呈硬塑可塑状态,下部与岩石交界面附近呈类似牙膏态,下部与岩石交界面附近呈类似牙膏状的软塑状态。偶见小土洞。下伏基岩状的软塑状态。偶见小土洞。下伏基岩为二迭系茅口组白云岩,青灰色,细晶为二迭系茅口组白云岩,青灰色,细晶结
87、构,厚层块状构造,大部含方解石细结构,厚层块状构造,大部含方解石细脉或条块。除岩溶发育部位以及与岩溶脉或条块。除岩溶发育部位以及与岩溶伴生的不规则风化夹层外,多呈中等风伴生的不规则风化夹层外,多呈中等风化和微风化状态,致密坚硬,岩石单轴化和微风化状态,致密坚硬,岩石单轴抗压强度为抗压强度为80100MPa,是桩基的持力是桩基的持力层。层。l根据初勘的控制性钻孔探查结果,在深根据初勘的控制性钻孔探查结果,在深度度60m处仍遇到垂高为处仍遇到垂高为0.6m的溶洞,这的溶洞,这一情况说明岩溶的发育深度与当地侵入一情况说明岩溶的发育深度与当地侵入基准面有关。因此,要想在岩面以下不基准面有关。因此,要想
88、在岩面以下不太深的范围内找到统一标高且溶蚀微弱太深的范围内找到统一标高且溶蚀微弱的稳定持力层是不可能的。的稳定持力层是不可能的。l在岩体内部,于岩面以下在岩体内部,于岩面以下10m范围内,沿范围内,沿北东向陡倾角张节理形成了以缝隙状为北东向陡倾角张节理形成了以缝隙状为主、兼有侧向溶蚀扩展的串珠状洞隙,主、兼有侧向溶蚀扩展的串珠状洞隙,这是这个场地岩体内部规模较大的岩溶这是这个场地岩体内部规模较大的岩溶形态。形态。勘察的重点勘察的重点l岩岩溶溶地地基基的的勘勘察察,主主要要解解决决岩岩溶溶地地基基的的稳稳定定性性评评价价。稳稳定定性性评评价价可可分分为为场场地地稳稳定定性性评评价价和和单单个个基
89、基础础的的稳稳定定性性评评价价。桩桩基基勘勘察察是是在在完完成成场场地地稳稳定定性性评评价价之之后后进进行行的的,重重点点是是评评价价在在桩桩基基荷荷载载的的作作用用下下,桩周岩溶岩体的稳定性。桩周岩溶岩体的稳定性。桩端持力层的特点桩端持力层的特点l碳酸盐类岩石作为桩端持力层,与其他碳酸盐类岩石作为桩端持力层,与其他类型的岩石相比,有两个方面的重要区类型的岩石相比,有两个方面的重要区别:一是岩面起伏变化较大;二是岩体别:一是岩面起伏变化较大;二是岩体内部存在分布位置难以准确确定的洞穴。内部存在分布位置难以准确确定的洞穴。因此,桩端进入岩面以下还不能认为是因此,桩端进入岩面以下还不能认为是安全可
90、靠的,岩面以下还可能存在不稳安全可靠的,岩面以下还可能存在不稳定的岩溶形态,需要在勘察时逐个位置定的岩溶形态,需要在勘察时逐个位置查清,并采取措施避免岩溶对桩基稳定查清,并采取措施避免岩溶对桩基稳定性的不利影响。性的不利影响。勘察的理念勘察的理念l勘察的目的是在确定的桩位上顺着桩径的垂勘察的目的是在确定的桩位上顺着桩径的垂直投影寻找稳定桩端持力层的具体标高。在直投影寻找稳定桩端持力层的具体标高。在场地稳定性得到保证的前提下,那怕是支承场地稳定性得到保证的前提下,那怕是支承在一根石牙上,周围都是软弱土层,岩柱处在一根石牙上,周围都是软弱土层,岩柱处于单轴受压状态,碳酸盐类岩石也有足够的于单轴受压
91、状态,碳酸盐类岩石也有足够的强度支承桩的荷载。问题的实质是要把上述强度支承桩的荷载。问题的实质是要把上述柱体的岩溶情况搞清楚,也就是说,勘察要柱体的岩溶情况搞清楚,也就是说,勘察要有针对性,那种遍地开花、普遍探查,试图有针对性,那种遍地开花、普遍探查,试图用某种方法完全查清整个场地岩溶地基内岩用某种方法完全查清整个场地岩溶地基内岩溶的大小和位置以及岩面的起伏情况,都是溶的大小和位置以及岩面的起伏情况,都是没有实际意义的,也是徒劳的。没有实际意义的,也是徒劳的。l对大口径嵌岩灌注桩基础,无论对岩面对大口径嵌岩灌注桩基础,无论对岩面起伏的研究或者是对桩底洞穴的探查,起伏的研究或者是对桩底洞穴的探查
92、,都要求对具体桩位进行工作,钻孔的布都要求对具体桩位进行工作,钻孔的布置应消除网度的概念,而应一桩一孔,置应消除网度的概念,而应一桩一孔,个别地质条件复杂的部位应适当增加。个别地质条件复杂的部位应适当增加。l查明持力层顶面标高和厚度。查明持力层顶面标高和厚度。l1)对对于于直直接接建建造造在在基基岩岩上上的的重重大大建建筑筑物物一一柱柱一一桩桩基基础础和和重重大大设设备备基基础础,只只要要持持力力面面以以下下有有5m厚厚的的连连续续完完整整岩岩体体,且且溶溶洞洞顶顶板板的的厚厚度度为为洞洞径径2倍倍以以上上时时,其其安安全全是是可可以以保保证证的的。因因此此,对对于于不不存存在在大大厅厅式式溶
93、溶洞洞的的场场地地,钻钻入入持持力力面面以以下下5m深深度度的的完完整整岩岩体体可可以以作作为为重重大大建建筑筑物物勘勘察察钻钻孔孔深深度度的的控控制制基基数数。本本工工程程在在持持力力面面以以上上一一般般存存在在溶溶蚀蚀显显著著的的石石牙牙起起伏伏带带和和强强风风化化带带,因因此此钻钻孔孔深度取为岩面以下深度取为岩面以下8.0m。l2)若若持持力力面面以以下下5.0m范范围围内内遇遇有有小小型型溶溶洞洞,溶溶孔孔密密集集带带,强强风风化化夹夹层层等等强强度度较较低低的的软软弱弱夹夹层层,钻钻孔孔深深度度视视具具体体情情况况适适当当加加深深。若若岩岩面面平平坦坦,且且表表部部强强风风化化层层厚
94、度不大,钻孔深度可适当减小。厚度不大,钻孔深度可适当减小。l3)当当桩桩位位于于溶溶槽槽、溶溶沟沟或或竖竖向向溶溶蚀蚀裂裂隙隙近近旁旁,桩桩侧侧存存在在临临空空面面时时,勘勘探探孔孔的的深深度度应应能能查查明明出出露露沟沟底底以以上上的的倾倾斜斜软软弱弱结结构面。构面。确定嵌岩标高的几个原则确定嵌岩标高的几个原则 l1)桩桩位位勘勘探探孔孔未未发发现现洞洞隙隙,基基岩岩面面起起伏伏不不大大,岩岩石石坚坚硬硬完完整整,是是可可靠靠的的桩桩位位,桩桩端端应应穿穿过过强强风风化化带带,保保证证持持力力面面置置于于完完整整的的基岩上。基岩上。l2)桩桩位位勘勘探探孔孔未未发发现现洞洞隙隙,岩岩面面起起
95、伏伏不不大大,但但岩岩体体内内存存在在强强风风化化夹夹层层、泥泥化化夹夹层层、溶溶孔孔密密集集带带、节节理理密密集集带带等等软软弱弱夹夹层层,则则桩桩端端不不能能置置于于这这些些软软弱弱夹夹层层上上,而而应应视视夹夹层层的特征,对桩端标高进行调整。的特征,对桩端标高进行调整。l3)桩桩位位位位于于宽宽度度小小于于桩桩径径的的竖竖向向溶溶蚀蚀裂裂隙隙中中,桩端务必穿过强烈溶蚀带,嵌入完整的基岩。桩端务必穿过强烈溶蚀带,嵌入完整的基岩。l4)桩桩位位勘勘探探孔孔穿穿过过单单层层或或多多层层溶溶洞洞时时,应应按按顶顶板板岩岩层层的的不不同同性性状状分分别别进进行行溶溶洞洞顶顶板板稳稳定定性性验验算算
96、,按按验验算算结结果果确确定定嵌嵌岩岩标标高高。当当溶溶洞洞顶顶板板具具有有5.0m以以上上厚厚度度的的连连续续完完整整岩岩体体,且且场场地地又又不不存存在在大大厅厅式式溶溶洞洞时时,可可直直接接将将桩桩端端置于溶洞顶板之上,不需要进行稳定性验算。置于溶洞顶板之上,不需要进行稳定性验算。l5)桩桩位位位位于于竖竖向向溶溶蚀蚀裂裂隙隙、溶溶槽槽、溶溶沟沟近近旁旁,地地基基岩岩体体侧侧向向存存在在临临空空面面,若若地地基基岩岩体体中中具具有有倾倾向向临临空空面面方方向向的的软软弱弱结结构构面面,应应进进行行地地基抗滑稳定性验算。基抗滑稳定性验算。溶洞顶板稳定性评价溶洞顶板稳定性评价 l溶溶洞洞顶顶
97、板板稳稳定定性性评评价价可可分分为为定定性性评评价价和和定定量量评评价价两两种种。定定性性评评价价完完全全取取决决于于工工程程师师的的经经验验。定定量量评评价价目目前前尚尚无无完完备备的的方方法法,可可以以运运用用一一些些简简化化的的力力学学方方法法,如如视视顶顶板板为为梁梁板板、无无铰铰拱拱等等假假定定的的基基础础上上的的近近似似计计算算。也也可可以以用用弹弹性性理理论论的的方方法法求求溶溶洞洞周周边边的的应应力力场场,计计算算孔孔边边切切向向应应力力,并并与与岩岩石石的的强强度度进进行行比比较较的的方方法法计算稳定性系数。计算稳定性系数。5. 坡地、岸边桩基坡地、岸边桩基l坡坡地地、岸岸边
98、边建建筑筑桩桩基基的的设设计计,关关键键是是确确保保其其整整体体稳稳定定性性,一一旦旦失失稳稳既既影影响响建建筑筑物物自自身身的的安安全全,也也会会波波及及相相邻邻建建筑筑物物。新新建建坡坡地地、岸岸边边的的建建筑筑桩桩基基工工程程应应与与建建筑筑边边坡坡工工程程统统一一规规划划,同同步步设设计计,确确定定合理的施工顺序。合理的施工顺序。l考虑整体稳定性涉及三个方面的问题:考虑整体稳定性涉及三个方面的问题:l一一是是建建筑筑物物场场地地必必须须是是稳稳定定的的,如如果果存存在在软软弱弱土土层层或或岩岩土土界界面面等等潜潜在在的的滑滑移移面面,必必须须将将桩桩支支承承于于稳稳定定岩岩土土层层以以
99、下下足足够够深深度度,并并验验算算桩基的整体稳定性和基桩的水平承载力。桩基的整体稳定性和基桩的水平承载力。l二二是是建建筑筑物物桩桩基基外外缘缘与与坡坡顶顶必必须须保保持持一一定定的的水水平平距距离离,同同时时边边坡坡必必须须是是稳稳定定的的,如如有有崩崩塌塌、滑滑坡坡等等不不良良地地质质作作用用存存在在,应应按按现现行行建建筑筑边边坡坡工工程程技技术术规规范范(GB50330)的的要求进行整治,使其符合稳定性的要求,要求进行整治,使其符合稳定性的要求,l三是成桩过程中不能产生挤土效应。三是成桩过程中不能产生挤土效应。6.抗震设防桩基抗震设防桩基l桩桩基基较较其其他他类类型型基基础础具具有有更
100、更好好的的抗抗震震性性能,设计时尚应注意下列几个问题:能,设计时尚应注意下列几个问题:l桩桩进进入入液液化化土土层层以以下下稳稳定定土土层层的的全全截截面面长长度度,应应按按计计算算确确定定,对对于于碎碎石石土土,砾砾、粗粗、中中砂砂,密密实实粉粉土土,坚坚硬硬粘粘性性土土尚尚不不应小于应小于35d。l承承台台和和地地下下室室侧侧墙墙周周围围的的回回填填应应采采用用灰灰土土、级级配配砂砂石石、压压实实性性较较好好的的素素土土分分层层夯实或灌注素混凝土。夯实或灌注素混凝土。l当当承承台台周周围围为为可可液液化化土土或或地地基基承承载载力力特特征征值值小小于于40kPa(或或不不排排水水抗抗剪剪强
101、强度度小小于于15kPa)的的软软土土,且且桩桩基基水水平平承承载载力力不不满满足足计计算算要要求求时时,可可将将承承台台外外每每侧侧1/2承承台台宽度范围内的土进行加固。宽度范围内的土进行加固。7.可能出现负摩阻力的桩基可能出现负摩阻力的桩基l对对于于由由填填土土引引起起的的负负摩摩阻阻力力,宜宜在在桩桩基基施施工工前前先先进进行行填填土土,并并保保证证填填土土的的密密实实性性,应应根根据据填填料料及及下下卧卧层层的的性性质质采采取取不不同同的的措措施施,对对低低水水位位的的场场地地应应采采用用分分层层填填土土分分层层辗辗压压或或分分层层强强夯夯,压压实实系系数数不不小小于于0.94;为为加
102、加速速固固结结,对对软软土土场场地地在在填填土土前前应应预预设设塑塑料料排排水水板板等等排排水水措措施施,待待填土的场地基本稳定以后再成桩。填土的场地基本稳定以后再成桩。l引引起起负负摩摩阻阻力力的的室室内内的的大大面面积积堆堆载载常常见见于于仓仓库库、炼炼钢钢、轧轧钢钢车车间间,为为防防止止堆堆载载对对桩桩基基产产生生负负摩摩阻阻力力,可可对对堆堆载载地地基基进进行行加加固固处处理理,或或对对堆堆载载的的相相邻邻桩桩基基采采用用刚刚性性排排桩桩隔隔离离,或或对对受受负负摩摩阻阻力力影影响响的的预预制制桩桩采采取取表表面面涂涂层层措措施施以以隔隔离离负负摩摩阻阻力的作用。力的作用。l对对于于由
103、由湿湿陷陷性性产产生生的的负负摩摩阻阻力力,可可采采用用强强夯夯、挤挤密密土土桩桩等等措措施施处处理理,以以消消除除土土层的湿陷性,有效防止产生负摩阻力。层的湿陷性,有效防止产生负摩阻力。l对对于于挤挤土土沉沉桩桩,应应采采取取消消减减超超孔孔隙隙水水压压力力、控控制制沉沉桩桩速速率率等等措措施施,减减少少工工后后孔孔隙水压力消散所产生的负摩阻力。隙水压力消散所产生的负摩阻力。3-8.抗浮桩基抗浮桩基l裙裙房房和和地地下下车车库库多多属属于于超超补补偿偿基基础础,需需要要考考虑虑抗抗浮浮问问题题。抗抗浮浮措措施施有有多多种种方方式式,包包括括在在地地下下室室底底板板上上配配重重(如如素素混混凝
104、凝土土或钢渣混凝土压重)、设置抗浮桩。或钢渣混凝土压重)、设置抗浮桩。l对对抗抗浮浮桩桩,应应根根据据环环境境类类别别及及水水土土对对混混凝凝土土的的腐腐蚀蚀性性强强弱弱、钢钢筋筋种种类类对对腐腐蚀蚀的的敏敏感感性性和和荷荷载载作作用用时时间间等等因因素素确确定定抗抗拔拔桩的裂缝控制等级。桩的裂缝控制等级。l对对于于严严格格要要求求不不出出现现裂裂缝缝的的一一级级裂裂缝缝控控制制等等级级,应应设设置置预预应应力力筋筋;对对于于一一般般要要求求不不出出现现裂裂缝缝的的二二级级裂裂缝缝控控制制等等级级,宜宜设置预应力筋。设置预应力筋。l对对于于三三级级裂裂缝缝控控制制等等级级,应应进进行行桩桩身身
105、裂裂缝缝宽宽度度计计算算,确确定定配配筋筋率率,确确定定是是否否需需要采用预应力等。要采用预应力等。l当当桩桩基基对对抗抗拔拔承承载载力力要要求求较较高高时时,可可采采用桩侧后注浆、扩底等技术措施。用桩侧后注浆、扩底等技术措施。3-10 桩基耐久性规定桩基耐久性规定l结构耐久性问题结构耐久性问题l环境类别环境类别l耐久性机理分析耐久性机理分析l耐久性要求耐久性要求l桩身裂缝控制桩身裂缝控制l结构的耐久性结构的耐久性l在设计确定的环境作用和维修、使用条在设计确定的环境作用和维修、使用条件下,结构构件在规定的期限内保持其件下,结构构件在规定的期限内保持其适用性和安全性的能力。适用性和安全性的能力。
106、l设计使用年限设计使用年限l在设计确定的环境作用和维修、使用条在设计确定的环境作用和维修、使用条件下,作为结构耐久性设计依据并具有件下,作为结构耐久性设计依据并具有一定保证率的目标使用年限。一定保证率的目标使用年限。环境类别环境类别影响混凝土耐久性的机理分析影响混凝土耐久性的机理分析l二类环境:二类环境:l主要指碳化引起的钢筋锈蚀环境,不存主要指碳化引起的钢筋锈蚀环境,不存在冻融和盐、酸等化学物质的作用,主在冻融和盐、酸等化学物质的作用,主要考虑的环境因素是湿度、温度和要考虑的环境因素是湿度、温度和CO2与与O2的供给程度。的供给程度。l如果相对湿度较高,混凝土始终处于湿如果相对湿度较高,混凝
107、土始终处于湿润的饱水状态,则空气中的润的饱水状态,则空气中的CO2难以扩散难以扩散到混凝土体内,碳化就不能进行或非常到混凝土体内,碳化就不能进行或非常缓慢地进行。缓慢地进行。l如果相对湿度很低,混凝土比较干燥,虽如果相对湿度很低,混凝土比较干燥,虽然然CO2能够比较顺利地通过孔隙向混凝土能够比较顺利地通过孔隙向混凝土内部迁移,但混凝土因缺水而缺少氢氧化内部迁移,但混凝土因缺水而缺少氢氧化钙,这是发生碳化反应的必要物质,故碳钙,这是发生碳化反应的必要物质,故碳化很难进行。化很难进行。l钢筋锈蚀是一种电化学过程,要求混凝土钢筋锈蚀是一种电化学过程,要求混凝土有一定的电导率。当混凝土内部的相对湿有一
108、定的电导率。当混凝土内部的相对湿度低于度低于70时,碳化引起的钢筋锈蚀就会时,碳化引起的钢筋锈蚀就会因混凝土的电导率太低而很难进行。因混凝土的电导率太低而很难进行。l钢筋锈蚀的电化学过程需要有水和钢筋锈蚀的电化学过程需要有水和O2的的参与。当混凝土处于水下或接近饱和时,参与。当混凝土处于水下或接近饱和时,O2难以扩散到钢筋的表面,锈蚀因缺氧难以扩散到钢筋的表面,锈蚀因缺氧而难以发生。而难以发生。l所以,最易发生钢筋碳化锈蚀的环境是所以,最易发生钢筋碳化锈蚀的环境是干湿交替,在这种环境条件下,我国现干湿交替,在这种环境条件下,我国现行混凝土设计规范所规定的保护层最小行混凝土设计规范所规定的保护层
109、最小厚度和最大水胶比,都难以满足设计使厚度和最大水胶比,都难以满足设计使用年限用年限50年的适用性要求。年的适用性要求。l低水胶比的混凝土保护层甚为密实,水、低水胶比的混凝土保护层甚为密实,水、CO2与与O2都不易从混凝土表面渗透或扩都不易从混凝土表面渗透或扩散到内部,内部的混凝土也处于比较干散到内部,内部的混凝土也处于比较干燥的状态,相应的电导率比较低,所以燥的状态,相应的电导率比较低,所以能有效地保护钢筋免受锈蚀。能有效地保护钢筋免受锈蚀。设计使用年限设计使用年限50年的桩基结构年的桩基结构混凝土耐久性要求混凝土耐久性要求桩身裂缝控制桩身裂缝控制第四章第四章 桩基构造桩基构造l4-1基桩构
110、造基桩构造l4-2承台构造承台构造4-1 基桩构造基桩构造l1.灌注桩灌注桩l(1)配筋率)配筋率l0.650.20l受水平荷载桩,不小于受水平荷载桩,不小于8 12l抗压桩和抗拔桩,不小于抗压桩和抗拔桩,不小于6 10l(2)配筋长度)配筋长度l1)端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿)端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋;桩身等截面或变截面通长配筋;l2)桩径大于)桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度的摩擦型桩配筋长度不应小于不应小于2/3桩长;受水平荷载时,配筋桩长;受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于长度尚不宜小于4.0/ ;l3)抗震桩基:主筋应穿过液化土层和软)抗震桩
111、基:主筋应穿过液化土层和软弱土层进入稳定土层;弱土层进入稳定土层;l4)受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而)受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩,配筋长度应穿过软弱土随地基土回弹的桩,配筋长度应穿过软弱土层,进入稳定土层一定深度;层,进入稳定土层一定深度;l5)抗拔基桩:等截面或变截面通长配筋。)抗拔基桩:等截面或变截面通长配筋。l(3)箍筋:)箍筋: 6 8200200300300,桩顶桩顶5d5d应应加密至加密至100mm100mml(4 4)混凝土及保)混凝土及保护层护层l强强度等度等级级不小于不小于C25C25l保保护层护层不小于不小于35mm35mml四四类类、五、
112、五类环类环境,保境,保护层护层厚度厚度应应根据相根据相应规应规范范l2混凝土预制桩混凝土预制桩l(1)最小截面尺寸:)最小截面尺寸:l非预应力桩不小于非预应力桩不小于200mml预应力桩不小于预应力桩不小于350mml(2)混凝土强度等级与保护层厚度)混凝土强度等级与保护层厚度l非预应力桩不小于非预应力桩不小于C30,预应力桩不小于,预应力桩不小于C40,保护层不小于,保护层不小于30mml(3)打入、静压的最小配筋率、箍筋与)打入、静压的最小配筋率、箍筋与网片设置:锤击沉桩不小于网片设置:锤击沉桩不小于0.8,l静压沉桩不小于静压沉桩不小于0.6;桩顶;桩顶45d箍筋加箍筋加密,并设网片。密
113、,并设网片。l(4)分节长度根据施工、运输条件确定:)分节长度根据施工、运输条件确定:接头不多于接头不多于3个。个。预应力混凝土空心桩预应力混凝土空心桩l(1)PHC、PC管桩、空心方桩;管桩、空心方桩;l(2)连接:端板焊接、法兰连接、机械)连接:端板焊接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接;啮合连接、螺纹连接;l(3)桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、)桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩,为避免将上层水引入持力层,应心桩,为避免将上层水引入持力层,应采取防渗措施,采用微膨胀混凝土填芯采取防渗措施,采用微膨胀混凝土填芯或内壁涂柔性
114、防水材料。或内壁涂柔性防水材料。钢钢 桩桩l(1)可采用管型、)可采用管型、H型和其他异形桩;型和其他异形桩;l(2)钢桩的分段长度不宜超过)钢桩的分段长度不宜超过1215m;l(3)钢桩焊接接头采用等强度连接;)钢桩焊接接头采用等强度连接;l(4)钢桩的端部形式:)钢桩的端部形式:l钢管桩钢管桩l敞口:带加强箍,不带加强箍;敞口:带加强箍,不带加强箍;l闭口:平底,锥底闭口:平底,锥底lH型钢桩型钢桩l带端板带端板l不带端板:锥底、平底(带扩大翼、不不带端板:锥底、平底(带扩大翼、不带扩大翼)带扩大翼)l钢桩的腐蚀速率钢桩的腐蚀速率钢桩所处环境钢桩所处环境单面腐蚀率单面腐蚀率(mm/y)地面
115、以上地面以上无腐蚀性气体或腐蚀性发无腐蚀性气体或腐蚀性发挥介质挥介质0.050.1地面以下地面以下水位以上水位以上0.05水位以下水位以下0.03水位波动区水位波动区0.10.34-2 承台构造承台构造l1.柱下独立承台、条形承台梁、筏形承柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台构造尺寸台构造尺寸l桩基承台的构造,除满足抗冲切、抗剪桩基承台的构造,除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构需要外,尚切、抗弯承载力和上部结构需要外,尚应符合下列要求:应符合下列要求:l(1)独立柱下桩基承台的最小宽度不应)独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于小于500mm;l(2)边桩中心至承台边缘的距离不应小)边桩中心
116、至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外缘至承台于桩的直径或边长,且桩的外缘至承台边缘的距离不应小于边缘的距离不应小于150mm;l(3)对于条形承台梁,桩的外缘至承台)对于条形承台梁,桩的外缘至承台梁边缘的距离不应小于梁边缘的距离不应小于75mm,承台的最,承台的最小厚度不应小于小厚度不应小于400mm。l2.柱下独立承台、条形承台梁、筏形承柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台的配筋规定:台的配筋规定:l(1)柱下独立桩基承台的最小配筋率不)柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于应小于0.15。l(2)条形承台梁的纵向主筋应符合)条形承台梁的纵向主筋应符合混凝混凝土结构设计规范土结构设计
117、规范关于最小配筋率的规定。关于最小配筋率的规定。l(3)筏形承台板或箱形承台板在计算中当)筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯曲作用时,考虑到整体弯曲的仅考虑局部弯曲作用时,考虑到整体弯曲的影响,在纵、横两个方向的下层钢筋配筋率影响,在纵、横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于不宜小于0.15;上层钢筋应按计算配筋率;上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板厚度大于全部连通。当筏板厚度大于2000mm时,宜时,宜在板厚中间部位设置直径不小于在板厚中间部位设置直径不小于12mm,间,间距不大于距不大于300mm的钢筋网。的钢筋网。l3.柱下独立双桩承台:按深受弯构件的柱下独立双桩承台:按深受弯
118、构件的构造配筋;构造配筋;l4.按混凝土耐久性要求、抗渗要求的保按混凝土耐久性要求、抗渗要求的保护层厚度:承台底面钢筋的混凝土保护护层厚度:承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有混凝土垫层时,不应小于层厚度,当有混凝土垫层时,不应小于50mm;无垫层时不应小于;无垫层时不应小于70mm;此外,;此外,尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。桩与承台的连接桩与承台的连接l(1)桩嵌入承台内的长度对中等直径桩)桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于不宜小于50mm,对于大直径桩不宜小于,对于大直径桩不宜小于100mm。l(2)混凝土桩的桩顶纵向主筋与锚入承)混凝土桩的桩顶纵向
119、主筋与锚入承台内,其锚入长度不宜小于台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主倍纵向主筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的锚固长度按锚固长度按混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范确确定。定。l(3)对于大直径灌注桩,当采用一柱一)对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。柱与承台之间的连接柱与承台之间的连接l(1)对于一柱一桩基础,柱与桩直接连)对于一柱一桩基础,柱与桩直接连接时,柱纵向主筋插入桩身内长度不应接时,柱纵向主筋插入桩身内长度不应小于小于35倍纵向主筋长度。倍纵向主筋长度。l(2)对于多桩承台,柱纵向
120、主筋锚入承)对于多桩承台,柱纵向主筋锚入承台长度不应小于台长度不应小于35倍纵向主筋直径;当倍纵向主筋直径;当承台高度不满足锚固要求时,竖向锚固承台高度不满足锚固要求时,竖向锚固长度不应小于长度不应小于20倍纵向主筋长度,并向倍纵向主筋长度,并向柱轴线方向弯折。柱轴线方向弯折。柱下独立承台、条形柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台承台梁、筏形承台l(3)当有抗震设防要求时,对于一、二)当有抗震设防要求时,对于一、二级抗震等级,锚固长度应乘以级抗震等级,锚固长度应乘以1.15系数;系数;对于三级抗震等级,应乘以对于三级抗震等级,应乘以1.05系数。系数。承台和承台之间的连接、联系梁设置承台和承台之
121、间的连接、联系梁设置l(1)一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方)一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩和柱的截面直径向上设置联系梁。当桩和柱的截面直径之比大于之比大于2时,可不设联系梁。时,可不设联系梁。l(2)两桩桩基的承台,应在其短向设置)两桩桩基的承台,应在其短向设置联系梁。联系梁。l(3)有抗震设防要求的柱下桩基承台,)有抗震设防要求的柱下桩基承台,宜沿两个主轴方向设置联系梁。宜沿两个主轴方向设置联系梁。l(4)联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标)联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于高。联系梁宽度不宜小于250mm,其高度,其高度可取承台中心距的可取承台中心距的
122、1/101/15,且不宜小于,且不宜小于250mm。l(5)联系梁配筋应按计算确定,梁上下部)联系梁配筋应按计算确定,梁上下部配筋不宜小于配筋不宜小于2根直径根直径12mm钢筋;位于同钢筋;位于同一轴线上的联系梁纵筋应通长配置。一轴线上的联系梁纵筋应通长配置。承台及地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填承台及地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填l承台及地下室外墙与基坑侧壁间隙应采承台及地下室外墙与基坑侧壁间隙应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层回填夯实,轻型击实压实系数不宜分层回填夯实,轻型击实压实系数不宜小于小于0.94;也可采用素混凝土回填。;也可采用素混凝土回填。讲座(上)结束讲座(上)结束谢谢谢谢