第八章 桩基础与深基础.ppt

第8章桩基础与深基础 8 1概述 8 2桩及桩基础的分类 8 3桩的承载力 8 4桩基础设计 8 5深基础 主要内容 第8章桩基础与深基础 本章重点桩基础的分类 确定单桩轴向容许承载力的方法 桩的负摩阻力计算方法 群桩基础承载力验算方法 承台的计算方法 桩基础设计计算与验算内容 本章难点桩的负摩阻力计算方法 群桩基础承载力验算方法 承台的计算方法 8 1概述 第8章桩基础与深基础 8 1 1桩基础与深基础适用范围 桩基础 由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础 天然地基土质软弱 地基土上差下好 或地基软硬不均或地基软弱或为特殊土 高层和重要建筑 有较大偏心荷载 水平荷载 动力或周期性荷载 比如重型设备或在地震区 上部结构对不均匀沉降敏感 或受大面积底面超载 地下水位高或位于水中的构筑物基础 重要的建筑物 8 1概述 第8章桩基础与深基础 8 1 1桩基础与深基础适用范围 8 1概述 第8章桩基础与深基础 8 1 1桩基础与深基础适用范围 8 1概述 第8章桩基础与深基础 8 1 1桩基础与深基础适用范围 大直径钻孔桩 风化砂岩及粉砂岩 部分风化及不风化泥岩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 1按承载性状分类 1 摩擦型桩 2 端承型桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 2按桩的使用功能分类 1 竖向抗压桩 2 竖向抗拔桩 如高压输电塔 3 水平受荷桩 如深基坑护坡桩 4 复合受荷桩 桩承受的竖向荷载与水平荷载均较大 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 3按桩身材料分类 1 木桩 2 素混凝土 3 钢筋混凝土桩 4 钢桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 3按桩身材料分类 1 木桩 优缺点 优点 制作容易 储运方便 设备简单 造价低廉 缺点 承载力较低 不经防腐处理 使用寿命不长 2 素混凝土桩 优缺点 优点 设备简单 操作方便 节约钢材 比较经济 缺点 单桩承载力不很高 不能做抗拔桩或承受较大的弯矩 灌注桩还可能产生 缩颈 断桩 局部夹土和混凝土离析等质量事故 应采取必要的措施 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 3按桩身材料分类 3 钢筋混凝土桩 优点 单桩承载力大 预制桩不受地下水位与土质条件限制 无缩颈等质量事故 安全可靠 缺点 预制桩自重大 需运输 需大型打桩机和吊桩的吊车 若桩长不够需接桩 桩太长需截桩 费事 造价较高 4 钢桩 优点 钢桩承载力高 用作护坡桩可多次使用 缺点 费钢材 价格高 易锈蚀 采用防腐措施 如阴极保护 或在外表涂防腐层 钢管桩内壁与外界隔绝时也可减轻或避免腐蚀 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 3按桩身材料分类 5 组合材料桩 组合材料桩指用两种不同材料组合的桩 如钢管桩内填充混凝土 或上部为钢管桩 下部为混凝土等型式的组合桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 1 预制桩 1 定义 2 桩身材料分类 3 预制桩的制作 4 预制桩的沉桩方法 钢筋混凝土 钢材和木材 工厂预制 现场预制 锤击法 振动法 静力压桩法 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 离心预应力预制钢筋混凝土桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 锤击法 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 锤击法 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 振动法 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 静力压桩法 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 定义 2 灌注桩分类 1 钻孔灌注桩 2 冲孔灌注桩 长螺旋钻机 潜水钻机 回旋钻机 大直径钻机 3 沉管灌注桩 4 夯压成型灌注桩 5 钻孔孔底压浆成桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 先用机械方法取土成孔 然后清除孔底残渣土 安放钢筋笼 浇灌混凝土而形成灌注桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 先用机械方法取土成孔 然后清除孔底残渣土 安放钢筋笼 浇灌混凝土而形成灌注桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 先用机械方法取土成孔 然后清除孔底残渣土 安放钢筋笼 浇灌混凝土而形成灌注桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 先用机械方法取土成孔 然后清除孔底残渣土 安放钢筋笼 浇灌混凝土而形成灌注桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 先用机械方法取土成孔 然后清除孔底残渣土 安放钢筋笼 浇灌混凝土而形成灌注桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 桩 承台 梁 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 1 钻孔灌注桩 桩 承台 筏板基础 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 3 沉管灌注桩 沉管灌注桩的施工工艺示意图 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 2 灌注桩 3 沉管灌注桩 优点 造价低 管内无水作业桩身砼质量好 缺点 产生缩颈 夹土 断桩 因挤土效应相邻桩可能破坏 防治措施 控制拔管速度 快振慢拔 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 4按桩的施工方法分类 3扩底桩 扩底桩 8 2桩及桩基础的分类 第8章桩基础与深基础 8 2 5按成桩方法分类 根据成桩方法和成桩过程的挤土效应将桩分为三类 1 非挤土桩 钻孔灌注桩 人工挖孔桩 2 部分挤土桩 开口型钢管桩 H型钢桩 打入式预制桩 冲击成孔灌注桩 3 挤土桩 下端封闭的钢管桩 木桩 沉管灌注桩 8 2 6按桩径分类 1 小桩 d 250mm 2 普通桩 250mm d 800mm 3 大直径桩 d 800mm 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 1 单桩在竖向荷载作用下的荷载传递 在轴向荷载作用下 桩身将发生压缩变形 同时桩顶部分荷载通过桩身传递到桩底 致使桩底土层发生压缩变形 桩顶轴向位移 桩身压缩变形 桩底压缩变形 由于桩与桩周土体的紧密接触 当桩产生相对于土体向下位移时 桩侧表面受到土体向上的摩阻力 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 1 单桩在竖向荷载作用下的荷载传递 在桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中 必须不断地克服土体对桩的摩阻力 故桩身截面的轴力随深度逐渐减小 传至桩底截面的轴力为桩顶荷载减去全部桩侧摩阻力 并与桩底支承反力 即桩端阻力 大小相等 方向相反 桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体 桩顶荷载 桩侧阻力 桩端阻力 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 1 单桩在竖向荷载作用下的荷载传递 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 1 单桩在竖向荷载作用下的荷载传递 单桩受荷过程中 桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥与桩土间的变形性态有关 各自达到极限值时所需要的位移量不同 桩底阻力充分发挥所需的桩底位移值比桩侧摩阻力达到极限所需的桩身截面位移值大的多 桩底位移 砂类土d 12 d 10粘性土d 10 d 4桩侧位移 砂类土6 10mm粘性土4 6mm 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 2 单桩的破坏模式 单桩在竖向荷载作用下 其破坏模式主要取决于桩周土的抗剪强度 桩端支承情况以及桩的类型等条件 可分为 材料屈曲破坏当桩穿过极软弱土层支承在坚硬的土层或岩层上时 在轴向荷载作用下 桩如同细长杆件出现纵向挠曲破坏 桩的竖向承载力取决于桩身的材料强度 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 2 单桩的破坏模式 单桩在竖向荷载作用下 其破坏模式主要取决于桩周土的抗剪强度 桩端支承情况以及桩的类型等条件 可分为 整体剪切破坏当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层 达到强度较高的土层时 桩在轴向荷载作用下 桩底土体形成滑动面而出现整体剪切破坏 桩的竖向承载力主要取决于桩端土的支承能力 桩侧摩阻力起一部分作用 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 2 单桩的破坏模式 单桩在竖向荷载作用下 其破坏模式主要取决于桩周土的抗剪强度 桩端支承情况以及桩的类型等条件 可分为 刺入破坏当桩的入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时 桩在轴向荷载作用下将出现刺入破坏 桩的竖向承载力主要取决于桩侧摩阻力 破坏时桩顶沉降量大 一般由允许的桩顶沉降量控制 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 定义 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的最大荷载 它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力 1 对于一级建筑桩基 单桩竖向极限承载力标准值应通过现场静载荷试验确定 在同一条件下的试桩数量不宜少于总桩数的1 并不应少于3根 工程总桩数在50根以内时不应少于2根 2 对于二级建筑桩基 规范 规定 应根据静力触探 标准贯入 经验参数等估算 1 对各级建筑物的规定 3 对于三级建筑桩基 可利用承载力经验参数估算 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 2 按静载荷试验确定 试验桩 试验桩 加荷稳压部分 千斤顶反力装置 锚桩或重物 沉降观测装置 百分表或电子位移计 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 2 按静载荷试验确定 锚桩横梁反力装置 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 2 按静载荷试验确定 压重平台反力装置 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 2 按静载荷试验确定 试验方法 加载分级进行 慢速维持荷载法破坏标准 某级荷载下 桩顶沉降量为前一级荷载下沉降量的5倍 某级荷载下 桩顶沉降量大于前一级荷载下沉降量的2倍 且24h尚未达到稳定 单桩竖向极限承载力标准值Pu的确定方法 Q s曲线明显转折点法 沉降速率法 相对变形标准 s lgt法 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 2 按静载荷试验确定 参加统计的试桩 当满足其极差不超过平均值的30 可取其平均值为单桩极限承载力Pu 极差超过平均值的30 时 宜增加试桩数量 单桩竖向承载力特征值 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 例8 1条件 某工程为混凝土灌注桩 在建筑场地现场已进行3根桩的静载荷试验 377的振动沉管灌注桩 根据有关曲线确定桩的极限承载力标准值分别为590kN 605kN 620kN 要求 确定单桩竖向承载力特征值Ra 解 平均值 极差 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 3 按土的物理指标确定 一般预制桩及中小型直径灌注桩 桩侧第i层土极限侧阻力标准值 极限端承阻力标准值 端承桩 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值 例8 2条件 某建筑场地 根据工程地质勘察 有关土的物理力学性质指标见表所示 拟建建筑物为8层住宅楼 确定基础形式为混凝土灌注桩 桩管采用 377 选择黏土层作为持力层 桩尖进入持力层厚度不小于1m 桩顶的承台厚度1 0m 承台顶面距地表1 0m 桩长11m 桩的入土深度13m 土的有关物理性质指标见表 要求 确定单桩竖向承载力特征值Ra 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 1单桩竖向承载力特征值值 解 其中 由于淤泥质土e 2 09 取 黏土IL 0 25 可塑 取 则 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 4桩身材料验算 实质 压杆稳定性计算问题 但须考虑桩侧土的约束作用 相应于作用的基本组合时单桩竖向力设计值 kN 混凝土轴心抗压强度设计值 kPa 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 基桩 桩基础中的单桩 复合桩基 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础 群桩效应 群桩的承载力小于各单桩承载力之和 其沉降量大于单桩沉降量 群桩效应系数 8 3 5群桩竖向承载力 1 群桩的特点 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 1 群桩效应 端承型群桩基础 桩顶荷载基本上集中通过桩端传给桩端持力层 并近似地按某一压力扩散角向下扩散 桩端压力分布面积较小 各桩的压力叠加作用同样很小 因此 各基桩的工作性状与单桩相似 可不考虑群桩效应 即群桩效应系数 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 1 群桩效应 摩擦型群桩基础 桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传递给桩周土体 土中附加应力在压力扩散角范围内的桩端土中产生附加压力 各基桩桩端压力因邻桩扩散应力的相互重叠而增大 导致承载力不足 总沉降增加 若限制沉降量 则群桩效应系数 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 2 桩承台效应 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 2 桩承台效应 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值 不考虑地震作用时 基桩所对应的承台底净面积 承台下1 2承台宽度且不超过5m深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 2 桩承台效应 当承台底为可液化土 湿陷性土 高灵敏度软土 欠固结土 新填土时 沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时 不考虑承台效应 取 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 2 桩承台效应 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 7群桩竖向承载力 1 群桩的特点 2 桩承台效应 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值 不考虑地震作用时 地基抗震承载力调整系数 考虑地震作用时 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 1 负摩阻力的概念 1 定义 桩周土的沉降超过桩的沉降时 则桩周土产生向下摩阻力 特点 不是桩承载力的一部分 而是作为施加于桩上的外荷载 桩的承载力相对降低 沉降加大 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 1 负摩阻力的概念 2 产生负摩阻力的条件 桩基础穿越欠固结土 较厚松散填土 自重湿陷性黄土 冻土等进入相对较硬的土层时 土的自重引起地面沉降 桩侧大面积地面堆载或填土使桩周土体压密固结引起地面沉降 在软土地区 大范围地下水位下降 使桩周土的有效应力增大 因而使桩周土产生显著压缩沉降 冻土地区 由于温度升高而引起桩侧土的融陷 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 1 负摩阻力的概念 3 中性点 定义 桩截面沉降量与桩周土土层的沉降量相等的点 即桩与桩周土相对位移为零 则该处桩侧摩阻力为零 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 1 负摩阻力的概念 3 中性点 减小负摩阻力的措施 a 对桩周土进行处理 如采取预压 强夯等措施减小沉降 b 对中性点以上的桩身表面进行处理 如涂以沥青 采用双管套桩 加塑料薄膜等 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 2 单桩负摩阻力标准值 第i层土桩侧负摩阻力标准值 桩周第i层土负摩阻力系数 桩周第i层土平均竖向有效应力 由自重应力引起的桩周第i层土平均竖向有效应力 桩周土负摩阻力系数 可查表8 18 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 3 下拉荷载标准值 中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值 中性点以上桩周土层厚度加权平均重度 地下水位以下取浮重度 定义 作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 4 中性点深度 桩周沉降变形土层下限深度 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 8 3 8桩的负摩阻力 4 考虑负摩阻力基桩承载力验算 1 摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零 2 端承型基桩 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 例8 3某二级建筑物采用单桩基础 桩径d 1 2m 转钻施工 地质剖面如图 桩顶面竖向荷载设计值Nk 2600kN 试验算基桩竖向承载力是否满足要求 解 1 中性点深度 持力层为密实粗砂 2 土层的负摩阻力标准值 第一层土 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 例8 3某二级建筑物采用单桩基础 桩径d 1 2m 转钻施工 地质剖面如图 桩顶面竖向荷载设计值Nk 2600kN 试验算基桩竖向承载力是否满足要求 解 2 土层的负摩阻力标准值 第二层土 第三层土 8 3桩的承载力 第8章桩基础与深基础 解 3 下拉荷载 4 桩的承载力 5 承载力验算 不满足要求 8 3本节小结 第8章桩基础与深基础 1 单桩竖向极限承载力标准值 2 单桩竖向极限承载力设计值 3 桩身材料验算 4 群桩竖向承载力 5 桩的负摩阻力 1 按静载荷试验确定 2 按土的物理指标确定 8 3本节习题 第8章桩基础与深基础 3 桩侧负摩阻力的产生 将使桩的 A 竖向承载力增加 桩身轴力加大 B 竖向承载力减小 桩身轴力加大C 竖向承载力减小 桩身轴力减小 D 竖向承载力增加 桩身轴力减小 1 根据现场单桩竖向静荷载试验所提供的承载力为 A 承载力基本值 B 承载力特征值 C 承载力设计值 D 极限承载力标准值 2 对于群桩端桩基础的竖向承载力与各单桩的竖向承载力之和的比值 A 1 B 1 C 1 D 无法确定 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 收集设计资料 进行调查研究 场地勘察 确定持力层 综合有关情况 确定桩基础持力层 选择桩材 桩型 桩截面及尺寸 初步确定承台埋深 确定单桩承载力特征值 确定桩的数量并布桩 初步确定承台类型及尺寸 验算单桩承载力 桩身内力分析及桩身结构设计等 承台抗弯 抗剪 抗冲切及抗裂等强度计算及结构设计 绘制桩基础结构施工图及详图 编写施工设计说明 1 桩基础设计原则 力求选型恰当 经济合理 安全适用 2 设计内容及步骤 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 1选择桩的类型 1 确定桩的承载类型 2 选择桩的材料与施工方法 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 2确定桩的规格与单桩承载力 1 确定桩的规格 1 桩的长度 桩的长度主要取决于桩端持力层的选择 桩端最好进入坚硬的土层或岩层 采用嵌岩桩或端承桩 如坚硬土层埋藏很深 则采用摩擦桩 但桩端应尽量达到低压缩性 中等强度的土层上 同一建筑物应尽可能采用相同桩型的桩 桩端进入持力层的深度 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 2确定桩的规格与单桩承载力 1 确定桩的规格 1 桩的长度 桩的长度主要取决于桩端持力层的选择 桩端最好进入坚硬的土层或岩层 采用嵌岩桩或端承桩 如坚硬土层埋藏很深 则采用摩擦桩 但桩端应尽量达到低压缩性 中等强度的土层上 同一建筑物应尽可能采用相同桩型的桩 桩端进入持力层的深度 存在软弱下卧层 持力层厚度 4d 2 确定单桩竖向承载力 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 3计算桩的数量进行平面布置 1 桩的数量估算 轴心受压桩基 偏心受压桩基 2 桩的中心距 3 桩的平面布置桩的排列方式 正方形 三角形 梅花形等距布置不等距布置 桩的最小间距应符合表8 20 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 3计算桩的数量进行平面布置 3 桩的平面布置 上部荷载的中心与群桩的横截面形心重合或接近 尽可能将桩布置在靠近承台的外围部分 以增加桩基的惯性距 桩离桩承台边缘的净距不应小于d 2 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 3计算桩的数量进行平面布置 3 桩的平面布置 上部荷载的中心与群桩的横截面形心重合或接近 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 4桩基础验算 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 4桩基础验算 1 轴心竖向力作用下 2 偏心竖向力作用下 1 建筑桩基技术规范 08法 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 4桩基础验算 1 轴心竖向力作用下 2 偏心竖向力作用下 2 建筑地基基础设计规范 11法 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 例 如图所示 Fk 1200kN Hk 100kN Mk 200kN m 承台底面埋深d 1 70m 试求桩顶Nk Nkmax Nkmin 解 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 例 如图所示 桩径d 600mm Fk Gk 2500kN Myk 200kN m 试求群截面的形心 解 设桩截面面积为A 桩的x坐标自左向右依次为 2 0m 0 2m 2 2m 解 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 例 某9桩承台基础 埋深2m 桩截面0 4m 0 4m 桩长12m 承台底土层为粘性土 单桩承载力特征值Ra 550KN 其中端承力特征值114kN 承台尺寸3 2 3 2m 桩间距1 2m 承台顶上作用竖向力标准值Fk 4200KN 弯矩设计值Mk 500KN m 承台底土fak 270kPa 试计算复合基桩竖向承载力特征值和验算复合基桩竖向承载力 承台效应系数 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 解 1 复合基桩竖向承载力特征值 2 验算复合基桩竖向承载力 满足要求 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 1 承台作用 1 把多根桩联结成整体 共同承受上部荷载 2 把上部结构荷载通过桩承台传递到各根桩的顶部 3 桩承台为现浇钢筋混凝土结构 相当于一个浅基础 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 2 承台种类 分高桩承台和低桩承台 低承台桩基础 高承台桩基础 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 3 材料与施工采用钢筋混凝土材料 现场浇筑施工 混凝土强度等级不低于C15 配筋设计按计算确定 钢筋保护层厚度不小于50mm 4 承台尺寸 1 平面尺寸 依据桩的平面布置 承台每边由桩外围外伸不小于d 2 承台宽度不宜小于500mm 2 承台厚度 保证桩顶嵌入承台 防止桩的集中荷载造成承台冲切破坏 最小厚度不宜小于300mm 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 6 桩承台的内力桩承台的内力按简化计算方法确定 按 混凝土结构设计规范 进行局部受压 受冲切 受剪及受弯的强度计算 防止承台破坏 保证工程安全 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 6 桩承台的内力 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 矩形多桩承台 2 承台的受弯计算 两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 2 承台的受弯计算 等边三角形承台 通过承台形心至承台边缘正交截面范围内板带弯矩设计值 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 2 承台的受弯计算 等腰三角形承台 通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带弯矩设计值 长向桩中心距 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 3 承台板的冲切验算 方形柱下方形承台板抗冲切承载力验算 受冲切承载力截面高度影响系数 当h 800mm 取1 0 当h 2000mm 取0 9 其间按线性内插法取用 冲跨比 当 1 0时 取 1 0 冲切破坏锥体底面范围内各桩的竖向净反力设计值之和 不计承台及其以上填土自重 作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值 冲切破坏锥体一半有效高度处的周长 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 3 承台板的冲切验算 矩形柱下矩形承台板抗冲切承载力验算 X方向柱边离桩边的水平距离 y方向柱边离桩边的水平距离 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 角桩对承台的冲切验算 从承台底面角桩内边缘引45 冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离 当柱或承台变阶处位于该45 冲切线以内时 则取由柱边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切破坏的锥线 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 4 承台斜截面抗剪强度验算 计算截面剪跨比 当 3 0时 取 3 0 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 8 4 5桩承台设计 4 承台斜截面抗剪强度验算 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 例试设计一柱下钢筋混凝土预制桩基础 已知柱截面400 600mm 作用于基础顶面的荷载为 相应于荷载效应的标准组合竖向力Fk 2500kN 弯矩Mk 350kN m 水平荷载Hk 40kN 基础顶面距设计地面0 5m 承台底面埋深d 1 70m Fk 2500kN Mk 350kN m Hk 40kN 1 7m 2 0m 4 5m 1 5m 杂填土 粉质粘土 粘土 中砂 8 4桩基础设计 第8章桩基础与深基础 解