建筑课件 桩基础

1 桩基础 1概述2桩的类型3桩的竖向承载力4桩基础沉降计算5桩的负摩擦问题6桩的水平承载力7桩的平面布置原则8桩承台设计9桩基础设计步骤 2 1概述 如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求 而又不宜采取地基处理措施时 就需要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案 桩基础是应用最为广泛的一类深基础 3 桩基础 是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成 承台把桩联结起来并承受上部结构的荷载 然后通过桩传递到地基中去 桩是垂直或微斜埋置于土中的受力杆件 它的横截面尺寸比长度小得多 其作用是将上部结构的荷载传递给土层或岩层 4 桩基础通常作为荷载较大的建筑物基础 其具有承载力高 稳定性好 沉降量小而均匀 能承受一定的水平和上拔力 便于机械化施工 适应性强以及抗震性能良好等突出特点 桩基础的特点 5 桩基础的分类 低承台桩基础 高承台桩基础 6 桩基础的适用性 1 天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物 2 天然地基承载力基本满足要求 但沉降量过大 需利用桩基减少沉降的建筑物 3 重型工业厂房和荷载很大的建筑物4 软弱地基或某些特殊土上的永久建筑物 5 作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础 或需要以桩承受水平力或上拔力的其它情况 6 需要减少其振动影响的动力机械基础 或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施 7 地基土可能被水冲刷的桥梁基础 8 需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础 7 桩基设计时应满足的基本条件 桩基设计原则 1 强度条件 单桩承受的竖向荷载不宜超过单桩竖向承载力特征值 2 变形条件 桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值 3 对位于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算 8 桩基设计的基本内容1 桩的类型和几何尺寸的选择2 单桩竖向 和水平方向 承载力的确定3 确定桩的数量 间距和平面布置4 桩基承载力和沉降验算5 桩身结构设计6 承台设计7 绘制桩基施工图 9 2桩的类型 一 按桩的使用功能分类1 竖向抗压桩主要承受竖向下压荷载 简称竖向荷载 的桩 应进行竖向承载力计算 必要时还需计算桩基沉降 验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载 10 2 竖向抗拔桩主要承受竖向上拔荷载的桩 应进行桩身强度和抗裂计算以及抗拔承载力验算 3 水平受荷桩主要承受水平荷载的桩 应进行桩身强度和抗裂验算以及水平承载力和位移验算 11 复合受荷桩承受竖向 水平荷载均较大的桩 应按竖向抗压 或抗拔 桩及水平受荷桩的要求进行验算 12 二 按桩承载性能分类 1 摩擦桩当软土层很厚 桩端达不到坚硬土层或岩层上时 则桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承 桩尖处土层反力很小 可忽略不计 13 2 端承桩 桩穿过软弱土层 桩端支承在坚硬土层或岩层上时 则桩顶极限荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力来支承 桩侧摩擦力很小 可以忽略不计 根据其嵌入深度 又可化为端承桩和嵌岩桩两类 14 3 摩擦端承桩桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担 但主要由桩端阻力承受 端承摩擦桩桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担 但主要由桩侧阻力承受 15 三 按施工方法分类 据桩的施工方法不同 主要可分为预制桩和灌注桩两大类 一 预制桩 在工厂或工地预先将桩身制作好 待就位后用打入或射水法将桩送入土中 1 混凝土预制桩2 钢桩 钢桩主要有钢管桩 H型钢桩和钢板桩3 木桩 16 管桩可以采用锤击法 也可以采用静压法 锤击法强度较高 静压法没有噪音 吊桩 长度 现场预制桩25 30m 工厂预制桩12m以下 预制桩尺寸 300 500mm 17 管桩一般的尺寸有6 13米 这个吊臂必须比管桩长 18 静力压桩机 19 管桩里面有纵筋和箍筋 配筋主要受起吊 运输 吊立和沉桩等各阶段的应力控制 因此用钢量较大 20 在桩底部 采用桩头板 钢板不能太薄 21 震动打桩机 震动桩体 将其打穿土层 板桩压力机 22 板桩压力机施工现场 23 H型钢桩的桩靴 24 二 灌注桩 a 就位 b 沉管 c 浇灌混凝土 d 边拔管 边振动 e 安放钢筋笼 f 成桩 1 沉管灌注桩 用机械或人工在现场开孔 就地浇筑混凝土而形成的桩 直径 300 500mm 长度 20m以内 25 静压沉管扩底桩机 26 顶压式液力静压沉管扩底桩机施工流程 27 2 钻 冲 磨 孔灌注桩 钻孔灌注桩施工程序 28 泥浆护壁成孔灌注桩 29 等待吊装的钢筋笼 30 3 挖孔桩 人工挖孔桩示例 31 挖孔桩直径0 8m以上 长度限制在30m以内 32 我国常用灌注桩的适用范围 33 四 按设置效应分类1 非挤土桩包括干作业挖孔桩 泥浆护壁钻 冲 孔桩 套管护壁灌注桩等 这类在成桩过程中基本对桩相邻土不产生挤土效应的桩 称为非挤土桩 其设备噪音较挤土桩小 而废泥浆 弃土运输等可能会对周围环境造成影响 34 2 部分挤土桩当挤土桩无法施工时 可采用预钻小孔后打较大尺寸预制或灌注桩的施工方法 也可打入敞口桩 3 挤土桩挤土桩除施工噪音较大外 不存在泥浆及弃土污染问题 当施工质量好 方法得当时 其单方混凝土材料所提供的承载力较非挤土桩及部分挤土桩高 35 预制桩粘性土触变性1 挤土桩沉管灌注桩无粘性土2 部分挤土桩 小量挤土桩 开口钢管桩力学指标取原状土的H型钢桩开口的预应力钢筋混凝土桩3 非挤土桩预钻孔的钢筋混凝土桩钻 挖 冲孔 灌注桩 36 五 按成桩方法分类 按照成桩的方法和工艺 桩基础可分为 1 打入桩 将预制好的桩体用击打或振动的方法打入地下成桩 2 灌注桩 先成孔后浇筑混凝土 3 静压桩 利用机械以强力将预制桩压入到设计位置 37 六 按桩径大小分类 按照桩径大小 桩基础可分为 1 小桩 d 25