复习的重点桩基工程PPT课件

1 复习的重点 2012年11月 蒋建平 2 3 主要内容 1概述2桩基础的施工3竖向荷载作用下单桩的工作性能4单桩竖向承载力的确定5桩的水平承载力确定6群桩基础计算7桩基础的设计 4 1概述 1 1 桩基础的应用及分类 1 浅基础 人工地基 桩基础 改变上部结构 桩基础历史悠久桩基础的优点桩基础在多种工程中承受复杂荷载桩基础发展迅速 软土层 承台 桩 5 桩的定义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 的具有一定刚度和抗弯能力的传力杆件 桩的横截面尺寸比长度小得多 桩的性质随桩身材料 制桩方法和桩的截面大小而异 有很大的适应性 6 桩 桩基的区别桩 指插入土中的传力杆件 桩基 指桩和桩周土组成的复合体 桩基与土的相互作用 是不对的 应是 桩 或桩基础 与土的相互作用 7 桩的特点 1 桩可以用各种材料制成 例如木材 钢材 混凝土或它们的组合 桩可以现场或工厂预制 也可以在地基土中开孔直接浇筑 桩顶可以做成专门的钢帽 也可伸出钢筋以便与基础承台连接 桩身通常是柱形 但也可以是锥形 8 桩的特点 2 桩表面一般是平直的 也可以做成槽形或螺旋形 桩的断面形状常为圆形 环形 方形 也有矩形 多边形 三角形或H形等异形断面 桩端可以做成锥尖形 或平底的 也可能扩大成球台形 或梨形的 9 桩基础的作用 1 桩支承于坚硬的 基岩 密实的卵砾石层 或较硬的 硬塑粘性土 中密砂等 持力层 具有较高的竖向单桩承载力或群桩承载力 2 桩基具有很大的竖向单桩刚度 端承桩 或群桩刚度 摩擦桩 在自重或相邻荷载影响下 不产生过大的不均匀沉降 并确保建筑物的倾斜不超过允许范围 10 3 凭借较大的单桩侧向刚度 大直径桩 或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力 抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载 保证建筑物的抗倾覆稳定性 4 桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩 在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下 桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力 从而确保建筑的稳定 且不产生过大的沉陷与倾斜 11 12 13 14 15 16 17 3 按设置效应分 是否挤土 挤土桩 打入或压入 预制桩或沉管灌注桩 挤土使土密实 但打入有噪声 挤土会发生漂桩 还会破坏周边设施 非挤土桩 钻 挖孔桩 桩长 桩径可较大 可穿越硬土层 无挤密效果 但有些土 饱和软粘土 本不可挤密 部分挤土桩 钻小口径孔 再打入 或钢管 砼管桩 18 打入桩有较大的振动和噪声 在城市建筑密集地区施工 须考虑对环境的影响 19 灌注桩的施工方法是用钻 冲 孔机具在土中钻进 边破碎土体边出土渣而成孔 然后在孔内放入钢筋骨架 灌注混凝土而形成的桩 为了顺利成孔 成桩 需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁 提高孔内泥浆水的水位 灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法 20 钻孔灌注桩的施工设备简单 操作尚方便 但由于泥浆的排放处理 在城市中的应用有时会受到一定的限制 21 预制桩的施工方法是将各种预先制好的桩 主要是钢筋混凝土或预应力混凝土实心桩或管桩 也有钢桩或木桩 以不同的沉桩方式 设备 沉入地基内达到所需要的深度 22 打入桩一般适用于桩径较小 一般直径在0 6m以下 但国内最大管桩直径已达lm 地基土质为可塑状粘性土 砂性土 粉土 细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况 桩在轴向压力荷载作用下 桩顶沉降 桩身弹性压缩 桩底土层压缩 桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土间的变形性态有关 并各自达到极限值时所需要的位移量是不相同的 灌注桩包括人工挖孔灌注桩 非挤土 机械钻孔灌注桩 非挤土 沉管灌注桩等 部分挤土 灌注桩中有人工挖孔灌注桩和机械钻孔灌注桩 26 4 按荷载传递方式分 桩顶极限荷载绝大部分由桩侧阻力承受 桩端阻力很小可忽略不计 桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受 桩侧阻力分担的荷载大于桩端阻力 桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承受 桩侧阻力很小可忽略不计 桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受 桩端阻力分担的荷载大于桩侧阻力 预制桩的施工方法是将各种预先制好的桩 主要是钢筋混凝土或预应力混凝土实心桩或管桩 也有钢桩或木桩 以不同的沉桩方式 设备 沉入地基内达到所需要的深度 打入桩一般适用于桩径较小 一般直径在0 6m以下 但国内最大管桩直径已达lm 地基土质为可塑状粘性土 砂性土 粉土 细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况 群桩效应系数 摩擦型群桩基础当桩数较多 桩距较小时 此时群桩中各桩的工作状态与单桩的显著不同 其承载力小于各单桩承载力之和 沉降量大于单桩沉降量 这种现象叫群桩效应 36 摩擦桩和端承桩的群桩效应系数的区别 摩擦型群桩基础 1 桩数少 桩距较大时 压力不相互重叠 群桩承载力 各单桩承载力之和 群桩沉降量与单桩基本相同 可认为不存在群桩效应 2 桩数较多 桩距较小时 各桩传来的压力相互重叠 桩端处压力比单桩时大得多 压缩土层厚度也比单桩要深 群桩承载力 各单桩承载力之总和 沉降量 单桩的沉降量 即群桩效应 群桩效应系数端承型群桩基础 各基桩的工作性状与单桩基本一致 1 桩的变形很小 桩间土基本不承受荷载 群桩承载力 单桩的承载力之和 2 群桩的沉降量与单桩基本相同 即不存在群桩效应 群桩效应系数 桩基础的变刚度调平设计 变刚度调平概念设计旨在通过在台下下不均匀布桩 减小差异变形 降低承台