桩基础与深基础(工管)ppt课件

1、第八章 桩根底与深根底 适用范围适用范围、浅层差，深层较好的地基、荷载大、动力荷载、重要建筑物或上部构造对根底的不均匀沉 降敏感、地下水位或地表水位较高，排水困难、大面积荷载的建筑物或软土上活荷载较大的 筒仓、油库 桩基设计原那么桩基设计原那么?桩基规范桩基规范?规定，建筑桩基采用以概率实际规定，建筑桩基采用以概率实际为根底的极限形状设计法，并按极限形状为根底的极限形状设计法，并按极限形状表达式计算，且桩基的极限形状分为两类：表达式计算，且桩基的极限形状分为两类： 1承载力极限形状承载力极限形状 2 正常运用极限形状正常运用极限形状 1、建筑桩基平安等级、建筑桩基平安等级 平安等级平安等级破坏

2、后果破坏后果建筑物类型建筑物类型一级一级很严重很严重重要的工业与民用建筑物；对桩重要的工业与民用建筑物；对桩基变形有特殊要求的工业建筑基变形有特殊要求的工业建筑二级二级严重严重一般的工业与民用建筑物一般的工业与民用建筑物三级三级不严重不严重次要的建筑物次要的建筑物2、计算和验算要求以及效应组合、计算和验算要求以及效应组合 一切桩基均应进展承载才干极限形状计算一切桩基均应进展承载才干极限形状计算 有些桩基尚应进展变形验算有些桩基尚应进展变形验算 对不允许呈现裂痕或需限制裂痕宽度的砼桩身对不允许呈现裂痕或需限制裂痕宽度的砼桩身和承台还应进展抗裂或裂痕宽度验算应根据运和承台还应进展抗裂或裂痕宽度验算

3、应根据运用要求和裂痕控制等级，分别采用作用效应的短用要求和裂痕控制等级，分别采用作用效应的短期效应组合或短期效应组合思索长期荷载的影响期效应组合或短期效应组合思索长期荷载的影响8.2 桩的类型桩的类型一、一、 按桩承载性状分类按桩承载性状分类 1、端承桩、端承桩 在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由要由 桩端阻力接受，桩侧阻力相对于桩端阻力忽略桩端阻力接受，桩侧阻力相对于桩端阻力忽略不计。不计。 按端阻力分担荷载的比例可分为：按端阻力分担荷载的比例可分为： 端承桩端承桩 摩擦端承桩摩擦端承桩 2、 摩擦桩摩擦桩桩未到达巩固土层或岩层。桩未到达巩固土层

4、或岩层。 按桩侧阻力分担荷载的比例可分为：按桩侧阻力分担荷载的比例可分为： 摩擦桩：桩顶荷载绝大部分由桩侧阻力接受摩擦桩：桩顶荷载绝大部分由桩侧阻力接受 端承摩擦桩：桩顶荷载主要由桩侧阻力接受端承摩擦桩：桩顶荷载主要由桩侧阻力接受二、二、 按桩身体料分类按桩身体料分类 砼桩砼桩 钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩 钢桩钢桩 组合资料桩组合资料桩 石桩石桩 木桩木桩三、按桩的施工方法分类：预制桩三、按桩的施工方法分类：预制桩 or 灌灌注桩注桩 预制桩：在工厂预制桩：在工厂12m或工地或工地0.8m桩单桩竖向极限承载力规范桩单桩竖向极限承载力规范值值 ppkisikppkskukAqlquQQQSKQPK

5、QppkpsisiksippkskukAqlquQQQ对于砼护壁的大直径挖孔灌注桩，计算单桩竖对于砼护壁的大直径挖孔灌注桩，计算单桩竖向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。 *大直径桩的桩底持力层普通都呈渐进破坏，大直径桩的桩底持力层普通都呈渐进破坏，Qs曲线呈缓变型，单桩的承载力经常以沉降曲线呈缓变型，单桩的承载力经常以沉降控制，极限端阻力和侧阻力随桩径的增大而控制，极限端阻力和侧阻力随桩径的增大而减小。故要进展修正。减小。故要进展修正。 8.3.2 单桩竖向承载力设计值对于桩数少于对于桩数少于3的情况：的情况： 基桩的竖向承载力设计值：基桩的竖向承载力设计

6、值： 据静载实验确定单桩竖向极限承载力时，据静载实验确定单桩竖向极限承载力时， 基桩的竖向承载力设计值：基桩的竖向承载力设计值： 式中，式中， ， ， - 单桩总极限侧阻力，端阻力，竖向极限承载力规范单桩总极限侧阻力，端阻力，竖向极限承载力规范值值 - 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、桩侧阻端分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、桩侧阻端阻阻综合抗力分项系数，按表综合抗力分项系数，按表8.9采用。留意分项系数取值一样是由于实验资料较少，理采用。留意分项系数取值一样是由于实验资料较少，理论上应该不一样。论上应该不一样。 skQPPKSSKQQRspukQRpkQukQspp

7、s、8.3.3 桩的抗拔承载力桩的抗拔承载力 挺拔建筑物桩基、接受浮力的根底、接受程度力的桩结挺拔建筑物桩基、接受浮力的根底、接受程度力的桩结构，桩侧部分或全部接受上拔力，须验算桩的抗拔承载力。构，桩侧部分或全部接受上拔力，须验算桩的抗拔承载力。 桩的抗拔承载力主要取决于桩身体料强度及桩与土之间的桩的抗拔承载力主要取决于桩身体料强度及桩与土之间的抗拔侧阻力和桩身自重。抗拔侧阻力和桩身自重。 规范规定，对于二、三级建筑物估算单桩抗拔极限承载力规范规定，对于二、三级建筑物估算单桩抗拔极限承载力单桩抗拔承载力规范值：单桩抗拔承载力规范值： 8.13单桩抗拔承载力设计值单桩抗拔承载力设计值 8.14“

8、桩基规范桩基规范 8.16 N基桩上拔力设计值；基桩上拔力设计值；Gp基桩自重设计值。基桩自重设计值。WlquKTisiipd9 . 01psKGUN0iisikikluqU8.3.4 单桩程度承载力程度荷载种类：风荷载、地震荷载、土压力、水压力程度荷载种类：风荷载、地震荷载、土压力、水压力 和上部传来程度力等。和上部传来程度力等。 破坏形状：程度力作用下，桩身产生裂痕以致断裂或土体破坏形状：程度力作用下，桩身产生裂痕以致断裂或土体 明显开裂和隆起，桩的程度位移超越允许值，桩明显开裂和隆起，桩的程度位移超越允许值，桩 基达破坏形状。基达破坏形状。影响承载力的要素：桩的截面尺寸、刚度、资料强度、

9、影响承载力的要素：桩的截面尺寸、刚度、资料强度、 桩顶嵌固程度、桩侧地基土的性质、桩的入土深桩顶嵌固程度、桩侧地基土的性质、桩的入土深 度、桩的程度位移允许值、桩的间距等。度、桩的程度位移允许值、桩的间距等。 确定程度承载力的方法：1、程度静载荷实验2、实际计算据桩顶程度位移或资料强度、抗裂 度等8.3.5 桩身体料验算 施工时起吊、运输；施工时起吊、运输；思索三方面思索三方面 沉桩时动荷载作用；沉桩时动荷载作用； 桩身体料桩身体料 按轴心受压杆件，确定桩身承载力按轴心受压杆件，确定桩身承载力 钢筋砼桩钢筋砼桩 砼构件的弯曲稳定系数，低承台桩为砼构件的弯曲稳定系数，低承台桩为1.0 桩的任务条

10、件工艺系数桩的任务条件工艺系数 0.60.75)(syccAfAfRc综述：综述：一级桩基一级桩基_静载结合静力触探、标贯等原位实验静载结合静力触探、标贯等原位实验 确定确定二级桩基二级桩基_静力触探、标贯、阅历参数等估算，静力触探、标贯、阅历参数等估算， 参照周围试桩阅历综合确定参照周围试桩阅历综合确定三级桩基三级桩基_无实验资料，可用阅历参数估算无实验资料，可用阅历参数估算按“地基规范02年计算8.3.6 单桩竖向承载力特征值普通规定按静载实验确定 8.18 Ru单桩竖向极限承载力；Ra单桩竖向承载力特征值。3. 按公式确定 8.19KRRuappaisiapaAqlquR8.3.7 群桩

11、竖向承载力 竖向荷载下的群桩根底，各桩的承载力发扬和沉降竖向荷载下的群桩根底，各桩的承载力发扬和沉降常与一样情况下的单桩有显著的差别。常与一样情况下的单桩有显著的差别。 群桩效应：群桩根底受荷载后，由于桩、土、承台群桩效应：群桩根底受荷载后，由于桩、土、承台的相互作用，使桩侧阻力、桩端阻力的相互作用，使桩侧阻力、桩端阻力 、沉降等性状、沉降等性状发生变化而与单桩有所不同。发生变化而与单桩有所不同。 端承桩或桩数不超越三根的非端承桩基，各桩相互端承桩或桩数不超越三根的非端承桩基，各桩相互影响小，群桩承载力等于全部单桩承载力之和影响小，群桩承载力等于全部单桩承载力之和, 群桩的群桩的沉沉降也与单桩

12、根本一样降也与单桩根本一样不思索群桩效应不思索群桩效应 对于承台底桩数超越对于承台底桩数超越3根的非端承桩基要思索桩、根的非端承桩基要思索桩、土、承台的相互作用土、承台的相互作用思索群桩效应思索群桩效应1、复合基桩或基桩的竖向承载力设计值 2、根据静载实验确定单桩竖向极限承载力设计值式中，s，p，c 和sp 分别为侧阻,端阻,承台底土阻力和侧阻端阻群桩效应系数; Qck为复合基桩的承台底地基土的总极限阻力规范值， 其他符号同于不思索群桩效应的公式。cckcppkpssksQQQRnAqQQQRcckckcckcspuksp8.3.8 桩侧负摩阻力 负摩阻力负摩阻力:桩周土相对于桩向下位移，桩相

13、对于桩侧的土上抬，桩周土相对于桩向下位移，桩相对于桩侧的土上抬， 桩侧产生向下的摩阻力。桩侧产生向下的摩阻力。负摩阻力仅存在于桩周土相对于桩下沉的范围内。负摩阻力仅存在于桩周土相对于桩下沉的范围内。中性点的概念？中性点的概念？1、发生负摩阻力的情况：、发生负摩阻力的情况： 桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；对较硬土层；桩周存在脆弱土层，临近桩侧地面接受部分较大的长期荷载，桩周存在脆弱土层，临近桩侧地面接受部分较大的长期荷载，或地面大面积堆载包括填土；或地面大面积堆载包括填土；由于降低地下水位，使桩周土中有效应

14、力增大，并产生显著紧由于降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显著紧缩沉降。缩沉降。 8.4 8.4 桩根底的设计桩根底的设计一、调查研讨、搜集资料一、调查研讨、搜集资料、建筑物上部构造的类型、平面尺寸、构造及运用要求；、建筑物上部构造的类型、平面尺寸、构造及运用要求；、上部构造传来的荷载及其性质；、上部构造传来的荷载及其性质；、工程地质勘察资料必需在提收工程地质勘察义务时，、工程地质勘察资料必需在提收工程地质勘察义务时， 阐明拟用的桩基方案；阐明拟用的桩基方案；、当地建筑资料供应情况；、当地建筑资料供应情况；、当地施工条件，包括沉桩机具、施工方法及施工质量；、当地施工条件，包括沉桩机具

15、、施工方法及施工质量；、施工现场及周围情况，交通和施工机械进出场地条件，、施工现场及周围情况，交通和施工机械进出场地条件， 周围能否有对振动敏感的建筑物；周围能否有对振动敏感的建筑物；、当地及现场周围建筑根底设计及施工的阅历教训。、当地及现场周围建筑根底设计及施工的阅历教训。 二、确定桩的规格与单桩竖向承载力1、桩材：、桩材： 主要运用砼和钢筋。主要运用砼和钢筋。 砼砼: 预制桩预制桩 C30 预应力桩预应力桩 C40 灌注桩灌注桩 C20 水下灌注时水下灌注时C20 钢筋钢筋: 、级级2、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm，主筋伸入，主筋伸入承台的锚固长度承台

16、的锚固长度: 级钢级钢30d，、级级35d。3、桩型：包括种类、断面尺寸、桩长、桩型：包括种类、断面尺寸、桩长 需作详细的技术经济比较，才干作出决议。需作详细的技术经济比较，才干作出决议。 4、持力层： 选择坚实土层和岩层，其次为中等强度土层，否那么重选桩规格。防止在同一构造体系下采用不同型式的桩基。 中等强度土层：中密以上砂层或中等紧缩性的普通粘性土 在层厚较大的高灵敏度流塑粘土中，不宜采用桩距小而桩数多的打入式桩，应该采用承载力高而桩数少的大直径桩。5、桩端进入持力层深度 桩端全断面进入持力层深度：宜13d 当硬持力层较厚且施工条件答应时，桩端全断面进入持力层的深度宜到达桩端阻力的临界深度

17、。桩端阻力的临界深度-指桩端阻力随桩端进入持力层的深度添加而添加的界限深度。 桩长桩长=桩顶嵌入承台尺寸桩顶嵌入承台尺寸+初定桩长初定桩长+桩尖桩尖 摩擦桩的长与持力层、承载力和沉降量有关。摩擦桩的长与持力层、承载力和沉降量有关。 确定持力层确定持力层桩长初定桩长初定选型选型截面尺截面尺寸寸承台底标高初定承台底标高初定确定桩长确定桩长 确定单桩竖向承载力确定单桩竖向承载力三、确定桩数及布置桩位1、确定桩数中心受压时偏心受压时 RGFn2 . 11 . 1RGFn2、桩位的布置 尽能够使上部荷载根本组合的中心与群桩横截面重心重合，弯距M较大时加密外围桩。桩的中心距不宜小于?规范?规定的最小中心距

18、表8-20，要求摩擦型桩中心距不宜小于3d，扩底灌注桩不宜小于1.5倍桩扩展头直径，当D大于2m时，桩端净距不宜小于1m。桩可布置成方形、梅花形、条形根底下单排或双排布置。 四、桩根底验算 1、单桩承载力验算：单桩所受的力应小于允许值。 1按桩基规范JGJ 94-94的方法 2按地基规范GB20007-2002的方法2、桩基沉降计算 : 在某些情况下，必需验算。 S S 1、单桩承载力验算：单桩受力应小于允许值。 1按桩基规范JGJ 94-94的方法 1中心荷载作用 8.37 2偏心荷载作用 8.38 2按地基规范GB20007-2002的方法 1中心荷载作用 8.39 2偏心荷载作用 8.4

19、0RnGFN0kkkkRnGFQ五、承台的设计 1、承台的构造要求、承台的构造要求承台平面外形：根据上部构造要求和桩布置方式决承台平面外形：根据上部构造要求和桩布置方式决议。议。常见外形：矩形、三角形、多边形、圆形、环形及常见外形：矩形、三角形、多边形、圆形、环形及条形条形 假设发生桩基补桩那么承台方式怪假设发生桩基补桩那么承台方式怪异。异。横截面：锥形和阶梯形横截面：锥形和阶梯形底板厚度底板厚度 300mm承台宽度承台宽度 500mm2、承台厚度确实定 承台厚度由冲切和剪切条件确定。先冲切计算，后剪切验算。 柱边冲切计算位置 承台变阶处 角桩柱对承台的冲切：柱对承台的冲切： F 作用在柱墙底的竖向承载力设计值作用在柱墙底的竖向承载力设计值 冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力不计承冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力不计承台和承台上土的重力设计值之和。台和承台上土的重力设计值之和。 对于圆柱和圆桩，计算时应将截面换算成方柱对于圆柱和圆桩，