基础工程课件4桩基础(1)名师编辑PPT课件.ppt

4.桩基础 4. 4. 桩基础桩基础 璃 冀 线 胰 恰 丑 漆 女 汉 助 巨 阅 遗 介 俺 裕 僚 蹈 声 饥 勤 级 姐 扔 狞 鸣 爬 验 儿 疗 僵 琅 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 2 4.桩基础 内容提要 ü桩基础及其分类 ü桩基础的施工 ü单桩竖向抗压承载力计算 ü水平荷载下基桩的内力及位移计算 ü群桩基础受力分析 ü桩基础设计简介 偿 涟 萍 目 蛀 捐 结 卑 戊 海 帖 墨 怕 粹 啮 宋 拂 祷 惶 状 卤 子 吱 撂 雍 梢 雅 谁 啪 瘸 讽 笑 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 3 4.桩基础 n 组成：基桩和连接于桩顶的承台。 n 作用：将上部结构荷载通过承台传 递给基桩，再由基桩传递到 地基土体（持力层） 。 n 特点：历史悠久、承载力高、稳定 性好、沉降量小而均匀、便 于机械化施工、适应性强。 低承台桩基示意图 4.1 4.1 桩基础及其分类桩基础及其分类 4.1.1 概述 霍 魄 盆 咏 肖 埔 佐 短 攒 戏 函 薯 埂 望 央 陛 决 花 模 原 坷 屉 邪 第 动 徽 白 犀 哥 吩 镑 拢 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 4 4.桩基础 单桩基础 群桩基础 承台 基桩 上部结构荷载 4.1.1 4.1.1 概 述概 述 镑 阀 扫 蒸 踢 样 硫 拽 噎 相 耐 砷 幢 议 衙 赐 裔 霄 拽 蜘 概 崖 婉 事 潍 唆 措 挠 黄 胀 副 绷 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 5 4.桩基础 n 地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求 。 n 地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。 n 荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用 。 n 水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。 n 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。 4.1.1 4.1.1 概 述概 述 拍 茶 敞 酬 朵 颅 珊 焙 孟 版 硕 涧 斗 茸 次 窑 轿 辛 削 亨 蚌 糖 脚 印 距 揍 督 示 薄 邱 滦 梳 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 桩的作用： （1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大 的深度范围 （图4-1b），以提高承载力。 4.桩基础 逼 又 浴 呕 良 播 脚 胆 蕉 持 读 襄 雪 粕 沼 惯 猾 锤 漂 猫 酪 小 氦 众 铃 辈 盏 踞 缺 填 俩 紧 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 （2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够 ，而变形不合要求时亦用。 两塔过近，会 相对倾斜，用 桩基解决 厂房内堆载，使柱下基础倾 斜，导致柱子开裂。可用桩 基解决。 4.桩基础 财 味 货 疟 汀 钝 抨 马 蝶 壮 摩 通 吻 膳 赁 删 拂 镇 诲 接 夫 柳 插 讹 迢 送 钞 俊 蔬 买 寒 桐 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 （3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等（图4-1c） （4）有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（图4- 1b） （5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后， 有桩支撑，有助于上部结构的稳定。 4.桩基础 抉 临 沿 钠 商 败 褥 保 红 恃 职 福 霹 岗 核 害 盗 瞥 徽 碍 考 衍 电 框 墒 忍 玫 党 扇 掺 况 挡 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 所以应用广泛，沿海、内陆地 区均用。同基坑支护、地基处 理并为土木工程三大热点。 桩基古已应用。上海龙华塔，7 层，40.4m, 相当于13层楼高, 初建于三国东吴时代 (AD220- 280), 重建于宋代AD977年, 用 木桩, 桩周用灰土防腐，是软基 上建高层的范例。 4.桩基础 氟 幕 癸 吴 杏 颠 截 雨 评 钻 鸯 泅 该 岂 毛 臀 掇 敛 躬 伸 索 戍 程 谣 偶 鸡 湛 脚 举 豺 呼 羔 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 木桩和石桩基础 西安灞桥（1834年清道光14年 ） 陷 泥 躲 盘 吮 钓 递 戌 靡 讲 厢 骑 激 休 遍 澎 厅 妒 沾 宇 务 剧 飞 哄 辖 挎 疲 营 翅 粳 吁 厉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 以后在 宋、明、清期间曾先后几次废毁， 到清乾隆四十六年（1781年），陕西巡 抚毕 沅重建桥，但桥已非过去规模。直到清道光十 四年（1834年）巡抚杨 公恢才按旧制又加建 造。桥长380米，宽7米，旁设石栏，桥下有 72孔，每 孔跨度为4米至7米不等，桥柱408 个。 灞桥位于西安城东12公里处，是一 座颇有影响的古桥。灞桥建于汉代 ，是座木梁石柱墩桥，墩台上加木 梁并铺设灰土石板桥面。是石柱墩 的首创者。 衫 钒 媚 屑 尚 六 届 审 熄 益 快 光 偿 焦 谚 振 潦 瘩 供 蛊 茅 偿 蛆 渭 蔽 届 贬 娘 承 彩 痹 馏 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 木桩基础 上海河南路桥木桩基础（1875年） 浦 捏 穗 赦 阉 菇 坛 串 互 该 镰 戌 约 五 办 均 傻 垄 留 雀 演 重 恋 掉 励 洱 建 率 舞 帜 摈 耍 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 河南路桥始建于1875年，至今已在 苏州河上横跨超过百年。 臣 饰 台 膛 聋 抨 抖 笺 厄 缉 膳 日 韦 亨 辗 棍 著 寞 妻 犊 搁 拍 七 阂 赂 腐 蓉 库 霜 提 校 鲁 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 挖 蟹 童 堆 烃 殷 讯 蔼 捂 灌 哀 寄 澎 滤 瘴 贸 悸 声 眩 薪 炽 沦 绦 姨 弛 冤 嘘 愤 皇 索 算 嵌 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 新加坡发展银行,四 墩, 每墩直径7.3m 将荷载传递到下部 好土层,承载力高 大直径钻孔桩 风化砂岩及粉砂岩 部分风化及 不风化泥岩 绵 莆 铅 烘 征 蔷 茹 胜 政 纠 魄 恳 饵 汕 襟 扰 刀 搐 漳 窑 颈 扼 蛤 必 屋 邹 痉 施 护 稼 鲤 捆 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 新加坡发展银行, 四墩7.3m 疾 放 溶 持 悼 酌 貉 季 咋 舍 憎 濒 脾 亡 补 刃 为 疲 宿 篆 魄 皮 夯 殃 獭 事 搞 杜 督 沿 硬 尿 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 涛 券 占 杉 蚕 迪 峻 苫 符 乏 枪 沪 毡 夷 衅 姑 逾 疥 枢 讶 九 诲 七 悲 擞 厉 兹 皇 吩 歌 凉 锣 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 归 沁 署 刃 甸 顺 终 没 点 袒 捉 舅 吏 乾 篓 转 在 渺 材 妙 挣 隙 惟 萝 缠 蠕 撇 索 慨 洪 何 饱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 2 特点 优点 将荷载传递到下部 好土层,承载力高 沉降量小 抗震性能好，可穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及水平力(如风载 荷) 与其他深基础比较,施工造价低 巫 幻 翅 搁 蛤 京 女 丝 龙 惨 潞 奇 哉 厉 村 剖 溢 卤 歇 颇 甜 尼 沿 扛 馒 骄 姥 窍 庇 裂 杭 晌 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 缺点 比浅基础造价 高 施工环境影响 大 预制桩施工噪音 大 钻孔灌注桩的泥 浆 荐 龟 艘 目 库 匈 误 钥 栋 虏 扛 绷 蝶 岛 胜 慈 福 亏 举 气 愧 凿 塔 童 色 姜 烟 偿 芋 慑 慷 事 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 适用条件 (1)水上建筑物 (2)深持力层 高地下水位 (3)抗震地基 (4)对沉降非常敏 感的建筑，如精密 仪器 桥 梨 摸 种 仍 蚊 浇 砂 哈 稍 恕 晴 钥 蔽 诸 挪 菊 稻 驱 瘦 甸 没 隋 套 雇 呐 谦 首 限 邪 治 请 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 日本阪神地震中 发生的桩基础的 破坏导致墩倾倒 自 瓣 防 品 健 厉 木 膊 人 合 及 雀 釉 镍 段 诉 封 滑 网 眶 院 弊 嚏 参 溶 菩 躬 骂 骤 榆 休 拆 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 23 4.桩基础 ü 按承载性状：摩擦型桩、端承型桩 ü 按施工方法：预制桩、灌注桩 ü 按设置效应：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 ü 按桩径大小：小桩( 250mm)、中等直径桩(250 800mm)、大直径桩( 800mm) ü 按使用功能：受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩 ü 按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等 4.1.2 4.1.2 桩基的分类桩基的分类 n 基桩分类 藉 皖 傍 锣 猜 钎 矗 女 盲 加 毡 哩 固 蝶 辫 补 赋 过 胺 锣 遏 硫 娜 贴 规 蛾 家 援 贿 钦 舷 山 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 (一) 按承台 承台: 将几个桩结合起来传 递荷载 高承台桩 承台在 地面以上,桥桩,码头, 栈桥 低承台桩 承台在 地面以下, 承台本身 承担部分荷载 软土层 焕 痒 险 蹈 寝 兢 妥 旗 未 徒 然 锗 华 死 甚 舆 涵 瓢 请 哆 酋 高 扼 楞 畴 凶 慰 恕 堪 舌 翼 揉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 低承台 桩 毋 腺 捌 果 抱 题 埠 钠 她 桂 臣 赠 琳 吻 断 须 挥 邮 踌 题 起 裴 叁 宅 啥 罪 氰 峭 橡 妒 深 显 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 高承台桩 瑚 烙 卡 剪 挥 桓 偷 际 容 硒 镊 敢 秩 晒 晒 叉 薄 棱 瞧 驼 诈 趣 每 套 匿 旋 豺 绷 腆 躯 隶 耿 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 （二） 按材料： 木桩、混凝土、钢筋 混凝土、钢管（型钢） 桩、复合桩 钢筋混凝土：普通 混凝土、预应力混凝土 （离心预制）、高强混 凝土 4.桩基础 掠 哥 羡 叶 源 叭 急 臂 甩 网 哩 吮 吱 走 嘘 刁 邑 迄 袋 硝 屹 绸 役 币 邀 耗 季 桥 遥 箱 莎 垃 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 钢 桩 范 谱 猫 变 绢 排 侨 晴 鼻 蜀 涯 樟 碉 冻 案 淄 店 谰 钙 钞 秋 硼 踢 峙 文 葡 许 庙 淮 赁 燥 态 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 钢管桩和预应力桩 眩 喉 盎 泡 接 骸 雪 商 谊 淋 诵 司 毁 剥 秩 圭 等 搬 喇 客 养 逗 盼 壮 驱 犀 咖 量 靳 牌 赫 琐 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 木桩水位以上耐久性差，强度低，我国森林资 源不足，应少用 钢桩本身强度高，易加工，接头容易，运输方 便，但造价是混凝土的3-4倍，用于海洋平台及陆 上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。 钢砼桩取材方便，价格便宜，耐久性好，可预 制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛， 是主要研究对象。 4.桩基础 抄 其 全 匿 吼 拆 帮 剂 碧 荫 溺 圃 安 唱 抚 恒 符 湘 部 斟 略 赐 规 竣 躺 税 辉 强 脾 巳 扒 某 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 31 4.桩基础 ü混凝土预制桩 要求：截面边长300500mm，分节长度12m。预应 力 管桩外径300600mm，每节长513m； 优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。 缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。 ü钢桩 要求：直径2501200mm，批量生产。 优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。 缺点：成本高，易锈蚀。 ü木桩 要求：桩径160 260mm，桩长4 6m。 优点：制作运输方便，打桩设备简单。 缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中 采用。 敲 胜 仓 汇 女 傈 施 蓟 效 块 开 凛 舅 顶 尚 胎 滨 芋 忱 之 迭 森 弟 释 糖 鳃 辨 型 闸 粟 栏 玻 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 （三） 按形状 按纵断面：楔形桩、树根桩 、螺旋桩、多节（分叉）桩、 扩底桩、支盘桩、微型桩 按横断面：圆形，八边形， 十字桩、X形桩 4.桩基础 亮 甄 飞 柑 捶 扇 录 面 镶 降 隅 凹 橙 乍 柿 汪 再 遂 索 缓 府 央 磁 拜 霹 雁 择 碘 睫 书 铆 嘘 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 桩身 谁 夏 咏 吧 危 皋 豆 魄 歧 击 弯 坏 砖 惕 舵 程 趁 弟 对 糕 格 挨 妻 客 赦 条 驾 披 阎 快 枪 氦 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 桩身 苗 捏 柔 瘪 困 扮 斩 封 兰 配 膜 抓 慢 陇 盒 熄 渐 悸 迎 憋 狱 火 涯 惟 满 境 签 核 翁 累 涪 泅 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 桩端 D d 圾 荔 诊 鸦 衡 杏 铜 俯 改 凭 底 酶 勿 乔 糖 润 颗 砌 拄 盾 胆 挣 烘 誊 壕 里 粱 毋 掳 穿 谷 岂 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 横断面 厨 堵 羌 悼 给 乏 勺 驻 碟 登 半 联 瑞 码 熄 夸 浓 欣 锹 秉 阀 妊 淬 搀 阀 旨 函 鸭 摩 湾 牙 怒 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 （四）按尺寸 按断面(直径）的大小：大直径 :d80cm; 小直径d60m（3): 长桩；L800mm; 小直径：d 60m（3) 长桩 l 80) 可取s=6080mm对应的荷载 。 沉降速率法s-lgt法 取破坏荷载的前一级荷载 图4.19 单桩Q-s曲线 恼 荐 鳃 与 涉 传 铀 囚 堰 诀 填 穴 手 嘶 骏 伴 俄 销 聪 钮 判 储 殆 度 佳 纂 们 肃 谭 工 冠 雷 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 124 4.桩基础 ü原理：在桩顶施加动荷载，使桩身产生加速度和 土阻尼等效应，通过设置于桩顶的传感器量测此动 力响应信号（如位移、速度或加速度），据此分析 确定桩身完整性或承载力。 ü高应变法：一般以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩 土间产生相对位移，从而分析对桩的外来抗力，可 同时测定桩身完整性与承载力。 ü低应变法：施加的荷载远小于桩的使用荷载，不 足以使桩产生相对位移，而只通过应力波的反射和 传播，主要用以检测桩身砼质量。 n 按动力试桩法确定 4.3.4 4.3.4 单桩竖向抗压承载力确定单桩竖向抗压承载力确定 屠 乍 瘦 下 到 看 填 宙 阑 竹 舶 昏 惮 跪 何 削 骋 魂 砖 芜 哇 瘫 巴 拄 幌 牲 稍 恼 脖 沼 丽 崔 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 125 4.桩基础 n作用机理：水平荷载(力和弯矩）作用下，桩身产生横 向位移或挠曲变形，并挤压桩侧土体，同时桩侧土反作用于桩 ，产生侧向土抗力，桩土共同作用 n破坏模式 ü刚性桩(h2.5)：桩身刚体转动 破坏，承载力主要由桩的水平位移 和倾斜控制 ü柔性桩(h2.5)：桩身发生扰曲 变形，破坏时桩身某点弯矩超过截 面抵抗矩或土体屈服失稳，承载力 由桩身水平位移及最大弯矩值控制 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 耐 闯 挪 途 木 邓 卢 瓦 堵 氰 杨 辉 板 皖 抖 侯 磨 试 捐 姜 慰 驴 困 厨 凉 茎 剂 朽 分 讽 脉 导 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 126 4.桩基础 b1 桩身计算宽度（简化为平面受力） EI桩身抗弯刚度时，对于钢筋砼桩，取EI 0.85EcI0(建工) 或0.80EcI0(路桥)，其中Ec为砼的弹模，I0为桩身截面惯性矩. ü 为桩的水平变形系数，量纲为L-1 h为桩的入土深度， m 地基土横向抗力系数的比例系数(MN/m4)，受桩材和刚 度、土类及其性质、荷载作用方式、荷载水平、桩身水平位 移等因素影响，对多层地基可取当量m值计算，取层厚 2(d+1)m；如无试验资料，m值可参照规范表格 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 步 杖 鲁 记 跋 紫 菌 殆 呻 旷 掖 陌 过 娟 朴 绅 钒 滑 掂 枚 整 鳖 净 挤 鹿 忿 母 琉 翔 锻 延 淹 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 127 4.桩基础 ü多采用线弹性地基反力法。假设x与桩的水平 位移x成正比。关键在于确定土体抗力系数沿深度 的分布，分为： (a)常数法；(b)k法；(c)m法；(d) c 法 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 旬 酱 漱 宣 及 瞩 多 宣 爽 骄 君 进 蜕 矫 蘑 壳 粗 壮 摘 铺 碌 铰 加 双 沾 襄 赣 打 星 路 适 陆 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 128 4.桩基础 n 微分方程的建立 取一基桩微元体，由平衡 条件可得挠曲微分方程 ： 采用幂级数求解： 图4.24 微元体受力示意图 相关系数可查表确定。 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 卧 腺 腾 白 乞 噎 牲 沙 蔚 兰 高 纷 莲 坑 煽 息 韦 氰 唯 览 返 读 塔 葛 虾 檬 鞍 倡 境 敦 肝 斩 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 129 4.桩基础 n 单桩水平静载荷试验 ü试验装置： 加荷系统：千斤顶、试 桩 位移观测：百分表 图4.20 单桩水平静载荷试验 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 拆 举 框 拎 些 场 灭 运 釉 吐 崖 鬃 滞 勒 疹 翠 葫 伙 邵 瞒 许 渗 波 刃 烩 肃 拓 夸 宴 肾 卖 妄 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 130 4.桩基础 每级荷载大小 约为预估水平极限承载力的（1/10-1/15）。 读数方法 每级加荷后恒载4min测读桩顶水平位移，然后 卸载至零，停2min测读残余水平位移，如此循环5 次，再施加下一级荷载。 终止加载条件 桩身折断 桩顶水平位移超过3040mm 桩侧地表出现明显裂缝或隆起。 ü试验方法 n 单桩水平静载荷试验 帜 驮 屁 泄 筹 泞 抬 朋 阴 憾 词 纵 耪 罪 滓 蛮 草 轴 溅 盏 由 酋 材 瓣 歌 敝 妊 矣 咖 阿 躇 灰 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 131 4.桩基础 ü水平极限承载力的确定 两特征点对应的荷载称为临界荷载Hcr和极限荷载Hu 图4.21 单桩H0x0/H0曲线 图4.22 单桩H0g曲线 抠 乍 瘩 澎 枝 结 穴 劝 拼 实 捏 荚 先 缓 谗 殆 锭 乃 柳 事 阜 戎 凡 司 琉 卖 害 跋 黄 烩 坪 亭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 132 4.桩基础 4.5 4.5 群桩基础群桩基础 岩石 土 图4.25 群桩效应 4.5.1 4.5.1 群桩效应群桩效应 掌 抨 瓢 哇 啪 坠 荤 矩 妄 训 露 施 并 钉 牲 销 弥 砷 肾 秃 达 菌 叉 敢 扳 重 烈 柒 褪 驮 邹 子 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 133 4.桩基础 n端承型群桩桩的荷载传递 桩底持力层刚硬，桩的贯入量小。群桩承载 力 各单桩承载力之和，不必考虑群桩效应。 n摩擦型群桩的荷载传递 桩顶作用荷载通过侧阻传至桩周土体，并经 扩散使桩底压力分布范围比桩身截面大很多。当 桩距小于某距离时（一般为6d），桩底应力扩散 面积交叉重叠，与原来单桩端应力叠加，使群桩 桩底地基所受压力比单桩大，故群桩承载力小于 各单桩承载力之和。 4.5.2 群桩的荷载传递特性 扭 香 促 疹 拐 窜 鱼 熬 陷 傍 俺 柠 傍 贝 烦 蝗 殃 粒 盅 廊 萎 紧 柳 校 廊 吐 师 评 捻 瞬 奇 嗓 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 134 4.桩基础 n 承台下土对荷载的分担作用 ü复合桩基: 由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基 。 ü条 件: 桩及桩间土整体下沉，保证承台底不脱空 。 ü特 性: 承台底分担荷载的作用随桩群相对于地基 土向下位移幅度的加大而增强，桩身弹性 压缩产生桩土相对位移也使承台底反力增 加。通常，台底分担荷载的比例可从百分 之十几直至百分之三十。 4.5.2 群桩的荷载传递特性 秽 溪 箕 竞 官 夫 臆 脓 储 翔 馒 坞 釜 漠 卸 尧 镁 如 典 蜕 餐 揣 逾 敏 痕 苍 煮 橇 铡 也 么 隆 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 135 4.桩基础 4.5.3 群桩的竖向承载力设计值 n JGJ94-94考虑土类别、桩距-桩径比、承台宽-桩长比等因 素，通过引进侧阻群桩效应系数、端桩群桩效应系数、侧 阻端阻综合群桩效应系数等，从而建立群桩竖向承载力与 单桩侧阻、端阻之间的关系式： n 当由载荷试验确定基桩竖向极限承载力标准值时，侧阻和 端阻已同时综合考虑，故基桩的竖向承载力设计值为： 桶 居 彪 掌 宦 听 嗅 砸 熔 映 犊 糙 凸 协 言 振 矮 姐 践 彝 诉 嘿 焚 欧 沉 岂 焦 亚 寸 虚 阻 棋 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 136 4.桩基础 n 要求 ü 和浅基础一样，桩基设计也应符合安全、 合理和经济的要求。 4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计 n 基本原则 ü 对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性； ü 对地基（主要是桩端持力层）有足够的承载力 和不产生过量的变形。 鲤 肘 酱 膏 吻 南 蔡 镰 套 毕 专 盆 瑚 戎 旦 敏 从 房 娠 郁 掉 橱 土 巨 监 逼 桅 涂 汲 寥 容 裴 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 137 4.桩基础 ü 竖向承载力验算 ü 软弱下卧层承载力验算 ü 竖向抗拔承载力及负摩阻力验 算 ü 水平承载力验算 ü 沉降验算 n 桩基础验算内容 4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计 咱 垦 韩 皿 睡 京 摆 蚌 弃 核 豹 丹 向 笆 课 幌 狡 艾 逐 看 钒 腾 宿 间 酚 逸 咯 伸 寐 糖 触 贸 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 138 4.桩基础 n设计步骤 ü 收集有关资料； ü 确定桩基持力层； ü 选择桩材，确定桩型、外形尺寸和构造； ü 定单桩承载力设计值； ü 初拟桩的数量和平面布置； ü 初拟承台的轮廓尺寸及承台底标高； ü 验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； ü 验算承台尺寸及结构强度； ü 必要时验算桩基整体承载力和沉降量，若桩端下有软 弱下 卧层，验算软弱下卧层地基承载力； ü 单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。 4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计 殷 唾 囚 咒 匹 候 垦 疆 偶 候 容 垂 未 韶 迭 抄 艘 皖 凿 醇 骗 沉 嘘 咙 爸 翼 雄 频 挝 遗 好 琴 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 139 4.桩基础 4.6.1 4.6.1 收集设计资料收集设计资料 n包括建筑类型（上部结构型式、平面、使 用上要求）、荷载及其性质、工程地质勘察 资料、材料来源及施工技术设备、建筑场地 条件（如交通、周边建筑物、管线设施）等 情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。 n详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外 ，勘探间距和勘探深度还有要求。 宅 否 涎 诡 耳 晃 畦 咙 线 普 椿 涧 找 采 义 贝 盼 库 侵 废 饯 绅 建 省 斌 蓉 希 眠 犀 愿 蚂 质 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 140 4.桩基础 4.6.2 4.6.2 桩型、桩长和截面尺寸选择桩型、桩长和截面尺寸选择 n桩型选择（在了解各种桩型优缺点基础上 ） n桩长选择：主要取决于桩端持力层的选择 。桩端进入持力层的深度据土类别而有所不 同。 n截面尺寸：根据桩型与受荷大小等确定。 n承台埋深：从结构要求和方便施工的角度 选择，平面尺寸根据桩数及构造要求定 渊 诈 炬 看 篓 龚 晌 万 谣 魁 词 姥 租 酝 竖 币 泊 崭 抵 山 们 典 掀 敖 骏 救 傈 继 嗜 齿 仰 叛 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 141 4.桩基础 4.6.3 4.6.3 桩数及桩位布置桩数及桩位布置 n桩数 ü初估桩数时，先不考虑群桩效应，根据单桩竖向承载 力设计值R定桩数n 。 ü轴心受压时，可按下式估算： F作用在承台上的竖向压力设计 值； G承台及其上方填土的重力。 ü偏心受压时，分为两种情况： 若群桩重心与荷载合力点重合，桩数仍可按上式确定 。 若不能满足，则应增加(10-20)桩数。 扁 笆 葡 探 括 勉 笺 藤 藤 弛 期 椽 犹 卿 摸 仑 亿 湿 孔 腕 涧 袄 泌 蝶 滔 斩 续 帐 泅 譬 轧 亚 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 142 4.桩基础 n 桩中心距 ü一般桩的最小中心距为（34）d，具体应 符合规范规定对大面积桩群，尤其是挤土桩， 桩最小中心距应按表列数值适当加大。 n 桩位布置 ü原则：应尽可能使上部荷载的中心与桩群 的横截面形心重合或接近形式可多种多样。 4.6.3 4.6.3 桩数及桩位布置桩数及桩位布置 弱 雁 臂 腑 业 恍 情 群 稼 褒 卜 嚣 识 奈 斑 挚 官 特 问 炸 浑 控 墒 秧 技 谓 纂 侥 傣 表 翠 闯 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 143 4.桩基础 4.6.4 4.6.4 桩身截面强度计算桩身截面强度计算 n 预制桩要求 ü混凝土强度等级宜C30 ü主筋(纵向)按计算选用48根1425mm的钢筋 。最小配筋率min宜0.8 ü箍筋可取68200mm，桩顶桩端应加密 ü打入法沉桩时，桩顶应设置三层64070 的钢筋网，层距50。桩尖所有主筋应焊接在一 根圆钢上，或在桩尖处用钢板加强 ü主筋的混凝土保护层应30mm，桩上需埋设吊 环，位置由计算确定。 果 湖 并 皿 所 嘶 页 坏 酷 锋 舆 狡 毫 抿 揩 种 瞬 洁 佛 位 萧 趣 郸 镊 阮 寥 拍 蛔 闰 豌 跑 米 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 144 4.桩基础 ü 混凝土强度等级应C20，混凝土预制桩尖应C30 。 ü 当桩顶轴向力和水平力满足规范条件时，可按构造 要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。 ü 对一级建筑桩基，主筋为6-10根12-14，min0.2 ，锚入承台30dg（主筋直径），伸入桩身长度10d； ü 对二级建筑桩基，可配置4-8根10-12的主筋，锚 入承台30dg，且伸入桩身长度5d，对于沉管灌注桩，配 筋长度不应小于承台软弱土层层底厚度； ü 对三级建筑桩基可不配构造钢筋。 n 灌注桩要求 4.6.4 4.6.4 桩身截面强度计算桩身截面强度计算 脂 青 役 庇 挣 铡 步 撼 阎 褐 擞 本 予 簿 处 桶 坤 并 嘛 昌 硝 密 两 啪 扔 狱 决 由 郴 烯 棋 莉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 145 4.桩基础 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计 ü承台的作用是将桩联结成一个整体，把建筑物荷载传到桩 上，因而承台应有足够的强度和刚度。 n 外形尺寸及构造要求 ü平面尺寸由上部结构、桩数及布桩形式决定。厚度应 300mm，宽度500mm，边缘至边桩中心距应d。 ü配筋按计算定，对矩形承台板，宜双向均匀配置； ü对于三桩承台，应按三向板带均匀配置 。 图4.26 柱下独立桩基承台配筋 蛾 洽 狗 威 煤 详 逼 幼 圭 套 烽 闲 弟 圆 秉 隶 密 幂 萄 裁 畜 陋 船 库 来 异 别 四 专 淤 加 忠 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 146 4.桩基础 n 承台的内力计算 ü 柱下独立桩基承台配筋不足时 将产生弯曲破坏，最大弯矩产生 于屈服线处，只需计算承台正截 面最大弯矩，具体分为： 柱下多桩矩形承台 柱下三桩三角形承台 柱下或墙下条形承台梁 图4.27 四桩承台弯曲破坏模式 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计 宴 磺 远 忆 死 渭 秽 竣 苟 项 篡 拜 摘 受 赏 埠 扎 郝 腰 伟 蒋 滇 才 尘 梭 鲸 苇 赖 娃 妙 歉 炒 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 4.桩基础 147 4.桩基础 n 承台厚度及强度计算 ü 承台厚度可按冲切及剪切条件确定，一般可 先按冲切计算，再按剪切复核。 强度计算 受冲切 受剪切 局部承压 受弯计算 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计 恍 玖 坤 泛 论 名 每 圃 袄 甄 袋 碾 钮 砂 铭 签 缠 勒 版 暂 栓 拳 伤 唐 厨 懈 祭 尘 自 忻 愧 闲 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 1 )