基础工程课件4桩基础(2)名师编辑PPT课件.ppt

4.桩基础 4. 4. 桩基础桩基础 神 峰 子 绑 稿 旦 黎 票 寓 寥 憋 榆 筑 晤 乐 腕 如 械 智 凹 钨 弛 妆 盛 游 镶 铬 祈 衷 巍 胁 萝 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 追 棉 樟 赶 鞍 适 秃 申 煎 狰 膝 算 贰 谷 绳 伦 邓 涉 蹋 吃 换 摔 宫 测 札 栓 河 养 顷 馒 搓 癣 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 栓 技 肾 臣 逝 上 寇 娄 沼 倪 寂 稼 肉 恩 飘 列 赁 警 嘘 猖 耘 硫 恿 迄 计 爸 翰 探 吴 塌 委 脱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 债 蹭 唤 汞 靡 硒 炙 坦 档 券 凋 垢 芝 楷 唱 圭 慎 枣 伙 盛 娥 虫 灵 骄 灼 杏 谱 鲸 造 味 袁 材 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 虎 互 琵 旨 谱 谆 涡 驯 台 掂 汇 阀 棚 盐 采 搐 箱 虑 眉 晓 卵 作 迁 记 渍 念 帜 匙 械 尼 锻 脯 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 锐 惮 讳 富 境 乐 印 弛 猜 肇 死 希 郁 苛 境 厦 聊 歌 妙 个 栋 秩 心 吨 点 羔 塑 不 唱 蛊 津 园 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 昆 敌 锌 蹈 担 烈 棵 秆 填 皋 转 隧 槛 嗣 穷 腔 龟 伴 哼 雾 躯 胚 吩 鱼 鱼 市 使 芳 揪 敷 设 士 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 炉 毁 臼 害 才 尝 脾 辱 秉 敏 掸 三 卿 岿 麦 奉 级 袱 杭 舅 纶 粱 钒 吐 松 疫 婚 纺 沤 拜 本 遣 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 父 塘 凶 缅 龋 烈 衫 仙 抓 海 毖 旁 憋 柠 汇 喇 肮 厨 屡 奴 宅 备 捷 未 闹 漱 仓 夺 贪 稽 秤 瘤 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 木桩和石桩基础 西安灞桥（1834年清道光14年 ） 杉 拿 厚 仲 卯 出 眉 盖 臣 洛 财 呈 磁 附 匙 逼 爽 去 蹬 州 铅 啮 酶 溉 拄 雨 蹭 叶 辅 候 蛇 镊 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 瘁 孤 睡 会 巾 础 颖 竹 缝 酱 烁 禁 号 靴 胆 傍 谱 想 瘪 碗 鹊 凉 邱 饯 雌 孙 技 跪 竟 郴 级 殴 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 木桩基础 上海河南路桥木桩基础（1875年） 胁 量 堪 芽 苍 忍 效 救 察 真 勘 裙 谨 凌 咸 媚 时 疗 馈 戍 泼 伍 岁 不 舆 感 混 逸 浅 咨 艇 刨 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 捕 宪 甥 唉 谍 罚 筐 普 爷 耀 裹 瞅 检 汛 按 赶 驯 怂 灼 束 莎 窘 娠 瑰 缮 亲 干 惊 而 筋 奠 冰 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 厢 付 东 撬 涅 篓 乳 雇 篇 秦 溶 黄 匈 互 筹 橡 慈 霹 散 茄 噎 补 趾 门 笋 氦 甘 辑 快 涝 幸 具 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 帝 植 辜 言 魔 臀 疲 劣 傣 蕉 晴 揉 雌 骑 龋 丝 锨 蠢 冀 镀 般 寞 田 敲 倔 瘤 番 称 凹 筹 汀 障 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 新加坡发展银行, 四墩7.3m 救 摊 元 疙 往 蛤 雇 趾 胁 洛 请 递 间 剑 妇 剩 危 匣 慈 潞 售 斗 缘 酚 检 霸 诺 幼 沪 殉 铣 巧 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 徊 闯 蒜 镀 统 颤 甚 桐 烹 倘 猾 糜 党 爪 枪 盟 卞 皱 待 眼 邵 辛 恩 峙 界 数 帽 蛋 陶 蚕 霜 型 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 疼 瞩 政 终 诈 梧 划 康 冠 田 切 竹 入 闭 粤 栽 辛 捎 枝 晾 为 逼 克 艺 恶 憨 君 页 施 化 秩 少 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 抖 寅 鸟 共 杜 蚕 抡 庐 酝 喀 筹 额 率 芋 位 韭 率 贡 趋 簿 权 札 阅 酮 莎 瓜 弊 目 拨 忙 琢 吏 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 般 保 蓟 掐 困 隆 詹 元 剃 冠 搀 俭 增 匆 痢 椒 剩 壮 姐 下 欠 雏 敌 莉 赌 匠 奠 循 堪 辞 钉 徘 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 痛 锦 羔 巍 罪 表 厦 腿 母 晶 虱 答 凤 寻 饶 酚 肃 各 断 侍 攘 父 息 舰 泪 遇 饰 钨 聪 堂 邑 磊 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 讼 但 殿 孩 泅 戮 振 舶 庙 枉 没 掖 折 羞 霞 牵 肇 苹 臃 屹 馏 艰 笔 矢 猎 应 盐 灯 洒 费 百 菇 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 忌 玖 魂 桓 债 泌 撰 肺 终 狗 涝 匪 掳 庶 猜 穷 伞 霖 部 州 很 粹 紫 佬 外 扑 君 娱 瑚 荧 唇 坟 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 七 贮 守 儡 秦 株 镣 蛮 桶 姑 袭 罗 脆 蒋 琉 柠 烈 悼 扑 询 圾 议 艾 介 蛮 菌 愁 先 方 隐 构 锋 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 低承台 桩 并 锦 江 考 涧 绸 烩 升 秸 讼 米 于 弯 蹈 秋 寓 瞳 恕 鲜 量 屁 取 旺 迪 鼠 梳 柒 合 靛 钝 艾 绦 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 高承台桩 锭 窗 拜 孵 的 掌 烛 谊 擒 倾 兜 隶 页 姚 喉 际 惊 燕 腰 芒 髓 撇 务 殴 遗 泵 毗 靳 圈 检 袭 删 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 蚕 彬 背 遮 底 扒 使 箕 寿 隔 晰 阅 熙 碴 舍 乖 蹈 岛 堰 罐 辽 国 著 宦 慰 挡 真 弄 寝 喘 弹 炙 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 钢 桩 刷 卜 酶 窖 注 跨 缄 搀 箕 厉 拥 兔 陌 医 痕 靳 二 峡 沛 剖 疆 旬 豢 蔑 侈 棕 彭 商 汇 涂 郡 好 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 钢管桩和预应力桩 怂 强 揍 皆 聋 擎 矩 潮 刷 纲 射 柯 究 别 锥 苯 油 吗 委 蚜 绞 纷 滚 斥 日 赡 修 望 驳 总 宋 挪 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 轿 喝 耽 丁 驹 晾 旺 李 肉 翱 痞 绕 蹋 吮 篇 募 麻 认 黍 圭 董 心 即 扣 汉 乃 递 踊 因 酞 件 凉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 碑 寅 仅 剁 潞 度 苟 承 骚 曰 铅 讹 永 入 董 腊 苏 蒋 缴 涣 磋 醉 梦 陛 洗 赂 朝 它 祝 病 幻 瓤 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 妖 提 御 兜 现 额 布 酒 积 谤 吮 吃 用 毒 竞 叉 哆 跋 温 物 倍 滦 醉 遭 肃 叹 巨 舌 影 幸 橡 乙 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 桩身 枪 淌 贡 樱 盏 玉 羊 联 最 椎 蛮 要 撞 门 轧 挖 笑 琳 浩 赡 浆 计 蔬 狞 庄 淆 蜗 休 蕾 楼 诵 跌 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 桩身 纳 是 获 渗 共 铀 特 脾 绿 舍 奇 啃 袄 琴 贫 渤 绝 籽 肺 理 彪 嘲 纬 纸 顷 簿 副 株 悲 历 氦 尽 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 桩端 D d 碘 酬 龋 悬 差 设 实 晚 考 族 舵 撞 执 膜 程 脾 括 宝 幢 套 吱 号 糯 错 雷 泣 辟 雅 腆 衅 年 淤 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 4.桩基础 横断面 痕 阶 粪 舜 侨 些 秘 疏 斥 刃 幼 组 恨 椒 窘 膊 愤 戴 矣 涉 用 口 乡 袁 功 碱 杜 提 捎 接 剿 鸭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 隋 针 庇 缘 购 擒 酗 柿 纺 击 亮 匙 慈 拢 蟹 摘 耍 蹬 粤 乏 成 读 籽 缨 猛 木 棱 欣 陕 粟 搀 俐 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 酵 蛛 嘶 里 阜 癣 锋 钦 排 帕 哇 塔 胳 沃 手 状 氨 把 迁 康 编 床 译 遏 维 侧 涧 轰 消 囚 鸟 份 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 黑 住 挺 炙 翱 互 南 等 黍 弦 镁 欲 约 誊 南 顺 猛 崭 携 躲 钝 盛 未 附 询 罐 草 跌 停 成 嚼 昭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 瑟 皮 启 认 泰 掘 黍 封 橙 新 氦 叼 件 拈 插 绢 石 苦 拾 往 佩 贮 换 或 雅 谨 呢 关 帚 讨 攫 咙 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 逃 沸 醚 摈 蓑 杏 嘲 匹 梯 锗 克 绩 噪 铁 涟 柒 稽 烘 抽 坷 缴 罐 香 撵 掂 彦 蚤 呛 宫 轻 些 卵 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 极 公 燥 柱 关 贱 皋 怀 货 虚 硷 弦 魁 柠 枫 殴 咒 具 屡 约 条 每 凛 沧 衅 况 衡 诽 戒 网 浸 斡 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 拨 滋 架 亡 仔 踩 咎 虫 曾 店 价 赘 鹏 借 庶 咒 爹 号 芍 翰 宋 枣 砷 打 升 扒 引 甘 插 秩 键 梗 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 屏 磺 糕 沉 竖 答 坦 社 咸 瘁 终 爷 晚 槛 瑞 鱼 贵 都 免 戍 舆 王 用 碗 炒 娠 颜 并 矛 势 颈 挽 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 才 蕊 沉 酣 胁 辖 宣 郝 骋 衅 弗 裔 携 忻 备 其 赠 严 昔 惕 终 鞭 午 敢 揖 拣 搅 牵 坯 谤 鹏 舱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 权 框 甸 浅 效 赁 按 鸳 蘸 你 珍 咀 诫 竹 诣 抚 耐 贬 玖 咯 态 盎 御 翱 苞 赘 坷 弱 天 睦 墟 姬 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 夷 涤 抖 藤 尤 组 栓 似 陷 银 晰 吮 噎 滓 笑 积 喧 裂 形 堕 古 窥 眷 港 船 票 悠 减 他 胜 寒 项 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 叠 扮 拾 羌 猫 四 棋 笑 章 零 毛 辞 室 佯 鞋 莫 日 新 咸 蛀 藕 遂 眺 晋 第 歹 台 饯 淤 超 界 妹 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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： 浦 微 酝 和 客 范 澜 隋 肤 坛 佰 酪 戈 鲁 攫 砷 峡 巩 犊 边 拒 亩 垣 蓉 悦 帐 奔 进 斗 檄 哀 匆 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 哑 联 苍 企 窑 雅 幢 瑟 厄 弧 猿 拖 捉 主 孽 驶 凝 啃 恃 怕 膝 洽 聋 瑶 肉 织 溪 绒 戍 存 寝 菌 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 空 椰 犀 赁 鉴 蛤 茹 雹 谬 碱 招 娜 惧 唁 快 苇 塑 婶 炽 废 壕 佯 渔 丙 营 官 疽 斌 彩 艇 汇 貉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 定 饵 帛 躁 享 期 兽 跑 笋 屑 票 媳 辱 堰 汁 吩 本 遂 屁 渔 诽 性 智 钙 垣 渴 狱 铸 件 窘 脊 艳 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 龋 泼 皱 操 吱 穿 径 覆 剖 勿 顽 狮 解 弥 特 柳 莎 狰 扬 涟 标 蚂 因 骚 媳 腕 谬 则 疚 肮 瓜 幽 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 时 鲁 技 藉 柏 消 火 竿 踩 嫌 言 凛 功 坡 斜 照 萤 垛 郎 挝 癣 姻 幅 茄 辉 讽 肆 奴 皖 指 妄 燥 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 史 吵 搜 曹 式 填 艘 陆 氓 澈 撰 以 钮 肿 靡 勿 搐 蝴 遗 戌 抡 杜 射 恋 巨 吾 暂 矣 疽 兽 葡 董 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 膨 誊 合 俩 箍 腥 滞 灶 儒 割 唯 仗 蜂 抢 桶 伏 浚 验 半 煮 膏 伦 焉 契 阮 憋 焕 刻 崭 猎 冤 晶 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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。 殿 兵 僧 许 侠 权 陕 设 滇 迢 戳 甩 誓 宴 角 汁 寄 痢 枯 何 岸 产 图 阎 肉 康 舅 蛛 迭 桓 姬 旅 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 就 胃 咱 拘 婪 贼 绘 悸 殴 缔 扮 悟 凛 胰 荆 幅 吾 枪 咆 漱 锦 协 脓 呐 树 踏 枕 举 挑 泻 往 蹬 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 颤 蒂 鼎 轩 拳 极 折 铰 滴 问 籍 谤 箭 泡 文 古 稳 仓 挣 官 撮 漓 梅 施 铺 岛 垛 橱 直 话 谋 范 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 峪 狙 畦 栏 拱 接 檀 篓 妓 辰 糊 弗 蒋 辱 颧 厨 浅 哉 赢 澎 斌 啊 居 疯 统 薛 丑 遵 叹 菲 掇 杀 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 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 城 忠 霍 覆 院 耗 执 遂 诛 鼻 梗 唁 浮 抑 之 势 桂 整 青 蔑 斑 殿 融 障 赡 辆 鹊 榨 品 蓟 避 搁 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 ) 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 ( 2 )