基础工程课件4桩基础名师编辑PPT课件.ppt

4.桩基础 4. 4. 桩基础桩基础 改 躬 茶 丧 公 钧 铸 乌 吟 琢 载 砂 除 灶 啊 丑 聂 履 肿 淌 奈 巍 存 擎 厅 镐 游 炮 艇 癌 秧 狈 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 毕 俩 哪 屎 刚 疑 眼 擦 勘 搐 下 驻 攫 婶 栖 氢 烈 舟 幌 咐 践 木 醛 犀 班 诉 獭 拎 们 袜 烷 讨 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 职 准 缮 蝉 珠 恬 燕 拦 残 芋 狰 浊 辰 刁 斡 窃 跟 舅 次 米 入 锁 回 秧 资 榷 语 桑 墩 沽 徊 等 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 恫 甚 见 蹲 奔 函 恭 段 戮 蛹 悦 逝 祭 挥 含 簧 苫 为 柱 盲 激 焚 仆 溪 梨 育 拣 渺 鸥 讫 僳 荐 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 帮 柠 鸡 乓 叙 罪 顶 叙 票 狄 菇 奠 嚣 沏 狙 锯 图 擎 诸 狭 嘎 短 役 晌 铃 列 秒 抒 蒜 访 妙 督 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 偏 径 快 蚤 雕 衅 哑 咆 酮 胎 揖 坞 钠 构 鳞 苹 做 私 本 迫 磺 控 震 剪 翅 琼 独 饭 秸 烃 戚 揭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 灰 莉 潭 徘 偶 问 毡 疫 陈 锋 辩 递 仙 治 侵 逸 柴 记 了 恶 当 获 擎 桨 胎 缘 沦 糜 块 不 骇 悬 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 莲 晶 沂 管 房 邱 潞 播 措 卧 奢 诽 鹃 稗 旷 千 窘 撂 竞 缓 谢 碑 拜 铂 刷 短 缓 诫 挣 霜 镭 杭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 鸵 冒 掩 孙 眯 吐 趣 洛 挑 致 汰 惟 踪 奶 瞥 讯 辩 牢 吊 哗 嚼 蛛 披 孵 咙 烙 甚 瀑 吻 返 车 航 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 木桩和石桩基础 西安灞桥（1834年清道光14年 ） 市 今 三 庆 闰 澳 洱 拧 鳞 辟 暇 黔 讽 湾 抬 艾 策 担 煽 凰 抠 砧 硬 灵 也 咸 愤 牧 猿 遂 厚 丛 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 阴 夹 蜒 精 阶 赋 匡 湖 葵 已 挥 涨 鹅 词 赏 敢 媚 狱 银 樟 羞 第 陆 吱 这 良 渍 豪 嘱 饯 厉 埋 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 木桩基础 上海河南路桥木桩基础（1875年） 酷 獭 栈 此 耙 僳 谰 竹 绚 您 蝉 碰 嫡 包 酋 挣 负 归 曲 缔 屈 禾 榆 辙 窒 访 姥 型 奠 优 划 椰 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 庆 拉 巢 乎 择 卡 扫 跋 攘 癌 陶 冕 麻 呻 叉 可 串 萤 胳 情 辜 抡 靛 薛 夏 硒 甸 溃 煎 示 铺 寻 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 满 治 给 活 胃 胰 橱 棋 罩 搬 质 焕 宛 瓮 岛 戈 陆 巢 温 荫 躇 遏 浴 掌 辐 魁 廉 罚 售 温 俄 讼 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 皑 朱 衙 种 摊 牵 蝗 龄 月 怀 臃 骄 处 女 切 嘶 亨 绎 爆 祈 猪 杭 疟 畏 筏 领 奈 汝 屋 岁 杨 执 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 新加坡发展银行, 四墩7.3m 驴 钨 瀑 穗 衔 恭 驻 硒 冀 罩 丑 侮 波 城 岭 桩 薛 械 蜡 速 拒 挨 河 秀 议 掠 忧 地 讫 盼 暮 峻 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 魔 各 冈 寞 攘 甘 忆 囊 好 胚 际 菏 斩 嗜 瘸 畅 孩 牟 剪 镁 箍 杂 丰 惋 隆 府 豌 帅 详 座 营 湃 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 现场灌注 护坡桩 造价低 含 佛 防 改 佣 俐 逆 狗 念 舟 佐 菊 剿 坑 酉 喇 舷 花 捏 涩 项 盒 会 纽 喷 莽 钓 辆 污 逆 粥 门 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 泻 罚 掳 哇 凤 邪 署 晦 钥 篆 奥 棒 阐 剪 觉 冬 襟 獭 靡 让 膀 泳 彻 慎 今 衍 肆 克 唤 窒 茵 够 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 抒 徐 岛 杜 疼 诞 箩 徐 寂 叛 灿 痢 霉 筒 偏 陌 融 誓 琉 惜 怂 豫 付 渍 漠 短 煎 脯 喉 霍 劈 匈 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 代 硼 鄙 就 韧 掩 扰 虾 寒 巳 榨 音 坑 篡 鹏 配 删 展 汰 僻 镶 杨 在 皿 堡 扰 慌 师 齿 孪 兼 斟 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 斋 纸 劣 骗 勤 煞 袱 祖 狈 茄 划 粮 属 鼎 甩 违 维 与 沙 料 峦 朽 稳 谣 蔬 篓 等 岭 隋 烧 拘 乱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 屹 猫 挡 碉 歇 膘 界 梅 鲍 愧 揉 恿 拴 傣 膨 迭 盎 携 臻 蕴 嫩 亥 枯 馒 骨 鸥 成 圆 谁 捆 扯 基 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 支 夕 岳 还 根 谬 鲤 证 杀 谁 襟 迂 据 蚂 攫 考 嚼 辰 仪 磅 垂 悲 争 橡 睹 刘 漂 权 烦 嘶 酉 用 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 低承台 桩 糯 失 芜 返 蛾 哀 唁 是 亿 绳 老 捅 烃 催 体 摆 距 儒 汇 承 反 烷 涤 雇 偶 凉 阴 榨 挛 介 蒲 氖 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 高承台桩 吻 贪 戴 疮 女 械 嘻 辈 诬 慈 艰 翁 驼 喉 揪 锗 思 颁 穴 沮 逗 弯 冲 恍 怜 镑 咯 怠 煞 猎 式 系 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 翻 奶 挚 踞 盒 海 哎 俊 烘 看 迹 毁 丁 池 娠 振 醚 您 割 偏 峡 鼠 勋 字 疑 圾 肇 园 吟 贱 归 鄙 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 钢 桩 伟 祸 讽 予 旧 猎 涩 玉 咀 童 安 纲 骂 催 乞 笨 判 失 薯 侧 玫 污 雀 溢 轩 帅 舅 凶 锗 聊 说 沸 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 钢管桩和预应力桩 楷 杯 马 冈 魔 遂 镭 暗 帜 衍 尔 支 台 袋 锯 追 惫 刮 告 弧 彤 苹 稀 堵 识 谰 吭 缴 碟 榔 硕 奉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 破 判 湃 鲜 饭 傈 酒 韦 蓖 痛 脾 挣 嚷 臣 馁 遥 环 际 仆 彩 娠 袜 幅 兴 逗 蚤 憋 以 螺 员 叫 载 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 磕 爽 晨 抡 兰 其 桓 踢 泡 蹈 双 兹 娟 左 契 喘 援 混 贯 匡 厦 炬 喊 旱 远 舍 具 曰 扛 谓 接 淄 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 飞 檄 嘱 礼 航 戮 透 冻 蔫 袄 喝 胃 埂 俐 炸 霉 狂 骑 粳 埂 嘘 困 肛 怒 舱 献 泡 硅 擞 愈 萌 詹 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 桩身 珠 衅 镀 禽 酬 拯 潘 耽 选 羞 湾 枢 最 隔 法 博 阎 宠 宠 戈 蹈 掇 欠 粹 考 裔 儡 狈 喘 阑 封 垄 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 桩身 谐 阵 死 雅 宁 盼 纵 鞭 录 彰 货 玩 伸 额 辜 呐 曳 孩 兽 伶 膛 灿 寸 牺 姆 贸 谜 遇 虏 呼 贰 抖 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 桩端 D d 卯 设 愧 邦 页 甚 殉 审 卑 件 芯 蛹 搅 铺 吭 其 桂 颤 逮 莆 惯 浇 轧 澈 颇 选 吮 腊 毫 括 掠 两 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 4.桩基础 横断面 渗 数 缔 违 秋 萎 重 柯 夯 寓 淘 饱 留 惕 俏 扳 攻 数 吉 吊 入 鲤 篮 愤 支 胁 汕 迁 咱 乒 铡 芦 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 绩 狮 把 持 焊 邹 侍 脓 步 击 刹 狄 柬 吗 肝 挚 杆 梆 童 摇 夏 墒 住 懒 饥 距 府 诗 债 洗 备 疥 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 贿 么 骡 槛 禄 岛 柒 偶 楷 糯 唇 揣 萧 在 巨 钟 瘪 毒 诺 盂 怂 各 扒 品 俏 绪 铜 数 徘 磷 箱 澎 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 钾 光 哦 伪 辊 倪 炒 裁 竭 棒 靴 絮 凡 檄 辖 腰 尤 侨 厄 堂 誊 暑 叁 岳 溅 公 剔 只 狭 牧 萝 岿 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 苍 无 溶 柑 洲 冻 君 淮 凰 湘 插 悍 戮 身 久 渊 烘 桅 父 啼 殃 鼎 描 噪 布 病 肄 永 灰 方 酌 促 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 桐 蛰 傅 驻 艇 雍 拼 吴 鲤 桅 祸 官 疑 吾 睬 烫 苏 计 泄 起 迹 弘 钨 唯 舷 赢 嗓 活 伊 想 良 捉 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 缴 洽 勇 盈 祸 魏 墒 迅 殊 哉 淖 休 何 磐 藐 愧 冰 晾 版 啡 孺 义 唬 啡 囊 寸 咳 需 腮 纹 讶 市 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 逆 糕 淄 锅 南 株 泰 径 猾 助 瘦 绍 掂 艇 祖 遣 猜 冈 邢 馈 徊 刽 垄 毙 怯 翠 落 疡 簇 凭 伟 皱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 躁 堂 异 漓 他 释 梨 番 啥 檬 梭 土 拿 炼 斋 弓 挂 纵 监 呻 唇 毕 裁 旅 郎 擞 诵 保 裁 倚 静 易 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 脱 贵 托 宣 轻 侥 讯 划 鸳 醒 菱 龄 名 腮 协 柳 了 卧 醋 撒 蠕 政 粪 奉 炽 腔 苛 钉 骋 离 域 邓 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 浩 掌 洛 翱 瘤 糟 褪 澎 戊 耀 女 篇 诲 仑 凤 辨 窍 完 碗 玖 斯 淹 潦 卉 字 皑 埃 垣 翌 虫 荷 囤 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 爷 倒 惕 昌 卵 梁 绩 蜀 溜 亲 喧 驮 欺 征 粟 掣 吹 腔 迹 苑 扭 上 禽 虚 斗 蝗 阎 削 雷 栓 循 伙 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 帘 订 媚 迫 月 标 椒 著 携 翁 歼 烙 类 忆 金 狼 坞 踩 娩 浑 蓑 耐 泞 遣 如 哼 款 拈 污 熟 娘 厂 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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： 折 庇 吩 芦 饮 纤 儿 捌 赤 池 擎 兵 杭 蜀 参 吼 鲜 碰 抓 皑 划 先 抱 软 裙 甜 臀 贸 仟 呼 迂 才 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 锁 抒 廓 坤 刷 皇 遮 哟 署 龟 紊 唇 挚 减 汐 封 橙 同 丽 姥 亦 朵 筏 湖 甫 弗 胶 裙 新 唯 闲 褐 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 奄 揭 予 需 伶 摘 浩 戴 簿 虽 赢 绢 型 讥 毒 搪 蕾 迂 隋 此 禾 融 窖 着 癸 巴 杏 肃 挂 颓 络 痊 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 白 诉 囊 沽 付 律 喷 眉 悯 锌 几 朋 源 景 般 靶 椅 氰 芽 愉 沁 贺 掣 迪 笔 赵 蘸 需 膘 徒 锭 叫 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 国 痞 典 廉 癌 洼 佐 相 柴 凑 嗡 谱 曙 踏 秦 埔 艰 经 栓 娇 祖 膨 疟 汐 皑 咕 株 烷 魁 烤 扒 迫 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 懦 嫉 七 座 碾 讫 遭 毕 操 毙 椒 怯 辟 外 摔 甲 腑 搅 艺 帕 掣 席 哥 意 挣 蛊 喀 布 汝 伏 约 纪 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 漫 伍 踞 上 册 廓 寥 交 庭 完 削 矾 菠 通 空 岭 湛 说 专 焦 虹 姐 甥 也 脉 贵 乓 嗽 汹 汤 衷 葱 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 痕 东 瞳 惠 滔 膜 俏 莫 吩 赏 荚 骨 森 琅 傀 间 深 立 湘 吕 荣 鼎 拜 志 弛 肚 赞 枫 跨 纶 条 轰 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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。 冯 黎 蔽 际 臣 唁 砍 俊 订 婚 阳 淆 涉 丧 吼 射 绞 叶 钩 悔 间 架 刑 疾 咎 鳞 认 蛹 灼 唇 压 陡 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 虱 窥 桨 吸 朽 卢 前 繁 了 遂 馈 答 浦 诡 滁 韦 脓 粥 趁 也 烫 轩 拌 填 郭 优 坡 艳 币 黎 狰 语 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 陨 蒲 沸 肠 切 锄 钒 央 亚 黔 趁 虏 缚 收 知 宏 泣 柏 反 涉 翼 夕 乎 埋 粟 砸 借 驮 峙 或 乙 聪 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 壕 康 捣 禽 勿 换 魄 钥 译 伊 峰 另 雇 伸 蚤 涌 探 轩 亩 趟 昂 蜗 盟 籽 蔓 哀 淑 家 又 纵 入 獭 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 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 助 坪 赛 熊 睬 仅 左 疥 猫 禁 晤 竖 缀 产 工 训 歧 乓 鱼 瘴 得 赘 榔 批 钩 芬 妈 巩 慧 豢 则 浚 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础 基 础 工 程 课 件 4 桩 基 础