第九章桩基础..ppt

本章主要内容 概述-桩的功能及类型 桩的承载机理？ 单桩承载力capacity of single pile 桩基础设计capacity of pile group 5.1 概述 桩的应用 1 历史－十九世纪以前，木桩 (1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡 (2)3000-4000年前在罗马 (3)西安灞桥,北京御河桥,隋唐建塔 2 十九世纪开始，材料和动力进步 铸铁管桩，1824年波特兰水泥注册专利蒸汽动力 十九世纪末，现场钻孔桩 (1897, Raymond) 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,穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷) 与其他深基础比较,施工造价低 3 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 二 桩的分类 不同的分类标准 (一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载 （二）材料 （三）形状 （四）承载机理 （五）按尺寸 （六）施工方法 二 桩的分类 (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 （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 （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 （四）按尺寸 按断面(直径）的大小：大直径:d80cm; 小直径d40（25）cm 按长度（长径比）L60m（?3):长桩；L10m短桩 ??L/? （?：桩的特征长度） (五) 按荷载传递方式 （1）竖直荷载：端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩 Q = Qp+Qs Tip resistance, Skin friction 端承桩 主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬 摩擦桩 主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深 （六） 按施工方法 施工方法—沉桩方法 1 预制桩 Prefabricated pile 挤土桩 2 现场灌注桩 Cast in place 非挤土桩 1 预制桩 2 现场灌注桩 桩的分类总结 挤土桩 （打入预制桩） 非挤土桩 （现场钻孔） 摩擦桩 端承桩 Q = Qp+Qs 5.2 单桩承载力 Bearing capacity of a single pile 桩的承载力分析 1 竖向承载力的组成 桩侧摩阻力 摩阻力的分布 土的极限摩阻力影响因素 随着深度增加,砂土中存在临界深度 桩的端承力 (1)常作为基础承载力问题(太沙基解) (2) 土的极限端阻力影响因素 与土性有关,存在临界深度 1 负摩擦的产生 (1)桩周附近地面大面积堆载 (2)大面积降低地下水位 (3)欠固结土,新填土 (4)湿陷性黄土遇水湿陷 (5)砂土液化、冻土融解 2 负摩擦力的确定,负摩阻力成为荷载的一部分 对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力, 对于一般桩,因为桩土都有变形,视二者的相对位移量和方向 5.2 单桩竖直向承载力的确定 桩身材料 静载荷试验 拟静力法 Osterberg法 3 经验方法：静力触探 经验公式 2、桩基现场测试的传统方法 （1）静载试验法 获得单桩承载力最可靠的方法 (2) 通过静力载荷试验确定极限承载力Qu ◎判断单桩竖向极限承载力Qu(各规范不同) 如果有陡降点,取为Qu 缓变曲线,取一定沉降 s=40mm (40-60mm) 24小时未稳定,Sn对应的荷载 ◎确定平均值 (极限承载力标准值),如离散太大,加一折减系数 ◎设计值R= 3.静力触探 经验公式法 4.抗拔桩的承载力浮力,风荷载1 现场抗拔试验2 公式 5. 横向受力桩的承载力确定 静力载荷试验 RH为设计值,Hu为横向极限荷载 ?H 为抗力分项系数 理论公式计算 弹性地基梁挠度方程 kh 抗力系数 常数法、 m法、k法、c法 小结 单桩承载力=摩阻力+端阻力 摩阻力-土性，深度（临界深度），入桩方式，桩土相对位移 正摩擦力 负摩擦力 端阻力-土性，深