tlxdjjc11《土力学与地基基础》第十一章桩基础及其他深基础.ppt

第十一章 桩基础设计及其他深基础 本章提要与教学目标 1 了解桩基础的使用，熟悉桩基础的设计内容、设计原则、分类及成桩效应； 2 了解桩基础单桩传递机理，熟悉掌握桩基础竖向承载力的确定，熟悉群桩效应； 3 了解单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减小桩负摩阻力的措施。 4 掌握桩基础承台设计，熟悉桩基础设计步骤及施工图绘制。 §11.1 概述 桩基础：通过承台把若干根单桩连接成为整体，共同承受动静荷载的一种深基础。 特点：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 一、选择桩基础的条件 地基土的性质：特殊土，强度不均 荷载：较大的竖向荷载，具有偏心荷载、水平荷载、动力荷载等其他形式的荷载作用 结构物：对不均匀沉降较为明显，需要长期保存的历史性建筑物 地下水位：水中的构筑物 何种情况下选用桩基础方案？ 二、桩基设计的主要内容 桩基础设计包括哪些项目？ 三、建筑桩基的安全等级 对于20层以上的高层建筑，其总高度（从地面起算）将超过60 m，桩基允许倾斜值为2.5‰，建筑物顶端的倾斜位移值允许值不超过15cm，此时，尚不致对人们心理产生不良影响，电梯也能保持运转。若倾斜超过该项限值，则会造成人们心理上的恐惧，电梯不能正常运转。因此，对于20层以上的高层建筑应列入重要建筑物。对于有纪念意义的或供群众性集会的民用建筑，经济意义重大的工业建筑也应列入重要建筑物。 四、桩基计算的荷载效应组合 根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94进行设计时： ①桩基承载能力极限状态的计算采用作用效应的基本组合和地震作用效应组合。 ②当进行桩基的抗震承载能力计算时，荷载设计值和地震作用设计值应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定。 ③按正常使用极限状态验算桩基沉降时采用荷载的长期效应组合。 ④验算桩基的水平变位、抗裂、裂缝宽度时，根据使用要求和裂缝控制等级，分别采用作用效应的短期效应组合。 桩基计算的荷载效应组合 2.根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002进行设计时： ①按单桩承载力确定桩数时，传至承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；相应的抗力采用单桩承载力特征值。 ②计算地基变形时，传至承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合；相应的限值为地基变形允许值。 ③确定桩承台高度、配筋和验算桩身材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。 ④验算桩台或桩身的裂缝宽度时，按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。 §11.2 桩的类型 钻孔扩底灌注桩，按成桩方法分类应为（ B ） A. 挤土桩； B.非挤土桩； C.部分挤土桩 D. 端承桩 沉管灌注桩和钻孔灌注桩又都属于挤土桩（ F ）。 烟台大学住宅楼人工挖孔灌注桩 寿光造纸厂长螺旋压贯砼桩 寿光造纸厂长螺旋压贯砼桩 三水大厦钻孔灌注桩 烟台国税大厦钻孔灌注混凝土桩-钢筋笼 烟台大学文经学院预制桩 烟台大学8、9号楼预制桩 烟台滨海路桥冲击钻进成孔混凝土桩 §11.3 单桩竖向承载力的确定 孤立的一根桩称为单桩，群桩中的一根桩称为基桩，群桩中考虑群桩效应的一根桩称为复合基桩。 一、 竖向荷载下单桩的荷载传递 桩的荷载传递机理研究揭示的是桩?土之间力的传递与变形协调的规律，因而它是桩的承载力机理和桩—土共同作用分析的重要理论依据。 桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩?土体系荷载的传递过程。 桩土体系荷载传递分析 桩的荷载传递的一般规律 ⑴ 桩端土与桩侧土的模量比 愈小，桩身轴力沿深度衰减愈快，即传递到桩端的荷载愈小； ⑵ 随桩土刚度比 （桩身刚度与桩侧土刚度之比）的增大，传递到桩端的荷载增加；但当 ≥1000后， 的变化不明显； ⑶ 随桩的长径比 （ l为桩长,d 为桩径）增大，传递到桩端的荷载减小，桩身下侧阻发挥值相应降低；当 ≥40时，在均匀土层中，趋于零；当 ≥100时，不论桩端土刚度多大，其值小到可忽略不计； (4)既使对于长径比 15～20 的嵌岩桩，也属于摩擦型桩，其桩端总阻力也较小； (5)扩大桩端面积，桩端传递荷载的比率 增大。 相关考题 右图，回答下列问题：(1)桩顶荷载Q由小增大的过程中，Q主要由哪些力支承？ 桩侧摩阻力和桩端阻力 (2)桩身轴力随深度增加还是减小； 减少 (3)桩顶沉降δo比桩端位移δl大还是小； 大 (4)如果原来地下水位较近地面，后来