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第四章　桩基础和深基础 ξ4-1 概述 ξ4-2 桩基础的类型 ξ4-3 单桩竖向极限承载力 ξ4-4 单桩水平极限承载力 ξ4-5 复合基桩承载力验算 ξ4-6 桩基础沉降验算 ξ4-7 桩基础的设计步骤 ξ4-8 软土地基减沉复合疏桩基础计算 ξ4-9 深基础简介 建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，也不宜采用地基处理等措施时。以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层，采用深基础方案。常见深基础主要有：桩基础，沉井基础，墩基础，沉箱基础，地下连续墙以及高层建筑深基础护坡工程等。目前，我国的桩基最大入土深度已达百米，桩径已超过5米。 桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动、静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件，其作用在于穿越软弱的压缩性土层或水中，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上，通常将桩基础中的桩称之为基桩。 由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快和沉降变形小、抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件等特点，在工程中得到了广泛应用。桩基础除主要用来承受坚向抗压荷载外，还在桥梁工程、港口工程、近海采油平台、高耸和高重建筑物、支挡结构、抗震工程结构以及特殊土地基如冻土、膨胀土等中，用于承受侧向土压力、波浪力、风力、地震力、车辆制动力、冻胀力、膨胀力等水平荷载和竖向抗拔荷载等。 一、桩基础的适用性 通常对下列情况，可考虑用桩基础方案： (1)软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，不允许地基有过大沉降和不均匀沉降； (2) 对于高重建筑物，如高层建筑、重型工业厂房和仓库、料仓等，地基承载力不能满足设计需要时； (3) 对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构，宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力时； (4) 对精密或大型的设备基础，需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时； 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，桩基需进行如下计算和验算： 1. 所有桩基均应进行承载能力极限状态计算 . 2. 应根据建筑桩基的设计等级及长期荷载作用下桩基变形对上部结构的影响程度，按规定进行变形计算. 3. 应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。 三、 桩基础的设计步骤与内容 （1）选择桩型、施工工艺、断面、桩端持力层、承台埋深。 （2）估算单桩承载力设计值。 （3）确定桩数和承台底面尺寸。 （4）确定复合基桩竖向承载力设计值。 （5）桩顶作用效应验算，认为柱底水平剪力作用于承台顶面。 （6）桩基沉降计算。按长期效应组合柱底效应进行桩基沉降计算。 （7）桩身结构设计计算。 （8）承台设计计算。 第二节 桩基础的分类 ⑴ 摩擦型桩 指在竖向荷载作用下，桩顶荷载全部或大部分由桩侧摩阻力承担的桩。 ⑵ 端承型桩 :在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担，而桩侧摩阻力相对于桩端阻力较小的桩。 定义:预制桩是指在工厂或工地现场预先将桩制作成型，然后运送到桩位，用某种沉桩方法将其沉入土中的桩。断面尺寸：300mm×300mm~ 550mm×550mm 分类: 预制桩按材料分类主要有：钢筋混凝土预制桩、混凝土预制桩、钢桩、木桩。 钢筋混凝土桩优点：桩身强度高，制作方便，耐腐蚀性能好，不受地下水位与土质条件限制，质量易保证，安全可靠，承载力高。 缺点：自重大，需要运输及打桩设备，有时要接桩、要截桩；工期长，对比灌注桩，用钢量大，造价高；锤击沉桩时，噪音大。虽然有缺点，但由于钢筋混凝土预制桩的优越性显著，它的应用还是很广泛。 定义:灌注桩是在施工现场在桩位处先成孔，在孔内加放钢筋笼（也有不放钢筋笼的），灌注混凝土制成的桩。灌注桩具有造价低、用钢量少、桩长可以灵活掌握及施工噪音小、振动小等优点。 分类:为沉管灌注桩、钻孔（冲、挖）孔灌注桩等。 6、按桩径大小分：小直径桩：d≤250中直径桩：250＜d＜800大直径桩：d≥800（d—桩身设计直径） * * 第一节 概 述 桩：垂直或微斜埋置于土中的受力杆件，它的横截面尺寸比长度小得多。桩承受承台传递过来的荷载，通过桩侧对土摩擦力及桩端对土的压力将荷载传递到土中。 桩基础：由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。上部结构传来的荷载，通过承台传递给桩，再由桩传递到土中 低承台桩基础的示意图 承台的作用： 承受上部结构荷载，并将荷载传递给各桩。承台箍住桩顶使各个桩共同承受荷载。 二、 桩基设计原则 桩基础设计也应满足地基承载力和变形这两项基本要求。 按行业标准《建筑桩基技术规范》，建筑桩基设计与建筑结构设计一样，采用以概率理论为基础的极限状态设计