桩基础及其它深基础1-5.ppt

第七章 桩基础及其它深基础 当建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物的地基承载力和变形的要求，也不宜采用地基处理等措施时， 往往需要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，深基础主要有桩基础、沉井基础、墩 基础和地下连续墙等几种类型，其中以桩基的历史最为悠久，应用最为广泛。 7.2、桩基的基本要求与极限状态设计 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基， 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基，以及软土地基上多层建筑减沉复合疏桩基础应进行沉降计算； 承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的建筑桩基的水平变位验算。 7.2.3、建筑桩基的安全等级 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。 .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。 不同的分类标准 （一）按承台 （二）材料 （三）形状 （四）按尺寸 （五）承载机理 （六）施工方法 （七）施工对土体的挤土效应 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）按桩材料分（桩身材料选择） 木 便宜； 轻，易于处理 可修剪至任意长度 水位下耐久 水位上易腐烂 对荷载较大的情况不适用 （三）按桩的截面形状分 实心 方桩 圆形桩 空心 管桩 工字型桩 Y型桩等异型桩 （四）按尺寸 按断面(直径）的大小： 大直径:d800mm; 小直径: d≤ 250mm ; 中等直径 :250mmd≤ 800mm 按长度（长径比） 短桩：L≤15m； ? 中长桩：15m L≤40m； 长桩: 40m L≤80m（?3)； 超长桩：L 80m ??L/? （?：桩的特征长度） (五) 按承载性状分 （六）按施工方法分 预制桩 混凝土桩（实心、空心），预应力管桩 钢桩（各种截面） 沉桩方法：锤击、振动锤、静压 灌注桩 沉管灌注桩 钻孔灌注桩 挖孔桩 爆破灌注桩 现浇薄壁管桩 （七）按施工对土体的挤土效应分 挤土桩：实心桩或者闭口的管桩打入或压入地基中，将挤开大量的土体。 部分挤土桩：同样是打入或者压入到地基中，但截面积小，开口管桩，H型桩，I型桩或者箱形桩 非挤土桩：首先在地基中取土成孔（钻、挖孔），然后在钻孔内成桩 7.4 竖向荷载作用下单桩的工作性能 7.4.2、桩侧负摩阻力问题 当土体相对于桩身向下位移时，土体不仅不能起扩散桩身轴向力的作用，反而会产生下拉的摩阻力，使桩身的轴力增大，如图11-3所示。该下拉的摩阻力称为负摩阻力。负摩阻力的存在，增大了桩身荷载和桩基的沉降。 1. 产生桩侧负摩阻力的条件 三类情况： 第一类情况为桩周土在自重作用下固结沉降或浸水导致土体结构破坏、强度降低而下沉（湿陷） ； 第二类情况为外界荷载作用导致桩周土固结沉降 ； 第三类情况为因降水导致桩周土中有效应力增大而固结。 负摩阻力的分布 中性点：桩截面位移与土层竖向位移相等的点 位置：当桩周主要为产生固结的土层时，多为桩长的70%-75%（靠下方）处；桩支承在基岩上，中性点接近基岩面 中性点之上出现负摩阻力；中性点之下出现正摩阻力。中性点处桩身轴力最大 7.4.3.考虑桩侧负摩阻力的桩基承载力和沉降问题 一般情况下对摩擦型桩基，可近似视（理论）中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力。 对于端承型桩基 ，应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算其承载力。 单桩竖向承载力确定方法 桩身材料强度能提供的承载力 4.2.2 按施工方法分类 上海宝山钢铁集团马迹山港的25万吨级海上钢桩 锤击法 沉桩深度一般应根据地质资料及结