土力学与地基基础课件作者陈晋中地基课件3第7章节桩基础设计.ppt

第7章 桩基础设计 本章学习要求: 了解桩基础的适用条件及分类； 熟悉单桩竖向承载力的确定方法； 掌握桩基的设计步骤及简单桩基的设计计算。 难点是对桩承载力特征值概念的理解与确定，承台受力计算。 2.桩基础的特点 与天然地基上的浅基础相比较，桩基础具备如下特点： (1)从施工上看，桩基础应采用特定的施工机械或手段，把基础结构置人深部的较好地层中； (2)从传力特点看，桩基础的人土深度即桩长与基础结构宽度即桩径之比较大，因此在决定桩深基础的承载力时，基础侧面的摩阻支承力不但不能忽略，有时甚至起主要作用； (3)浅基础下的地基可能有不同破坏模式，但桩基础下却往往只发生刺入即冲切剪切破坏； (4)相对于浅基础，传力机理复杂。 7.2 桩的承载力 7.2.2 单桩竖向极限承载力 7.2.2 单桩竖向极限承载力 单桩竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载作用下，达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。其取决于土对桩的支承阻力和桩身的材料强度。在工程实践中，一般由土对桩的支承阻力所控制，对于端承桩、超长桩以及桩身质量有缺陷的桩，也可能由桩身材料强度控制。 确定单桩竖向极限承载力的方法有很多，工程中常用的有：单桩竖向静载荷试验法、静力触探法、标准贯入试验法等。 实践表明，单桩竖向极限承载力的确定就其可靠性而言，仍以传统的静载试验为最高。 ３. 标准贯入(SPT)法 标贯法较适用于砂或砂砾地层。当桩端持力层为砂质土或砂砾时，一般假定砂的临界深度为10d，单桩竖向极限承载力按下式估算： 式中 —第i层土的单位极限侧阻力，对于打入桩取2N，kPa；对于钻孔灌注桩：取N，kPa； —单位桩端竖向极限承载力，打入桩 ≤400N，kPa；对于钻孔灌注桩： ≤120N，kPa； —桩端进入持力层的深度； D—桩端直径； N—桩端附近标贯击数。 7.2.4 单桩竖向承载力特征值 7.3 桩基础设计 3.确定单桩承载力 根据桩周与桩底土层情况，即可利用规范经验方法或静力触探资料初步估算单桩承载力。对于重要的或用桩量很大的工程，应按规范规定通过一定数量的静载试验确定单桩承载力，作为设计的依据。 7.4 桩承台的设计 1、作用：将各桩联成一整体，把上部结构的荷载转换、调整、分配于各桩。 2、分类：柱下独立承台、墙下条形承台、筏板承台和箱形承台。 柱下独立桩基承台有:板式、锥式和阶形三类。 3、承台设计 选择承台的材料及强度等级； 几何形状及其尺寸； 进行承台结构计算：包括抗冲切、抗剪及抗弯计算； 满足构造要求。 （2）独立桩基 桩的最小中 心距：≥3d （一般3~4d) ； 边桩距承台 边缘：≥d。 柱下独立承台桩的平面布置 二桩布置 三桩布置 四桩布置 六桩布置 7.3.5 桩基受力计算 1. 单桩受力验算 轴心受力： Qk ≤ Ra 偏心受力： Qikmax≤1.2 Ra 2. 群桩承载力与变形验算 尚辅网 / 土力学与地基基础 陈晋中 主 编 陈晋中 刘燕宁 魏党生 陈剑波 邵明波 蔡 宁 康会宾 朱艳丽 吴卫祥 何东秋 编 写 上海浦东 7.1 概 述 桩基础 桩体（基桩） 低承台：其底面低于地面 高承台：其底面高于地面 承台 7.1.1 桩基础的基本概念 1-承台 2-垫层 3-基桩 1. 桩基础的适用性 上部结构 承台 桩 坚硬土层 (a)低承台桩基础 工业与民用建筑中常用低承台桩基础。 (b)高承台桩基础 地面 桩基础的适用范围 (1) 高重建筑物下，天然地基承载力与变形不能满足要求时； (2) 地基软弱，且采用地基加固措施技术上不可行或经济上不合理时； (3) 地基软硬不均或荷载分布不均，天然地基不能满足建(构)筑物构物对差异沉降限制的要求时； (4) 地基土性不稳定，如液化土、湿陷性黄土、季节性冻土、膨胀土等，要求采用桩基将荷载传至深部土性稳定的土层时； (5) 建筑物受到相邻建筑物或地面堆载影响，采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜时； (6) 有时用于重大或精密机械设备的基础，或用于动力机械基础以降低基础振幅等； (7) 用于临水岸坡的水工建筑物基础，如码头、采油平台等。 7.1.2 桩与桩基础的类型 1. 按桩基础承载性能分类 按桩侧与桩端阻力大小及分担比例差异，分为如下两大类： 端承型桩 摩擦型桩 摩擦