土力学与基础工程课件作者务新超魏明9-10章节第九章节.pptVIP

制作：务新超 《土力学与基础工程》电子教案 第九章 桩基础 第九章 桩基础 第一节 桩基础概述 第二节 桩单极限桩承载力 第三节 基桩内力与位移计算 第四节 群桩基础验算 第五节 桩基础设计简介 第六节 桩基础的施工 第一节 桩基础概述 桩基础的历史回顾 桩基础是最古老的基础型式之一。有关文献资料表明，在人类有历史记载以前，就已经在地基条件不良的河谷及洪积地区采用桩基础来建造房屋；在许多不同文化时期的初期，都可以找到桩基础的房屋。1982年在智利发掘的文化遗址所见到的桩，距今大约有12000～14000年。我国最早的桩基础距今大约有7000多年，是在浙江宁波附近的河姆渡，作为古代干阑式木结构建筑的基础是有圆木桩、方木桩和板桩组成的桩基础。圆木桩直径在6～8cm之间，板桩厚2.4～4.0cm，宽10～50cm，木桩均系下部削尖，入土深度最深达115 cm。这是最早的桩的雏形。 桩基础用于桥梁，历史也极为悠久。据《水经注》记载，公元前532年在今山西汾水上建成的三十墩柱木柱梁桥，即为桩柱式桥墩。我国秦代的渭桥、隋朝的郑州超化寺、五代的杭州湾大海堤、南京的石头城和上海的龙华塔等，都是我国古代桩基础的典范。 第一节 桩基础概述 桩基础特点： 具有承载力高 稳定性好 沉降量小而均匀 便于机械化施工 适应性强等 是较简便的深基础形式 一、桩基础组成与特点 墩身 承台 基桩 松软土层 持力层 桩基础组成（如图由基桩和承台组成） 桩基础最适宜于下列条件 ①荷载较大，地基上部土层软弱，地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时； ②河床冲刷较深，河道不稳定或冲刷深度不易准确计算，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时； ③当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软(高压缩性)土层，将荷载传到较坚实(低压缩性)土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀； ④当地下水位较高时采用撞击出可以减少施工困难； ⑤在可液化地基中，采用桩基础穿越可液化土层可以消除或减轻地震对结构物的危害。 一般认为：桩基础通常作为荷载较大的结构（建筑）物的基础，对下述情况，一般可考虑选用桩基础方案： 1. 地基上层土的土质太差而下层土的土质较好；或地基土软硬不均；或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形限制的要求。 2. 地基软弱或地基土性特殊，如存在较深厚的软土、可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等，采用地基改良和加固措施不合适。 3. 除承受较大竖向荷载外，尚有较大的偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载作用。 4. 上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感；或建筑物受到大面积地面超载的影响 5. 地下水位很高，采用其它基础型式施工困难；或位于水中的构筑物基础，如桥梁、码头、采油平台等。 6. 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。 通常，当软弱土层很厚，桩端达不到良好地层时，桩基设计时应考虑基础沉降问题。目前，桩基设计思想正在由过去单纯的承载力控制向承载力和变形双控制过渡，按地基容许沉降量大小设计桩基的思想正在逐步得到推广。 二、 桩和桩基础的类型 1. 按承台桩与地面的位置分 高承台桩 低承台桩 高承台桩，承台在地面以上； 水平受力条件和稳定性较差，但在桥梁工程中应用较多 低承台桩，承台在地面以下，基桩全部入土 低承台 桩 高承台桩 2. 按桩土相互作用特点分类 P 软土层 中等土层 桩身 软土层 基岩 或坚硬土层 桩身 端承桩 摩擦桩 （1） 柱桩(或端承桩) 竖向受荷桩 （2） 摩擦桩 柱桩或端承桩：桩穿过较软弱土层，桩底支承在岩层或硬土层(如密实的大块卵石层)等实际非压缩性土层上，沉降量甚微，故桩侧摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载由桩底岩层抵抗力承受。通常柱桩承载力较大，基础沉降小，较安全可靠。但若岩层埋置很深，沉桩困难时，则可采用摩擦桩。 摩擦桩：主要依靠桩侧土的摩阻力支承垂直荷载，桩穿过并支承在各种压缩性土层中。 （1）主动桩：桩顶受横向荷载，桩身轴线偏离初始位置，，桩身所受土压力因桩主动变位而产生。 （风力、制动力等） （2）被动桩：沿桩身一定范围承受侧向压力，桩身轴线因承受压力而偏离初始位置。 （深基坑支护） 横向受荷桩 （3） 竖直桩与斜桩 多向斜桩为复合受荷桩，承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压（或抗拔）桩及水平受荷桩的要求进行验算 P 软土层 较坚硬土层 端承桩墩 摩擦桩墩 桩墩 P P 基岩 软土层 钢核 （1）钢筋混凝土预制桩（沉桩） 锤击沉桩 振动沉桩 静力压桩 （2）灌注桩 a. 钻（挖）孔灌注桩 b. 沉管灌注桩 c. 管柱基础 d. 钻埋大直径空心桩 3. 按施工方法分类 4. 按设置效应分类 挤土桩 部分挤土桩 非挤土桩（非位移桩