培训课件：桩基础及深基础.ppt

Foundation Engineering 桩基础及深基础 桩基础及深基础 天然地基浅基础，造价低，易施工，应优先选用。 但强度、变形、抗液化、抗湿陷等不符合要求时，用桩基、其它深基础或地基处理 桩基础及深基础 1 桩基概述2 单桩承载力的确定3 桩基计算4 桩基设计步骤5 其他深基础简介 §8-1 桩基概述 一、桩基及其应用 桩基构成：桩+承台 （可为独立、条形、筏、箱） 有高、低两种，前者用于水中 二、桩的分类及常用桩 （一）分类 （弄清其特点，以据具体情况选用） 1、按材料分：木、钢、钢筋混凝土 木桩—水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用 钢桩—本身强度高，易加工，接头容易，运输方便，但造价是混凝土的3-4倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。 钢砼桩—取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。 2、按受力性能分 桩端土差、桩很长、灌注桩清底差 桩端为岩石、大头桩 3、按桩的制作方法分 预制桩—质量易保证、现场整洁、用时间少，但配筋由运输、打桩控制，配筋率较大，长度不可过大，现场接桩、截桩难。 灌注桩—钻孔、放钢筋笼、浇砼。尺寸灵活，还可扩头，配筋率可以小，但现场脏，质量难保证，例断桩、缩颈、露筋、清底不充分等。 （二）常用桩 1、预制钢砼桩 （RC桩） 断面有方、圆两种, 方桩边长250-550，长13.5m; 现场预制桩长25-30m(桩架高), 配筋率0.8%(运、吊控制，打桩还会产生拉应力) 截面大则作成管桩, 有时加预应力(省钢)。 2、钻（挖）孔灌注桩 超高层多用大直径桩，甚至直径3m，承载力可达4000t，用一般直径桩可能摆不开。 可扩孔，用扩孔器或爆扩（少用）。 3、沉管灌注桩 （挤土） 锤击或振动沉管，下有钢砼头，再灌混凝土，拔管，易发生断桩、缩颈（软土中）。有人建议复打，造价提高。仅浙江多用。 4、钢管桩 有开口、闭口，开口时形成土芯后亦有一定挤土，d小则挤土可能性大，是否挤土将影响承载力（规范5-2-10条） 返回 一、单桩承载力分析 桩、土体系荷载传递机理 Q逐渐增大，影响深度也逐渐增加，qs较qp先发挥 Q=QS+QP， Qu=Qsu+Qpu §8-2 单桩承载力的确定 二、桩之负摩擦 1、负摩擦产生的条件 堆载、水位下降、欠固结土固结、土湿陷、冻土融陷 2、负摩擦发生的范围 持力层硬，sp 小，则ln大，端承桩ln =l 对一般情况可查表4-1 ln可随时间变化 3、负摩擦大小影响因素 —桩侧及桩端土性、诱因强弱、土的应力历史、桩型等 4、消除负摩擦的措施 负摩擦会加大沉降，使桩或土破坏。一般涂适当粘度的沥青以减小负摩擦。 三、单桩承载力的确定 决定于桩和土，一般由土控制，端承、超长桩等除外。 1、经验公式法 qsik 查表，和土性及成桩方法有关，沉管灌注桩小，因质量难保证；对预制桩有深度修正系数（灌注桩不修正） qpk 查表，和土性及入土深度有关 一般预制桩、灌注桩 2、静载试验 一级和部分二级建筑必须做，试桩数1%且不少于3根。 装置、方法：锚桩横梁装置（图），压重平台反力装置等 试桩、锚桩、基准桩间距4d，且2m 分级加载，稳定后读数，详见规范。 极限荷载：1）第二转折点 或 2）沉降达40-60mm 变异系数d?0.15时l=1； d?0.15时l1，查表求l 对群桩再考虑群桩效应（见后） 极限承载力标准值： 设计值： 分项系数gsp=1.6 四、横向承载力 横向力：风、地震、吊车制动荷载、水中结构受风浪荷载、非对称开挖 横载为主时往往用斜桩，但对一般工业与民用建筑，水平载不大，可用竖桩抗水平力—本节主要讨论此 桩身强度控制的可能性大，因桩本身抗横向荷载能力低。 问题复杂，和桩土刚度、强度，桩入土深度、桩顶约束有关。 横向荷载试验 用于横向荷载较大的一级建筑 装置、方法：二根试桩，循环加载（每级均卸载到0）或单调加载（视荷载情况），分级，到破坏或位移达30-40mm。 极限荷载： Hu—位移陡增前一级荷载（见图，注意凹向） 一、群桩工作特点 端承型桩： 桩端土硬，群桩时变形也不大（相对单桩说要大）。桩端面积小，即使间距小，相互间影响也不大。 群桩承载力=各单桩之和 §8-３ 桩基计算 摩擦型桩： 桩距6d：相互影响不大 桩距?6d： 沉降加大: 桩间土及桩端土附加应力重叠，使附加应力及影响深度均加大，从而使沉降加大；桩间土应力重叠，使变形加大，使qs减小，更多荷载由桩端土承受，亦加大沉降，下层土压缩比例上升。 定义： 可能大于1，也可能小于1。打入式群桩挤土在砂土中可使qs增大。 承载力： 如要群桩沉降=单桩沉降，则承载力降低，但这样要求不必要。 二