第4章 桩基础-4.1-4.2.ppt

第四章 桩基础作业 4-2、4-3（p180） 本章教学目标： 1 熟悉桩基础的设计原则、设计内容； 2 掌握桩基础单桩传递机理，掌握桩基础竖向承载力的确定； 3 掌握单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减小桩负摩阻力的措施。 4 掌握桩基础承台设计 5 熟悉桩基础设计步骤及施工图绘制。 §4.1 概述§4.2 桩的类型§4.3 桩的竖向承载力§4.4 桩基础沉降的计算§4.5 桩的负摩擦问题§4.6 桩的水平承载力§4.7 桩的平面布置原则§4.8 桩承台的设计§4.9 桩基础设计的一般步骤 §4.1概述 桩基础属于深基础的一种。 深基础：埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，需要特殊的设备进行施工。 作用：把所承受的荷载相对集中地传到深部土层。 适用范围：当浅层土质不满足承载力和变形要求， 不适宜采取地基处理方法 深基类型：桩基础，地下连续墙，沉井。 4.1.1 桩基础的使用 桩基础中的一些名词： 桩：设置于土中的竖直或倾斜的柱型基础构件。 承台：将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。 桩基：桩与承台组成的深基础，简称桩基。 下列情况宜采用桩基础 1）天然地基承载力和变形不能满足要求的高、重建筑物； 2）承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基础减少沉降的建筑物； 3）重型工业厂房和荷载很大的建筑物； 4）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑； 5）作用有较大水平力、力矩的高耸结构物的基础 或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况； 6）需要减弱其振动影响的动力机器基础， 或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施； 7）地基土有可能被水冲刷的桥梁基础； 8）需穿越水、软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。 4.1.3 桩基设计原则 桩基设计：应考虑桩、土和承台三者共同作用。 桩基按极限状态设计法设计，应满足： 承载能力极限状态 正常使用极限状态 建筑桩基甲、乙、丙三个安全等级： 根据桩破坏引起的建筑物破坏后果划分，与浅基础划分相同。 设计荷载： 组合与取值同浅基础。 2、 下列桩基应进行变形验算： 引自《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的桩基； 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的桩基； 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。 减沉复合疏桩基础: 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。 4.1.4 桩基设计内容 桩基设计包括下列基本内容： (1)、桩的类型及几何尺寸的选择； (2)、单桩竖向（和水平向）承载力的确定； (3)、确定桩的数量、间距和平面布置； (4)、桩基承载力和沉降验算； (5)、桩身结构设计； (6)、承台设计； (7)、绘制桩基施工图。 §4.2 桩的类型 4.2.1 桩的分类 包括桩基和桩的类别 1、桩基类别 按承台与地面相对位置 低承台桩基：承台底面位于地面以下。 高承台桩基：承台底面高出地面。用于桥梁、水利。 2、按桩受力情况 1）摩擦型桩： 桩顶竖向荷载由桩侧阻力与桩端阻力共同承受，但侧阻力分担荷载较多的桩。 摩擦桩：桩端阻力很小可以忽略不计。 2）端承型桩： 荷载由侧阻力和端阻力共同承担，端阻力较大。 端承桩：侧阻力很小可以忽略不计。 3、根据施工方法 预制桩、灌注桩 预制桩 预制桩根据所用材料： 混凝土预制桩、钢桩、木桩 其中：混凝土预制桩：截面方形或圆形，桩径300—500mm 钢桩：H型钢桩和钢管桩 桩制作 法兰 桩制作 编钢筋笼 方桩 管桩 预制桩的沉桩方式 锤击法：适用于松散碎石土、砂土、可塑粘土； 特点：噪声大,应考虑周围环境影响。 预制桩打入过程视频 振动法：适用于可塑粘土、砂土； 静压法：静力压桩机压入土中 特点：无噪声、无冲击力、无震动，用于短桩 灌注桩 在桩位直接成孔，放入钢筋笼，浇灌混凝土。 1）沉管灌注桩： 锤击沉管打桩机、