地基与基础课件：桩基础设计.ppt

桩基础设计 回顾与思考 桩基础设计 第二节 桩的承载力 第三节 桩基础设计 本章小结 （四）桩身材料验算 1.钢筋混凝土桩竖向抗压承载力设计值 Q=φ（fcAp +fyAs) fc—桩身混凝土轴心抗压强度设计值； fy—主受力钢筋抗压强度设计值； Ap 、As—桩身及桩纵向钢筋断面积； φ—桩纵向弯曲系数，一般φ=1.0， 高承台桩φ=0.25~1.0 。 2.混凝土桩竖向抗压承载力设计值 Q≤ψcfcAp ψc—工作条件系数，预制取0.75， 灌注取0.6~0.7。 二、单桩水平承载力 单桩水平承载力取决于桩的材料与断面尺寸、 入土深度、土质条件及桩顶约束条件等因素。 桩水平承载力一般通过现场荷载试验确定， 亦可用理论方法确定。 三、单桩抗拔承载力 高耸建（构）筑物、受地下水浮力作用的地下结构物等桩基受上拔力作用。 单桩抗拔承载力由抗拔静载荷试验确定。 四、群桩竖向承载力 （一）群桩的特点 (a)单桩受力 (b)群桩受力 当桩距较小时，桩间 摩擦力叠加，承载作 用相互削减； 桩端应力叠加，地基 受力大； 结论：群桩承载力小 于单桩承载力之和。 φ φ N G0 W0 h l a a0 b b0 （二）群桩地基承载力验算 把群桩连同周围土体作为一实体深基础来分析。 Pl+h=γ(l+h)+ (N+G0+W0)/ab ≤faz G0、W0—承台及桩体的超重 （超过同体积土重部分） φ—各土层摩擦角平均值 a=a0+2ltanφ/4 b=b0+2ltanφ/4 （三）群桩地基软弱下卧层验算 当桩端持力层下存在软弱下卧层时，必须验算其强度是否满足要求。计算方法同浅基础。 （四）群桩地基沉降计算与变形验算 将群桩地基作为一实体深基础来分析； 采用荷载效应准永久组合，不计风载与 地震荷载； 变形特征：沉降量、沉降差、倾斜与 水平位移。 设计要求 1.桩基有足够的竖向与水平承载力； 2.桩基的沉降与水平位移在允许范围内； 3.桩身挠曲在允许范围内； 4.设计方案在技术与经济上应合理可行。 设计步骤 1.调研、搜集设计资料； 2.确定桩基持力层； 3.选定桩材、桩型、尺寸、确定基本构造； 4.计算并确定单桩垂直承载力； 5.初拟桩的平面布置和数量； 6.拟定承台尺寸和底面高程； 7.验算，结构设计； 8.绘结构施工图。 一、设计资料的收集 1.上部结构的类型、尺寸、构造和使用要求； 2.工程地质勘察报告； 3.当地建材与施工能力、条件（包括施工机 具、方法、经验等）； 4.施工场地及周围环境（包括交通、进出场 条件、周围建筑要求、环境要求等）。 * * 第一节 概 述 第三节 桩基础设计 第二节 桩的承载力 天然地基 人工地基 深基础 浅基础 方案组合 造价低； 易施工； 安全合理； 技术先进。 方案选择 ? ? 第一节 概 述 桩基础： （桩基） 桩体（基桩） 低承台：其底面低于地面 高承台：其底面高于地面 工业与民用建筑中常用低承台桩基础 桩基础作用：将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩身周围的摩擦力传给地基，以满足承载力、稳定性和变形的要求。 承台 上部结构 承台 桩 坚硬土层 (a)低承台桩基础 (b)高承台桩基础 一、桩基础的适用范围 当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足地基承载力和变形要求时，又不宜采用地基处理措施时可考虑选择桩基础，利用深层坚实的岩土层作持力层； 桩基可承受大而复杂的荷载，适宜各种地质条件； 减少沉降与不均匀沉降，适于沉降要求严格的高层建筑、重型工业厂房、高耸构筑物等； 抗震性好，平面布置灵活，对结构体系适应性强； 造价高，施工复杂，有噪音、卫生等环境问题。 二、桩基础的类型 (一)按桩基础承载性状分类 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 摩擦端承桩：荷载主要由桩端阻力承担，桩侧 阻力承担部分荷载； 端 承 桩：（l/d≤10）荷载绝大部分由桩端 阻力承担，桩侧阻力不计。 端承摩擦桩：荷载主要由桩侧阻力承担，桩端 阻力承担部分荷载； 摩 擦 桩：（l/d 较大）荷载绝大部分由桩侧 阻力承担，桩端阻力不计。 较软弱土层 软弱土层 较坚硬 土层 (a)摩擦桩 (b)端承摩擦桩 软弱土层 较坚硬 土层 极软弱土层 坚硬 土层 (c)摩擦端承桩 (d)端承桩 (二)按桩基础使用功能分类 竖向抗压桩：主要承受竖向荷载； 竖向抗拔桩：主要承受上拔荷载； 水平受荷桩：主要承受水平荷载； 复合受荷桩：承受