桩基础工程清华大学ppt课件.ppt

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1、桩基础桩基础（考试大纲） 31 桩的类型、选型与布置 32 单桩竖向承载力 33 群桩的竖向承载力 34 特殊条件下的桩基设计及其竖向承载力 35 桩基沉降计算 36 桩基水平承载力和水平位移 37 承台设计计算 38 桩基施工 39 基桩检测与验收 310 沉井基础31 桩的类型、选型与布置 掌握桩的类型和各类桩的适用条件，桩的设计选型应考虑的因素，决定桩型和布桩方案的主要因素32 单桩竖向承载力 了解单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理和破坏机理 掌握单桩竖向极限承载力的概念及如何根据静载试验结果确定单桩竖向极限承载力 熟悉单桩竖向极限承载力的常规计算式 掌握常用的确定单桩竖向极限承载力的静

2、载试验法、静力触探法、物理指标经验法的要点。并应用其成果 掌握单桩竖向承载力设计值与极限承载力标准值之间的关系 掌握嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算 掌握大直径桩单桩竖向极限承载力的考虑尺寸效应的计算 掌握敞口和闭口钢管桩单桩竖向极限承载力的计算 掌握桩身承载力（桩身强度）验算要点33 群桩的竖向承载力 了解竖向荷载下的群桩效应及基桩、复合基桩的概念 掌握荷载效应基本组合及地震作用效应基本组合条件下的复合基桩或基桩的竖向承载力极限状态设计表达式 熟悉复合基桩和基桩竖向承载力设计值的计算； 熟悉何种条件下不应考虑承台效应 了解桩基柔弱下卧层的验算34 特殊条件下的桩基设计及其竖向承载力 负摩阻力

3、了解负摩阻力发生机理与条件及哪些情况下应计算桩基的负摩阻力 了解中性点的物理意义 掌握负摩阻力标准值的计算方法 掌握考虑群桩效应，基桩下拉荷载标准值的计算及摩擦型基桩和端承型基桩考虑负摩阻力的承载力验算方法 了解减轻负摩阻力和避免负摩阻力的技术措施34 特殊条件下的桩基设计及其竖向承载力 抗拔桩基 了解桩基出现拔力的条件及受拔桩基承载力验算 掌握单桩及非整体破坏群桩中基桩的抗拔极限承载力标准值计算 掌握呈整体破坏群桩中基桩的抗拔极限承载力标准值计算35 桩基沉降计算 掌握桩基沉降变形的4个控制指标及不同建筑物的容许值 熟悉等效作用分层总和法的基本假设、计算式、荷载与土参数取值及具体运算方法36

4、 桩基水平承载力和水平位移 熟悉单桩水平静载试验方法及其根据静载试验结果如何确定临界荷载和极限荷载 掌握按强度和位移控制的单桩水平承载力设计值计算方法 掌握考虑群桩效应的群桩基础中复合基桩水平承载力设计值计算方法37 承台设计计算 根据布桩情况合理确定承台型式并掌握各类承台有关构造及配筋要求 了解承台的受弯计算、受冲切计算及受剪计算38 桩基施工 掌握灌注桩、预制混凝土桩和钢桩的主要施工方法和适用条件、工艺要求和质量标准 了解各类灌注桩容易发生的重量问题及其发生原因与预防措施39 基桩检测与验收 掌握各种基桩承载力及桩身完整性检测方法的基本原理和适用条件 了解基桩验收应提供的基本资料310 沉

5、井基础 掌握沉井基础的应用条件及沉井下沉的原理与方法 掌握沉井施工的主要工序及沉井施工中常见的问题及处理方法31 桩的类型、选型与布置 掌握桩的类型和各类桩的适用条件，桩的设计选型应考虑的因素，决定桩型和布桩方案的主要因素桩、单桩、桩基础、基桩与复合基桩 桩：抽象的概念 单桩：一根单独的桩 桩基础：由桩做成的基础 群桩：多根桩承台联结组成群桩基础 基桩：群桩基础中的单桩 复合基桩：包含有承台底阻力的基桩桩的应用1历史(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前在罗马(3)西安灞桥,北京御河桥,隋唐建塔(4)明清2 特点 优点 将荷载传递到下部好土层,承载力高 沉

6、降量小 抗震性能好,穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷) 与其他深基础比较,施工造价低 缺点 施工环境影响, 有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩预制桩施工噪音预制桩施工噪音,钻孔灌注桩的泥浆钻孔灌注桩的泥浆3 适用条件(1)水上建筑物(2)深持力层,高地下水位(3)抗震地基(4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器其它二 桩的分类 不同的分类标准(一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥1低承台桩 承台在地面以下, 承台本身承担部分荷载软土层（二） 按材料： 木桩、混凝土钢筋混凝土、钢管（型钢）桩、复合桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应力

7、（离心预制）混凝土、高强混凝土（三） 按形状 按纵断面：楔形桩、十字桩、X形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩扩底桩. 按横断面：桩身桩端dD横断面（四）.按尺寸 按断面(直径）的大小：大直径:d80cm; 小直径d60m（3):长桩；L10m短桩 L/ （：桩的特征长度：细长、瘦长特征长度：细长、瘦长） 44nBkEI(五) 按荷载传递方式（1）竖直荷载：端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩Q=Qp+Qs端承桩 主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬摩擦桩 主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深端承桩摩擦桩 （2）竖直+水平荷载,拔力+水平荷载：斜桩叉桩低承台

8、 桩高承台桩其它 （3）抗浮桩 （4）主动桩与被动桩：锚固桩，抗滑桩（六） 按施工方法施工方法沉桩方法1 预制桩2 现场灌注桩（七）按沉桩挤土 非挤土桩 部分挤土桩 挤土桩1 预制桩离心,预应力,工厂,现场2 现场灌注桩气锤打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土, 大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省省,易易泥皮泥皮,虚土虚土,断断桩桩水上水下其他振动沉桩离心预应力预制钢筋混凝土人工挖孔桩螺旋钻 螺旋钻 沉管螺旋钻孔灌注桩大孔径嵌岩桩 （八） 扩底桩人工挖孔扩孔桩（芝加哥法）UK英国爆破扩底桩软土地基振扩、压扩桩内夯式扩底桩钻扩

9、桩钻扩桩挤扩桩（支盘桩）影响土体加固层持力层桩身夯实填充料干硬混凝土挤密土体夯扩桩示意图一些常用桩的适用条件一些常用桩的适用条件掌握桩的设计选型应考虑的因素，决定桩型和布桩方案的主要因素桩基的适用情况： 荷载大，对沉降要求严 堆载过大的单层厂房等 解决相邻建筑物影响 对于限制倾斜有特殊要求 活载占很大比例 重级工业吊车 抗地震液化、地震区柔弱地基掌握桩的设计选型应考虑的因素，决定桩型和布桩方案的主要因素 1因地制宜 2建筑物要求：荷载大小、性质；基础几何尺寸对沉降敏感性；工期 3 工程地质：地层分布，持力层深度，不良地质现象，地下水：水位、腐蚀性、流速 4 环境：振动与噪音；泥浆处理；夯扩 5

10、 设备、材料、运输、机具、技术力量 6 造价、工期等经济技术综合分析比较 泥浆护壁钻孔桩：地下水位以下，粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土、风化岩层 沉管灌注桩：粘性土、粉土、淤泥质土、砂土、填土 夯扩桩：桩端持力层为中低压缩性粘性土、粉土、砂土、碎石土，埋深20m 干作业成孔灌注桩（人工挖孔）：地下水位以上， 大孔径 ：高重建筑物各种桩基础的适用条件：决定桩型和布桩方案的主要因素 桩长：持力层，嵌岩，地下建筑物，其它 桩径（1）最小：预制2525cm;干作业钻孔30cm; 人工挖孔80cm。（2）材料强度，（3）端承桩，短桩尺寸大些 间距：挤土、超静孔压、避免互相干扰、群桩效应、承台效应32

11、单桩竖向承载力 了解单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理和破坏机理 掌握单桩竖向极限承载力的概念及如何根据静载试验结果确定单桩竖向极限承载力 熟悉单桩竖向极限承载力的常规计算式 掌握常用的确定单桩竖向极限承载力的静载试验法、静力触探法、物理指标经验法的要点。并应用其成果 掌握嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算 掌握大直径桩单桩竖向极限承载力的考虑尺寸效应的计算 掌握敞口和闭口钢管桩单桩竖向极限承载力的计算 掌握桩身承载力（桩身强度）验算要点32 单桩竖向承载力 了解单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理和破坏机理3.2 单桩竖向承载力桩的承载力分析1 竖向承载力的组成spsuupsQQQQQQceres

12、ispoendQfrictionshaftskinQpstanint,端承力桩端阻力桩侧摩阻力摩阻力所需位移很小端阻力需要较大位移;不同阶段二者分担比不同Q/kNQsQpQS/mm桩侧摩阻力摩阻力的分布S0SpQqsS0Sp各点位移轴向力N摩阻力dzdNuqs1u为桩的周长土的极限摩阻力影响因素 随着深度增加,砂土中存在临界深度 粘性土的摩阻力有时效,ZtgkqZksn00,超静孔隙水压力消散,土的触变性打入预制桩,挤土使qs增加(1)挤密(2)残余应力钻孔预制桩,常使qs减少(1)泥皮(2)应力松弛但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙泥浆桩的端承力常把它作为基础承载力问题(太沙基解)太沙基梅耶霍

13、夫型很小qcpuqcpuqNcNqqNcNNBq2(1)很难达到整体破坏(2)端承力与深度有关(3)存在临界深度32 单桩竖向承载力 掌握单桩竖向极限承载力的概念及如何根据静载试验结果确定单桩竖向极限承载力 掌握常用的确定单桩竖向极限承载力的静载试验法、静力触探法、物理指标经验法的要点。并应用其成果3.2 单桩竖向承载力的确定桩身材料静力载荷试验 拟静力法 Osterberg法3 经验计算法：静力触探 经验公式混凝土R= fc Ap钢筋混凝土R= fc Ap +fyAg钢筋抗压强度设计值堆载反力法锚桩反力梁法锚桩 桁架法,2400吨Osterberg安装钢筋笼安装多动式桩顶试验中地下连续墙静载

14、试验各规范不同 数目 方法 布置要求 加载；慢速维持荷载法 稳定条件极限承载力确定 极限承载力标准值确定QS012通过QS曲线确定承载力的方法1对于陡降陡降曲线：曲线明显陡降的起始点（s-lgt曲线及其它辅助方法）2对于缓降缓降曲线，取4060mm 沉降对应的荷载3对于大直径桩，(0.03-0.06)D4.对于细长桩：取4060mm 沉降对应的荷载通过QS曲线确定承载力的方法 桩基工程与施工技术（1994）及桩基工程手册（2019）均规定，对于缓变型QS曲线，一般可取S4060mm对应的荷载为极限承载力2 静力载荷试验(1)判断单桩竖向极限承载力Qu(各规范不同) 如果有陡降点,取为Qu 缓变

15、曲线,取一定沉降 s=40mm (40-60cm) 24小时未稳定,Sn对应前一级的荷载(3)确定平均值 (极限承载力标准值),如离散太大,加一折减系数(4)设计值R=uQuukQQspukQ21nnSS32 单桩竖向承载力 掌握常用的确定单桩竖向极限承载力的静载试验法、静力触探法、物理指标经验法的要点。并应用其成果3.静力触探siilupcufAqQi、：修正系数qc, fsi ：探头的端阻与侧阻Electric static cone物理指标经验法ppisikpsAqlquQQQpcAfQ 地基承载力桩身的混凝土强度32 单桩竖向承载力 熟悉单桩竖向极限承载力的常规计算式ppisikpsA

16、qlquQQQ其中qsi 与qp 可以通过不同方法确定32 单桩竖向承载力 掌握嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算（上层土及嵌岩深度段的摩阻力不能忽略）prcppkrrcrrkisiksiskpkrkskukAfQhfuQlquQQQQQ嵌岩桩承载力上层土摩阻力：乘发挥系数：0.7-1.0嵌岩段摩阻力：岩石单轴抗压强度侧阻修正系数0-0.07嵌岩段的段阻力：岩石单轴抗压强度段阻修正系数0-0.50系数与嵌岩深度比hr/d有关32 单桩竖向承载力 掌握大直径桩单桩竖向极限承载力的考虑尺寸效应的计算 考虑尺寸效应：(尤其)在砂土与碎石土中由于开挖而松弛导致侧阻力减少 端阻力也下降，由于呈缓降型曲线，由

17、沉降决定承载力ppkpsisiksiukAqlquQ大孔径（扩底）桩承载力效应系数：与土性有关3/13/14/1)8 . 0()8 . 0()8 . 0(1DdDpsipsi粘土、粉土砂土、碎石土32 单桩竖向承载力 掌握敞口和闭口钢管桩单桩竖向极限承载力的计算n=2n=4n=9等效直径等效直径de,隔板分割数nnddse/ds：桩的外径钢管桩 有两种分析方法： 1考虑内部土塞等摩阻力，及桩底环形断面的端阻力 2按理论分析与经验考虑挤土效应和桩端闭塞效应系数方法，与一般单桩承载力形式相同。pppisikspsAqlquQQQspssbpdh8 . 016. 0hb/ds5桩端闭塞效应系数桩端闭

18、塞效应系数：闭口时1：侧阻挤土效应系数：闭口管1， 敞口0.77-1.0s桩端闭塞效应系数方法hb:进入持力层深度32 单桩竖向承载力 掌握桩身承载力（桩身强度）验算要点pcAfQ fc : 混凝土轴心抗压强度kPa; fy纵向钢筋抗压强度gypcAfAfR混凝土钢筋混凝土33 群桩的竖向承载力 了解竖向荷载下的群桩效应及基桩、复合基桩的概念 掌握荷载效应基本组合及地震作用效应基本组合条件下的复合基桩或基桩的竖向承载力极限状态设计表达式 熟悉复合基桩和基桩竖向承载力设计值的计算；熟悉何种条件下不应考虑承台效应 了解桩基柔弱下卧层的验算 了解竖向荷载下的群桩效应及基桩、复合基桩的概念 群桩：多根

19、桩承台联结组成群桩基础 基桩：群桩基础中的单桩 复合基桩：包含有承台底阻力的基桩33 群桩的竖向承载力1. 群桩与群桩效应岩石土压力扩散深度一 群桩(Pile group)与群桩效应1 预制桩沉桩预制桩沉桩 砂土,非饱和土和一般粘性土,填土有挤密作用,使承载力增加饱和粘土,超静孔压积累,地面上浮,先入桩上浮,土层扰动,使承载力降低时效（固结触变作用）2 应力叠加应力叠加 桩底应力增加,使承载力不足;总的沉降增加,同样单桩荷载下降.3 桩之间互相调节桩之间互相调节 个别桩承载力低总体上可互补;个别桩受荷,其他桩帮助传递荷载4 承台可部分承受荷载承台可部分承受荷载红色代表挤密作用红色代表挤密作用有

20、利于侧摩阻力增有利于侧摩阻力增加加蓝色代表土体变形蓝色代表土体变形增加增加,桩土的相对桩土的相对变形减少变形减少,不利于不利于侧摩阻的发挥侧摩阻的发挥饱和粘土中打桩饱和粘土中打桩高孔隙水压力屏蔽现象98721634557843266pwp transducerPile and driving sequence93dTime (h)Pore water pressure (kPa)Pore pressure dissipationTime (h)Pore water pressure (kPa)Point 6 pwp transducer Pore pressure variation645承台

21、承受荷载群桩效应挤密效应扰动与超静孔压力地面与桩的侧移与上浮约束效应荷载的调节作用应力叠加沉降增加承台承担部分荷载一般对于砂土 sp 1.0, 粘性土sp 1.0和群桩中各单桩承载力之群桩的承载力群桩综合效应系数sp单桩侧阻群桩中单桩的平均侧阻侧阻群桩效应系数s0 .1单桩端阻群桩中单桩的平均端阻端阻群桩效应系数p33 群桩的竖向承载力 掌握荷载效应基本组合及地震作用效应基本组合条件下的复合基桩或基桩的竖向承载力极限状态设计表达式 中心竖向力： 偏心竖向力： 横向力：nGFN22jiyijixixxMyyMnGFNnHHi荷载的分配简化计算荷载效应基本组合 轴心竖向力 偏心竖向力RNRNo2

22、. 1max0：建筑物重要性系数：0911地震作用效应组合 轴心竖向力 偏心竖向力RNRN5 . 125. 1max熟悉复合基桩和基桩竖向承载力设计值的计算；熟悉何种条件下不应考虑承台效应33 群桩的竖向承载力基桩础竖向承载力设计值对于3根以上,非端承桩的桩基础,要考虑群桩效应及考虑承台承载能力不考虑承台阻力的情况不考虑承台阻力的情况： （1）纯端承桩 （2）3根与3根以下的非端承桩 （3）负摩擦力(地面下沉)： 承台下：可液化土、湿陷性黄土、高灵敏度粘土、欠固结土、新近填土、可出现震陷、降水、沉桩过程产生高超静水压力及地面隆起的地基土 （4）在动力荷载下(铁路桥梁);1 每根桩的承载力设计值

23、cckcppkpssksQQQR力标准值承台底地基土极限承载承台底平均土抗力ccpscps群桩效应系数抗力分项系数nAqQcckck2 关于承台承载力问题 承台下土的抗力发挥比浅基础低 承台内反力小于外围,双曲线分布 在动力荷载下(铁路桥梁);负摩擦力(地面下沉);端承桩情况下不考虑承台承载力ecAicAnAfnAqQckcckck2kckfq2qck: 承台宽度的深度内( 6d 时验算单桩原理相同柔弱下卧层XY三根桩的荷载计算三根桩的荷载计算MyMx22jiyjixxxMyyMnGFN 偏心竖向荷载荷载线性分布假设22jiyjixxxMyyMnGFNRN2 . 1maxMyMx9872163

24、45XYx7y734 特殊条件下的桩基设计及其竖向承载力 负摩阻力 了解负摩阻力发生机理与条件及哪些情况下应计算桩基的负摩阻力 了解中性点的确定方法 掌握负摩阻力标准值的计算方法 掌握考虑群桩效应，基桩下拉荷载标准值的计算及摩擦型基桩和端承型基桩考虑负摩阻力的承载力验算方法 了解减轻负摩阻力和避免负摩阻力的技术措施了解负摩阻力发生机理与条件及哪些情况下应计算桩基的负摩阻力穿过厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、新近沉积土，进入相对硬土层桩周存在软弱土层，附近地面受较大长期荷载、地面堆载由于降低地下水，使桩周土有效应力加大，产生显著地面沉降地震液化使地基下沉，冻土融解 桩的负摩阻力 1 负摩擦

25、的产生 (1)桩周附近地面大面积堆载 (2)大面积降低地下水位 (3)欠固结土,新填土 (4)湿陷性黄土遇水湿陷(5)砂土液化、冻土融解桩相对土向下位移,土对桩是向上的正摩擦力桩相对土向上位移,土对桩是向下的负摩擦力正摩擦负摩擦了解中性点的确定方法 中性点：桩与周围土间没有相对位移，作用在桩上的摩阻力为零，该点称为中性点02 负摩擦力的确定,负摩阻力成为荷载的一部分对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力,但是危险不大对于一般桩,因为桩土都有变形,视二者的相对位移量和方向lnnegative土位移Ss桩位移Sp-+摩阻力轴向力N0znzntgkq中性点掌握负摩阻力标准值的计算方法nnnKtgK

26、q00土的侧压力系数有效内摩擦角桩周土的有效竖向应力桩周土的负摩擦系数（侧压力系数）：015035355 .63Nqn对于砂土也可用下公式计算： 掌握考虑群桩效应，基桩下拉荷载标准值的计算及摩擦型基桩和端承型基桩考虑负摩阻力的承载力验算方法： 对于摩擦桩，取中性点以上侧阻为零， 对于端承桩，除满足上式外，RN 0RQNnq6 . 1)2 . 1(0考虑群桩效应，基桩下拉荷载标准值的计算)4(/dqdsslquQmnsayaxninsinng任一基桩的下拉荷载Sax, say为纵横向桩的中心距了解减轻负摩阻力和避免负摩阻力的技术措施 防止周围土体的沉降 一定范围涂抹适当粘度的沥青 桩型34 特殊

27、条件下的桩基设计及其竖向承载力 抗拔桩基 了解桩基出现拔力的条件及受拔桩基承载力验算 掌握单桩及非整体破坏群桩中基桩的抗拔极限承载力标准值计算 掌握呈整体破坏群桩中基桩的抗拔极限承载力标准值计算抗拔桩的承载力浮力,风荷载1 现场抗拔试验2 公式pipkGluqGUNisii0抗拔折减系数i：砂土0.5-0.7, 粉、粘土0.7-0.8Gp 为桩的自重设计值,水下为浮重 非整体破坏的基桩Uk : 基桩的抗拔极限承载力标准值群桩呈整体破坏时的抗拔极限承载力标准值gpgpgpsgkUGGUN/0群桩所围体积的桩土总自重设计值、桩数群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值35 桩基沉降计算掌握桩基沉

28、降变形的4个控制指标及不同建筑物的容许值熟悉等效作用分层总和法的基本假设、计算式、荷载与土参数取值及其运算方法掌握掌握桩基沉降变形的4个控制指标及不同建筑物的容许值 砌体：局部倾斜局部倾斜 框架结构等：沉降差沉降差 桥式吊车、高耸建筑物等：倾斜倾斜 高耸结构的基础：沉降量沉降量 （见表534）三 桩基沉降计算 1. 需要进行沉降计算 ： （1）桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物的建筑物以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在柔弱下卧层的一级建筑物桩基， （2）受水平荷载较大或者对水平变形要求严格的一级建筑物应验算水平变位。 2. 不需沉降计算的情况 三级建筑物桩基 s6d 桩距大于桩距6倍桩径 n9

29、 独立基础 m2 条基础 吊车为A5 及以下的单层工业厂房桩基等效作用分层总和法 一般不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移， 以假想基础为刚性整体，验算桩端以下土沉降： 等效作用面：桩端平面 等效作用面积：承台投影面积 等效作用附加应力：承台底平均附加应力 等效作用面以下附加应力：按弹性理论计算F AimjnisijijiijijojeeEzzpss11),1(),1(桩基中任意点点最终沉降：桩基沉降计算经验系数e ：桩基等效沉降系数（Mindlin）m：矩形荷载分块数n：划分的土层数Esi：第i分层土的压缩模量i, i-1:平均附加应力系数p0j: 第j块矩形的平均附加应力（承台底平均附加应力

30、: 长期效应组合荷载下）lF G B0AGFp)(0ldpp计算S=SiS=sS es:沉降计算经验系数，e等效沉降系数，由于布氏解作用在弹性体表面，现在是作用在弹性体内部MindlindlF G B0AGFpdpp0p: 承台底平均基底压力p0: 承台底平均附加应力A 承台底面积G: 承台土重d与 e =1.0：非软土地基，或持力层良好 1.7：软土地基，或无良好持力层; l25m;=(5.9l-20)/(7l-100)：软土地基，或无良好持力层; l25m; e：附录H，一般小于1.036 桩基水平承载力和水平位移 熟悉单桩水平静载试验方法及其根据静载试验结果如何确定临界荷载和极限荷载 掌

31、握按强度和位移控制的单桩水平承载力设计值计算方法 掌握考虑群桩效应的群桩基础中复合基桩水平承载力设计值计算方法熟悉单桩水平静载试验方法及其根据静载试验结果如何确定临界荷载和极限荷载装置与试验试验步骤分级 ；预估1/10-1/15终止：30-49mm临界荷载：明显直线前一级极限荷载：第二直线段终点（折断，钢筋流动前一级）HX水平荷载最大弯距点钢筋应力HcrHu水平荷载位移梯度mm/kN 横向受力桩的承载力确定 静力载荷试验 RH为设计值, Hu为横向极限荷载 H 为抗力分项系数 理论公式计算 弹性地基梁挠度方程 kh 抗力系数 常数法、 m法、k法、c法xbkppdzxdEJh0446 .1,H

32、HuHHR常数法m法k法C法kh 抗力系数桩的位移xbkph0 横向荷载承台绝对刚性,各桩头位移相等,则平均分配水平荷载。实际的荷载分布比较复杂：屏蔽的作用前面的桩水平荷载大。nHHi10hiRHr计算水平荷承载力的设计值（缺少水平载荷试验资料时）配筋率0.65%灌注桩)1)(2225. 1 (0ntmNgmtmhAfNWfR（5421 ）预制桩、钢桩、配筋率不小于0.65%的灌注桩axhEIR03（5422）群桩基础的复合基桩水平承载力设计值群桩效应h 群桩效应系数,影响因素：桩径,桩距,桩数,位移hhhRRH11037 承台设计计算 根据布桩情况合理确定承台型式并掌握各类承台有关构造及配筋

33、要求 了解承台的受弯计算、受冲切计算及受剪计算桩端持力层 要求桩端进入持力层一定深度，桩端下持力层留有一定厚度粘土粘土 2d砂土砂土 1.5d碎石碎石 1.0d 4d60 cm二承台设计承台埋深要求 (1)高承台:由建筑物决定,如 桥(过船),码头,冲刷深度 (2)低承台,确定基础埋深 建筑物要求 地质水文 冻胀2 承台的尺寸和结构形状 方,矩型,三角形,多边形,圆形最小宽度 50 cm最小厚度 30 cm桩外缘距离承台边15 cm 边桩中心距离承台边1.0D桩嵌入承台 大桩横向荷载10 cm,小桩5 cm,钢筋伸入承台30d 混凝土标号C15 cm,保护层7cm 1.0d15cm10 cm2

34、 承台的厚度的确定主要决定承台的抗冲切和抗左右斜截面上产生拉裂,锥体破坏QFFhUfFmt1010r0 建筑物重要性系数一级一级 r0 =1.1二级二级 r0 =1.0三级三级 r0 =0.9Um 冲切面中点周长冲切系数, ft混凝土抗拉强度 00,2 . 072. 0haF45oh0(2) 承台角桩冲切验算承台角桩冲切验算道理相同,见书上介绍01111211022hfacacNtxyyxN1角桩竖向力设计值1x , 1y冲切系数, ft混凝土抗拉强度 Fh0aixaiyc1c245o(3) 斜截面的剪切验算斜截面的剪切验算)4 .13 .0( ,3 .012.0)0 .34 .1( ,5 .

35、12 .0;0000hbfVhbfVycxxcyaxh0Vx=Qi垂直X方向的斜截面上最大剪力设计值；剪切系数；fc混凝土抗压强度 00ha（4）抗弯验算-混凝土与结构力学,决定配筋3 承台抗弯计算 多桩承台 三桩三角形承台 箱型及筏形承台 柱下条形承台 墙下条形承台矩形多桩承台iiyiixxNMyNM三桩三角形承台xNMyNMxyyx箱型及筏形承台 宜按地基桩承台上部结构共同作用计算 对于箱型承台在下列情况下，可仅考虑顶板与底板局部弯矩：（1）桩端坚硬土层（2）上部为剪力墙等整体刚度较大情况 对于筏板基础：（1）仅用倒楼盖法计算局部弯距：桩端坚硬土层；上部高度较高且柱荷载与间距变化20%（2

36、）弹性地基梁法：中高压缩性土、非均匀土层、上部结构高度差，柱荷载与间距变化大柱下条形承台 一般：弹性地基梁法 当桩端持力层坚硬，且柱、桩轴线不重合时：以桩为支点的连续梁计算墙下条形承台 倒置的弹性地基梁：计算弯距、剪力 承台上的砖墙：验算桩顶以上部分砖体的局部承压强度 桩基础的设计步骤 .确定桩型、桩长、桩距、桩数 .桩基中的单桩承载力验算 .假想实体深基础验算 .软弱下卧层验算 .桩基的沉降计算 .承台设计No结构与地质资料桩型、桩长、桩距确定桩数n=P/Q桩基中单桩承载力验算软弱下卧层验算实体深基础验算承台设计沉降计算38 桩基施工 掌握灌注桩、预制混凝土桩和钢桩的主要施工方法和适用条件、

37、工艺要求和质量标准（见桩基规范：6，7） 了解各类灌注桩容易发生的重量问题及其发生原因与预防措施了解各类灌注桩容易发生的重量问题及其发生原因与预防措施 泥浆护壁：沉渣、泥皮、混凝土浇注离析 沉管灌注：断桩 干作业灌注：虚土（螺旋），流沙及安全（人工挖孔）39 基桩检测与验收 掌握各种基桩承载力及桩身完整性检测方法的基本原理和适用条件 了解基桩验收应提供的基本资料 见规范9章 成桩质量：动测（取芯，预埋超声等） 承载力：静载试验，动测3.4 深基础简介墩 pier1人工挖孔, 2 管桩沉井沉箱地下连续墙武汉长江大桥武汉长江大桥 d=1.55m南京长江大桥南京长江大桥 d=33.6m赣江赣江 d=5.8m新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩7.3m310 沉井基础 掌握沉井基础的应用条件及沉井下沉的原理与方法 掌握沉井施工的主要工序及沉井施工中常见的问题及处理方法陆上沉井的施工步骤不同横断面的沉井刃脚的构造水下沉井的施工浮运筑岛欢迎批评指正欢迎批评指正谢谢