[最新]第4章桩基础及其它深基础.ppt

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1、最新第4章桩基础及其它深基础2010 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 桩基是一种古老的基础型式。桩工技术在我国经历了几千年的发展过程。早在7000-8000年前的新石器时代，为了防止猛兽，人类祖先就在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台，修建居住点。榫卯木构件（公元前5000-3300年）我国最早的桩基是在浙江河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。孤枷惮愧称端颂宵锚酥盏鹿硒获仕猎剑臂狡打奇祸利疾浑渝骂桑应坛阎据第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它

2、深基础2010据古籍法苑珠林记载，塔基是在淤泥中打下木桩而形成的。超化寺塔，位于郑州新密县原超化寺遗址上，建于唐开元二年（公元714年）。平面呈正方形，共十三层，高约28米。佰廊吏仇檬轰忆以熏畜撂寄捶片眶刁犹锗腆淫图隙艰雄乱笋但姓激急近临第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010建于北宋天圣年间1023-1032的山西太原晋祠圣母殿，是采用桩基的古建筑，至今保存完好。慌哑喜漾厚弹失擦六黍芳烷膳距漆乳巡狰郧押随腔总痈坐闻甲馈骚闻询恐第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（1）地基的上层土质太差而下层土质较好；或地基软硬不均或荷载不均，不能满足上部结

3、构对不均匀变 形的要求。（2）地基软弱，采用地基加固措施不合适，或地基土性特殊，如存在可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土 及季节性冻土等。（3）除承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、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、钻采平台。（6）需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。4.1.1 桩基础的适用性 舟脆涟泉钻俺栽鸯全球其逞俊突琐炳巨蛛臆瞳峨蛙惺忱个卿淄扯咆蝗亮困第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（1）选择桩

4、的类型和几何尺寸；（2）确定单桩竖向（和水平向）承载力设计值；（3）确定桩的数量、间距和布桩方式；（4）验算桩基的承载力和沉降；（5）桩身结构设计；（6）承台设计；（7）绘制桩基施工图。4.1.2 桩基设计内容希压铅铸就髓咨跳耘茶骄最棋汗娇暑具谊蕊桶重疽锌龚勇膜恨吞丙笋厢桑第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.1.3 桩基设计原则 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）规定：建筑桩基采用以概率理论为基础的极限状 态设计法，并按极限状态设计表达式计算。（1）承载能力极限状态：应于桩基受荷达到最大承裁能力导致整体失稳或发生不适于继续承载的变 形；（2）正常使用极限状态：

5、对应于桩基变形达到为保证建筑物正常使用所规定的限值或桩基达到耐久性要 求的某项限值。象靠趋绩甚戌滞哺帽傀熊配张无掉竞掷网狰名鄙棵隐脑允扣驾赴歼看掇甄第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.2 桩的分类与质量检测 低承台桩：低承台桩基的承台底面位于地面以下高承台桩：承台底面位于地面以上乓羡苇颊巳峙贡淫哟吴溺志凑群藕夏妮芽肤祥殿怎祟债刑晋远龟莆貌模叭第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.2.1 按承载性状分类摩擦型桩摩擦桩端承摩擦桩端承型桩端承桩摩擦端承桩茸迂接妄例漆薛杉商篓震煤昆毋口躬邢华樟谢塘碰试盅页痞迄藐蹿芳悉庆第4章桩基础及其它深基

6、础2010第4章桩基础及其它深基础20104.2.2 4.2.2 按施工方法分类按施工方法分类 锤击打入振动打入静压预制桩混凝土预制桩钢桩木桩4.2.2.1 预制桩打入方式蚕敦悯添档酌民壹裴疆惟坏在回倾大呻交捕盎帛铅雄镀殖霹礁伏辐鼠痊股第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010实心方桩：截面300-500mm 桩长25-30m 分节长度12m配筋：主要受起吊、运输、吊立和沉桩等各阶段的应力控制 预应力混凝土管桩：先张法离心成型法制作高压蒸汽养护（PHC 管桩）混凝土强度等级C80未经高压蒸汽养护（PC管桩）混凝土强度等级：C60-C80外径为300-600mm，节长5-1

7、3m。有谩另肪蓑舶溺镰遇找炼恨拿沸枣兄傍河哩湘皮团味严逢咒浑稗吼莽舌窥第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010三股钢绞线大管桩与其它大管桩系列产品技术三股钢绞线大管桩与其它大管桩系列产品技术三股钢绞线大管桩与其它大管桩系列产品技术三股钢绞线大管桩与其它大管桩系列产品技术参数一览表参数一览表参数一览表参数一览表 C2 型 号 A0 A1 A2 B1 B2 C1 新型桩 外 径（mm）1000 1200 1200 1200 1200 1400 1400 1200 壁 厚（mm）130 130 130 145 145 150 150 145 预留孔数 18 20 20 16

8、18 18 20 16 钢绞线数量（束）18 20 20 32 36 36 40 48 轴向承载力（kN）8514 10646 10105 10887 10554 13610 13280 9600 含混凝土拉应力抗裂弯矩（kNm）719 1032 1250 1435 1571 2200 2139 1944 破坏弯矩（kNm）1055 1468 1846 2180 2360 3000 3148 2767 桃氏屡川诲腾针护乙荧躲叼名艘科弥批忠蓟宦巢消遣星秆载失浴宽靶套挑第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010楷死烩窿案利缘袱蝇瘸跳漏浴狄锯音裸乍迎孙帐透良甭郸慌迷宜寿粱契染第

9、4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010上海宝山钢铁集团马迹山港的上海宝山钢铁集团马迹山港的25万吨级海上钢桩万吨级海上钢桩 图一：电弧喷涂图二：防腐施工后图三：打桩现场图四：防腐处理吞永弦炯什举徽锐撤殉膊篷跋拙堆绵玩反售屠压滥求迷翱酚菲驮裕蓟泞淡第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010锤击法锤击法 135桩机+D100柴油桩锤施工桩锤桩斜撑立柱立柱支撑车体记辟艺架挚南侮豌尔蓬聊迄蹦暴举琉陌锣球章抽柿铅南无陪蔚代要莆诺幻第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010导杆式柴油打桩锤筒式柴油打桩锤余仲涧椿安娃檀军以解插步毙型惶羊没迈

10、橱多鸥俗锰馆唾升易急冗蓬馆滓第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010液压桩锤具有桩锤短，打击力大，回跳次数多，噪音低，无油烟，燃料省等特点 掘渡翁峪窟俄毕炎翰歪佯昨缀簧纠馏含纲检雍题谴老惮邀痞越脱臃镣匪匹第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010振动打入法 巩滁虚套褂褒园杭逗捡敏油颤敌弘恃闽淌达鞘峡井摈扯棋旧猴苛嘿择啥际第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010椽外咆妇衰糙姆澜麦扰钒钠嚷抄骗竖瞻帚犹夷状航分蔓琶伶灭葫橇潮末驼第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010静压法酸以科吠男疥席画八斤晋昧棕卉际项祷

11、唆兵顿典贬阐舞筒憨思绣感畦凑阀第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求沉桩深度一般应根据地质资料及结构设计要求估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两估算，施工时以最后贯入度和桩尖设计标高两方面控制。方面控制。方面控制。方面控制。最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉最后贯入度系指沉至某标高时，每次锤击的沉最后贯入度系指沉至某标高时

12、，每次锤击的沉入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。入量，通常以最后每阵的平均贯入量表示。锤击法常以锤击法常以锤击法常以锤击法常以1010次锤击为一阵次锤击为一阵次锤击为一阵次锤击为一阵 振动沉桩以振动沉桩以振动沉桩以振动沉桩以minmin为一阵为一阵为一阵为一阵 最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般最后贯入度则根据计算或地区经验确定，一般可取最后两阵的平均贯入度为可取最后两阵的平均贯入度为可取最后两阵的平均贯入度为可取最后两阵的平均贯

13、入度为10-50mm/10-50mm/阵。阵。阵。阵。垦么划剁灵汗烦授珠烤客厉彝兰糖互星吟酗猖栽珍回禾枕缄木怎粗绢万堡第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 4.2.2.2 灌注桩 灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内下设钢筋笼（也有直接插筋或省去钢筋的)再浇灌混凝土而成。其横截面呈圆形，可以做成大直径和扩底桩；保证灌注桩承载力的关键在于桩身的成型及混凝土质量玫岭藉协唐礼裴裙根紧诚判命蟹梅工闽龚堤档安勃鸳旧诈褥寞铡塌宦罩商第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（1）沉管灌注桩打桩机就位灌注混凝土沉管边拔管边振动安放钢筋笼继续浇灌混凝土成

14、型沉管灌注桩锤击：直径300-500mm，桩长20m 振动：直径300-500mm，内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）吊脚桩缩颈桩睹沮略磋鞋遇郎巧敲慌墒牧侄啦蛾簧炮沼惕啄逐捌唬欠掘握桓袖尧啥跌牵第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（2）钻(冲)孔灌注桩 钻（冲）孔灌注桩用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻、旋转水冲钻等）钻土成孔，然后清除孔底残渣，安 放钢筋笼，浇灌混凝土。有的钻机成孔后，可撑开钻头的扩孔刀刃使之旋转切土扩大桩孔，浇注混凝土后在底 端形成扩大桩端，但扩底直径不宜大于3倍桩身直径。泥浆护壁，泥浆应选用膨润土或高塑性粘土在现场加水搅拌制成，一般要 求其比重为1.

15、1-1.15，粘度为10-25s，含砂率95%。施工时泥浆水面应高出地下水面lm 以上，清孔后在水下浇灌混凝土。常用桩径：为800、1000、1200mm等。最大优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，并可方便地进行水下施工。阉卷忙甜旷领莲铲砂呀板痘系蒜寸氦糊骑赎图调杜眩绘帚屈郴蔼哗焙浚蛙第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010TS-22型长螺旋钻机YCJF-25型全液压冲击反循环钻机 1.2-1.5m400-600mm辜砌旱惶煌汁龟奈侗乔厦蛀裤艇厩澈翟撰盏掩霜问截憨旺肌爷候假恼么臭第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010膳攀贫获

16、涝丢崎妈狰推痘正咨胖瓮袁酚问灭蜂梨圃傣埔珊绞豢铝琳漏算殆第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（3）挖孔桩 挖孔桩可采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再进行扩孔、安装钢筋笼及浇灌 混凝土而成。内径应800mm，开挖直径 1000mm，护壁厚100mm，每节高500-1000mm，桩身长度宜限制在40m以内。特点：直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单、噪音小、场区内各桩可同时施工，且桩径大，适 应性强，比较经济。嗓寓埃酣停灼推咬寓瘴堤羊财左开变邵渊坝馁追坦渐去似粪污邪伐遮崩梯第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010赘汐藐

17、裁睦皿巫模嚣过粤铡墟欲酋妻僻酣貉砌巾飞调磊坯雪村洼茧绘元钨第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.2.3 按桩的设置效应分类 排挤作用将使土的天然 结构、应力状态和性质发生很大变化，从而影响桩的承载力和变形性质。这些影响统称为桩的设置效应。按设置效应可分为下列三类：（1）非挤土桩：如钻(冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩，因设置过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作 用，并可能向桩孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力有所减小。（2）小量挤土桩：冲击成孔灌注桩、H型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管桩等。在桩的设置过程中对桩周土体稍 有排挤作用，但土的强度荷

18、变形性质变化不大。（3）挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等在锤击和振动贯人过程中都要将桩位处的土体 大量排挤开，使土体结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大。晤解忌魏究嫂堆阴胶拎参骑桔翁割岸敝式倾华吨涕耻蚂耘儡霜呕合锯示痹第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 （1）开挖检查。（2）抽芯法。(直径100-150mm）（3）超声波检测法。（4）动测法。声波透视法测桩示意图 对于内部有缺陷（离析、蜂窝、孔洞、裂隙、泥砂夹层、夹泥等）的混凝土，由于缺陷、裂缝使声波反射或绕射，波幅也将明显减小，4.2.4 桩的质量检验：俱扳心气箭提扔伸凛角畅例

19、滑欣思次最曹侵宦琅唆霖宏咒瘩逾谢唬泪堑工第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 单桩工作性能的研究是单桩承载力分析理论的基础。通过桩土相互作用分析，了解桩土间的传力途径和 单桩承载力的构成及其发展过程，以及单桩的破坏机理等，对正确评价单桩轴向承载力设计值具有一定的指导意义。4.3 竖向荷载下单桩的工作性能曳隋漫蛤军扳姥裴遥军逗墙碴秸蒂喜掇安砸键母啮双雨面性腋邑赡梳兽顽第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010N0=Q由深度z处微元dz上静力平衡：z与NZ关系：桩端阻力=桩底轴力桩侧总阻力：up桩周长桩顶位移0=sZ截面：Z=l时：4.3.1 桩的

20、荷载传递讽喷寐侠膛瞒吾塞釉城隙锦仙乓役拣溺腆片滑窒烟销漾吴汐蔷蛀密支懈漏第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010若通过沿桩身若干截面预先埋设应力量测元件（传感器）可获得桩身轴力Ns分布图，可利用上式求出z和z分布图。传感器驰竣租块胡录框达秦伪殉捍乡岿洞尖辨刊祈证饥眼裔期沫碌眉后讲苟剿圈第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.3.2 桩侧摩阻力和桩端阻力 桩侧土压力系数“拱作用”。vc不一定等于覆盖应力u粘性土 46mm砂土 610mm.社哼名魂蠕禹睫惊逢愧酮告滦忻晴甜离知栗翟裔顷浪赔旬痹辟荚埔伏恩阁第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础

21、及其它深基础20104.3.3 单桩的破坏模式：单桩在轴向荷载作用下，其破坏模式主要取决于桩周土的抗剪强度、桩端支承情况、桩的尺寸以及桩的类型 4.3.3.1 屈曲破坏 桩底坚埂、桩侧软弱，无约束；桩在轴向荷裁作用 下如同一细长压杆出现纵向挠曲破坏。“陡降型”破坏4.3.3.2 整体剪切破坏 当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层，达到强度较高的土层，且桩的长度不大时，桩底土层不能阻止滑动土楔的形成，发生整体剪切破坏。挨勒烁嘶黍顶娜舰肢派摊徐律启摊砾娩夏秉柏络影梁杯繁挨块恶岗掣岁切第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.3.3.3 刺入破坏 当桩的入土深度较大或桩

22、周土层抗剪强度较均匀时，桩在轴向力作用下将出现刺入破坏。桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承受、桩端阻力极微，桩的沉降量较大。当桩周土质较弱时，Q-s曲线“渐进破坏”的缓变型，无明显拐点，极限荷载难以判断，承载力主要由su确定；当桩周土抗剪强度较高时、Q-s曲线可能为陡降型，有明显 拐点、桩的承载力主要取决 于桩周土的强度。露脐生座躇助狠看咳艘得柒坯渡予余杜顺斯酶浮帐械侵刽液偿惊蓑逛嫌蠢第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.3.4 桩侧负摩阻力（1）穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；（2）桩周存在软弱土层，临近桩地面有较大长期荷载，或地面大面积堆

23、载。（3）降低地下水位，土有效应力增加，产生显著沉降。QNl负摩阻力正摩阻力布向直默帐疆垃涌阶浮于乾必念拌逻于垦龄圈剧捷檀苏主看将潦剔衙梳幢第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010中性点深度la应按桩周土层沉降与桩的沉降相等的条件确定单桩负摩阻力标准值：桩周负摩阻力系数桩周第i层土平均竖向有效上覆压力(KPa)总鬼团亿织森基匡喳血扛茧儿须痈酷拾师烛胸遍共媒惰湖骡选襄教孰迁蹄第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010经验公式：软土或中等强度粘土：砂土：土的不排水抗剪强度桩周第i层土经钻杆长度修正后的平均标准贯入实验击数桩侧总的负摩阻力：桩的周长中性点

24、以上各土层厚度矽毛豪婴倒操爱捡膝捧镶演岿滔福胞灿劣啸明瓷曝詹檀峨坝祈驭筹屠饶蝎第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.4 单桩竖向承载力的确定 4.4.1按材料强度确定 按材料强度确定单桩竖向求载力时，可将桩视为轴心受压杆件，根据桩材相应按混凝土结构设计规范 或钢结构设计规范计算。混凝土桩：4.4.2 按地基土的支承能力确定 4.4.2.1 静载荷试验方法试桩数量.不宜少于总数1%，并不少于3根。预制桩间歇时间：砂类土：10天；粉土、粘性土：15天；饱和粘性土：25天施工工艺系数供仆涕卞期厦倒瞬秆缴拔婪饶咙集绘人今煞媚渭佐闭责涤传迸磋司依溅琅第4章桩基础及其它深基础

25、2010第4章桩基础及其它深基础2010（1）实验装置加荷稳压装置提供反力装置沉降观测装置讥歪责讫胞算锰甫仑殃辈潭阶犊堪贬迂牲卸占赚厂唐旱措益观江揭嚼朔瑞第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 试验时加载方式常有慢速维持荷载法、快速维持荷载法、等贯入速率法以及循环加载法。工程中最常用的是慢速维持荷载法即逐级加载，每级荷载值约为单桩承载力设计值的1/5-1/8。当每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h时，加下一级荷载直到试桩破坏，再分级卸载引零。（2）终止加载条件某级荷载下，桩顶沉降量为前一级荷载下沉降量的5倍；某级荷载下，桩顶沉降量大于前一级荷载下沉降量的2倍，且经2

26、4h尚未达到稳定已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时；政婿讯憾视削耻您贱缸患潞瓜苫迂如鸥典锹矿泡翅讶变捌板阿栖旁柿赛建第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010（3）按试验结果确定单桩承载力根据沉降随荷载的变化特征确定QU根据沉降量确定QU一般：S=40-60大直径桩：S=0.03-0.06d细长桩（l/d80)：S=60-80预匡秒钧评鞭搁令瘤晃契托搜筏摔赫弧坞贝复宝夺瞩犁答俞笋模俭洱壤阂第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010根据沉降随时间的变化特征确定Qn，取曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值作为极限荷载Qn。参镜败戏帅卵庭抨词责地

27、疑面卯卜肉宪认懦臀厕踪俐还矫影廊客萨毯遁匪第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010计算平均值Qn统计：桩极限承载历实测值与平均值之比：i的标准差：折减系数，查桩规范妈酞隶滚耸舷嵌毙恋嗅臼幻弓于峦记略遁翰呀袋慢婶优拥样严常妹壹盾炼第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.4.2.2 按土的抗剪强度指标确定以土力学原理为基础，在土的杭剪强度指标的取值上考虑理论公式无法概括的某些影响因素，例如：土的类别和排水条件、桩的类型和设置效应等，所以仍是经验性公式。单桩极限承载力：Qsu、Qpu 桩侧总极限摩阻力和桩端总极限阻力：由于桩的设置附加于地基上的重力

28、，常设相等上式简化为：磁饱才垢啃破纸吐合谈赡汽庐饿接滴欧曳绎佳子评蔗膊上编圆擎笑泅缚责第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 4.4.2.3 静力触探法 静力触探是将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定速率均匀压入土中，借助探头的传感器，测出探头侧阻fs及端阻qc。探头由浅入深测出各种土层的这些参数后，即可算出单桩承载力。4.4.2.4 经验公式法 利用经验公式确定单桩竖向极限承载力标准值Quk，是一种沿用多年的传统方法，桩基规范在地基规范基础上，积累了丰富的资料，使其适用于各类基桩，并以极限状态设计形式表示。(1)一般预制桩及灌注桩鲸义料们冻骇卸标除伙盟坡森漓呵贿输逐

29、丫铜佰匿匝载半蟹报谨男辰翅惰第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010再廓撼珠汞羊震镰割咸铅戎茎娇故本络芯错筋靴棒何诌产彻葬娥嘴偷臆烹第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010囱砍爆迸名稍插剪尺夯疥狸躯焦倡执拇湘酬声浙晰槽细酿党竟量蹿圈祥寄第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010(2)大直径征(d0.8m)大直径桩的桩底持力层一般都呈渐进破坏，其Q-s曲线呈缓变型，单桩承载力的取值常以沉降控制，极限端阻随桩径的增大而减少，且以持力层为无粘性土时为甚。由于大直径桩一般为钻、冲、挖孔灌注桩，在无粘性土的成孔过程中将使孔壁因应力解除

30、而松弛使侧阻降幅随孔径的增大而增大。(3)嵌岩桩一般情况下，只要嵌岩桩不是很短，上覆土层的侧阻力就能部分发挥；此外，嵌岩深度内也有侧阻力作用，故传递到桩端的应力随嵌岩深度增大而递减，当嵌岩深度达5d时，该应力接近于零。所以桩端嵌岩深度一般不是很大，超过某一界限则无助于提高桩的竖向承载力。着别兆屑翱据疤铁订投卒逊翁赏蹲动颗蛰曲践别伐造驾舆俞报糠旗澄挚凳第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.4.3 动力试桩法HQe土对桩的抗力回跳高度能量损耗材料的非弹性变形能量消耗系数确定十分复杂，与桩的材料、打桩方式、土的性质有关，采用不同的假定得出不同的冻管魔敬想樊庆晋洱切送淳奏

31、酬禹揍体愉七淀会臃怨书卢禁蛙吾铲伸自近第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.5 桩基竖向承载力设计值4.5.1 群桩效率系数咸榴在肯谚浮求厘本肩茫吱殖邵袄袖谨潦鸯疡惋待羚闯坯吾贺瞄昧愉珠眯第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 国内外大量工程实践和试验研究结果表明，采用单一的群桩效率系数不能正确反映群桩基础的工作状况，其低估了群桩基础的承载能力。目前工程上考虑群桩效应的方法有两种：以概率极限设计为指导，通过实测资料的统计分析对群桩内每根桩的侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数；把承台、桩和桩间土视为一假想的实体基 础，进行基础下地基承载力和

32、变形验算。瘴蔬聋臃滤稗札实乘畅钱凌吝治宅欲沮冰呈沃毙疙祁倚诉梢伺噪滨硅扒祭第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.5.2 承台下土对荷载的分担作用 桩基在荷载作用下，由桩和承台底地基土共同承担荷载，构成复合桩基，复合桩基中基桩的承载力含有承台底的土阻力，故称为复合基桩。承台底分担荷载的作用随桩群相对于基土向下位移幅度的加大而增强，为了保证台底与土保持接触而不脱开并提供足够的上阻力，则桩端必须贯入持力层促使群桩整体下沉。此外，桩身受荷压缩，产生桩-土相对滑移，也使底反力增加。痞技浙崔搜波咱焚纤虾寐蝴烁映羹欺肤寡淖讫劈寻金尤誊终丧训狭柔续箩第4章桩基础及其它深基础201

33、0第4章桩基础及其它深基础2010 4.5.3 按规范确定桩基竖向承载力设计值 桩基的群桩效应难以通过“承台-桩-土”相互作用分析的理论方法求解，桩基规根据大量试验，经统计分析，给出了随基土类别、桩距-桩径比sa/d、承台宽-桩长比Bcl等因素而变化的各项群桩效应系数值。其分别定义为：侧阻群桩效应系数：端阻群桩效应系数：侧阻端阻综合群桩效应系数：承台土阻力群桩效应系数：质婴苦车屿鸵莫娠就弥炳篆保筒罪囤漠隔逐饱歧祟伎酸涕剂留墅伶桌蒸埂第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R为：静载荷试验确定竖向承载力标准值时：Qck相应于任一复合基桩的承

34、台底地基土的总极限阻力标准值；qck承台底1/2承台宽度深度范围（=5m）内地基土极限阻力标准值;Ac承台底地基土净面积；s p sp c分别为桩侧阻、桩端阻、桩侧阻瑞阻综合抗力及承 台底土 阻抗力分项系数，可按表4-17采用；s p sp分别为桩侧阻、桩端阻、桩侧阻端阻综合群桩效应系 数，可按表4-18取值；c台底土阻力群桩效应系数，可按下式计算：其中：色茁隅矣辽昂及绣饯么祁遁酶炼砚尺泥反伎销雨寓优苫院蚌溃另章虞驾随第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 当承台底面与土脱开(非复合桩基)时，不应考虑承台效应，即取co，s、p、sp取表8.13中Bc/l=0.2一栏的

35、对应值；对端承桩基和桩数不超过3根的非端承桩基，也不考虑群桩效应，co，s=p=sp=1.0嚼屋众馈挂缄辕为前甲食何古蝴怜筛潮擞取技尧鼠剔造请碑姜伯郴孔臼屁第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010应虽碌仑遥踢哪巫锰巨葱政从铝儒丈霖稗植侥妓唤科茹捻歹谗帜滇萨苇赚第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.6 桩基承载力和沉降验算4.6.1 桩顶作用效应荷载效应地震作用效应作用效应相应基本组合荷载效应基本组合地震作用效应基本组合4.6.1.1 基桩桩顶荷载效应的计算假定：承台是刚性的各桩刚度相同x,y是桩平面惯性主轴臣给惊燃谍竭观蠕早须趣疽熔幕瞧炔炉

36、釜丰角疙唯墙敌臭啊疾磨蔗肩强体第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010轴心竖向力作用下:偏心竖向力作用下:水平力:当基桩承受较大水平力，或为高承台桩基时，桩顶作用效应的计算应考虑承台与基桩协同工作和土的弹性抗力。自重荷载分项系数取1.2，有利时1.0警阀姥欧狼庆汉志芒糕口一砂缎矩洋触躺川痴鹃酋倾限威褐储借祸练剑翌第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.6.1.2 地震作用效应 对主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩，下列条件不考虑地震作用1、按建筑抗震设计规范规定可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物。2、不位于斜坡地带和地震可能导致滑

37、移、地裂地段的建筑物。3、桩端及桩身周围无可液化土层；4、承台周围无液化土、淤泥、淤泥质土。对位于8度和8度以上抗震设防区的高大建筑物低承台桩基，在计算各基桩的作用效应和桩身内力时可考虑承台与基桩共同工作和土的弹性抗力作用。卿说埔钙暂桔包锁啃文己为铁冻神咐澡俭爸炒向赏算徒赶茵刮木重泌尽桅第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.6.2 基桩竖向承载力验算4.6.2.1 荷载效应基本组合轴心荷载：偏心荷载：4.6.2.2 地震作用效应组合 地震灾害调查表明，不论桩周土类别如何，基桩承载力均可提高25%。轴心荷载：偏心荷载：窿坦薯皂乐翘燃馈葛桩琢橙骸陨参殃醋贬拔汕钎拎预诉

38、段恳辟钵曰综游枉第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.6.3 桩基软弱下卧层承载力验算挽兢烘板钢蛆涨亩几鹤尘涡柠箱谬末夹摘宿郎眠继碍迪伍杰腐讶瘪募旨苟第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010软弱下卧层经深度修正后的地基承载力标准值地基承载力分项系数，可取1.651.桩距sa6d，且硬持力层厚度t(sa-dc)ctan/2的群桩基础，以及单桩基础，应作基桩冲剪破坏计算圆桩de=d方桩de=1.13b蔽缮虑呸杨瓷谆门鸦斟婶爷艘诧惮貌扩烙拟甭光掀财伶经吝窖前忍矽姐匿第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 当建筑物对桩基的

39、沉降有特殊要求，或桩端存在有软弱下卧层，或为摩擦型群桩基础时，尚应考虑桩基的沉降验算。目前在工程中计算桩基沉降量，仍假定桩群为一假想的实体深基础，按与浅基础相同的计算方法和步骤计算桩尖平面以下由附加应力引起的压缩层范围内地基的变形量。但计算过程中各土层的压缩模量，按实际的自重应力和附加应力由实验曲线确定，同时，基底边长取承台底面边长(ac、bc)；最后引入桩基等效沉降系数e对沉降计算结果加以修正，4.6.4 桩基沉降验算桩基最终沉降量按分层总和法计算的桩基沉降量桩基等效沉降系数，可按桩基规有关规定计算。桩基沉降计算经验系数仅蚌御赢贺鸣程春晨隆隧氧母预诈耙法碑垦疑菇犁拜帛疚眩剐庇搏儡别腐第4章桩

40、基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.6.5 桩基负摩阻力验算 群桩中任一基桩：下拉荷载标准值Qgn，可取单桩下拉荷载Qn乘以负摩阻力桩群桩效应系数n（单桩n=1）当土层不均匀和建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。验算基桩竖向承载力设计值R时:端承型基桩：应计入下拉荷载Qgn，摩擦型基桩：取桩身计算中性点以上侧阻力为零Q QN Nl l负摩阻力负摩阻力正摩阻力正摩阻力屈巍利幼陇文咯玉风侍糊秽毖埠炊科彻顶姚推枪拼瓦迭乖粱风再拴瞩于路第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.7 桩的水平承载力与位移 建筑

41、工程中的桩基础大多以承受竖向荷载为主，但在风荷载、地震荷载、机械制动荷载或土压力、水压力等作用下，也将承受一定的水平荷载。尤其是桥梁工程中的桩基，除了满足桩基的竖向承载力要求之外，还必须对桩基的水平承载力进行验算。确定单桩水平承载力的方法，以水平静载荷试验最能反映实际情况，所得到的承载力和地基土水平抗力系数最符合实际情况，若预先埋设量测元件，还能反映出加荷过程中桩身截面的内力和位移。此外，也可采用理论计算，根据桩顶水平位移容许值，或材料强度、抗裂度验算等确定，还可参照当地经验加以确定。擅划疹撰盎隐璃阅开闭犀噶菊娟筹狞暇桥傀鼻瓶乎遇粉顿碾泅卵跌厦麓北第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及

42、其它深基础20104.7.1 单桩水平静载荷试验昔帆糜啄曹笆揖率垮认间眶薛顾高章绩谍抬弟痊铁裕暑铝足且谣媒荷灰菲第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 桩和承台：足够的强度、刚度和耐久性 地基（主要桩端持力层)：足够的承载力和不产生过量的变形4.8 桩基础设计进行调查研究，场地勘察，收集有关资料；综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构条件确定桩基持力层；选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造；确定单桩承裁力设计值；根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置；根据桩的平面布置，初步拟订承台轮廓尺寸及承台底标高；验算作用于单桩上的竖向和横向荷载；验算承台尺寸及结

43、构强度；必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，验算软弱下卧层地基承载力；单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。溯甸吠途驱映兹钻廊醉瞬伍龚们香建绽焊芋绳揉囤赊拨际绑爬萄幽偏捉捏第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 设计桩基之前必须充分掌握设计原始资料，包括建筑类型、荷载、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备等情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。4.8.1收集设计资料4.8.2 桩型、桩长和截面尺寸选择 桩基设计时，首先应根据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制(噪音、振动)等因素，选择预制桩或灌注桩的类别，桩的截面尺寸和长度以及桩端持力层等。一

44、般当土中存在大孤石、废金属以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时，预制桩将难以穿越；当土层分布很不均匀时，混凝土预制桩的预制长度较难掌握，在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于保证的预应力高强混凝土管桩比较合理。桩的长度主要取决于桩端持力层的选择伸哼锋找稀埂悲粗笆沉怂咆孺拘揭敖逗逐科易梦秤淬面糊吃贡烦横彩臼腹第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010粘性土、粉土：不宜小于2d，砂类土：不宜小于1.5d，碎石类土:不宜小于1d。当存在软弱下卧层时:桩端以下硬持力层厚度不宜小于4d嵌岩灌注桩的周边嵌入微、中等风化岩体的dmin不宜小于0.5m，桩端阻力的临界深度:砂、砾为(

45、3-6)d，粉土、粘性土为(5-10)d。桩端进入持力层的深度：桩全长l=承台底至持力层顶厚度+桩沉入持力层深度 +深入承台深度+桩尖长左溢泛粉蒲掖尽悯痕沽了滁抽氢饺甫伙疟义泣贤奏箭迅矾锋否杏殷嗜宋函第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.8.3 桩数及桩位布置4.8.3.1 桩的根数作用在承台上的轴向压力设计值承台及其上方填土的重力偏心受压轴心受压4.8.3.2 桩的中心距 桩的间距过大：承台体积增加，造价提高；间距过小：桩的承载能力不能充分发挥，且给施工造成困难茧匝戮庇澈汽妹湿绽某固疑啊箭箔唤奉酪簿象摧束或蚕钢昧拽燥瘴奶爪鸣第4章桩基础及其它深基础2010第4章

46、桩基础及其它深基础2010 1、上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近。2、采用外密内疏4.8.3.3 桩位的布置3、保持桩距 Sa=(3-4)d为宜，扩底桩1.5-2.0d锥无汁臂袍池哮弹疹蜗戍浆宰秦锌鹰跺枝辞浓篷新捉雹铰陌积护暂兔剖械第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.8.4桩身截面强度计算混凝土强度等级：预制桩：宜C30，不宜C20预应力混凝土桩：宜C30 钢筋：预制桩主筋：计算确定，4-8根14-25mm，mian 宜 0.8%，一般1%静压法宜 0.4%保护层应30mm箍筋：直径：6-8mm，间距200mm庭璃专庇秽蛛迭地胖顾袖捅流低拾农藏腮狱焙箭

47、盂蔽愈漠妖嘎溃几圈罩椰第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 灌注桩：混凝土强度：C15，水下C20，预制桩尖应C30。当桩顶轴向压力和水平力满足桩基规受力条件时，可按构造要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。一级建筑桩基，主筋：6-10根12-14，min 0.2，锚入承台30dS(主筋直径)，伸入桩身长度 10d，且不小于承台下软弱土层层底深度；二级建筑桩基，主筋：4-8根10-12，锚入承台30dS，且伸入桩身长度 5d，对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于承台软弱土层层底厚度 三级建筑桩基可不配构造钢筋。一般g可取0.2一0.65(小直径取高值，大直径取低值)雕驼境讨劈

48、碉熏碟安忠秸逾纷奢近兼磋卤屠蔷粮练缸繁催辫攘县芝鹃痞拐第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 对受水平荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定。主筋：长度一般可取4.0(为桩的水平变形系数），当为抗拔桩、端承桩或承受负摩阻力和位于坡地岸边的基桩应通长配置。承受水平荷载的桩：主筋宜810，抗压和抗拔桩：610，周边均匀布置，净距60mm，箍筋宜采用 6-8200-300mm的螺旋箍筋，受水平荷载较大和抗震的桩基，桩顶35d内箍筋应适当加密，当钢筋笼长度超过4m时，每隔2m左右应设一道 12-18的焊接加劲箍筋。主筋的混凝土保护层厚度应 35mm，水下浇灌混凝土时

49、应 50mm。汕抬墅羔寝畅崔觅刻培罩甸罪糕猪闻棒庆噎沫铝耳衡镁崎咯脑权机抽窝剃第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 预制桩除了满足上述计算之外，还应考虑运输、起吊和锤击过程中的各种强度验算。吊点位置应按吊点间的正弯短和吊点处的负弯矩相等的条件确定。俞驳测凸涨肛辣眉吏党吝油恍啮辩均赡沧晒柜碍但舰湿码掘疽径胸照娥覆第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础20104.8.5 承台设计 桩基承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台)，以及筏板承台和箱形承台等。承台的作用是将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。

50、4.8.5.1 外形尺寸及构造要求 承台的平面尺寸一般由上部结构、桩数及布桩形式决定。通常，墙下桩基作成条形承台，即梁式承台；柱下桩基宜采用板式承台(矩形或三角形)，其剖面形状可作成锥形、台阶形或平板形。承台厚度应 300mm，宽度 500mm，承台边缘至边桩中心距离不应小于桩的直径或边长，且边缘挑出部分应 150mm，对于条形承台梁应 75mm。被证戴十苫督砰蹈讶赂啃仟帮违坚瞬扎肠曹仔档龚睛胎玲嚏葵弦蓑盎第漾第4章桩基础及其它深基础2010第4章桩基础及其它深基础2010 为保证群桩与承台之间连接的整体性，桩顶应嵌入承台一定长度，对大直径桩宜100，对中等直径桩宜 50mm。混凝土桩的桩顶主