桩基础工程清华大学课件ppt课件.ppt

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,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,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,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,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（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,.,按横断面：,桩身,桩端,d,D,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,）,(,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=,Q,p,+Q,s,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 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,易,泥皮,虚土,断桩,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,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,25,25cm;,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,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,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/,kN,Q,s,Q,p,Q,S/mm,桩侧摩阻力,摩阻力的分布,S,0,S,p,Q,q,s,S,0,S,p,各点位移,轴向力,N,摩阻力,u,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,超静孔隙水压力消散,土的触变性,打入预制桩,挤土使,q,s,增加(1)挤密(2)残余应力,钻孔预制桩,常使,q,s,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,梅耶霍夫型,很小,(,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=,f,c,A,p,钢筋混凝土,R=,f,c,A,p,+,f,y,A,g,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,通过,Q,S,曲线确定承载力,的方法,1对于,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,曲线，取4060,mm,沉降对应的荷载,3对于大直径桩，(0.03-0.06),D,4.,对于细长桩：取4060,mm,沉降对应的荷载,通过,Q,S,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（1995）均规定，对于缓变型,Q,S,曲线，一般可取,S,40,60mm,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,Q,u,(,各规范不同,),如果有,陡降点,取为,Q,u,缓变,曲线,取一定,沉降,s=40mm(40-60cm),24,小时未稳定,S,n,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=,32,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,、：修正系数,q,c,f,si,：,探头的端阻与侧阻,Electric static cone,物理指标经验法,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,其中,q,si,与,q,p,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）,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,h,r,/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，由沉降决定承载力,大孔径（扩底）桩承载力,效应系数：与土性有关,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=2,n=4,n=9,等效直径,d,e,隔板分割数,n,d,s,：,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。,h,b,/,d,s,5,桩端闭塞效应系数,：闭口时1,：侧阻挤土效应系数：闭口管1，敞口0.77-1.0,桩端闭塞效应系数方法,h,b,:,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,f,c,:,混凝土轴心抗压强度,kPa,;,f,y,纵向钢筋抗压强度,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,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,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,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,红色代表挤密作用有利于侧摩阻力增加,蓝色代表土体变形增加,桩土的相对变形减少,不利于侧摩阻的发挥,饱和粘土中打桩,高孔隙水压力,屏蔽现象,9,8,7,2,1,6,3,4,5,5,7,8,4,3,2,6,6,pwp,transducer,Pile and driving sequence,9,3d,Time(h),Pore water pressure(,kPa,),Pore pressure dissipation,Time(h),Pore water pressure(,kPa,),Point 6,pwp,transducer,Pore pressure variation,6,4,5,承台,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,1.0,33,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：,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,：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,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,：,（,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,群桩,效应系数,抗力分项系数,2,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,q,ck,:,承台宽度的深度内(6d,时验算单桩,原理相同,柔弱下卧层,X,Y,三根桩的荷载计算,M,y,M,x,偏心竖向荷载,荷载线性分布假设,M,y,M,x,9,8,7,2,1,6,3,4,5,X,Y,x,7,y,7,34,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,0,2,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,l,n,negative,土位移,S,s,桩位移,S,p,-,+,摩阻力,轴向力,N,中性点,掌握,负摩阻力标准值的计算方法,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）：015035,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，,考虑群桩效应，基桩下拉荷载标准值的计算,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,抗拔折减系数,i,：,砂土0.5-0.7,粉、粘土0.7-0.8,G,p,为,桩的自重设计值,水下为浮重,非,整体破坏的基桩,U,k,:,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,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,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,框架结构等：,沉降差,桥式吊车、高耸建筑物等：,倾斜,高耸结构的基础：,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,独立基础,m,2,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,A,i,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,E,si,：,第,i,分层土的压缩模量,i,i-1,:,平均附加应力系数,p,0j,:,第,j,块矩形的平均附加应力（,承台底平均附加应力:,长期效应组合荷载下）,l,F,G,B,0,计算,S=,S,i,S=,s,S,e,s,:,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,Mindlin,d,l,F,G,B,0,p:,承台底平均基底压力,p,0,:,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,1.0,36 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,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：30-49,mm,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）,H,X,水平荷载,最大弯距点钢筋应力,H,cr,H,u,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,R,H,为设计值,H,u,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,k,h,抗力系数,常数法、,m,法、,k,法、,c,法,常数法,m法,k法,C法,k,h,抗力系数,桩的位移,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。,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,（5421）,预制桩、钢桩、配筋率不小于0.65%的灌注桩,（,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,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,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 2,d,砂土 1.5,d,碎石 1.0,d,4,d,60,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,1.0,D,桩嵌入,承台,大桩横向荷载,10,cm,小桩,5,cm,钢筋伸入,承台,30,d,混凝土标号,C15 cm,保护层,7,cm,1.0,d,15,cm,10,cm,2,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,r,0,建筑物重要性系数,一级,r,0,=1.1,二级,r,0,=1.0,三级,r,0,=0.9,U,m,冲切面中点周长,冲切,系数,f,t,混凝土抗拉强度,F,45,o,h,0,(2),承台角桩冲切验算,道理相同,见书上介绍,N,1,角桩竖向力设计值,1,x,1y,冲切,系数,f,t,混凝土抗拉强度,F,h,0,a,ix,a,iy,c,1,c,2,45,o,(3),斜截面的剪切验算,a,x,h,0,V,x,=,Q,i,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,（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,三桩三角形承台,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,）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、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,pier,1,人工挖孔,2,管桩,沉井,沉箱,地下连续墙,武汉长江大桥,d=1.55m,南京长江大桥,d=33.6m,赣江,d=5.8m,新加坡发展银行,四墩7.3,m,310 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,谢谢！,