基础工程-赵明华-第四章教学内容.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基础工程-赵明华-第四章,组成,：,基桩和连接于桩顶的承台。,作用：,将上部结构荷载通过,承台,传,递给基桩，再由基桩传递到,地基土体（持力层）,。,特点：,历史悠久、承载力高、稳定,性好、沉降量小而均匀、便,于机械化施工、适应性强。,低承台桩基示意图,4.1,桩基础及其分类,4.1.1,概述,单桩基础,群桩基础,承台,基桩,上部结构荷载,4.1.1,概述,地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。,地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。,荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。,水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。,需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。,4.1.1,概述,按承载性状：,摩擦型桩、端承型桩,按施工方法：,预制桩、灌注桩,按设置效应：,非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩,按桩径大小：,小桩,(,250mm),、中等直径桩,(250,800mm),、大直径桩,(,800mm),按使用功能：,受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩,按截面形状：,圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、,DX,桩等,4.1.2,桩基的分类,基桩分类,按承载性状分类（荷载传递方式）,摩 擦 型 桩,摩 擦 桩,端 承 摩 擦 桩,端 承 型 桩,端 承 桩,摩 擦 端 承 桩,分类依据：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度 和分担荷载比例的不同。,4.1.2,桩基的分类,预制桩,在工厂或施工现场制成的各种形式的,桩，如,锤击桩、振动桩、静压桩,等。,灌注桩,在施工现场的桩位上用机械或人工成,孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如,挖孔、钻孔、冲孔及,爆扩,成孔,灌注桩等。,按施工方法分类,4.1.2,桩基的分类,混凝土预制桩,要求：,截面边长,300,500mm,，分节长度,12m,。预应力,管桩外径,300,600mm,，每节长,5,13m,；,优点：,承载力高，耐久性好，质量较易保证。,缺点：,自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。,钢桩,要求：,直径,250,1200mm,，批量生产。,优点：,穿透性强，承载能力高，应用方便。,缺点：,成本高，易锈蚀。,木桩,要求：,桩径,160,260mm,，桩长,4,6m,。,优点：,制作运输方便，打桩设备简单。,缺点：,承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用,。,预制桩的分类及特点,4.1.2,桩基的分类,分类,沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。,原理,直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌,注混凝土而成。,特点,能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤,土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。,施工关键,桩身的成型和混凝土质量,灌注桩的分类及特点,4.1.2,桩基的分类,按桩的设置效应分类,非挤土桩,成桩过程中对桩相邻土基本,不产生挤土效应,的桩,如钻（冲或挖）孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩；,部分挤土桩,对桩周土体,稍有排挤,，但土的强度和变形性质变化不大。包括冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预制桩等。,挤土桩,设置过程中使土的结构,严重扰动破坏,，,对土的强度和变形性质影响较大。实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等。,4.1.2,桩基的分类,按承台位置：,高承台桩基,承台底面位于地面以上，且常处于水下，水平受力性能差，但施工方便。可避免水下施工及节省基础材料，多用于桥梁及港口工程。,低承台桩基,承台底面位于地面以下，其受力能好，具有较强的抵抗水平荷载的能力，施工不方便。,桩 基,4.1.2,桩基的分类,锤击,振动下沉,静压,预制桩的施工方法,4.2.1,预制桩的施工,4.2,桩基础的施工,打入第一节桩体,电焊接桩,打入末节桩体,锤击预制桩,沉桩深度控制,以,最后贯入度,（指沉至某标高时，每次锤击的沉入量）和,桩尖设计标高,两方面控制。,要求最后两阵的平均贯入度为,10-50mm/,阵。,锤击法：常以,10,次锤击为一阵。,振动法：以,1min,为一阵。,4.2.1,预制桩的施工,沉管灌注桩,利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混凝土拔出套筒。可避免流砂、坍孔及排渣等弊病。,锤击沉管灌注桩,振动沉管灌注桩,内击式沉管灌注桩,4.2.2,灌注桩的施工,沉管灌注桩,图,4.5,沉管灌注桩的施工程序示意,（,a,）打桩机就位；（,b,）沉管；（,c,）浇灌混凝土；（,d,）边拔管，边振动；（,e,）安放钢筋笼，继续浇灌混凝土；（,f,）成型,4.2.2,灌注桩的施工,优点,：,设备简单、打桩进度快、成本低,。,缺点：,在土层软、硬交界处或软弱土层处易发,生缩颈、断桩现象。（,缩颈桩的形成,）,克服办法：,复打,浇灌混凝土并拔管后，立即在原位再次,沉管及浇灌混凝土；（,沉管灌注桩复打,）,反插法,灌满混凝土后，先振动再拔管，一般,拔,0.5,1.0m,，再反插,0.3,0.5m,。,分单打、复打、反插三种施工方法。,沉管灌注桩特点,4.2.2,灌注桩的施工,钻（冲）孔灌注桩,原理,用钻机,(,如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻等,),钻土成孔,(,需泥浆护壁,),，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土。,施工方法,有正循环、反循环施工法。,优缺点,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。,缺点,：要求有专门的设备（钻机），清孔较难彻底。,4.2.2,灌注桩的施工,钻孔灌注桩,护筒埋设,护筒作用,固定桩位，并作钻孔导向；,保护孔口，防止孔内土层坍塌,隔水，稳固孔壁。,4.2.2,灌注桩的施工,泥浆制备与运输,要求,：,膨胀土或高塑性粘土现场加水搅拌，比重,1.11.15,，,粘度,1025s,，含砂率小于,6,，胶体率大于,95,。,作用：,护壁、携渣、防渗、润滑钻头等,。,4.2.2,灌注桩的施工,钻进机械,图,4.6,冲击钻机示意图,1,滑轮；,2,主杆；,3,拉索；,4,斜撑；,5,卷扬机；,6,垫木；,7,钻头,旋转钻进,冲击钻进,冲抓钻进,4.2.2,灌注桩的施工,图,4.8,反循环泥浆循环成孔工艺,1,钻头；,2,泥浆循环方向；,3,沉淀池；,4,泥浆池；,5,泥浆泵；,6,砂石泵；,7,水龙头；,8,钻杆；,9,钻机回转装置,钻进方法,图,4.7,正循环泥浆循环成孔工艺,1,钻头；,2,泥浆循环方向；,3,沉淀池；,4,泥浆池；,5,泥浆泵；,6,砂石泵；,7,水龙头；,8,钻杆；,9,钻机回转装置,4.2.2,灌注桩的施工,清 孔,目的,除去孔底沉渣，保证孔底砼质量及桩的承载力,。,方法,抽浆清孔：,用空气吸泥机吸出含铅渣的泥浆。,换浆清孔：,正、反循环钻孔完成后不停钻、不,进尺。,掏渣清孔：,孔用掏渣筒掏清孔内粗粒铅渣。,继续循环换浆清渣。,要求,孔底,0.5m,内,1.25,；含砂率,8,；粘度,28s,。,4.2.2,灌注桩的施工,将导管居中插入，上接漏斗，设隔水栓；,放开隔水栓使混凝土向孔底猛落，将水挤出，并使导管始终埋在混凝土内，此后连续灌注混凝土；,不断提升导管，直至灌注完毕。,水下砼灌注,直升导管法,施工步骤,图,4.9,灌注水下混凝土,1-,通混凝土储料槽；,2-,漏斗,3-,隔水栓；,4-,导管,4.2.2,灌注桩的施工,混凝土搅拌必须均匀；防止,卡管,事故；,必须连续作业，避免中断灌注，并防止混凝土上升顶起钢筋笼；,随时记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，防止导管提升过猛，形成,断桩,；,桩顶标高应比设计值愈加一定高度，以确保混凝土质量。一般取,0.5m,。,注意事项,4.2.2,灌注桩的施工,基本要求：,内径,800mm,，开挖直径,1000mm,，护壁厚,100mm,分节支护，每节高,5001000mm,桩长小于,40m,。,优点：,符合国情，经济，设备简单，噪音小，场区内各桩可同时施工，可直接观察地层情况，孔底易清除干净，且桩径大、适应性强。,缺点：,可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害气体、触电和地面掉重物等危险而造成伤亡事故。,原理：,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，利用钻（冲）孔机具钻土成孔，然后清除孔底残渣，安装钢筋笼，浇灌混凝土。,4.2.3,人工挖孔桩,图,4.10,人工挖孔桩示例,人工挖孔桩,4.2.5,桩基的质量检测,可能存在的质量问题,预制桩：,桩位偏差、桩身裂缝过大、断桩等,灌注桩：,缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚等。,常用质量检测方法,开挖检查：,只限于对所暴露的桩身进行观察检查。,抽芯检查：,在灌注桩桩身内钻孔，取混凝土芯样进行观察，看它的连续性。,反射波法：,测砼的连续性，是否存在孔洞、断桩等。,动测法：,高应变测桩承载力，低应变只能测砼质量。,4.2.6,桩基设计原则,GB50007-2002,：,基于,正常使用极限状态,的概率设计原则,JGJ94-94,：,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，考虑桩基的两种极限状态，即承载能力、正常使用。并根据桩基损坏所造成的后果的严重性分为,3,个,等级。,桩基的竖向承载力（抗压和抗拔）、水平承载力计算,桩端平面以下的软弱下卧层验算,桩基抗震承载力计算,承载及桩身结构计算（包括预制桩吊运和锤击过程中的强度验算、桩身屈曲稳定计算）,所有桩基均应进行承载能力极限状态计算,桩基尚应进行变形验算,桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物（竖向沉降）,桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基（竖向沉降）,承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基（水平变位）,4.2.6,桩基设计原则,4.3,单桩承载力,承载机理,荷载桩压缩侧摩阻消耗荷载桩底阻力。,土对桩的支撑力,桩侧摩阻力和桩端阻力：何种为主，与桩身压缩量有关。,桩的,荷载传递过程,实质上就是,桩侧摩阻力与桩端阻力逐步发挥的过程。,4.3.1,桩的荷载传递过程,侧阻先于端阻发挥，发挥程度与桩土相对位移相关；,侧阻充分发挥桩土相对位移值：,粘性土：,4,6mm,；,砂土：,6,10mm,；,端阻充分发挥桩底极限位移值：,砂类土,:(0.08,0.1),d,；,粘性土：,0.25,d,，硬粘土,0.1,d,。,桩侧阻与桩端阻存在深度效应。,4.3.1,桩的荷载传递过程,图,4.11,桩身荷载传递,(,a,),摩擦桩；,(,b),端承桩,桩侧摩阻力影响因素,土的性质：,如抗剪强度,(,c,j,),决定摩阻力的可能最大值,桩土相对位移,决定摩阻力的发挥程度,时间因素：,土的固结随,t,增加向下部转移 决定摩阻力发挥的时间,桩的刚度：,影响桩周应力的分布。,土中的应力状态：,主要指侧向压力,施工方法：,a,),挤土桩；,b,),非挤土桩。,4.3.1,桩的荷载传递过程,图,4.12,压曲破坏,图,4.13,整体剪切破坏,图,4.14,刺入破坏,压曲破坏：,沉降量很小，桩端阻为主，桩材控制承载力，穿,越软弱土层的小直径桩和嵌岩桩属于此类；,整体剪切：,沉降量较大，桩端阻为主，桩端桩侧土控制承载,力，打入式短桩、钻孔短 桩属于此类；,刺入破坏：,沉降量大，桩侧阻为主，桩顶容许沉降控制承载,力，一般情况下的钻孔灌注桩属于此类。,4.3.2,单桩的破坏模式,定义,：,桩周土相对于桩身下沉时产生的摩阻力。,4.3.3,桩侧负摩阻力,正摩擦,负摩擦,图,4.15,桩侧摩阻力示意图,桩侧大范围降低地下水，如大面积抽水，基坑降水等,桩侧地面大面积堆载；,桩身穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；,冻土区升温引起桩侧土沉陷。,产生负摩阻力的条件,图,4.,6,住宅楼建于有新填土的斜坡上,4.3.3,桩侧负摩阻力,中性点,定义：,桩土相对位移为零处桩侧摩阻力为零处。,在某深度处桩周土与桩截面沉降相等；,或两者无相对位移发生；,或其摩阻力为零。,特点：,在中性点处桩身轴力达到最大值。,4.3.3,桩侧负摩阻力,中性点位置还与时间因素、环境因素、地质条件等有关，精确计算有困难，目前采用经验估算法,：（,0.5,1.0,l,0,）,l,0,桩周变形土层下限深度，即软弱压缩层厚度。,中性点位置的确定,中性点的位置取决于,桩土间的相对位移,：,当桩侧压缩变形大，桩地下土层坚硬，抗下沉量小，下移；,反之，中性点位置上移。,图,4.17,有负摩阻力时的荷载传递,4.3.3,桩侧负摩阻力,涂层法；,塑料薄膜隔离层法；,桩土之间灌注斑脱土浆法；,插入变径预制桩法,钻孔桩；,群桩：设内外围保护桩法,减小负摩阻力的措施,4.3.3,桩侧负摩阻力,按桩材强度确定,按静载试验确定,按土的抗剪强度指标确定,按静力触探法确定,按经验公式确定,建工,：,路桥,：,按动力试桩法确定,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,建工,路桥,按桩材强度确定,f,cd,砼轴心抗压强度设计值；,f,sd,纵向钢筋抗压强度设计值；,A,桩身截面积，当纵向筋的配筋率大于,3%,时，,A,应改为,A,n,=,A,-,A,s,；,A,s,全部纵向钢筋的截面积；,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,按经验公式确定（建工）,一般预制桩与,中小直径灌注桩,大直径桩,嵌岩桩,800,mm,为界,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,打入桩,l,i,承台底面或局部（最大）冲刷线以下各土层的厚度；,i,与,l,i,对应的桩侧各土层的单位面积极限摩阻力；,A,桩底面积；,R,桩底处土的极限承载力；,i,、,振动下沉对桩侧摩阻力与桩端阻力的影响系数。,按经验公式确定（路桥）,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,钻孔灌注桩,u,桩周长，,(,旋转钻增大,3,5cm,；冲击钻增大,5,10cm,；冲抓钻增大,10,20cm),；,考虑基桩长径比的修正系数；,m,0,清底系数；,s,0,桩端处土的容许承载力；,h,桩底埋深，有冲刷时从一般冲刷线算起，取值应,40m,；,A,按,设计直径,计算。,按经验公式确定（路桥）,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,柱桩：,c,1,c,2,视清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数；,U,桩身嵌入基岩部分的截面周长，对于钻孔桩和管,柱按,设计直径,采用；,R,a,天然湿度岩石单轴极限抗压强度,(,试件高径比相,等，直径,7,10cm),。,按经验公式确定（路桥）,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,由竖向抗压静载试验确定,特点：,是评价单桩承载力,最为直观,和,可靠,的方法。,基本原则,桩数：,不宜小于,总数,1,，不少于,3,根；,时间：,对于预制桩，桩设置后开始载荷试验所需的,间歇时间：,对于,砂类土,不得少于,10,天,；,粉土和粘性土,不得少于,15,天,，,饱和软粘土,不得少于,25,天,。,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,试验装置及方法,试验装置,：,加荷系统：包括加力装置和反力装置、,位移观测系统,测试方法：,分级（开始阶段,1/5,1/8,倍预估破坏荷载，终了阶段,1/101/15,）慢速维持荷载法。,图,4.18,静载实验装置,直接堆载,锚桩反力梁法,锚桩,d,=1.8m,横梁：,1.7m2.7m,反力装置,每级荷载大小,分级（初始阶段：每级荷载为,1/5,1/8,倍预估破坏荷载，终了阶段,1/10,1/15,）。,测读沉降时间,在每级荷载施加后第一个小时内，按,5,、,15,、,30,、,45,、,60min,测读一次，以后每隔,30min,测读一次，直至沉降稳定为止。,稳定标准,每级荷载下桩顶沉降量小于,0.1mm/,h,，并连续出现两次。,慢速维持荷载法,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,24,h,尚未达到相对稳定；,已达到锚桩,最大抗拔力,或压重平台的,最大重量时,。,终止条件,每级卸载为加载时的两倍。,卸载时，每级荷载维持,1,h,，按第,15,、,30,、,60min,测读桩顶沉降量；卸载至零后测读桩顶残余沉降量，维持,3,h,，测读时间为第,15,、,30min,，以后每隔,30min,测读一次。,卸载观测,试验成果处理,极限荷载确定,按沉降随荷载的变化特征确定,对陡降型,Q,-,s,曲线，取曲线发生明显,陡降的起始点所对应的荷载为,Q,u,由沉降量确定,Q,u,对缓变型,Q,-,s,曲线，可取,s,=4060mm,对应的荷载值为,Q,u,。大直径桩可取,s,=0.030.06,d,对应的荷载值,(,大桩取,低值，小桩取高值,),，细长桩,(,l/d,80),可取,s,=60,80mm,对应的荷载。,沉降速率法,s,-lg,t,法,取破坏荷载的前一级荷载,图,4.19,单桩,Q,-,s,曲线,原理：,在桩顶施加动荷载，使桩身产生加速度和土阻尼等效应，通过设置于桩顶的传感器量测此动力响应信号（如位移、速度或加速度），据此分析确定桩身完整性或承载力。,高应变法：,一般以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间产生相对位移，从而分析对桩的外来抗力，可,同时测定桩身完整性与承载力,。,低应变法：,施加的荷载远小于桩的使用荷载，不足以使桩产生相对位移，而只通过应力波的反射和传播，,主要用以检测桩身砼质量,。,按动力试桩法确定,4.3.4,单桩竖向抗压承载力确定,作用机理：,水平荷载,(,力和弯矩）作用下，桩身产生横向位移或挠曲变形，并挤压桩侧土体，同时桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力，桩土共同作用,破坏模式,刚性桩,(,a,h,2.5,),：,桩身刚体转动破坏，承载力主要由桩的水平位移和倾斜控制,柔性桩,(,a,h,2.5,),：,桩身发生扰曲变形，破坏时桩身某点弯矩超过截面抵抗矩或土体屈服失稳，承载力由桩身水平位移及最大弯矩值控制,4.4,单桩水平承载力,b,1,桩身计算宽度（简化为平面受力）,EI,桩身抗弯刚度时，对于钢筋砼桩，取,EI,0.85,E,c,I,0,(,建工,),或,0.80,E,c,I,0,(,路桥,),，其中,E,c,为砼的弹模，,I,0,为桩身截面惯性矩,.,a,为桩的水平变形系数，量纲为,L,-1,h,为桩的入土深度，,m,地基土横向抗力系数的比例系数,(,MN,/,m,4),，受桩材和刚度、土类及其性质、荷载作用方式、荷载水平、桩身水平位移等因素影响，对多层地基可取当量,m,值计算，取层厚,2(,d,+1),m,；,如无试验资料，,m,值可参照规范表格,4.4,单桩水平承载力,多采用线弹性地基反力法。,假设,x,与桩的水平位移,x,成正比。,关键在于确定土体抗力系数沿深度的分布，分为：,(a),常数法；,(b),k,法；,(c),m,法；,(d),c,法,4.4,单桩水平承载力,微分方程的建立,取一基桩微元体，由平衡条件可得挠曲微分方程：,采用幂级数求解,：,图,4.24,微元体受力示意图,相关系数可查表确定。,4.4,单桩水平承载力,单桩水平静载荷试验,试验装置：,加荷系统：千斤顶、试桩,位移观测：百分表,图,4.20,单桩水平静载荷试验,4.4,单桩水平承载力,每级荷载大小,约为预估水平极限承载力的（,1/10-1/15,）。,读数方法,每级加荷后恒载,4min,测读桩顶水平位移，然后卸载至零，停,2min,测读残余水平位移，如此循环,5,次，再施加下一级荷载。,终止加载条件,桩身折断,桩顶水平位移超过,30,40mm,桩侧地表出现明显裂缝或隆起。,试验方法,单桩水平静载荷试验,水平极限承载力的确定,两特征点对应的荷载称为,临界荷载,H,c,r,和,极限荷载,H,u,图,4.21,单桩,H,0,x,0,/,H,0,曲线,图,4.22,单桩,H,0,g,曲线,4.5,群桩基础,岩石,土,图,4.25,群桩效应,4.5.1,群桩效应,端承型群桩桩的荷载传递,桩底持力层刚硬，桩的贯入量小。,群桩承载力,各单桩承载力之和,，不必考虑群桩效应。,摩擦型群桩的荷载传递,桩顶作用荷载通过侧阻传至桩周土体，并经扩散使桩底压力分布范围比桩身截面大很多。当桩距小于某距离,时（一般为,6,d,），桩底应力扩散面积交叉重叠，与原来单桩端应力叠加，使群桩桩底地基所受压力比单桩大，故,群桩承载力小于各单桩承载力之和。,4.5.2,群桩的荷载传递特性,承台下土对荷载的分担作用,复合桩基,:,由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。,条 件,:,桩及桩间土整体下沉，保证承台底不脱空。,特 性,:,承台底分担荷载的作用随桩群相对于地基,土向下位移幅度的加大而增强，桩身弹性,压缩产生桩土相对位移也使承台底反力增,加。通常，台底分担荷载的比例可从百分,之十几直至百分之三十。,4.5.2,群桩的荷载传递特性,4.5.3,群桩的竖向承载力设计值,JGJ94-94,考虑土类别、桩距,-,桩径比、承台宽,-,桩长比等因素，通过引进侧阻群桩效应系数、端桩群桩效应系数、侧阻端阻综合群桩效应系数等，从而建立,群桩竖向承载力,与,单桩侧阻、端阻之间,的关系式：,当由载荷试验确定基桩竖向极限承载力标准值时，侧阻和端阻已同时综合考虑，故基桩的竖向承载力设计值为：,要求,和浅基础一样，桩基设计也应符合,安全、合理和经济,的要求。,4.6,桩基础设计,基本原则,对桩和承台,有足够的强度、刚度和耐久性；,对地基（主要是桩端持力层）,有足够的承载力,和不产生过量的变形。,竖向承载力验算,软弱下卧层承载力验算,竖向抗拔承载力及负摩阻力验算,水平承载力验算,沉降验算,桩基础验算内容,4.6,桩基础设计,设计步骤,收集有关资料；,确定桩基持力层；,选择桩材，确定桩型、外形尺寸和构造；,定单桩承载力设计值；,初拟桩的数量和平面布置；,初拟承台的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；,验算承台尺寸及结构强度；,必要时验算桩基整体承载力和沉降量，若桩端下有软弱下,卧层，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。,4.6,桩基础设计,4.6.1,收集设计资料,包括建筑类型（上部结构型式、平面、使用上要求）、荷载及其性质、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备、建筑场地条件（如交通、周边建筑物、管线设施）等情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。,详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外，勘探间距和勘探深度还有要求。,4.6.2,桩型、桩长和截面尺寸选择,桩型选择,（,在了解各种桩型优缺点基础上）,桩长选择：,主要取决于桩端,持力层的选择,。桩端进入持力层的深度据土类别而有所不同。,截面尺寸：,根据桩型与受荷大小等确定。,承台埋深：,从结构要求和方便施工的角度选择，平面尺寸根据桩数及构造要求定,4.6.3,桩数及桩位布置,桩数,初估桩数时，先不考虑群桩效应，根据单桩竖向承载力设计值,R,定桩数,n,。,轴心受压,时，可按下式估算：,F,作用在承台上的竖向压力设计 值；,G,承台及其上方填土的重力。,偏心受压,时，分为两种情况：,若群桩重心与荷载合力点重合，桩数仍可按上式确定。,若不能满足，则应增加,(10-20),桩数。,桩中心距,一般桩的最小中心距为（,3,4,）,d,，,具体应符合规范规定,对大面积桩群，尤其是挤土桩，桩最小中心距应按表列数值适当加大。,桩位布置,原则：应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近,形式可多种多样。,4.6.3,桩数及桩位布置,4.6.4,桩身截面强度计算,预制桩要求,混凝土强度等级宜,C30,主筋,(,纵向,),按计算选用,48,根,1425mm,的钢筋。最小配筋率,min,宜,0.8,箍筋可取,6,8200mm,，桩顶桩端应加密,打入法沉桩时，桩顶应设置三层,6,4070,的钢筋网，层距,50,。桩尖所有主筋应焊接在一根圆钢上，或在桩尖处用钢板加强,主筋的混凝土保护层应,30mm,，桩上需埋设吊环，位置由计算确定。,混凝土强度等级应,C20,，混凝土预制桩尖应,C30,。,当桩顶轴向力和水平力满足规范条件时，可按构造要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。,对一级建筑桩基，主筋为,6-10,根,12-14,，,min,0.2,，,锚入承台,30,d,g,（主筋直径），伸入桩身长度,10,d,；,对二级建筑桩基，可配置,4-8,根,10-12,的主筋，锚入承台,30,d,g,，且伸入桩身长度,5,d,，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；,对三级建筑桩基可不配构造钢筋。,灌注桩要求,4.6.4,桩身截面强度计算,4.6.5,承台设计,承台的作用是将桩联结成一个整体，把建筑物荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。,外形尺寸及构造要求,平面尺寸由上部结构、桩数及布桩形式决定。厚度应,300mm,，宽度,500mm,，边缘至边桩中心距应,d,。,配筋按计算定，对矩形承台板，宜双向均匀配置；,对于三桩承台，应按三向板带均匀配置,。,图,4.26,柱下独立桩基承台配筋,承台的内力计算,柱下独立桩基承台配筋不足时将产生,弯曲破坏,，,最大弯矩产生于,屈服线,处，只需计算承台正截面最大弯矩，具体分为：,柱下多桩矩形承台,柱下三桩三角形承台,柱下或墙下条形承台梁,图,4.27,四桩承台弯曲破坏模式,4.6.5,承台设计,承台厚度及强度计算,承台厚度可按冲切及剪切条件确定，一般可先按冲切计算，再按剪切复核。,强度计算,受冲切,受剪切,局部承压,受弯计算,4.6.5,承台设计,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,