樁基礎(chǔ)工程清華大學(xué)(1)ppt課件

1、樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)考試大綱） 31 樁的類(lèi)型、選型與布置 32 單樁豎向承載力 33 群樁的豎向承載力 34 特殊條件下的樁基設(shè)計(jì)及其豎向承載力 35 樁基沉降計(jì)算 36 樁基水平承載力和水平位移 37 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算 38 樁基施工 39 基樁檢測(cè)與驗(yàn)收 310 沉井基礎(chǔ)31 樁的類(lèi)型、選型與布置 掌握樁的類(lèi)型和各類(lèi)樁的適用條件，樁的設(shè)計(jì)選型應(yīng)考慮的因素，決定樁型和布樁方案的主要因素32 單樁豎向承載力 了解單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞機(jī)理和破壞機(jī)理 掌握單樁豎向極限承載力的概念及如何根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力 熟悉單樁豎向極限承載力的常規(guī)計(jì)算式 掌握常用的確定單樁豎向極限承載力的靜載

2、試驗(yàn)法、靜力觸探法、物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法的要點(diǎn)。并應(yīng)用其成果 掌握單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值與極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值之間的關(guān)系 掌握嵌巖樁單樁豎向極限承載力的計(jì)算 掌握大直徑樁單樁豎向極限承載力的考慮尺寸效應(yīng)的計(jì)算 掌握敞口和閉口鋼管樁單樁豎向極限承載力的計(jì)算 掌握樁身承載力樁身強(qiáng)度驗(yàn)算要點(diǎn)33 群樁的豎向承載力 了解豎向荷載下的群樁效應(yīng)及基樁、復(fù)合基樁的概念 掌握荷載效應(yīng)基本組合及地震作用效應(yīng)基本組合條件下的復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 熟悉復(fù)合基樁和基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算； 熟悉何種條件下不應(yīng)考慮承臺(tái)效應(yīng) 了解樁基柔弱下臥層的驗(yàn)算34 特殊條件下的樁基設(shè)計(jì)及其豎向承載力 負(fù)摩阻力 了解負(fù)

3、摩阻力發(fā)生機(jī)理與條件及哪些情況下應(yīng)計(jì)算樁基的負(fù)摩阻力 了解中性點(diǎn)的物理意義 掌握負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法 掌握考慮群樁效應(yīng)，基樁下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算及摩擦型基樁和端承型基樁考慮負(fù)摩阻力的承載力驗(yàn)算方法 了解減輕負(fù)摩阻力和避免負(fù)摩阻力的技術(shù)措施34 特殊條件下的樁基設(shè)計(jì)及其豎向承載力 抗拔樁基 了解樁基出現(xiàn)拔力的條件及受拔樁基承載力驗(yàn)算 掌握單樁及非整體破壞群樁中基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 掌握呈整體破壞群樁中基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算35 樁基沉降計(jì)算 掌握樁基沉降變形的4個(gè)控制指標(biāo)及不同建筑物的容許值 熟悉等效作用分層總和法的基本假設(shè)、計(jì)算式、荷載與土參數(shù)取值及具體運(yùn)算方法36 樁基

4、水平承載力和水平位移 熟悉單樁水平靜載試驗(yàn)方法及其根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果如何確定臨界荷載和極限荷載 掌握按強(qiáng)度和位移控制的單樁水平承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算方法 掌握考慮群樁效應(yīng)的群樁基礎(chǔ)中復(fù)合基樁水平承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算方法37 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)布樁情況合理確定承臺(tái)型式并掌握各類(lèi)承臺(tái)有關(guān)構(gòu)造及配筋要求 了解承臺(tái)的受彎計(jì)算、受沖切計(jì)算及受剪計(jì)算38 樁基施工 掌握灌注樁、預(yù)制混凝土樁和鋼樁的主要施工方法和適用條件、工藝要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 了解各類(lèi)灌注樁容易發(fā)生的重量問(wèn)題及其發(fā)生原因與預(yù)防措施39 基樁檢測(cè)與驗(yàn)收 掌握各種基樁承載力及樁身完整性檢測(cè)方法的基本原理和適用條件 了解基樁驗(yàn)收應(yīng)提供的基本資料310 沉井基礎(chǔ)

5、 掌握沉井基礎(chǔ)的應(yīng)用條件及沉井下沉的原理與方法 掌握沉井施工的主要工序及沉井施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及處理方法31 樁的類(lèi)型、選型與布置 掌握樁的類(lèi)型和各類(lèi)樁的適用條件，樁的設(shè)計(jì)選型應(yīng)考慮的因素，決定樁型和布樁方案的主要因素樁、單樁、樁基礎(chǔ)、基樁與復(fù)合基樁 樁：抽象的概念 單樁：一根單獨(dú)的樁 樁基礎(chǔ)：由樁做成的基礎(chǔ) 群樁：多根樁承臺(tái)聯(lián)結(jié)組成群樁基礎(chǔ) 基樁：群樁基礎(chǔ)中的單樁 復(fù)合基樁：包含有承臺(tái)底阻力的基樁樁的應(yīng)用1歷史(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前在羅馬(3)西安灞橋,北京御河橋,隋唐建塔(4)明清2 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 將荷載傳遞到下部好土層,承載力高 沉降量小

6、 抗震性能好,穿過(guò)液化層 承受抗拔(抗滑樁)及橫向力(如風(fēng)載荷) 與其他深基礎(chǔ)比較,施工造價(jià)低 缺陷 施工環(huán)境影響, 有地下室時(shí),有一定干擾,深基坑中做樁預(yù)制樁施工噪音預(yù)制樁施工噪音,鉆孔灌注樁的泥漿鉆孔灌注樁的泥漿3 適用條件(1)水上建筑物(2)深持力層,高地下水位(3)抗震地基(4)對(duì)沉降非常敏感的建筑,如精密儀器其它二 樁的分類(lèi) 不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(一) 按承臺(tái) 承臺(tái):將幾個(gè)樁結(jié)合起來(lái)傳遞荷載高承臺(tái)樁 承臺(tái)在地面以上,橋樁,碼頭,棧橋低承臺(tái)樁 承臺(tái)在地面以下, 承臺(tái)本身承擔(dān)部分荷載軟土層（二） 按材料： 木樁、混凝土鋼筋混凝土、鋼管型鋼樁、復(fù)合樁 鋼筋混凝土：普通混凝土、預(yù)應(yīng)力離心預(yù)制混凝

7、土、高強(qiáng)混凝土（三） 按形狀 按縱斷面：楔形樁、十字樁、X形樁、樹(shù)根樁、螺旋樁、多節(jié)分叉樁、擴(kuò)底樁. 按橫斷面：樁身樁端dD橫斷面（四）.按尺寸 按斷面(直徑的大?。捍笾睆?d80cm; 小直徑d60m（3):長(zhǎng)樁；L10m短樁 L/ （：樁的特征長(zhǎng)度：細(xì)長(zhǎng)、瘦長(zhǎng)） 44nBkEI(五) 按荷載傳遞方式（1豎直荷載：端承樁嵌巖樁）、摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁Q=Qp+Qs端承樁 主要由樁端承受極限荷載,樁不長(zhǎng),樁端土堅(jiān)硬摩擦樁 主要由樁側(cè)壁與土的摩擦力承受極限荷載,樁長(zhǎng),深端承樁摩擦樁 （2豎直+水平荷載,拔力+水平荷載： 斜樁 叉樁低承臺(tái) 樁高承臺(tái)樁其它 （3抗浮樁 （4主動(dòng)樁與被動(dòng)樁：

8、錨固樁，抗滑樁（六） 按施工方法施工方法沉樁方法1 預(yù)制樁2 現(xiàn)場(chǎng)灌注樁（七按沉樁擠土 非擠土樁 部分?jǐn)D土樁 擠土樁1 預(yù)制樁離心,預(yù)應(yīng)力,工廠(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)2 現(xiàn)場(chǎng)灌注樁氣錘打入振動(dòng)沉樁靜壓樁引孔,部分?jǐn)D土, 大面積地面隆起不引孔,擠土樁成孔方法人工挖孔螺旋鉆正反循環(huán)地下水以下泥漿護(hù)壁沖擊,夯擴(kuò),爆破沉管灌注澆注法省省,易易泥皮泥皮,虛土虛土,斷斷樁樁水上水下其他振動(dòng)沉樁離心預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土人工挖孔樁螺旋鉆 螺旋鉆 沉管螺旋鉆孔灌注樁大孔徑嵌巖樁 （八） 擴(kuò)底樁人工挖孔擴(kuò)孔樁（芝加哥法）UK英國(guó)爆破擴(kuò)底樁軟土地基振擴(kuò)、壓擴(kuò)樁內(nèi)夯式擴(kuò)底樁鉆擴(kuò)樁鉆擴(kuò)樁擠擴(kuò)樁（支盤(pán)樁）影響土體加固層持力層樁身夯實(shí)填充

9、料干硬混凝土擠密土體夯擴(kuò)樁示意圖一些常用樁的適用條件一些常用樁的適用條件掌握樁的設(shè)計(jì)選型應(yīng)考慮的因素，決定樁型和布樁方案的主要因素樁基的適用情況：荷載大，對(duì)沉降要求嚴(yán)堆載過(guò)大的單層廠(chǎng)房等解決相鄰建筑物影響對(duì)于限制傾斜有特殊要求活載占很大比例重級(jí)工業(yè)吊車(chē)抗地震液化、地震區(qū)柔弱地基掌握樁的設(shè)計(jì)選型應(yīng)考慮的因素，決定樁型和布樁方案的主要因素 1因地制宜 2建筑物要求：荷載大小、性質(zhì)；基礎(chǔ)幾何尺寸對(duì)沉降敏感性；工期 3 工程地質(zhì)：地層分布，持力層深度，不良地質(zhì)現(xiàn)象，地下水：水位、腐蝕性、流速 4 環(huán)境：振動(dòng)與噪音；泥漿處理；夯擴(kuò) 5 設(shè)備、資料、運(yùn)輸、機(jī)具、技術(shù)力量 6 造價(jià)、工期等經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合分析比

10、較 泥漿護(hù)壁鉆孔樁：地下水位以下，粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土、風(fēng)化巖層 沉管灌注樁：粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、砂土、填土 夯擴(kuò)樁：樁端持力層為中低壓縮性粘性土、粉土、砂土、碎石土，埋深20m 干作業(yè)成孔灌注樁人工挖孔）：地下水位以上， 大孔徑 ：高重建筑物各種樁基礎(chǔ)的適用條件：決定樁型和布樁方案的主要因素 樁長(zhǎng)：持力層，嵌巖，地下建筑物，其它 樁徑1最?。侯A(yù)制2525cm;干作業(yè)鉆孔30cm; 人工挖孔80cm。（2材料強(qiáng)度，（3端承樁，短樁尺寸大些 間距：擠土、超靜孔壓、避免互相干擾、群樁效應(yīng)、承臺(tái)效應(yīng)32 單樁豎向承載力 了解單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞機(jī)理和破壞機(jī)理 掌握單樁豎向極

11、限承載力的概念及如何根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力 熟悉單樁豎向極限承載力的常規(guī)計(jì)算式 掌握常用的確定單樁豎向極限承載力的靜載試驗(yàn)法、靜力觸探法、物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法的要點(diǎn)。并應(yīng)用其成果 掌握嵌巖樁單樁豎向極限承載力的計(jì)算 掌握大直徑樁單樁豎向極限承載力的考慮尺寸效應(yīng)的計(jì)算 掌握敞口和閉口鋼管樁單樁豎向極限承載力的計(jì)算 掌握樁身承載力樁身強(qiáng)度驗(yàn)算要點(diǎn)32 單樁豎向承載力 了解單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞機(jī)理和破壞機(jī)理3.2 單樁豎向承載力樁的承載力分析1 豎向承載力的組成spsuupsQQQQQQceresispoendQfrictionshaftskinQpstanint,端承力樁端阻力

12、樁側(cè)摩阻力摩阻力所需位移很小端阻力需要較大位移;不同階段二者分擔(dān)比不同Q/kNQsQpQS/mm樁側(cè)摩阻力摩阻力的分布S0SpQqsS0Sp各點(diǎn)位移軸向力N摩阻力dzdNuqs1u為樁的周長(zhǎng)土的極限摩阻力影響因素 隨著深度增加,砂土中存在臨界深度 粘性土的摩阻力有時(shí)效,ZtgkqZksn00,超靜孔隙水壓力消散,土的觸變性打入預(yù)制樁,擠土使qs增加(1)擠密(2)殘余應(yīng)力鉆孔預(yù)制樁,常使qs減少(1)泥皮(2)應(yīng)力松弛但是也有水泥漿滲入土中使表面粗糙泥漿樁的端承力常把它作為基礎(chǔ)承載力問(wèn)題(太沙基解)太沙基梅耶霍夫型很小qcpuqcpuqNcNqqNcNNBq2(1)很難達(dá)到整體破壞(2)端承力

13、與深度有關(guān)(3)存在臨界深度32 單樁豎向承載力 掌握單樁豎向極限承載力的概念及如何根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力 掌握常用的確定單樁豎向極限承載力的靜載試驗(yàn)法、靜力觸探法、物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法的要點(diǎn)。并應(yīng)用其成果3.2 單樁豎向承載力的確定樁身材料靜力載荷試驗(yàn) 擬靜力法 Osterberg法3 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法：靜力觸探 經(jīng)驗(yàn)公式混凝土R= fc Ap鋼筋混凝土R= fc Ap +fyAg鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值堆載反力法錨樁反力梁法錨樁 桁架法,2400噸Osterberg安裝鋼筋籠安裝多動(dòng)式樁頂試驗(yàn)中地下連續(xù)墻靜載試驗(yàn)各規(guī)范不同 數(shù)目 方法 布置要求 加載；慢速維持荷載法 穩(wěn)定條件極限承載力確定

14、極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值確定QS012通過(guò)QS曲線(xiàn)確定承載力的方法1對(duì)于陡降曲線(xiàn)：曲線(xiàn)明顯陡降的起始點(diǎn)s-lgt曲線(xiàn)及其它輔助方法）2對(duì)于緩降曲線(xiàn)，取4060mm 沉降對(duì)應(yīng)的荷載3對(duì)于大直徑樁，(0.03-0.06)D4.對(duì)于細(xì)長(zhǎng)樁：取4060mm 沉降對(duì)應(yīng)的荷載通過(guò)QS曲線(xiàn)確定承載力的方法 樁基工程與施工技術(shù)（1994及樁基工程手冊(cè)（2019均規(guī)定，對(duì)于緩變型QS曲線(xiàn)，一般可取S4060mm對(duì)應(yīng)的荷載為極限承載力2 靜力載荷試驗(yàn)(1)判斷單樁豎向極限承載力Qu(各規(guī)范不同)如果有陡降點(diǎn),取為Qu緩變曲線(xiàn),取一定沉降 s=40mm (40-60cm) 24小時(shí)未穩(wěn)定,Sn對(duì)應(yīng)前一級(jí)的荷載(3)確定平均

15、值 (極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值),如離散太大,加一折減系數(shù)(4)設(shè)計(jì)值R=uQuukQQspukQ21nnSS32 單樁豎向承載力 掌握常用的確定單樁豎向極限承載力的靜載試驗(yàn)法、靜力觸探法、物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法的要點(diǎn)。并應(yīng)用其成果3.靜力觸探siilupcufAqQi、：修正系數(shù)qc, fsi ：探頭的端阻與側(cè)阻Electric static cone物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法ppisikpsAqlquQQQpcAfQ 地基承載力樁身的混凝土強(qiáng)度32 單樁豎向承載力 熟悉單樁豎向極限承載力的常規(guī)計(jì)算式ppisikpsAqlquQQQ其中qsi 與qp 可以通過(guò)不同方法確定32 單樁豎向承載力 掌握嵌巖樁單樁豎向極限承載

16、力的計(jì)算 （上層土及嵌巖深度段的摩阻力不能忽略）prcppkrrcrrkisiksiskpkrkskukAfQhfuQlquQQQQQ嵌巖樁承載力上層土摩阻力：乘發(fā)揮系數(shù)：0.7-1.0嵌巖段摩阻力：巖石單軸抗壓強(qiáng)度側(cè)阻修正系數(shù)0-0.07嵌巖段的段阻力：巖石單軸抗壓強(qiáng)度段阻修正系數(shù)0-0.50系數(shù)與嵌巖深度比hr/d有關(guān)32 單樁豎向承載力 掌握大直徑樁單樁豎向極限承載力的考慮尺寸效應(yīng)的計(jì)算 考慮尺寸效應(yīng)：(尤其)在砂土與碎石土中由于開(kāi)挖而松弛導(dǎo)致側(cè)阻力減少 端阻力也下降，由于呈緩降型曲線(xiàn)，由沉降決定承載力ppkpsisiksiukAqlquQ大孔徑擴(kuò)底樁承載力效應(yīng)系數(shù)：與土性有關(guān)3/13/

17、14/1)8 . 0()8 . 0()8 . 0(1DdDpsipsi粘土、粉土砂土、碎石土32 單樁豎向承載力 掌握敞口和閉口鋼管樁單樁豎向極限承載力的計(jì)算n=2n=4n=9等效直徑等效直徑de,隔板分割數(shù)隔板分割數(shù)nnddse/ds：樁的外徑鋼管樁 有兩種分析方法： 1考慮內(nèi)部土塞等摩阻力，及樁底環(huán)形斷面的端阻力 2按理論分析與經(jīng)驗(yàn)考慮擠土效應(yīng)和樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)方法，與一般單樁承載力形式相同。pppisikspsAqlquQQQspssbpdh8 . 016. 0hb/ds5樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)：閉口時(shí)樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)：閉口時(shí)1：側(cè)阻擠土效應(yīng)系數(shù)：閉口管1， 敞口0.77-1.0s樁端閉塞效應(yīng)

18、系數(shù)方法hb:進(jìn)入持力層深度32 單樁豎向承載力 掌握樁身承載力樁身強(qiáng)度驗(yàn)算要點(diǎn)pcAfQ fc : 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度kPa; fy縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度gypcAfAfR混凝土鋼筋混凝土33 群樁的豎向承載力 了解豎向荷載下的群樁效應(yīng)及基樁、復(fù)合基樁的概念 掌握荷載效應(yīng)基本組合及地震作用效應(yīng)基本組合條件下的復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 熟悉復(fù)合基樁和基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算；熟悉何種條件下不應(yīng)考慮承臺(tái)效應(yīng) 了解樁基柔弱下臥層的驗(yàn)算 了解豎向荷載下的群樁效應(yīng)及基樁、復(fù)合基樁的概念 群樁：多根樁承臺(tái)聯(lián)結(jié)組成群樁基礎(chǔ) 基樁：群樁基礎(chǔ)中的單樁 復(fù)合基樁：包含有承臺(tái)底阻力的基樁33 群樁

19、的豎向承載力1. 群樁與群樁效應(yīng)巖石土壓力擴(kuò)散深度一 群樁(Pile group)與群樁效應(yīng)1 預(yù)制樁沉樁預(yù)制樁沉樁 砂土砂土,非飽和土和一般粘性土非飽和土和一般粘性土,填土有擠密作用填土有擠密作用,使承載力增加使承載力增加飽和粘土飽和粘土,超靜孔壓積累超靜孔壓積累,地面上浮地面上浮,先入樁先入樁上浮上浮,土層擾動(dòng)土層擾動(dòng),使承載力降低使承載力降低時(shí)效固時(shí)效固結(jié)觸變作用）結(jié)觸變作用）2 應(yīng)力疊加應(yīng)力疊加 樁底應(yīng)力增加樁底應(yīng)力增加,使承載力不足使承載力不足;總的沉降增加總的沉降增加,同樣單樁荷載下降同樣單樁荷載下降.3 樁之間互相調(diào)節(jié)樁之間互相調(diào)節(jié) 個(gè)別樁承載力低總體上個(gè)別樁承載力低總體上可互補(bǔ)

20、可互補(bǔ);個(gè)別樁受荷個(gè)別樁受荷,其他樁幫助傳遞荷載其他樁幫助傳遞荷載4 承臺(tái)可部分承受荷載承臺(tái)可部分承受荷載紅色代表擠密作用紅色代表擠密作用有利于側(cè)摩阻力增有利于側(cè)摩阻力增加加藍(lán)色代表土體變形藍(lán)色代表土體變形增加增加,樁土的相對(duì)樁土的相對(duì)變形減少變形減少,不利于不利于側(cè)摩阻的發(fā)揮側(cè)摩阻的發(fā)揮飽和粘土中打樁飽和粘土中打樁高孔隙水壓力高孔隙水壓力屏蔽現(xiàn)象屏蔽現(xiàn)象98721634557843266pwp transducerPile and driving sequence93dTime (h)Pore water pressure (kPa)Pore pressure dissipationTime

21、 (h)Pore water pressure (kPa)Point 6 pwp transducer Pore pressure variation645承臺(tái)承受荷載群樁效應(yīng)擠密效應(yīng)擾動(dòng)與超靜孔壓力地面與樁的側(cè)移與上浮約束效應(yīng)荷載的調(diào)節(jié)作用應(yīng)力疊加沉降增加承臺(tái)承擔(dān)部分荷載一般對(duì)于砂土 sp 1.0, 粘性土sp 1.0和群樁中各單樁承載力之群樁的承載力群樁綜合效應(yīng)系數(shù)sp單樁側(cè)阻群樁中單樁的平均側(cè)阻側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)s0 .1單樁端阻群樁中單樁的平均端阻端阻群樁效應(yīng)系數(shù)p33 群樁的豎向承載力 掌握荷載效應(yīng)基本組合及地震作用效應(yīng)基本組合條件下的復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 中心

22、豎向力： 偏心豎向力： 橫向力：nGFN22jiyijixixxMyyMnGFNnHHi荷載的分配簡(jiǎn)化計(jì)算荷載效應(yīng)基本組合 軸心豎向力 偏心豎向力RNRNo2 . 1max0：建筑物重要性系數(shù)：0911地震作用效應(yīng)組合 軸心豎向力 偏心豎向力RNRN5 . 125. 1max熟悉復(fù)合基樁和基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算；熟悉何種條件下不應(yīng)考慮承臺(tái)效應(yīng)33 群樁的豎向承載力基樁礎(chǔ)豎向承載力設(shè)計(jì)值對(duì)于3根以上,非端承樁的樁基礎(chǔ),要考慮群樁效應(yīng)及考慮承臺(tái)承載能力不考慮承臺(tái)阻力的情況：不考慮承臺(tái)阻力的情況： （1純端承樁 （23根與3根以下的非端承樁 （3負(fù)摩擦力(地面下沉)： 承臺(tái)下：可液化土、濕陷性黃

23、土、高靈敏度粘土、欠固結(jié)土、新近填土、可出現(xiàn)震陷、降水、沉樁過(guò)程產(chǎn)生高超靜水壓力及地面隆起的地基土 （4在動(dòng)力荷載下(鐵路橋梁);1 每根樁的承載力設(shè)計(jì)值cckcppkpssksQQQR力標(biāo)準(zhǔn)值承臺(tái)底地基土極限承載承臺(tái)底平均土抗力ccpscps群樁效應(yīng)系數(shù)抗力分項(xiàng)系數(shù)nAqQcckck2 關(guān)于承臺(tái)承載力問(wèn)題 承臺(tái)下土的抗力發(fā)揮比淺基礎(chǔ)低 承臺(tái)內(nèi)反力小于外圍,雙曲線(xiàn)分布 在動(dòng)力荷載下(鐵路橋梁);負(fù)摩擦力(地面下沉);端承樁情況下不考慮承臺(tái)承載力ecAicAnAfnAqQckcckck2kckfq2qck: 承臺(tái)寬度的深度內(nèi)( 6d 時(shí)驗(yàn)算單樁原理相同柔弱下臥層X(jué)Y三根樁的荷載計(jì)算三根樁的荷載計(jì)

24、算MyMx22jiyjixxxMyyMnGFN 偏心豎向荷載荷載線(xiàn)性分布假設(shè)22jiyjixxxMyyMnGFNRN2 . 1maxMyMx987216345XYx7y734 特殊條件下的樁基設(shè)計(jì)及其豎向承載力 負(fù)摩阻力 了解負(fù)摩阻力發(fā)生機(jī)理與條件及哪些情況下應(yīng)計(jì)算樁基的負(fù)摩阻力 了解中性點(diǎn)的確定方法 掌握負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法 掌握考慮群樁效應(yīng)，基樁下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算及摩擦型基樁和端承型基樁考慮負(fù)摩阻力的承載力驗(yàn)算方法 了解減輕負(fù)摩阻力和避免負(fù)摩阻力的技術(shù)措施了解負(fù)摩阻力發(fā)生機(jī)理與條件及哪些情況下應(yīng)計(jì)算樁基的負(fù)摩阻力穿過(guò)厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土、新近沉積土，進(jìn)入相對(duì)硬土層樁周

25、存在軟弱土層，附近地面受較大長(zhǎng)期荷載、地面堆載由于降低地下水，使樁周土有效應(yīng)力加大，產(chǎn)生顯著地面沉降地震液化使地基下沉，凍土融解 樁的負(fù)摩阻力 1 負(fù)摩擦的產(chǎn)生 (1)樁周附近地面大面積堆載 (2)大面積降低地下水位 (3)欠固結(jié)土,新填土 (4)濕陷性黃土遇水濕陷 (5)砂土液化、凍土融解樁相對(duì)土向下位移,土對(duì)樁是向上的正摩擦力樁相對(duì)土向上位移,土對(duì)樁是向下的負(fù)摩擦力正摩擦負(fù)摩擦了解中性點(diǎn)的確定方法 中性點(diǎn)：樁與周?chē)灵g沒(méi)有相對(duì)位移，作用在樁上的摩阻力為零，該點(diǎn)稱(chēng)為中性點(diǎn)02 負(fù)摩擦力的確定,負(fù)摩阻力成為荷載的一部分對(duì)于下部為巖石的端承樁,可能全樁為負(fù)阻力,但是危險(xiǎn)不大對(duì)于一般樁,因?yàn)闃锻炼?/p>

26、有變形,視二者的相對(duì)位移量和方向lnnegative土位移Ss樁位移Sp-+摩阻力軸向力N0znzntgkq中性點(diǎn)掌握負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法nnnKtgKq00土的側(cè)壓力系數(shù)有效內(nèi)摩擦角樁周土的有效豎向應(yīng)力樁周土的負(fù)摩擦系數(shù)（側(cè)壓力系數(shù)）：015035355 .63Nqn對(duì)于砂土也可用下公式計(jì)算： 掌握考慮群樁效應(yīng)，基樁下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算及摩擦型基樁和端承型基樁考慮負(fù)摩阻力的承載力驗(yàn)算方法： 對(duì)于摩擦樁，取中性點(diǎn)以上側(cè)阻為零， 對(duì)于端承樁，除滿(mǎn)足上式外，RN 0RQNnq6 . 1)2 . 1(0考慮群樁效應(yīng)，基樁下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算)4(/dqdsslquQmnsayaxninsinng

27、任一基樁的下拉荷載Sax, say為縱橫向樁的中心距了解減輕負(fù)摩阻力和避免負(fù)摩阻力的技術(shù)措施 防止周?chē)馏w的沉降 一定范圍涂抹適當(dāng)粘度的瀝青 樁型34 特殊條件下的樁基設(shè)計(jì)及其豎向承載力 抗拔樁基 了解樁基出現(xiàn)拔力的條件及受拔樁基承載力驗(yàn)算 掌握單樁及非整體破壞群樁中基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 掌握呈整體破壞群樁中基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算抗拔樁的承載力浮力,風(fēng)荷載1 現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)2 公式pipkGluqGUNisii0抗拔折減系數(shù)i：砂土0.5-0.7, 粉、粘土0.7-0.8Gp 為樁的自重設(shè)計(jì)值,水下為浮重 非整體破壞的基樁Uk : 基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值群樁呈整體破壞時(shí)的抗

28、拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值gpgpgpsgkUGGUN/0群樁所圍體積的樁土總自重設(shè)計(jì)值、樁數(shù)群樁呈整體破壞時(shí)基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值35 樁基沉降計(jì)算掌握樁基沉降變形的4個(gè)控制指標(biāo)及不同建筑物的容許值熟悉等效作用分層總和法的基本假設(shè)、計(jì)算式、荷載與土參數(shù)取值及其運(yùn)算方法掌握樁基沉降變形的掌握樁基沉降變形的4個(gè)控制指標(biāo)及不同建個(gè)控制指標(biāo)及不同建筑物的容許值筑物的容許值 砌體：局部?jī)A斜 框架結(jié)構(gòu)等：沉降差 橋式吊車(chē)、高聳建筑物等：傾斜 高聳結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)：沉降量 （見(jiàn)表534）三 樁基沉降計(jì)算 1. 需要進(jìn)行沉降計(jì)算 ： （1樁端持力層為軟弱土的一、二級(jí)建筑物的建筑物以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在柔弱

29、下臥層的一級(jí)建筑物樁基， （2受水平荷載較大或者對(duì)水平變形要求嚴(yán)格的一級(jí)建筑物應(yīng)驗(yàn)算水平變位。 2. 不需沉降計(jì)算的情況 三級(jí)建筑物樁基 s6d 樁距大于樁距6倍樁徑 n9 獨(dú)立基礎(chǔ) m2 條基礎(chǔ) 吊車(chē)為A5 及以下的單層工業(yè)廠(chǎng)房樁基等效作用分層總和法 一般不計(jì)樁身壓縮量及樁與土間的相對(duì)位移， 以假想基礎(chǔ)為剛性整體，驗(yàn)算樁端以下土沉降： 等效作用面：樁端平面 等效作用面積：承臺(tái)投影面積 等效作用附加應(yīng)力：承臺(tái)底平均附加應(yīng)力 等效作用面以下附加應(yīng)力：按彈性理論計(jì)算F AimjnisijijiijijojeeEzzpss11),1(),1(樁基中任意點(diǎn)點(diǎn)最終沉降：樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)e ：樁基等效

30、沉降系數(shù)Mindlin）m：矩形荷載分塊數(shù)n：劃分的土層數(shù)Esi：第i分層土的壓縮模量i, i-1:平均附加應(yīng)力系數(shù)p0j: 第j塊矩形的平均附加應(yīng)力承臺(tái)底平均附加應(yīng)力: 長(zhǎng)期效應(yīng)組合荷載下）lF G B0AGFp)(0ldpp計(jì)算S=SiS=sS es:沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，e等效沉降系數(shù)，由于布氏解作用在彈性體表面，現(xiàn)在是作用在彈性體內(nèi)部MindlindlF G B0AGFpdpp0p: 承臺(tái)底平均基底壓力p0: 承臺(tái)底平均附加應(yīng)力A 承臺(tái)底面積G: 承臺(tái)土重d與 e =1.0：非軟土地基，或持力層良好 1.7：軟土地基，或無(wú)良好持力層; l25m; =(5.9l-20)/(7l-100)：軟

31、土地基，或無(wú)良好持力層; l25m; e：附錄H，一般小于1.036 樁基水平承載力和水平位移 熟悉單樁水平靜載試驗(yàn)方法及其根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果如何確定臨界荷載和極限荷載 掌握按強(qiáng)度和位移控制的單樁水平承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算方法 掌握考慮群樁效應(yīng)的群樁基礎(chǔ)中復(fù)合基樁水平承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算方法熟悉單樁水平靜載試驗(yàn)方法及其根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果如何確定臨界荷載和極限荷載裝置與試驗(yàn)試驗(yàn)步驟分級(jí) ；預(yù)估1/10-1/15終止：30-49mm臨界荷載：明顯直線(xiàn)前一級(jí)極限荷載：第二直線(xiàn)段終點(diǎn)折斷，鋼筋流動(dòng)前一級(jí)）HX水平荷載最大彎距點(diǎn)鋼筋應(yīng)力HcrHu水平荷載位移梯度mm/kN 橫向受力樁的承載力確定 靜力載荷試驗(yàn) RH為

32、設(shè)計(jì)值, Hu為橫向極限荷載 H 為抗力分項(xiàng)系數(shù) 理論公式計(jì)算 彈性地基梁撓度方程 kh 抗力系數(shù) 常數(shù)法、 m法、k法、c法xbkppdzxdEJh0446 .1,HHuHHR常數(shù)法m法k法C法kh 抗力系數(shù)樁的位移xbkph0 橫向荷載承臺(tái)絕對(duì)剛性,各樁頭位移相等,則平均分配水平荷載。實(shí)際的荷載分布比較復(fù)雜：屏蔽的作用前面的樁水平荷載大。nHHi10hiRHr計(jì)算水平荷承載力的設(shè)計(jì)值缺少水平載荷試驗(yàn)資料時(shí)）配筋率0.65%灌注樁)1)(2225. 1 (0ntmNgmtmhAfNWfR（5421 ）預(yù)制樁、鋼樁、配筋率不小于0.65%的灌注樁axhEIR03（5422）群樁基礎(chǔ)的復(fù)合基樁水

33、平承載力設(shè)計(jì)值群樁效應(yīng)h 群樁效應(yīng)系數(shù),影響因素：樁徑,樁距,樁數(shù),位移hhhRRH11037 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)布樁情況合理確定承臺(tái)型式并掌握各類(lèi)承臺(tái)有關(guān)構(gòu)造及配筋要求 了解承臺(tái)的受彎計(jì)算、受沖切計(jì)算及受剪計(jì)算樁端持力層 要求樁端進(jìn)入持力層一定深度，樁端下持力層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二承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)埋深要求 (1)高承臺(tái):由建筑物決定,如 橋(過(guò)船),碼頭,沖刷深度 (2)低承臺(tái),確定基礎(chǔ)埋深 建筑物要求 地質(zhì)水文 凍脹2 承臺(tái)的尺寸和結(jié)構(gòu)外形 方,矩型,三角形,多邊形,圓形最小寬度 50 cm最小厚度 30 cm樁外緣距離承臺(tái)邊15 cm 邊樁中心距離承臺(tái)邊1.0D樁嵌入承臺(tái) 大樁橫向荷載10 cm,小樁5 cm,鋼筋伸入承臺(tái)30d 混凝土標(biāo)號(hào)C15 cm,保護(hù)層7cm 1.0d15cm10 cm2 承臺(tái)的厚度的確定主要決定承臺(tái)的抗沖切和抗左右斜截面上產(chǎn)生拉裂,錐體破壞QFFhUfFmt1010r0 建筑物重要性系數(shù)一級(jí)一級(jí) r0 =1.1二級(jí)二級(jí) r0 =1.0三級(jí)三級(jí) r0 =0.9Um 沖切面中點(diǎn)周長(zhǎng)沖切系數(shù), ft混凝土抗拉強(qiáng)度 00,2 . 072. 0haF45oh0(2) 承臺(tái)角樁沖切驗(yàn)算道理相同,見(jiàn)書(shū)上介紹01111211022hfa