復習的重點-樁基工程-20131108

1、復習的重點復習的重點2013年年11月月蔣建平蔣建平主要內(nèi)容 1 1 概述概述 2 2 樁基礎(chǔ)的施工樁基礎(chǔ)的施工 3 3 豎向荷載作用下單樁的工作性能豎向荷載作用下單樁的工作性能 4 4 單樁豎向承載力的確定單樁豎向承載力的確定 5 5 樁的水平承載力確定樁的水平承載力確定 6 6 群樁基礎(chǔ)計算群樁基礎(chǔ)計算 7 7 樁基礎(chǔ)的設(shè)計樁基礎(chǔ)的設(shè)計 1 概述1.1.樁基礎(chǔ)的應用及分類（1）淺基礎(chǔ)人工地基樁基礎(chǔ)改變上部結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)歷史悠久樁基礎(chǔ)的優(yōu)點樁基礎(chǔ)在多種工程中承受復雜荷載樁基礎(chǔ)發(fā)展迅速軟 土 層承臺承臺樁樁 樁的定義樁的定義 樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部

2、或部分傳遞給地基土（或巖層）的）全部或部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一定剛度和抗彎能力的傳力桿件。的具有一定剛度和抗彎能力的傳力桿件。樁的橫截面尺寸比長度小得多。樁的性質(zhì)樁的橫截面尺寸比長度小得多。樁的性質(zhì)隨樁身材料、制樁方法和樁的截面大小而隨樁身材料、制樁方法和樁的截面大小而異，有很大的適應性。異，有很大的適應性。 樁、樁基的區(qū)別樁、樁基的區(qū)別樁：指插入土中的傳力桿件。樁：指插入土中的傳力桿件。樁基：指樁和樁周土組成的復合體。樁基：指樁和樁周土組成的復合體?！皹痘c土的相互作用樁基與土的相互作用”是不對的，應是是不對的，應是“樁（或樁基礎(chǔ)）與土的相互作用樁（或樁基礎(chǔ)）與土的相互作用” 樁的

3、特點（樁的特點（1） 樁可以用各種材料制成，例如木材、樁可以用各種材料制成，例如木材、鋼材、混凝土或它們的組合。樁可以現(xiàn)場鋼材、混凝土或它們的組合。樁可以現(xiàn)場或工廠預制，也可以在地基土中開孔直接或工廠預制，也可以在地基土中開孔直接澆筑。樁頂可以做成專門的鋼帽，也可伸澆筑。樁頂可以做成專門的鋼帽，也可伸出鋼筋以便與基礎(chǔ)承臺連接。樁身通常是出鋼筋以便與基礎(chǔ)承臺連接。樁身通常是柱形，但也可以是錐形。柱形，但也可以是錐形。 樁的特點（樁的特點（2） 樁表面一般是平直的，也可以做成槽樁表面一般是平直的，也可以做成槽形或螺旋形。樁的斷面形狀常為圓形、環(huán)形或螺旋形。樁的斷面形狀常為圓形、環(huán)形、方形，也有矩形

4、、多邊形、三角形或形、方形，也有矩形、多邊形、三角形或H形等異形斷面。樁端可以做成錐尖形，或形等異形斷面。樁端可以做成錐尖形，或平底的，也可能擴大成球臺形、或梨形的。平底的，也可能擴大成球臺形、或梨形的。樁基礎(chǔ)的作用樁基礎(chǔ)的作用 （1）樁支承于堅硬的（基巖、密）樁支承于堅硬的（基巖、密實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有較高的土、中密砂等）持力層，具有較高的豎向單樁承載力或群樁承載力。豎向單樁承載力或群樁承載力。 （2）樁基具有很大的豎向單樁剛）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群樁剛度（摩擦樁），度（端承樁）或群樁剛度（摩擦樁），在自

5、重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。斜不超過允許范圍。 （3）憑借較大的單樁側(cè)向剛度（大）憑借較大的單樁側(cè)向剛度（大直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風和地震引起體抗傾覆能力，抵御由于風和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證建筑物的的水平荷載與力矩荷載，保證建筑物的抗傾覆穩(wěn)定性。抗傾覆穩(wěn)定性。 （4）樁身穿過可液化土層而支承于）樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化

6、與震陷的情況下，樁造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保建筑的穩(wěn)定，與抗拔承載力，從而確保建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。3 3、按、按設(shè)置效應設(shè)置效應分分是否擠土是否擠土擠土樁擠土樁打入或壓入，預制樁或沉管灌注樁。擠土打入或壓入，預制樁或沉管灌注樁。擠土使土密實，但打入有噪聲，擠土會發(fā)生漂樁，還會使土密實，但打入有噪聲，擠土會發(fā)生漂樁，還會破壞周邊設(shè)施破壞周邊設(shè)施非擠土樁非擠土樁鉆、挖孔樁，樁長、樁徑可較大，可鉆、挖孔樁，樁長、樁徑可較大，可穿越硬土層。無擠密效果，但有些土（

7、飽和軟粘穿越硬土層。無擠密效果，但有些土（飽和軟粘土）本不可擠密。土）本不可擠密。部分擠土樁部分擠土樁鉆小口徑孔，再打入，或鋼管、砼管樁鉆小口徑孔，再打入，或鋼管、砼管樁打入樁有較大的振動和噪聲，打入樁有較大的振動和噪聲，在城市建筑密集地區(qū)施工，在城市建筑密集地區(qū)施工，須考慮對環(huán)境的影響。須考慮對環(huán)境的影響。 灌注樁的施工方法是用鉆灌注樁的施工方法是用鉆(沖沖)孔機具孔機具在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，而成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。為了順利灌注混凝土而形成的樁。為了順利成孔、成樁，需采用包括制備有一成孔、成樁

8、，需采用包括制備有一定要求的泥漿護壁、提高孔內(nèi)泥漿定要求的泥漿護壁、提高孔內(nèi)泥漿水的水位、灌注水下混凝土等相應水的水位、灌注水下混凝土等相應的施工工藝和方法。的施工工藝和方法。 鉆孔灌注樁的施工設(shè)備簡單，操作尚鉆孔灌注樁的施工設(shè)備簡單，操作尚方便。但由于泥漿的排放處理，在城方便。但由于泥漿的排放處理，在城市中的應用有時會受到一定的限制。市中的應用有時會受到一定的限制。 預制樁的施工方法是將各種預先預制樁的施工方法是將各種預先制好的樁制好的樁(主要是鋼筋混凝土或主要是鋼筋混凝土或預應力混凝土實心樁或管樁，也預應力混凝土實心樁或管樁，也有鋼樁或木樁有鋼樁或木樁)以不同的沉樁方以不同的沉樁方式式(設(shè)

9、備設(shè)備)沉入地基內(nèi)達到所需要沉入地基內(nèi)達到所需要的深度。的深度。 打入樁一般適用于樁徑較小打入樁一般適用于樁徑較小(一般直一般直徑在徑在0.6m以下，但國內(nèi)最大管樁直以下，但國內(nèi)最大管樁直徑已達徑已達lm)，地基土質(zhì)為可塑狀粘性，地基土質(zhì)為可塑狀粘性土、砂性土、粉土、細砂以及松散的土、砂性土、粉土、細砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。況。 樁在軸向壓力荷載作用下，樁頂沉樁在軸向壓力荷載作用下，樁頂沉降降=樁身彈性壓縮樁身彈性壓縮+樁底土層壓縮。樁底土層壓縮。 樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度與樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度與樁土間的變形性態(tài)有關(guān)，并各

10、自達到樁土間的變形性態(tài)有關(guān)，并各自達到極限值時所需要的位移量是不相同的。極限值時所需要的位移量是不相同的。 灌注樁包括人工挖孔灌注樁（非擠灌注樁包括人工挖孔灌注樁（非擠土）、土）、 、機械鉆孔灌注樁（非擠、機械鉆孔灌注樁（非擠土）、沉管灌注樁等（部分擠土）。土）、沉管灌注樁等（部分擠土）。 灌注樁中有人工挖孔灌注樁和機械灌注樁中有人工挖孔灌注樁和機械鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁。 4 4、按、按荷載傳遞方式荷載傳遞方式分分端承摩擦樁樁擦摩摩擦型樁 摩擦端承樁樁承端端承型樁 樁端土差、樁很長、灌注樁端土差、樁很長、灌注樁清底差樁清底差樁端為巖石、大頭樁樁端為巖石、大頭樁樁頂極限荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承

11、受，樁端阻力很小可忽略不計樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，樁側(cè)阻力分擔的荷載大于樁端阻力。樁頂極限荷載絕大部分由樁端阻力承受，樁側(cè)阻力很小可忽略不計。樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受，樁端阻力分擔的荷載大于樁側(cè)阻力。預制樁的施工方法是將各種預先預制樁的施工方法是將各種預先制好的樁制好的樁(主要是鋼筋混凝土或主要是鋼筋混凝土或預應力混凝土實心樁或管樁，也預應力混凝土實心樁或管樁，也有鋼樁或木樁有鋼樁或木樁)以不同的沉樁方以不同的沉樁方式式(設(shè)備設(shè)備)沉入地基內(nèi)達到所需要沉入地基內(nèi)達到所需要的深度。的深度。 打入樁一般適用于樁徑較小打入樁一般適用于樁徑較小(一般直一般直徑在徑在0

12、.6m以下，但國內(nèi)最大管樁直以下，但國內(nèi)最大管樁直徑已達徑已達lm)，地基土質(zhì)為可塑狀粘性，地基土質(zhì)為可塑狀粘性土、砂性土、粉土、細砂以及松散的土、砂性土、粉土、細砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。況。 群樁效應系數(shù)：摩擦型群樁基礎(chǔ)當樁數(shù)較多，樁距較小時，此時群樁中各樁的工作狀態(tài)與單樁的顯著不同，其承載力小于各單樁承載力之和，沉降量大于單樁沉降量，這種現(xiàn)象叫群樁效應。摩擦樁和端承樁的群樁效應系數(shù)的區(qū)別：摩擦型群樁基礎(chǔ)： （1）、樁數(shù)少、樁距較大時，壓力不相互重疊。群樁承載力各單樁承載力之和，群樁沉降量與單樁基本相同?？烧J為不存在群樁效應。（2）、樁數(shù)較多、樁距較小時，各樁傳來的壓力相互重疊，樁端處壓力比單樁時大得多，壓縮土層厚度也比單樁要深。群樁承載力各單樁承載力之總和，沉降量單樁的沉降量，即群樁效應。群樁效應系數(shù) 端承型群樁基礎(chǔ)：各基樁的工作性狀與單樁基本一致：（1）、樁的變形很小，