土力學(xué)之樁基礎(chǔ)著名大學(xué)課件

第六章樁基礎(chǔ)6.1概述6.2單樁豎向承載力6.3樁的其它受力方式及相關(guān)承載力6.4樁基沉降計(jì)算6.5樁基設(shè)計(jì)6.6關(guān)于樁基設(shè)計(jì)規(guī)范的說明6.7樁基技術(shù)進(jìn)展及深基礎(chǔ)簡(jiǎn)介本章目錄6.1概述軟土層將荷載傳遞到下部好土層,承載力高承臺(tái)樁側(cè)阻端阻6.1概述早期：木樁后來：鋼筋混凝土樁優(yōu)點(diǎn)承載力大，沉降小抗震性能好能用于復(fù)雜的受力方式：抗拔（抗浮樁）、橫向力（護(hù)坡樁）缺點(diǎn)比淺基、復(fù)合地基造價(jià)高6.1概述樁的分類按承臺(tái)高承臺(tái)樁低承臺(tái)樁承臺(tái)在地面以上,橋樁,碼頭,棧橋承臺(tái)在地面以下,承臺(tái)本身可以承擔(dān)部分荷載按形狀按縱斷面：楔形樁、十字樁、X形樁、樹根樁、螺旋樁、多節(jié)（分叉）樁、擴(kuò)底樁…..按橫斷面：…..6.1概述樁身6.1概述樁端dD6.1概述橫斷面6.1概述按材料木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼管（鋼板）樁、組合材料樁鋼筋混凝土：普通混凝土、預(yù)應(yīng)力（離心預(yù)制）混凝土、高強(qiáng)混凝土按尺寸按樁徑：大直徑樁(>80cm)、中等直徑樁

(25~80cm)、

小樁

(25cm)按長(zhǎng)度或相對(duì)剛度系數(shù)：長(zhǎng)樁、短樁……6.1概述按承載性性狀（荷荷載傳遞遞方式））端承樁（（嵌巖樁樁）、摩摩擦樁、、端承摩摩擦樁、、摩擦端端承樁側(cè)阻端阻按樁的使用用功能豎向抗壓樁樁豎向抗拔樁樁水平受荷樁樁復(fù)合受荷樁樁按施工方法法擠土樁（預(yù)預(yù)制樁，擠擠土的灌注注樁）非擠土樁（（灌注樁））部分?jǐn)D土樁樁6.1概述螺旋鉆鉆6.1概述新加坡發(fā)展展銀行,四墩7.3m6.1概述6.1概述關(guān)于預(yù)制樁樁和灌注樁樁的施工預(yù)制樁工廠或現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)預(yù)制錘擊振動(dòng)靜壓成樁特點(diǎn)：強(qiáng)度高，抗抗裂性好，，施工方便便地面隆起，，樁的上浮浮、側(cè)移、、斷裂樁徑受限噪音擾民6.1概述灌注樁現(xiàn)場(chǎng)成孔澆注混凝土土成樁特點(diǎn)：無噪音，樁樁徑、樁長(zhǎng)長(zhǎng)不受限泥漿護(hù)壁泥皮，樁端端虛土縮頸、斷樁樁鉆孔沖孔沉管夯擴(kuò)挖孔后壓漿動(dòng)測(cè)法檢測(cè)測(cè)6.1概述6.1概述6.1概述6.1概述6.1概述6.1概述側(cè)阻端阻使用規(guī)范1《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GBJ7-89）2《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50007-2002）3《建筑樁基技技術(shù)規(guī)范》（GBJ7-94）6.2單樁豎向承承載力側(cè)阻端阻主要內(nèi)容：：1單樁承載力力分析2載荷試驗(yàn)確確定單樁承承載力3原位測(cè)試確確定單樁承承載力4經(jīng)驗(yàn)公式確確定單樁承承載力5動(dòng)測(cè)法6樁身材料驗(yàn)驗(yàn)算6.2單樁豎向承承載力側(cè)阻端阻1單樁承載力力分析豎向承載力的組成Qs——樁側(cè)摩阻力力Skin，ShaftfrictionQp——樁端阻力，，端承力Point，endresistance摩阻力所需需位移很小?。欢俗枇π枰^大位移移；不同階段二二者分擔(dān)比比不同6.2單樁豎向承承載力側(cè)阻端阻S0SpQqsS0Sp各點(diǎn)位移軸向力摩阻力樁側(cè)摩阻力力的分布??6.2單樁豎向承承載力樁側(cè)摩阻力力的分布qs粘土qs砂土6.2單樁豎向承承載力樁端阻力（（端承力））太沙基梅耶霍夫型(1)很難達(dá)到整體體破壞(2)存在臨界深度度(3)與施工有關(guān)B很小虛土6.2單樁豎向承載載力2載荷試驗(yàn)確定定單樁承載力力灌注樁混凝土達(dá)齡期期后測(cè)試時(shí)間：預(yù)制樁砂土>10天粘土>15天淤泥>25天承載力：不喪失穩(wěn)定；不過分下沉；樁身材料不破壞6.2單樁豎向承載載力載荷試驗(yàn)確定定單樁承載力力02《地基規(guī)范》Ra單樁豎向承載載力特征值SQ0QuQ~S曲線6.2單樁豎向承載載力3原位測(cè)試確定定單樁承載力力靜力觸探標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)驗(yàn)Ra單樁豎向承載載力特征值6.2單樁豎向承載載力4經(jīng)驗(yàn)公式確定定單樁承載力力02《地基規(guī)范》承載力特征值值由當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確確定，不再提提供表格Ra單樁豎向承載載力特征值6.2單樁豎向承載載力5動(dòng)測(cè)法由打樁公式確確定承載力由波動(dòng)理論小應(yīng)變動(dòng)測(cè)法法大應(yīng)變動(dòng)測(cè)法法主要檢查樁身身質(zhì)量6樁身材料驗(yàn)算算QApfccfe－混凝土軸軸心抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值Q－單樁豎向力力設(shè)計(jì)值A(chǔ)p－樁身橫截截面積c－工作條件件系數(shù)。預(yù)制制樁0.75，灌注樁0.6~0.76.3樁的其它受力力方式及相關(guān)關(guān)承載力側(cè)阻端阻主要內(nèi)容：1抗拔樁及其承承載力2橫向受力樁及及其承載力3樁的負(fù)摩擦力力6.3樁的其它受力力方式及相關(guān)關(guān)承載力側(cè)阻端阻1抗拔樁及其承承載力側(cè)阻，方向向向下端阻0普通樁抗拔樁受拉與抗壓的的不同點(diǎn)向上（向外））位移整體應(yīng)力減小小應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)應(yīng)力路徑不同同樁徑變化端阻06.3樁的其它受力力方式及相關(guān)關(guān)承載力抗拔樁的承載載力1現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)驗(yàn)pi－抗拔折減系數(shù)數(shù)：砂土0.5-0.7粉、粘土0.7-0.82經(jīng)驗(yàn)公式Gp－樁的自重，水下下為浮容重G－分項(xiàng)系數(shù)，可取取0.96.3樁的其它受力方方式及相關(guān)承載載力2橫向受力樁及其其承載力橫向靜力載荷試試驗(yàn)理論公式計(jì)算橫向的彈性地基基梁文克爾地基模型型xzkh－土的水平抗力系系數(shù)x－水平位移6.3樁的其它受力方方式及相關(guān)承載載力常數(shù)法m法k法c法樁的位移kh－土的水平抗力系系數(shù)6.3樁的其它受力方方式及相關(guān)承載載力3樁的負(fù)摩擦力正摩擦負(fù)摩擦負(fù)摩擦的產(chǎn)生(1)樁周附近地面大大面積堆載(2)大面積降低地下下水位(3)欠固結(jié)土,新填土，靈敏土土(4)濕陷性黃土遇水水濕陷(5)砂土液化、凍土土融解6.3樁的其它受力方方式及相關(guān)承載載力土位移Ss樁位移Sp-+摩阻力軸向力N負(fù)摩擦力成為荷荷載的一部分對(duì)于下部為巖石石的端承樁,可能全樁為負(fù)阻阻力對(duì)于一般樁,因?yàn)闃锻炼加凶冏冃?視二者的相對(duì)位位移量和方向中性點(diǎn)lnNegative緩解辦法：瀝青、塑料膜、、膨潤土泥漿滑滑動(dòng)層6.3樁的其它受力方方式及相關(guān)承載載力后來改為筏基6.4樁基沉降計(jì)算需要進(jìn)行沉降驗(yàn)驗(yàn)算的：一些丙級(jí)建筑物物樁基不需驗(yàn)算算沉降甲級(jí)的建筑物樁樁基體型復(fù)雜、荷載載不均勻或樁端端以下存在軟弱弱土層的乙級(jí)建建筑物樁基摩擦型樁基不需進(jìn)行沉降驗(yàn)驗(yàn)算的：沉降計(jì)算方法：：實(shí)體深基礎(chǔ)方法法（樁距6d）明德林應(yīng)力公式式方法6.4樁基沉降計(jì)算FlG

B0A不計(jì)樁身壓縮量量及樁與土間的的相對(duì)位移，以以假想基礎(chǔ)為剛剛性整體，驗(yàn)算算樁端以下土的的沉降實(shí)體深基礎(chǔ)方法法：荷載擴(kuò)散法6.4樁基沉降計(jì)算FlG

B0實(shí)體深基礎(chǔ)方法法：扣除側(cè)阻方法6.4樁基沉降計(jì)算FlB0采用Mindlin解計(jì)算，逐根樁樁疊加明德林應(yīng)力公式式方法＋＋=QQQ(1--)Q6.5樁基設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：1群樁與群樁效應(yīng)應(yīng)2設(shè)計(jì)步驟3單樁承載力驗(yàn)算算4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和承臺(tái)臺(tái)計(jì)算6.5樁基設(shè)計(jì)1群樁與群樁效應(yīng)應(yīng)巖石土群樁效應(yīng)擠密效應(yīng)擾動(dòng)與超靜孔壓壓力地面與樁的側(cè)移移與上浮約束效應(yīng)荷載的調(diào)節(jié)作用用應(yīng)力疊加沉降增加承臺(tái)承擔(dān)部分荷荷載6.5樁基設(shè)計(jì)6.5樁基設(shè)計(jì)注意：在動(dòng)荷載載、濕陷性黃土土、可液化土、、飽和軟土有固固結(jié)可能時(shí)，底底土承載作用不不可靠承臺(tái)底土作用02《地基規(guī)范》忽略群樁效應(yīng)，，認(rèn)為：群樁承載力=各單樁承載力之之和94《樁基規(guī)范》對(duì)此有詳細(xì)說明6.5樁基設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)步驟1.收集資料2.確定樁型、樁長(zhǎng)長(zhǎng)、斷面3.確定單樁承載力力4.確定樁數(shù)及平面面布置FlB05.樁基礎(chǔ)驗(yàn)算：承載力，沉降驗(yàn)算算6.承臺(tái)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.5樁基設(shè)計(jì)3單樁承載力驗(yàn)算中心荷載下：偏心荷載下：F承臺(tái)頂面的荷載G承臺(tái)自重及承臺(tái)上上土的自重僅此而已很簡(jiǎn)單實(shí)際分布FG假設(shè)的分布樁身強(qiáng)度：QApfcc6.5樁基設(shè)計(jì)FGMyMx987216345XYx7y76.5樁基設(shè)計(jì)三根樁情況：XYMyMx一樁端持力層：要求樁端進(jìn)入持力力層一定深度，樁樁端下持力層留有有一定厚度設(shè)計(jì)要求：二承臺(tái)設(shè)計(jì)1承臺(tái)埋深要求(1)高承臺(tái)：由建筑物物決定,如橋(過船),碼頭；(2)低承臺(tái)：確定基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深60cm建筑物要要求地質(zhì)水文文凍脹4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)和承臺(tái)臺(tái)計(jì)算6.5樁基設(shè)計(jì)計(jì)2承臺(tái)的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)要求形狀：矩矩型、三三角形、、多邊形形、圓形形最小寬度度50cm最小厚度度30cm樁外緣距距離承臺(tái)邊15cm邊樁中心心距離承臺(tái)邊1.0D樁嵌入承臺(tái)：大大樁10cm，普通樁5cm，鋼筋伸入入承臺(tái)30d(6)混凝土標(biāo)標(biāo)號(hào)C15cm，保護(hù)層7cm1.0d15cm6.5樁基設(shè)計(jì)計(jì)3承臺(tái)的厚厚度根據(jù)沖切切驗(yàn)算等等確定，，須驗(yàn)算算：沿柱邊的的沖切強(qiáng)強(qiáng)度角樁沖切切驗(yàn)算斜截面抗抗剪驗(yàn)算算F45oh0h0Faixaiyc1c245o6.5樁基設(shè)計(jì)計(jì)斜截面抗抗剪驗(yàn)算算6.5樁基設(shè)計(jì)計(jì)axh04承臺(tái)的配配筋根據(jù)抗彎彎驗(yàn)算確確定計(jì)算出彎彎矩后，，按《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》配筋6.5樁基設(shè)計(jì)計(jì)6.6關(guān)于樁基基設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范的說說明《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》（GBJ7-89）《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》（GB50007-2002）《建筑樁基基技術(shù)規(guī)規(guī)范》（GBJ7-94）89《地基規(guī)范范》(1)驗(yàn)算群樁樁中的單單樁偏心荷載載下：R－單樁承載載力設(shè)計(jì)值此處與02規(guī)范相近近中心荷載載下：6.6關(guān)于樁基基設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范的說說明89《地基規(guī)范范》(2)驗(yàn)算地基基土強(qiáng)度度假想實(shí)體體深基礎(chǔ)礎(chǔ)方法F

lG

B0A偏心荷載載Wx、Wy假想實(shí)體體基礎(chǔ)斷斷面抵抗抗矩Mx、My假想基礎(chǔ)礎(chǔ)底面上上的力矩矩中心荷載載f深度修正正后的地地基土承承載力6.6關(guān)于樁基基設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范的說說明94《樁基規(guī)范范》偏心荷載載下：R－群樁中的單樁承載力設(shè)計(jì)值中心荷載下：：注意!表述相近，意意義不同6.6關(guān)于樁基設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范的說明明94《樁基規(guī)范》考慮群樁效應(yīng)應(yīng)時(shí)群樁中的單樁樁承載力或者Qsk、Qpk、Qck：側(cè)阻、端阻、、承臺(tái)底土極極限承載力Quk：?jiǎn)螛稑O限承載載力（側(cè)阻、、端阻混合））s、p、c、sp：群樁效應(yīng)系數(shù)數(shù)s、p、c、sp：抗力分項(xiàng)系數(shù)數(shù)6.6關(guān)于樁基設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范的說明明Sa>6d時(shí)，驗(yàn)算單樁樁FlB0tzG

6.6關(guān)于樁基設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范的說明明軟弱下臥層驗(yàn)驗(yàn)算Sa6d時(shí)，按整體體基礎(chǔ)6.7樁基技術(shù)進(jìn)進(jìn)展及深基基礎(chǔ)簡(jiǎn)介其它樁基技技術(shù)：復(fù)合載體夯夯擴(kuò)樁（夯夯擴(kuò)異型樁樁）支盤樁（擠擠擴(kuò)樁、DX樁）復(fù)合樁基理理論后壓漿技術(shù)術(shù)6.7樁基技術(shù)進(jìn)進(jìn)展及深基基礎(chǔ)簡(jiǎn)介影響土體加固層持力層樁身夯實(shí)填充料料干硬混凝土土擠密土體復(fù)合載體夯夯擴(kuò)樁深基礎(chǔ)：1墩pier2沉井3沉箱4地下連續(xù)墻墻沉井基礎(chǔ)6.7樁基技術(shù)進(jìn)進(jìn)展及深基基礎(chǔ)簡(jiǎn)介沉井基礎(chǔ)施施工沉井基礎(chǔ)6.7樁基技術(shù)進(jìn)進(jìn)展及深基