第八章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)_第1頁
第八章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)_第2頁
第八章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)_第3頁
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文檔簡介

1、第八章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)第1頁,共116頁。第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)本章重點本章重點 樁基礎(chǔ)的分類,確定單樁軸向容許承載力的方法,樁樁基礎(chǔ)的分類,確定單樁軸向容許承載力的方法,樁的負(fù)摩阻力計算方法,群樁基礎(chǔ)承載力驗算方法,承臺的的負(fù)摩阻力計算方法,群樁基礎(chǔ)承載力驗算方法,承臺的計算方法,樁基礎(chǔ)設(shè)計計算與驗算內(nèi)容。計算方法,樁基礎(chǔ)設(shè)計計算與驗算內(nèi)容。本章難點本章難點 樁的負(fù)摩阻力計算方法,群樁基礎(chǔ)承載力驗算方法,樁的負(fù)摩阻力計算方法,群樁基礎(chǔ)承載力驗算方法,承臺的計算方法。承臺的計算方法。第2頁,共116頁。8 8.1 .1 概概 述述第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)

2、8 8.1.1 .1.1 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍樁基礎(chǔ):樁基礎(chǔ):由設(shè)置于巖土中的樁和聯(lián)接于樁頂端的承臺組成的基礎(chǔ)。由設(shè)置于巖土中的樁和聯(lián)接于樁頂端的承臺組成的基礎(chǔ)。 天然地基土質(zhì)軟弱:天然地基土質(zhì)軟弱: 地基土上差下好,或地基軟硬不均或地基軟弱或為地基土上差下好,或地基軟硬不均或地基軟弱或為特殊土;特殊土; 高層和重要建筑;高層和重要建筑; 有較大偏心荷載、水平荷載、動力或周期性荷載,比如重型有較大偏心荷載、水平荷載、動力或周期性荷載,比如重型設(shè)備或在地震區(qū);設(shè)備或在地震區(qū); 上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降敏感,或受大面積底面超載;上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降敏感,或受大面積底面超載; 地

3、下水位高或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ);地下水位高或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ); 重要的建筑物。重要的建筑物。第3頁,共116頁。8 8.1 .1 概概 述述第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.1.1 8.1.1 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍第4頁,共116頁。8 8.1 .1 概概 述述第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.1.1 .1.1 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍第5頁,共116頁。8.1 8.1 概概 述述第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.1.1 .1.1 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)適用范圍大直徑鉆孔樁大直徑鉆孔

4、樁風(fēng)化砂巖及粉砂巖風(fēng)化砂巖及粉砂巖部分風(fēng)化及不部分風(fēng)化及不風(fēng)化泥巖風(fēng)化泥巖樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)第6頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.1 .2.1 按承載性狀分類按承載性狀分類1.1.摩擦型樁摩擦型樁2.2.端承型樁端承型樁第7頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.2 .2.2 按樁的使用功能分類按樁的使用功能分類(1) (1) 豎向抗壓樁豎向抗壓樁; ;(2) (2) 豎向抗拔樁豎向抗拔樁, ,如高壓輸電塔如高壓輸電塔; ;(3) (

5、3) 水平受荷樁水平受荷樁, ,如深基坑護坡樁如深基坑護坡樁; ;(4) (4) 復(fù)合受荷樁復(fù)合受荷樁, ,樁承受的豎向荷載與水平荷載均較大。樁承受的豎向荷載與水平荷載均較大。第8頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.3 8.2.3 按樁身材料分類按樁身材料分類1. 1. 木樁木樁; ;2. 2. 素混凝土素混凝土; ;3. 3. 鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁; ;4. 4. 鋼樁。鋼樁。第9頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.3 .2

6、.3 按樁身材料分類按樁身材料分類1. 1. 木樁木樁優(yōu)缺點:優(yōu)缺點:優(yōu)點:制作容易,儲運方便,設(shè)備簡單,造價低廉;優(yōu)點:制作容易,儲運方便,設(shè)備簡單,造價低廉;缺點:承載力較低;不經(jīng)防腐處理,使用壽命不長。缺點:承載力較低;不經(jīng)防腐處理,使用壽命不長。2.2.素混凝土樁素混凝土樁優(yōu)缺點:優(yōu)缺點:優(yōu)點:設(shè)備簡單,操作方便,節(jié)約鋼材,比較經(jīng)濟;優(yōu)點:設(shè)備簡單,操作方便,節(jié)約鋼材,比較經(jīng)濟;缺點:單樁承載力不很高,不能做抗拔樁或承受較大的彎矩,灌缺點:單樁承載力不很高,不能做抗拔樁或承受較大的彎矩,灌注樁還可能產(chǎn)生注樁還可能產(chǎn)生“縮頸縮頸”、斷樁斷樁、局部夾土和混凝土離析局部夾土和混凝土離析等質(zhì)等

7、質(zhì)量事故,應(yīng)采取必要的措施。量事故,應(yīng)采取必要的措施。第10頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.3 8.2.3 按樁身材料分類按樁身材料分類3.3.鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁優(yōu)點:單樁承載力大,預(yù)制樁不受地下水位與土質(zhì)條件優(yōu)點:單樁承載力大,預(yù)制樁不受地下水位與土質(zhì)條件限制,無縮頸等質(zhì)量事故,安全可靠;限制,無縮頸等質(zhì)量事故,安全可靠;缺點:預(yù)制樁自重大,需運輸,需大型打樁機和吊樁的吊車,缺點:預(yù)制樁自重大,需運輸,需大型打樁機和吊樁的吊車,若樁長不夠需接樁,樁太長需截樁,費事,造價較高。若樁長不夠需接樁,樁太長需

8、截樁,費事,造價較高。4.4.鋼鋼 樁樁優(yōu)點:鋼樁承載力高,用作護坡樁可多次使用;優(yōu)點:鋼樁承載力高,用作護坡樁可多次使用;缺點:費鋼材、價格高、易銹蝕。采用防腐措施,如陰極保缺點:費鋼材、價格高、易銹蝕。采用防腐措施,如陰極保護,或在外表涂防腐層,鋼管樁內(nèi)壁與外界隔絕時也可減護,或在外表涂防腐層,鋼管樁內(nèi)壁與外界隔絕時也可減輕或避免腐蝕。輕或避免腐蝕。第11頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.3 8.2.3 按樁身材料分類按樁身材料分類5. 5. 組合材料樁組合材料樁組合材料樁指用兩種不同材料組合的樁,如鋼管樁內(nèi)

9、填充混凝土,組合材料樁指用兩種不同材料組合的樁,如鋼管樁內(nèi)填充混凝土,或上部為鋼管樁、下部為混凝土等型式的組合樁。或上部為鋼管樁、下部為混凝土等型式的組合樁。第12頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類1. 1. 預(yù)制樁預(yù)制樁(1 1)定義)定義(2 2)樁身材料分類)樁身材料分類(3 3)預(yù)制樁的制作)預(yù)制樁的制作(4 4)預(yù)制樁的沉樁方法)預(yù)制樁的沉樁方法鋼筋混凝土、鋼材和木材鋼筋混凝土、鋼材和木材工廠預(yù)制;工廠預(yù)制;現(xiàn)場預(yù)制現(xiàn)場預(yù)制錘擊法;錘擊法;振動法;

10、振動法; 靜力壓樁法靜力壓樁法第13頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類離心預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土樁離心預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土樁第14頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類 錘擊法錘擊法第15頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的

11、施工方法分類按樁的施工方法分類 錘擊法錘擊法第16頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類 振動法振動法第17頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類靜力壓樁法靜力壓樁法第18頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的

12、施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁1 1)定義)定義2 2)灌注樁分類)灌注樁分類(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁(2 2)沖孔灌注樁)沖孔灌注樁長螺旋鉆機;長螺旋鉆機;潛水鉆機;潛水鉆機;回旋鉆機;回旋鉆機;大直徑鉆機大直徑鉆機(3 3)沉管灌注樁)沉管灌注樁(4 4)夯壓成型灌注樁)夯壓成型灌注樁(5 5)鉆孔孔底壓漿成樁)鉆孔孔底壓漿成樁第19頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁先用先用機械方法取土

13、機械方法取土成孔成孔,然后清除孔,然后清除孔底殘渣土,安放鋼底殘渣土,安放鋼筋籠,澆灌混凝土筋籠,澆灌混凝土而形成灌注樁。而形成灌注樁。第20頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁先用機械方法取先用機械方法取土成孔,然后清土成孔,然后清除孔底殘渣土,除孔底殘渣土,安放鋼筋籠安放鋼筋籠,澆,澆灌混凝土而形成灌混凝土而形成灌注樁。灌注樁。第21頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第

14、第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.4 8.2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁先用機械方法取先用機械方法取土成孔,然后清土成孔,然后清除孔底殘渣土,除孔底殘渣土,安放鋼筋籠安放鋼筋籠,澆,澆灌混凝土而形成灌混凝土而形成灌注樁。灌注樁。第22頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁先用機械方法取土先用機械方法取土成孔,然后清除孔成孔

15、,然后清除孔底殘渣土,底殘渣土,安放安放鋼筋籠鋼筋籠,澆灌混,澆灌混凝土而形成灌注凝土而形成灌注樁。樁。第23頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁先用機械方法取先用機械方法取土成孔,然后清土成孔,然后清除孔底殘渣土,除孔底殘渣土,安放鋼筋籠安放鋼筋籠,澆,澆灌混凝土而形成灌混凝土而形成灌注樁。灌注樁。第24頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與

16、深基礎(chǔ)8.2.4 8.2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁樁樁+承臺承臺+梁梁第25頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(1 1)鉆孔灌注樁)鉆孔灌注樁樁樁+承臺承臺+筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)第26頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.4 8.2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌

17、注樁樁(3 3)沉管灌注樁)沉管灌注樁沉管灌注樁的施工工藝示意圖沉管灌注樁的施工工藝示意圖 圖5-3 沉管灌注樁施工工藝示意圖a) 就位;b) 沉入鋼管;c) 澆筑混凝土;d) 拔出鋼管e) 放鋼筋籠并繼續(xù)澆筑混凝土;f) 成為灌注樁b)c)d)e)f)a)第27頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.4 .2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類2. 2. 灌注灌注樁樁(3 3)沉管灌注樁)沉管灌注樁優(yōu)點:造價低,管內(nèi)無水作業(yè)樁身砼質(zhì)量好;優(yōu)點:造價低,管內(nèi)無水作業(yè)樁身砼質(zhì)量好;缺點:產(chǎn)生缺點:產(chǎn)生縮頸、夾

18、土、斷樁縮頸、夾土、斷樁,因擠土效應(yīng)相鄰樁可能破壞。,因擠土效應(yīng)相鄰樁可能破壞。防治措施:控制拔管速度,快振慢拔;防治措施:控制拔管速度,快振慢拔; 第28頁,共116頁。8.2 8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.2.4 8.2.4 按樁的施工方法分類按樁的施工方法分類3 3 擴底樁擴底樁擴底樁擴底樁第29頁,共116頁。8 8.2 .2 樁及樁基礎(chǔ)的分類樁及樁基礎(chǔ)的分類第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8 8.2.5 .2.5 按成樁方法分類按成樁方法分類根據(jù)成樁方法和成樁過程的根據(jù)成樁方法和成樁過程的擠土效應(yīng)擠土效應(yīng)將樁分為三

19、類將樁分為三類(1 1)非擠土樁)非擠土樁: :鉆孔灌注樁、人工挖孔樁鉆孔灌注樁、人工挖孔樁(2 2)部分?jǐn)D土樁)部分?jǐn)D土樁: :開口型鋼管樁、開口型鋼管樁、H H型鋼樁、打入式預(yù)制樁、型鋼樁、打入式預(yù)制樁、沖擊成孔灌注樁沖擊成孔灌注樁(3 3)擠土樁)擠土樁: :下端封閉的鋼管樁、木樁、沉管灌注樁下端封閉的鋼管樁、木樁、沉管灌注樁8.2.6 8.2.6 按樁徑分類按樁徑分類(1 1) 小樁(小樁(d d250mm250mm)(2 2) 普通樁(普通樁( 250mm 250mmd d800mm 800mm )(3 3) 大直徑樁(大直徑樁( d800mm d800mm )第30頁,共116頁。

20、8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(1)(1)單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞 在軸向荷載作用下,在軸向荷載作用下,樁身樁身將發(fā)生將發(fā)生壓縮變形壓縮變形;同時樁頂部分荷載通過樁身傳;同時樁頂部分荷載通過樁身傳遞到樁底,致使遞到樁底,致使樁底土層樁底土層發(fā)生發(fā)生壓縮變形壓縮變形 。 樁頂軸向位移樁頂軸向位移= =樁身壓縮變形樁身壓縮變形+ +樁底壓縮變形樁底壓縮變形 由于樁與樁周土體的緊密接觸,當(dāng)樁產(chǎn)生相對于土體向下位移時,由于樁與樁周土體的緊密接觸,當(dāng)樁產(chǎn)生相對于土體向下位移時,樁側(cè)表面受到土體向上的樁側(cè)表面受到土體向

21、上的摩阻力摩阻力。第31頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(1)(1)單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞 在樁頂荷載沿樁身向下傳遞的過程中,必須不斷地克服土體對樁的在樁頂荷載沿樁身向下傳遞的過程中,必須不斷地克服土體對樁的摩摩阻力阻力,故樁身截面的軸力隨深度逐漸減小,傳至樁底截面的軸力為樁頂荷載減去全,故樁身截面的軸力隨深度逐漸減小,傳至樁底截面的軸力為樁頂荷載減去全部樁側(cè)摩阻力,并與樁底支承反力(即部樁側(cè)摩阻力,并與樁底支承反力(即樁端阻力樁端阻力)大小相等、方向相反。)大小相等、方向相反。 ps0QQ

22、Q樁側(cè)正摩阻力樁側(cè)正摩阻力Q Qs s樁端阻力樁端阻力Q QP PQ Q0 0樁通過樁側(cè)阻力和樁端阻力將荷載傳遞給土體。樁通過樁側(cè)阻力和樁端阻力將荷載傳遞給土體。 樁頂荷載樁頂荷載= =樁側(cè)阻力樁側(cè)阻力+ +樁端阻力樁端阻力第32頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(1)(1)單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞ooooNN0=QNzNlQszzzlszl0dzzlNzNz+dNzzzxxdzQz0=sz截面位移截面位移曲線曲線摩阻力分摩阻力分布曲線布曲線軸力分布軸力分布曲線曲線第33頁,共116頁。8.3 8

23、.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(1)(1)單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞 單樁受荷過程中,樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的發(fā)揮與樁土間的變形性態(tài)有關(guān),單樁受荷過程中,樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的發(fā)揮與樁土間的變形性態(tài)有關(guān),各自各自達到極限值時所需要的位移量不同達到極限值時所需要的位移量不同,樁底阻力充分發(fā)揮所需的樁底位移值比樁,樁底阻力充分發(fā)揮所需的樁底位移值比樁側(cè)摩阻力達到極限所需的樁身截面位移值大的多。側(cè)摩阻力達到極限所需的樁身截面位移值大的多。樁底位移:樁底位移:砂類土砂類土 d/12d/10 粘性土粘性土 d/10d/4樁側(cè)位移:樁

24、側(cè)位移:砂類土砂類土 610mm 粘性土粘性土 46mmQ/kNQsQpS/mmQ Qs sQ QP PQ Q0 0第34頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(2) (2) 單樁的破壞模式單樁的破壞模式 單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強度、樁單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強度、樁端支承情況以及樁的類型等條件,可分為:端支承情況以及樁的類型等條件,可分為: 材料屈曲破壞材料屈曲破壞 當(dāng)樁穿過極軟弱土層支承在當(dāng)樁穿過極軟弱土層支承在堅硬的土層或巖層上時,在軸向堅硬的土層或巖層上時,在軸向荷

25、載作用下,樁如同細(xì)長桿件出荷載作用下,樁如同細(xì)長桿件出現(xiàn)縱向撓曲破壞。樁的豎向承載現(xiàn)縱向撓曲破壞。樁的豎向承載力取決于樁身的材料強度。力取決于樁身的材料強度。QooszQx第35頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(2) (2) 單樁的破壞模式單樁的破壞模式 單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強度、樁端支單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強度、樁端支承情況以及樁的類型等條件,可分為:承情況以及樁的類型等條件,可分為: 整體剪切破壞整體剪切破壞 當(dāng)具有足夠強度的樁穿過抗當(dāng)具有足夠強度的樁穿過抗剪

26、強度較低的土層,達到強度較剪強度較低的土層,達到強度較高的土層時,樁在軸向荷載作用高的土層時,樁在軸向荷載作用下,樁底土體形成滑動面而出現(xiàn)下,樁底土體形成滑動面而出現(xiàn)整體剪切破壞整體剪切破壞。樁的豎向承載。樁的豎向承載力主要取決于樁端土的支承能力主要取決于樁端土的支承能力,樁側(cè)摩阻力起一部分作用。力,樁側(cè)摩阻力起一部分作用。QooszQx第36頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(2) (2) 單樁的破壞模式單樁的破壞模式 單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土的抗剪強度、樁單樁在豎向荷載作用下,其破壞模式主要取決于樁周土

27、的抗剪強度、樁端支承情況以及樁的類型等條件,可分為:端支承情況以及樁的類型等條件,可分為: 刺入破壞刺入破壞 當(dāng)樁的入土深度較大或樁當(dāng)樁的入土深度較大或樁周土層抗剪強度較均勻時,樁周土層抗剪強度較均勻時,樁在軸向荷載作用下將出現(xiàn)刺入在軸向荷載作用下將出現(xiàn)刺入破壞。樁的豎向承載力主要取破壞。樁的豎向承載力主要取決于樁側(cè)摩阻力,破壞時樁頂決于樁側(cè)摩阻力,破壞時樁頂沉降量大,一般由允許的樁頂沉降量大,一般由允許的樁頂沉降量控制。沉降量控制。QooszQxosQ第37頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特

28、征值單樁豎向承載力特征值 定義:單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所定義:單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應(yīng)的最大荷載,它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。對應(yīng)的最大荷載,它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。 (1 1)對于一級建筑樁基,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過)對于一級建筑樁基,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過現(xiàn)場靜現(xiàn)場靜載荷試驗載荷試驗確定。在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的確定。在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1 1,并不應(yīng)少于并不應(yīng)少于3 3根,根,工程總樁數(shù)在工程總樁數(shù)在5050根以內(nèi)時不應(yīng)少于根以內(nèi)時不

29、應(yīng)少于2 2根。根。 (2 2)對于二級建筑樁基,)對于二級建筑樁基,規(guī)范規(guī)范規(guī)定:應(yīng)根據(jù)靜力觸探,標(biāo)準(zhǔn)貫入、經(jīng)驗規(guī)定:應(yīng)根據(jù)靜力觸探,標(biāo)準(zhǔn)貫入、經(jīng)驗參數(shù)等估算。參數(shù)等估算。1 1對各級建筑物的規(guī)定對各級建筑物的規(guī)定 (3 3)對于三級建筑樁基,可利用承載力經(jīng)驗參數(shù)估算。)對于三級建筑樁基,可利用承載力經(jīng)驗參數(shù)估算。第38頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 2 2按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定沉降觀測標(biāo)點千斤頂千斤頂沉降觀測標(biāo)點試驗樁橫梁小梁(錨樁4根)鋼錠或重物支

30、敦試驗樁圖5-8 單樁靜載荷試驗裝置圖a)錨樁橫梁反力式裝置;b)壓重平臺反力式裝置加壓加壓a)b)試驗樁試驗樁試驗樁試驗樁加荷穩(wěn)壓部分:千斤頂加荷穩(wěn)壓部分:千斤頂反力裝置:錨樁或重物反力裝置:錨樁或重物; 沉降觀測裝置:百分表或電子位移計沉降觀測裝置:百分表或電子位移計第39頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 2 2按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定錨錨樁樁橫橫梁梁反反力力裝裝置置第40頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)

31、樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 2 2按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定壓壓重重平平臺臺反反力力裝裝置置第41頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 2 2按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定試驗方法:加載分級進行試驗方法:加載分級進行慢速維持荷載法慢速維持荷載法破壞標(biāo)準(zhǔn):破壞標(biāo)準(zhǔn): 某級荷載下,樁頂沉降量為前一級荷載下沉降量的某級荷載下,樁頂沉降量為前一級荷載下沉降量的5 5倍;某級荷載下,樁頂沉倍;某級荷載下,樁頂沉降量大于前

32、一級荷載下沉降量的降量大于前一級荷載下沉降量的2 2倍,且倍,且24h24h尚未達到穩(wěn)定。尚未達到穩(wěn)定。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值P Pu u的確定方法的確定方法 Q-sQ-s曲線明顯轉(zhuǎn)折點法曲線明顯轉(zhuǎn)折點法; ; 沉降速率法沉降速率法; ; 相對變形標(biāo)準(zhǔn)(相對變形標(biāo)準(zhǔn)(s s-lg-lgt t法)。法)。IIIIIIaaabbuPOP/kNuP第42頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 2 2按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定 參加統(tǒng)計的試樁,當(dāng)滿

33、足其極差不超過平均值的參加統(tǒng)計的試樁,當(dāng)滿足其極差不超過平均值的30%30%,可取其平均值可取其平均值為單樁極限承載力為單樁極限承載力PuPu; ;極差超過平均值的極差超過平均值的30%30%時,宜增加試樁數(shù)量。時,宜增加試樁數(shù)量。單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值: : 2uuaPKPR第43頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 例例8-1 8-1 條件:某工程為混凝土灌注樁,在建筑場地現(xiàn)場已進行條件:某工程為混凝土灌注樁,在建筑場地現(xiàn)場已進行3 3根樁的靜載荷

34、試根樁的靜載荷試驗(驗(377377的振動沉管灌注樁),根據(jù)有關(guān)曲線確定樁的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值分別為的振動沉管灌注樁),根據(jù)有關(guān)曲線確定樁的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值分別為590kN590kN、605kN605kN、620kN620kN。要求:確定單樁豎向承載力特征值要求:確定單樁豎向承載力特征值R Ra a。解解: : 平均值平均值kN5 .30226052umaPRkN6053/ )620605590(umP極差極差kN5 .18130%PkN30590620um第44頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載

35、力特征值單樁豎向承載力特征值 3 3按土的物理指標(biāo)確定按土的物理指標(biāo)確定 一般預(yù)制樁及中小型直徑灌注樁一般預(yù)制樁及中小型直徑灌注樁ppaisiapaAqlquR樁側(cè)第樁側(cè)第i i層土極限側(cè)阻力層土極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值極限端承阻力標(biāo)準(zhǔn)值極限端承阻力標(biāo)準(zhǔn)值 端承樁:端承樁:ppaaAqR 第45頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 例例8-2 8-2 條件:某建筑場地,根據(jù)工程地質(zhì)勘察,有關(guān)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表所示,條件:某建筑場地,根據(jù)工程地質(zhì)勘察,有關(guān)土的物理力學(xué)

36、性質(zhì)指標(biāo)見表所示,擬建建筑物為擬建建筑物為8 8層住宅樓,確定基礎(chǔ)形式為混凝土灌注樁,樁管采用層住宅樓,確定基礎(chǔ)形式為混凝土灌注樁,樁管采用377377。選擇黏土。選擇黏土層作為持力層,樁尖進入持力層厚度不小于層作為持力層,樁尖進入持力層厚度不小于1m1m,樁頂?shù)某信_厚度,樁頂?shù)某信_厚度1.0m1.0m,承臺頂面距地,承臺頂面距地表表1.0m1.0m,樁長,樁長11m11m,樁的入土深度,樁的入土深度13m13m。土的有關(guān)物理性質(zhì)指標(biāo)見表:。土的有關(guān)物理性質(zhì)指標(biāo)見表:土層名稱厚度(m)(kN/m3) W(%)eIpILEs(MPa)回填土0.518粉質(zhì)粘土1.51926.20.8120.68.

37、5淤泥質(zhì)土9.016.4742.0921.32.552.18黏土7.020.817.50.50200.2513要求:確定單樁豎向承載力特征值要求:確定單樁豎向承載力特征值R Ra a第46頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.1 8.3.1 單樁豎向承載力特征值值單樁豎向承載力特征值值 解解其中:其中:3.14 0.3771.18mu 22p314 0.3770.111m4A由于淤泥質(zhì)土由于淤泥質(zhì)土e e=2.09=2.09,取:,?。簁Pa5s1aq黏土IL=0.25,可塑,取:則kPa35s2aqkPa480paqppai

38、siapaAqlquRKNRa189480111. 0)35259(18. 1第47頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.4 8.3.4 樁身材料驗算樁身材料驗算 實質(zhì):壓桿穩(wěn)定性計算問題,但須考慮樁側(cè)土的約束作用實質(zhì):壓桿穩(wěn)定性計算問題,但須考慮樁側(cè)土的約束作用ccpfAQ相應(yīng)于作用的基本組合時單樁豎向力設(shè)計值,相應(yīng)于作用的基本組合時單樁豎向力設(shè)計值,kN;Q混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,kPa;cf第48頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)

39、基樁:基樁: 樁基礎(chǔ)中的單樁。樁基礎(chǔ)中的單樁。復(fù)合樁基:復(fù)合樁基:由基樁和承臺下地基土共同承擔(dān)荷載的樁基礎(chǔ)。由基樁和承臺下地基土共同承擔(dān)荷載的樁基礎(chǔ)。 群樁效應(yīng):群樁效應(yīng):群樁的承載力小于各單樁承載力之和,其沉降量大于單樁群樁的承載力小于各單樁承載力之和,其沉降量大于單樁沉降量。沉降量。群樁效應(yīng)系數(shù):群樁效應(yīng)系數(shù):nRRn和群樁中各單樁承載力之群樁的承載力8.3.5 8.3.5 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點nRRn第49頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力

40、1.1.群樁的特點群樁的特點(1 1)群樁效應(yīng))群樁效應(yīng)端承型群樁基礎(chǔ)端承型群樁基礎(chǔ) 樁頂荷載基本上集中通過樁端樁頂荷載基本上集中通過樁端傳給樁端持力層,并近似地按某一傳給樁端持力層,并近似地按某一壓力擴散角向下擴散,樁端壓力分壓力擴散角向下擴散,樁端壓力分布面積較小,各樁的壓力疊加作用布面積較小,各樁的壓力疊加作用同樣很小,因此,各基樁的工作性同樣很小,因此,各基樁的工作性狀與單樁相似,可不考慮群樁效應(yīng),狀與單樁相似,可不考慮群樁效應(yīng),即群樁效應(yīng)系數(shù)即群樁效應(yīng)系數(shù) 。巖巖 石石土土1.0第50頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.

41、3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(1 1)群樁效應(yīng))群樁效應(yīng)摩擦型群樁基礎(chǔ)摩擦型群樁基礎(chǔ)樁頂荷載主要通過樁側(cè)摩阻力傳遞給樁周土體,土中附加應(yīng)力在壓力樁頂荷載主要通過樁側(cè)摩阻力傳遞給樁周土體,土中附加應(yīng)力在壓力擴散角范圍內(nèi)的樁端土中產(chǎn)生附加壓力,各基樁樁端壓力因鄰樁擴散擴散角范圍內(nèi)的樁端土中產(chǎn)生附加壓力,各基樁樁端壓力因鄰樁擴散應(yīng)力的相互重疊而增大,導(dǎo)致承載力不足,總沉降增加,若限制沉降應(yīng)力的相互重疊而增大,導(dǎo)致承載力不足,總沉降增加,若限制沉降量,則群樁效應(yīng)系數(shù)量,則群樁效應(yīng)系數(shù) 。1.0第51頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第

42、8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(2 2) 樁承臺效應(yīng)樁承臺效應(yīng)第52頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(2 2) 樁承臺效應(yīng)樁承臺效應(yīng)考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值:考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值: 不考慮地震作用時:不考慮地震作用時:cakcaAfRRnnAAApsc/ )(基樁所對應(yīng)的承基樁所對應(yīng)的承臺底凈面積臺底凈面積承臺下承臺下1/21/2

43、承臺寬度且不超承臺寬度且不超過過5m5m深度范圍內(nèi)各層土的深度范圍內(nèi)各層土的地基承載力特征值按厚度地基承載力特征值按厚度加權(quán)的平均值加權(quán)的平均值第53頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(2 2) 樁承臺效應(yīng)樁承臺效應(yīng) 當(dāng)承臺底為可液化土、濕陷性土、高靈敏度軟土、欠固結(jié)當(dāng)承臺底為可液化土、濕陷性土、高靈敏度軟土、欠固結(jié)土、新填土?xí)r,沉樁引起超孔隙水壓力和土體隆起時,不考慮土、新填土?xí)r,沉樁引起超孔隙水壓力和土體隆起時,不考慮承臺效應(yīng),取承臺效應(yīng),取 :0c

44、第54頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(2 2) 樁承臺效應(yīng)樁承臺效應(yīng)第55頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.7 8.3.7 群樁豎向承載力群樁豎向承載力1.1.群樁的特點群樁的特點(2 2) 樁承臺效應(yīng)樁承臺效應(yīng)考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值:考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值: 不考慮地震作用時:不考慮地震作用時:cakcaaAfRR25. 1cakcaAfRRnn

45、AAApsc/ )(地基抗震承載力地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)考慮地震作用時:考慮地震作用時:第56頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力1. 1. 負(fù)摩阻力的概念:負(fù)摩阻力的概念:(1)定義:樁周土的沉降超過樁的沉降時,則樁周土產(chǎn)定義:樁周土的沉降超過樁的沉降時,則樁周土產(chǎn)生向下摩阻力。生向下摩阻力。較較好好土土層層軟軟弱弱土土層層地地表表下下沉沉中性點中性點正正摩摩阻阻力力正正摩摩阻阻力力負(fù)負(fù)摩摩阻阻力力特點:特點:不是樁承載力的一部分,不是樁承載力的一部分,而是作為施加于樁上的而是

46、作為施加于樁上的外荷載,樁的承載力相外荷載,樁的承載力相對降低,沉降加大。對降低,沉降加大。第57頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力1. 1. 負(fù)摩阻力的概念:負(fù)摩阻力的概念:(2)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件 樁基礎(chǔ)穿越欠固結(jié)土、較厚松散填土、自重濕陷性黃土、凍土等進入相對樁基礎(chǔ)穿越欠固結(jié)土、較厚松散填土、自重濕陷性黃土、凍土等進入相對較硬的土層時,土的自重引起地面沉降;較硬的土層時,土的自重引起地面沉降; 樁側(cè)大面積地面堆載或填土使樁周土體壓密固結(jié)引起地面沉降;樁側(cè)大面積

47、地面堆載或填土使樁周土體壓密固結(jié)引起地面沉降; 在軟土地區(qū),大范圍地下水位下降,使樁周土的有效應(yīng)力增大,在軟土地區(qū),大范圍地下水位下降,使樁周土的有效應(yīng)力增大,因而使樁周土產(chǎn)生顯著壓縮沉降;因而使樁周土產(chǎn)生顯著壓縮沉降; 凍土地區(qū),由于溫度升高而引起樁側(cè)土的融陷。凍土地區(qū),由于溫度升高而引起樁側(cè)土的融陷。第58頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力1. 1. 負(fù)摩阻力的概念:負(fù)摩阻力的概念:(3 3)中性點)中性點樁位移曲線樁側(cè)摩阻力分布曲線樁身軸力分布曲線樁身沉降樁周土的沉降0NN e

48、ssssnnnn考 慮負(fù) 摩阻力ooo-+sNnl0lnlnlnl定義:樁截面沉降量與樁周土土層的沉降量相等的點定義:樁截面沉降量與樁周土土層的沉降量相等的點, ,即樁與樁周土相對位移即樁與樁周土相對位移為零,則該處樁側(cè)摩阻力為零。為零,則該處樁側(cè)摩阻力為零。第59頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力1. 1. 負(fù)摩阻力的概念:負(fù)摩阻力的概念:(3 3)中性點)中性點減小負(fù)摩阻力的措施減小負(fù)摩阻力的措施a. a. 對樁周土進行處理,如采取預(yù)壓、強夯等措施減小沉降;對樁周土進行處理,如采取

49、預(yù)壓、強夯等措施減小沉降;b. b. 對中性點以上的樁身表面進行處理,如涂以瀝青、采用雙管套對中性點以上的樁身表面進行處理,如涂以瀝青、采用雙管套樁、加塑料薄膜等。樁、加塑料薄膜等。第60頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力2.2.單樁負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值單樁負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值ininsiqiipiimimmizz2111第第i層土樁側(cè)負(fù)摩層土樁側(cè)負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值阻力標(biāo)準(zhǔn)值樁周第樁周第i層土負(fù)層土負(fù)摩阻力系數(shù)摩阻力系數(shù)n樁周第樁周第i層土平均豎層土平均豎向有效應(yīng)力向有效應(yīng)力由自重應(yīng)力引起的由自重應(yīng)

50、力引起的樁周第樁周第i層土平均豎層土平均豎向有效應(yīng)力向有效應(yīng)力樁周土負(fù)摩阻力系數(shù),可查表樁周土負(fù)摩阻力系數(shù),可查表8.188.18第61頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力3.3.下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值ininsinnglquQ1)4(/dqdssmnsayaxn中性點以上樁周土層厚度中性點以上樁周土層厚度加權(quán)平均負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值加權(quán)平均負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值中性點以上樁周土層厚度加中性點以上樁周土層厚度加權(quán)平均重度(地下水位以下權(quán)平均重度(地下水位以下取浮重度取浮重度定義:作用于單樁中性

51、點以上的負(fù)摩阻力之和。定義:作用于單樁中性點以上的負(fù)摩阻力之和。 第62頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力4.4.中性點深度中性點深度nnl0l00000 . 19 . 0)8 . 07 . 0()6 . 05 . 0(llllln黏性土、粉土黏性土、粉土中密以上砂中密以上砂礫石、卵石礫石、卵石基巖基巖樁周沉降變形土層下限深度樁周沉降變形土層下限深度第63頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.3.8 8.3.8 樁的負(fù)摩

52、阻力樁的負(fù)摩阻力4.4.考慮負(fù)摩阻力基樁承載力驗算考慮負(fù)摩阻力基樁承載力驗算(1 1)摩擦型基樁)摩擦型基樁 可取樁身計算中性點以上側(cè)阻力為零:可取樁身計算中性點以上側(cè)阻力為零: RNk(2 2)端承型基樁)端承型基樁agkRQN第64頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)例例8.3 8.3 某二級建筑物采用單樁基礎(chǔ),樁徑某二級建筑物采用單樁基礎(chǔ),樁徑d d=1.2m=1.2m,轉(zhuǎn)鉆施工,地質(zhì)剖面如圖,樁頂面豎向荷載設(shè)計值轉(zhuǎn)鉆施工,地質(zhì)剖面如圖,樁頂面豎向荷載設(shè)計值N Nk k=2600kN=2600kN,試驗算基樁豎向承載力是否滿足,

53、試驗算基樁豎向承載力是否滿足要求?要求?3kN/m20水力沖填砂3kN/m183kN/m20sat淤泥質(zhì)土 wL50密實粗砂5m3m9m6mNk=2600kNkPaqnns25505 . 0111kPaz505202121111解:解:1.1.中性點深度中性點深度mlln6 .13)935(8 . 08 . 00持力層為密實粗砂持力層為密實粗砂2.2.土層的負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值土層的負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值第一層土第一層土第65頁,共116頁。8.3 8.3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)例例8.3 8.3 某二級建筑物采用單樁基礎(chǔ),樁徑某二級建筑物采用單樁基礎(chǔ),樁徑d d=

54、1.2m=1.2m,轉(zhuǎn)鉆施工,地質(zhì)剖面如圖,樁頂面豎向荷載設(shè)計值轉(zhuǎn)鉆施工,地質(zhì)剖面如圖,樁頂面豎向荷載設(shè)計值N Nk k=2600kN=2600kN,試驗算基樁豎向承載力是否滿足要求?,試驗算基樁豎向承載力是否滿足要求?3kN/m20水力沖填砂3kN/m183kN/m20sat淤泥質(zhì)土 wL50密實粗砂5m3m9m6mNk=2600kNkPaqnns4 .251272 . 0222kPazz127271002122112解:解:2.2.土層的負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值土層的負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值第二層土第二層土kPaqnns4 .361822 . 0333kPazzz1822/6 . 51015421332211

55、3第三層土第三層土第66頁,共116頁。8 8.3 .3 樁的承載力樁的承載力第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)3kN/m20水力沖填砂3kN/m183kN/m20sat淤泥質(zhì)土 wL50密實粗砂5m3m9m6mNk=2600kN解:解:3.3.下拉荷載下拉荷載kNlquQininsinng4056 . 54 .3634 .255252 . 114. 314.4.樁的承載力樁的承載力kNAqlquRa82.21628002 . 114. 341506104 . 32 . 114. 32ppaisia5.5.承載力驗算承載力驗算RkNQNngk30054052600不滿足要求不滿足要求

56、第67頁,共116頁。8 8.3 .3 本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)(1)(1)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 (2)(2)單樁豎向極限承載力設(shè)計值單樁豎向極限承載力設(shè)計值 (3)(3)樁身材料驗算樁身材料驗算 (4)(4)群樁豎向承載力群樁豎向承載力(5)(5)樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力1 1按靜載荷試驗確定按靜載荷試驗確定2 2按土的物理指標(biāo)確定按土的物理指標(biāo)確定第68頁,共116頁。8.3 8.3 本節(jié)習(xí)題本節(jié)習(xí)題第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)3.3.樁側(cè)負(fù)摩阻力的產(chǎn)生,將使樁的樁側(cè)負(fù)摩阻力的產(chǎn)生,將使樁的( )( )A.A.

57、豎向承載力增加,樁身軸力加大;豎向承載力增加,樁身軸力加大;B.B.豎向承載力減小,樁身軸力加大豎向承載力減小,樁身軸力加大C.C.豎向承載力減小,樁身軸力減?。回Q向承載力減小,樁身軸力減??;D.D.豎向承載力增加,樁身軸力減小豎向承載力增加,樁身軸力減小1.1.根據(jù)現(xiàn)場單樁豎向靜荷載試驗所提供的承載力為根據(jù)現(xiàn)場單樁豎向靜荷載試驗所提供的承載力為( )( ) A. A.承載力基本值承載力基本值 ; B.B.承載力特征值;承載力特征值; C C. 承載力設(shè)計值承載力設(shè)計值 ; D.D.極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值2.2.對于群樁端樁基礎(chǔ)的豎向承載力與各單樁的豎向承載力之和的比值對于群樁端樁基

58、礎(chǔ)的豎向承載力與各單樁的豎向承載力之和的比值( )( ) A.1 A.1; B.=1B.=1; C C .1 ; D.D.無法確定無法確定第69頁,共116頁。8 8.4 .4 樁基礎(chǔ)設(shè)計樁基礎(chǔ)設(shè)計第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ) 收集設(shè)計資料。進行調(diào)查研究、場地勘察;收集設(shè)計資料。進行調(diào)查研究、場地勘察; 確定持力層。綜合有關(guān)情況,確定樁基礎(chǔ)持力層;確定持力層。綜合有關(guān)情況,確定樁基礎(chǔ)持力層; 選擇樁材、樁型、樁截面及尺寸,初步確定承臺埋深;選擇樁材、樁型、樁截面及尺寸,初步確定承臺埋深; 確定單樁承載力特征值;確定單樁承載力特征值; 確定樁的數(shù)量并布樁,初步確定承臺類型及尺寸;

59、確定樁的數(shù)量并布樁,初步確定承臺類型及尺寸; 驗算單樁承載力;驗算單樁承載力; 樁身內(nèi)力分析及樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計等;樁身內(nèi)力分析及樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計等; 承臺抗彎、抗剪、抗沖切及抗裂等強度計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計;承臺抗彎、抗剪、抗沖切及抗裂等強度計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計; 繪制樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖及詳圖,編寫施工設(shè)計說明。繪制樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖及詳圖,編寫施工設(shè)計說明。(1 1)樁基礎(chǔ)設(shè)計原則)樁基礎(chǔ)設(shè)計原則力求選型恰當(dāng)、經(jīng)濟合理、安全適用。力求選型恰當(dāng)、經(jīng)濟合理、安全適用。(2 2)設(shè)計內(nèi)容及步驟)設(shè)計內(nèi)容及步驟第70頁,共116頁。8.4 8.4 樁基礎(chǔ)設(shè)計樁基礎(chǔ)設(shè)計第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.4.1 8

60、.4.1 選擇樁的類型選擇樁的類型1. 1. 確定樁的承載類型;確定樁的承載類型;2. 2. 選擇樁的材料與施工方法。選擇樁的材料與施工方法。上 部 結(jié) 構(gòu)承 臺堅 硬 土 層軟 弱 土 層樁圖 5 - 1 低 承 臺 樁 基 礎(chǔ) 示 意 圖l第71頁,共116頁。8 8.4 .4 樁基礎(chǔ)設(shè)計樁基礎(chǔ)設(shè)計第第8 8章章 樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)8.4.2 8.4.2 確定樁的規(guī)格與單樁承載力確定樁的規(guī)格與單樁承載力1. 1. 確定樁的規(guī)格;確定樁的規(guī)格; (1) (1) 樁的長度;樁的長度; 樁的長度主要取決于樁端持力層的選擇。樁的長度主要取決于樁端持力層的選擇。 樁端最好進入堅硬的土層或巖

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