地基處理樁基沉降負摩阻力水平承載力第1頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級建筑物的樁基。體型復(fù)雜或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計等級為乙級建筑物樁基。對沉降有嚴格要求的建筑物樁基。摩擦型樁基。樁基礎(chǔ)沉降的計算范圍需要進行沉降計算：第2頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

嵌巖樁、設(shè)計等級丙級建筑物樁基，對沉降無特殊要求的條形基礎(chǔ)下不超過兩排樁的樁基。吊車工作制級別A5級A5以下的單層工業(yè)廠房樁基（樁端下為密實土層）。不需要沉降計算的情況：第3頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月變形特征值樁基變形可用下列指標表示：沉降量、沉降差、傾斜。計算樁基礎(chǔ)變形時，變形指標可按下述規(guī)定選用：對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對于框架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。樁基變形容許值同淺基礎(chǔ)規(guī)定。第4頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月變形特征容許值砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜0.002工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差（1）框架結(jié)構(gòu)（2）磚石墻填充的邊排柱（3）當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降是不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)0.002l00.007l00.005l0單層排架結(jié)構(gòu)（柱距為6m）柱基的沉降量（mm）120樁基變形容許值第5頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.1單樁沉降的計算在豎向荷載作用下單樁沉降由三部分組成：（1）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；（2）樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng)力以壓力擴散角，致使樁端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；（3）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)生的樁端沉降。第6頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前單樁沉降計算方法主要有下述幾種：（1）荷載傳遞分析法；（2）彈性理論法（3）剪切變形傳遞法：（4）有限單元分析法（5）其他簡化方法。這些計算方法的詳盡介紹參見有關(guān)書籍。第7頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5樁的負摩問題負摩阻正摩阻第8頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月(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、凍土融解負摩阻4.5.1負摩擦的產(chǎn)生條件引起樁側(cè)負摩阻力的條件是，樁側(cè)土體下沉必須大于樁的下沉。第9頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月負摩擦力的確定：負摩阻力成為荷載的一部分對于下部為巖石的端承樁,可能全樁為負阻力,對于一般樁,因為樁土都有變形,視二者的相對位移量和方向4.5.2負摩擦力的計算第10頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月QnNl=Q+(Qn-Qs)Qn-QsQsO1—中性點Qn—下拉荷載單樁產(chǎn)生負摩阻力時的荷載傳遞第11頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）中性點的位置影響因素：與樁周土的性質(zhì)和外界條件(堆載、降水、浸水等）變化有關(guān)。第12頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）負摩阻力強度（3）下拉荷載計算第13頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月2.群樁負摩阻力計算群樁中任一基樁的下拉荷載第14頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5.3解決方法：1）通過計算預(yù)估下沉的沉降量。2）在預(yù)制樁表面涂一層薄層瀝青3）灌注樁在樁土之間加一層土漿，減少摩擦力。第15頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.6樁的水平承載力樁基受水平荷載：風(fēng)荷載地震作用、機械制動力、土壓力、水壓力、波浪、撞擊等。樁型：斜樁、豎直樁。當(dāng)水平荷載與豎向荷載的合力與豎直線的夾角不超過5度時，豎直樁的水平承載力可以滿足要求。第16頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.6.1水平荷載下樁的工作性狀樁在水平荷載下承載能力極限狀態(tài)：（1）樁身在水平荷載下破壞。（2）樁頂水平位移超過建筑物允許變形值。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第17頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月影響樁基水平承載力因素：樁的斷面尺寸、剛度、材料強度、入土深度、間距、樁頂嵌固程度、土質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)水平位移允許值。剛性樁：樁的水平承載力主要由樁的水平位移和傾斜控制。（圖（a））水平變形系數(shù)，其單位是1/m。樁的剛度與換算深度的影響稱為剛性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第18頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月柔性樁：樁身在某處產(chǎn)生較大彎矩，可能出現(xiàn)屈服。樁的水平承載力主要由樁的水平位移和樁的材料強度控制。半剛性樁、柔性樁統(tǒng)稱為柔性樁（圖（b））

稱為半剛性樁。稱為柔性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第19頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月單樁的水平承載力的確定方法有：理論分析、靜載試驗。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第20頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.6.2水平受荷彈性樁的計算1.基本假定線彈性地基反力分析法：σx=KxxKx—地基水平抗力系數(shù)，根據(jù)Kx

的假定不同，可分為以下四種方法:H0第21頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月H0xt圖4-23地基水平抗力系數(shù)的分布圖式Kx=kh（a）常數(shù)法Kx=kt（b）”k”法Kx=mz（c）”m”法Kx=cz0.5（d）”c值”法第22頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月①常數(shù)法：常數(shù)法假定地基系數(shù)Kx沿深度為均勻分布，不隨深度而變化，即Kx＝Kh，(kN／m3)為常數(shù)。H0xtKx=kh（a）常數(shù)法第23頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月②“K”法：假定在樁身撓曲曲線第一撓曲零點所示深度處以上地基系數(shù)Kh隨深度增加呈凹形拋物線變化；該點以下，地基系數(shù)Kh不再隨深度變化而為常數(shù)Kh＝K

。Kx=kt（b）”k”法H0xt第24頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月③“m”法：假定地基系數(shù)Kx隨深度成正比例地增長．目前我國應(yīng)用較多，Kx=mz。H0xtKx=mz（c）”m”法第25頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月④“c值”法：假定地基系數(shù)Kh隨著深度成拋物線規(guī)律增加，即Kh=cz1/2，c為常數(shù)，隨土類不同而異。在我國多用于公路交通部門。H0xtKx=cz0.5（d）”c值”法第26頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月2.計算參數(shù)（1）樁的截面計算寬度b0為：Kf—樁的形狀系數(shù)，圓形樁Kf=0.9，方形樁Kf=1.0；d—樁的直徑，方形截面時為樁的邊長。水平荷載下樁內(nèi)力及位移理論分析—m法第27頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）鋼筋混凝土樁的抗彎剛度EI=0.85EcI0（3）抗力系數(shù)Kh=mz中的m值，宜采用試驗值，無試驗資料時，參考表4-6。樁側(cè)為多層土?xí)r，按hm=2(d+1)范圍內(nèi)m值得加權(quán)平均值。例如：兩層土?xí)r：第28頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月地基土水平抗力系數(shù)的比例常數(shù)m表4-6第29頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3.單樁計算（1）確定樁頂荷載：N0H0M0xz承臺底面第30頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月N0H0M0xz承臺底面N0影響很小可忽略不計，P（Z）=kxxb0

=mzxb0。上式變?yōu)椋海?）樁的撓曲微分方程第31頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月采用冪級數(shù)對上式進行求解，得出樁身z處的內(nèi)力與位移：第32頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月樁頂水平位移樁的無量綱深度不同，樁端約束條件不同，其水平荷載下樁的工作性狀也不同。下表給出了相應(yīng)的位移系數(shù)Ax、Bx值，利用基本表達式即可求出樁頂位移，或樁頂允許的水平荷載。αh樁端置于土中樁端嵌固在基巖中AxBxAxBx2.43.5262.3272.2401.5862.63.1632.0482.3301.5962.82.9051.8692.3711.5933.02.7271.7582.3851.5863.52.5021.6412.3891.584≥4.02.4411.6212.4011.600各類樁的樁頂水平位移系數(shù)第34頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）樁身最大彎矩及位置根據(jù)最大彎矩截面剪力為零的條件得到。計算步驟如下：1、計算CⅠ=αM/H0，查表4-7確定有關(guān)參數(shù)：表4-7時按l≥4.0/α編制，當(dāng)l＜4.0/α?xí)r，可查有關(guān)設(shè)計手冊。第35頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月CICII0.0∞1.000.55.5391.0571.00.8241.7281.8-0.665-0.534.0-0.045-0.011確定樁身最大彎矩截面系數(shù)CⅠ及最大彎矩系數(shù)CⅡ

表4-7一般當(dāng)樁的入土深度達到4.0/α?xí)r，樁身的內(nèi)力及位移幾乎為零，在此深度以下，樁身只需按構(gòu)造配筋或不配筋。第36頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.6.3單樁水平靜載試驗1試驗裝置圖8.16單樁水平靜載試驗裝置第37頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月慢速連續(xù)加載法模擬橋臺、擋墻等長期靜止水平荷載的連續(xù)荷載試驗，類似于垂直靜載試驗慢速法。單向單循環(huán)恒速水平加載法2試驗加載方法

單向多循環(huán)加載法模擬風(fēng)浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機器擾力等循環(huán)性動力水平荷載。Ht第38頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3.終止加載條件（1）樁身折斷。（2）樁頂水平位移超過30--40mm（軟土取40mm）。（3）樁側(cè)地面出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。（4）所加水平荷載已超過按下述方法確定的極限荷載。第39頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.試驗資料整理根據(jù)試驗可繪制出如下四種曲線圖4-26水平靜載試驗H0-t-x0曲線5.確定水平臨界荷載Hcr和極限荷載Hu第40頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

水平靜載試驗H0-x0曲線

水平靜載試驗H0-Δx0/ΔH0曲線第41頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

水平靜載試驗H0-σg曲線第42頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.6單樁水平承載力特征值（1）應(yīng)通過荷載試驗確定，必要時采用帶承臺樁的荷載試驗。宜采用慢速維持荷載法。（2）混凝土預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于0.65%的灌注樁，可取x0=10mm(對于水平變位敏感的建筑物取x0=6mm）所對應(yīng)的荷載作為單樁水平承載力特征值。（3）對于樁身配筋率小于0.65%的灌注樁，可取臨界荷載Hcr。第43