基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)課件

1、基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程 電子教案電子教案基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)圖圖4.14.1樁基礎(chǔ)的應(yīng)用樁基礎(chǔ)的應(yīng)用4.1 4.1 類型及適用條件類型及適用條件基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)圖圖4.2 4.2 單樁、群樁基礎(chǔ)、基樁單樁、群樁基礎(chǔ)、基樁4.1 4.1 類型及適用條件類型及適用條件基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)組成：組成：基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)。基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)。作用：作用：將上部結(jié)構(gòu)荷載通過將上部結(jié)構(gòu)荷載通過承臺(tái)承臺(tái)傳傳遞給樁基礎(chǔ)，再由樁傳遞到遞給樁基礎(chǔ)，再由樁傳遞到地基土地基土（持力層）（持力層） 。特點(diǎn)：特點(diǎn)：承載力高、穩(wěn)定性好、沉降承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機(jī)械化

2、施工、適量小而均勻、便于機(jī)械化施工、適應(yīng)性強(qiáng)。應(yīng)性強(qiáng)。4.1.1 4.1.1 組成、作用與特點(diǎn)組成、作用與特點(diǎn)圖圖4.3 4.3 低承臺(tái)樁基示意圖低承臺(tái)樁基示意圖基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 按承載性狀分按承載性狀分( (荷載傳遞方式荷載傳遞方式) ) ：摩擦樁與端承樁摩擦樁與端承樁n 按施工方法分：按施工方法分： 預(yù)制樁（混凝土預(yù)制樁、鋼樁、木樁）預(yù)制樁（混凝土預(yù)制樁、鋼樁、木樁） 灌注樁（沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁）灌注樁（沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁）n 按樁的設(shè)置效應(yīng)分：按樁的設(shè)置效應(yīng)分： 擠土樁、部分?jǐn)D土樁、部分?jǐn)D擠土樁、部分?jǐn)D土樁、部分?jǐn)D土樁土樁4.1.2 4.1.2 樁基的

3、分類樁基的分類基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)按承載性狀分類（荷載傳遞方式）按承載性狀分類（荷載傳遞方式）摩擦型樁摩擦型樁摩摩 擦擦 樁樁端承摩擦樁端承摩擦樁端承型樁端承型樁端端 承承 樁樁摩擦端承樁摩擦端承樁基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 傳力方式傳力方式n 樁側(cè)及樁端土層不同樁側(cè)及樁端土層不同n 沉降量大?。阂话隳Σ列蜆冻两递^大，而端承型樁沉降量大小：一般摩擦型樁沉降較大，而端承型樁 沉降較小。沉降較小。n 群樁效應(yīng)：一般摩擦型樁群樁效應(yīng)大，端承型樁群群樁效應(yīng)：一般摩擦型樁群樁效應(yīng)大，端承型樁群樁效應(yīng)小。樁效應(yīng)小?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)分為分為預(yù)制樁預(yù)制樁和和灌注樁灌注樁兩類。兩類。預(yù)制樁預(yù)制樁在工廠或施工現(xiàn)場制成的

4、各種形式的在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種形式的樁，用沉樁設(shè)備通過樁，用沉樁設(shè)備通過錘擊、振動(dòng)、靜壓錘擊、振動(dòng)、靜壓或旋入將或旋入將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。入土中。灌注樁灌注樁在施工現(xiàn)場的樁位上用機(jī)械或人工成在施工現(xiàn)場的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為不同分為挖孔、鉆孔、沖孔挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和灌注樁，沉管灌注樁和爆擴(kuò)樁等。爆擴(kuò)樁等。 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n混凝土預(yù)制樁混凝土預(yù)制樁 要求：要求：截面邊長截面邊長300 500mm，分節(jié)長

5、度，分節(jié)長度12m。預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力 管樁外徑管樁外徑300 600mm，每節(jié)長，每節(jié)長5 13m； 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：承載力高，耐久性好，質(zhì)量較易保證。承載力高，耐久性好，質(zhì)量較易保證。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：自重大，打樁難，樁長難統(tǒng)一，工藝復(fù)雜。自重大，打樁難，樁長難統(tǒng)一，工藝復(fù)雜。n剛樁剛樁 要求：要求：直徑直徑250 1200mm，批量生產(chǎn)。，批量生產(chǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：穿透性強(qiáng)，承載能力高，應(yīng)用方便。穿透性強(qiáng)，承載能力高，應(yīng)用方便。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：成本高，易銹蝕。成本高，易銹蝕。n木樁木樁 要求：要求：樁徑樁徑160 260mm，樁長，樁長4 6m。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：制作運(yùn)輸方便，打樁設(shè)備簡單。制作運(yùn)輸方便，打

6、樁設(shè)備簡單。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：承載力低，僅在一些加固工程與臨時(shí)工程中采用承載力低，僅在一些加固工程與臨時(shí)工程中采用?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 分類分類 沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁。沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁。n 原理原理 是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠灌注混凝土而成。灌注混凝土而成。n 特點(diǎn)特點(diǎn) 能適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠能適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。n 施工的關(guān)鍵問題施工的關(guān)鍵問題 樁身的成型和混凝土質(zhì)量。樁身的成型和混凝土質(zhì)量?；?/p>

7、礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)按樁的設(shè)置效應(yīng)分類按樁的設(shè)置效應(yīng)分類n非擠土樁非擠土樁 這類在成樁過程中基本對樁相鄰?fù)吝@類在成樁過程中基本對樁相鄰?fù)敛划a(chǎn)生擠土效應(yīng)不產(chǎn)生擠土效應(yīng)的樁的樁, ,如鉆（沖或挖）孔灌注樁及先鉆孔后再打入的如鉆（沖或挖）孔灌注樁及先鉆孔后再打入的預(yù)制樁；預(yù)制樁；n部分?jǐn)D土樁部分?jǐn)D土樁 對樁周土體對樁周土體稍有排擠作用稍有排擠作用，但土的強(qiáng)度和變形性質(zhì)，但土的強(qiáng)度和變形性質(zhì)變化不大。包括沖擊成孔灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制變化不大。包括沖擊成孔灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁等。樁等。n擠土樁擠土樁 設(shè)置過程中使土的結(jié)構(gòu)設(shè)置過程中使土的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?cái)_動(dòng)破壞嚴(yán)重?cái)_動(dòng)破壞，對土的強(qiáng)對土的強(qiáng)度和變形性質(zhì)影響

8、較大。實(shí)心的預(yù)制樁、下端封閉的度和變形性質(zhì)影響較大。實(shí)心的預(yù)制樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁等。管樁、木樁以及沉管灌注樁等?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n按樁徑分：按樁徑分：小樁小樁、中等直徑樁、大直徑樁、中等直徑樁、大直徑樁n按功能分：按功能分：受壓樁、橫向受荷樁、錨樁、抗拔樁、受壓樁、橫向受荷樁、錨樁、抗拔樁、護(hù)坡樁護(hù)坡樁n按樁身截面形狀分：按樁身截面形狀分：圓樁、方樁、多邊形樁、異形圓樁、方樁、多邊形樁、異形樁樁n按承臺(tái)位置：按承臺(tái)位置：高承臺(tái)樁基、低承臺(tái)樁基。高承臺(tái)樁基、低承臺(tái)樁基?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.2 4.2 樁基礎(chǔ)的施工樁基礎(chǔ)的施工4.2.1 4.2.1 預(yù)制樁的施工預(yù)制樁的施工

9、圖圖4.4 4.4 吊點(diǎn)位置及樁身彎距圖吊點(diǎn)位置及樁身彎距圖a a）兩吊點(diǎn)；）兩吊點(diǎn)；b b）單吊點(diǎn)）單吊點(diǎn)20.0214ABABMMMql20.0429CCDMMql基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n錘擊錘擊n振動(dòng)下沉振動(dòng)下沉n靜壓靜壓4.2.1 4.2.1 預(yù)制樁的施工預(yù)制樁的施工基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)打入第一節(jié)樁體打入第一節(jié)樁體電焊接樁電焊接樁打入末節(jié)樁體打入末節(jié)樁體n 插插：FlashFlash動(dòng)畫動(dòng)畫基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)沉樁深度控制沉樁深度控制以以最后貫入度最后貫入度（指沉至某標(biāo)高時(shí)，每次錘擊的沉入（指沉至某標(biāo)高時(shí)，每次錘擊的沉入量量 ）和）和樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高兩方面控制。兩方面控制。要求最后兩陣

10、的平均貫入度為要求最后兩陣的平均貫入度為10-50mm/陣。陣。錘擊法：常以錘擊法：常以10次錘擊為一陣。次錘擊為一陣。振動(dòng)法：以振動(dòng)法：以1min為一陣。為一陣?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)沉管灌注樁：沉管灌注樁：利用錘擊或振動(dòng)等方法沉管成孔，然利用錘擊或振動(dòng)等方法沉管成孔，然后澆灌混凝土拔出套筒。可避免流砂、坍孔及后澆灌混凝土拔出套筒?？杀苊饬魃?、坍孔及排渣等弊病。排渣等弊病。錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁內(nèi)擊式沉管灌注樁內(nèi)擊式沉管灌注樁4.2.2 4.2.2 灌注樁的施工灌注樁的施工基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)沉管灌注樁沉管灌注樁 ( e )( f )( d )( c )( b )

11、( a )圖圖4.54.5 沉管灌注樁的施工程序示意沉管灌注樁的施工程序示意（a a）打樁機(jī)就位；（）打樁機(jī)就位；（b b） 沉管；（沉管；（c c） 澆灌混凝土；（澆灌混凝土；（d d） 邊拔管，邊拔管，邊振動(dòng)；（邊振動(dòng)；（e e） 安放鋼筋籠，繼續(xù)澆灌混凝土；（安放鋼筋籠，繼續(xù)澆灌混凝土；（f f） 成型成型基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)：設(shè)備簡單、打樁進(jìn)度快、成本低設(shè)備簡單、打樁進(jìn)度快、成本低。在土層軟、硬交界處或軟弱土層處易發(fā)生在土層軟、硬交界處或軟弱土層處易發(fā)生 縮頸、斷樁現(xiàn)象?？s頸、斷樁現(xiàn)象。n 復(fù)打復(fù)打澆灌混凝土并拔管后，立即在原位再次澆灌混凝土并拔管后，立即在原位再次沉管及澆灌混凝土；沉管

12、及澆灌混凝土；n 反插法反插法灌滿混凝土后，先振動(dòng)再拔管，一般灌滿混凝土后，先振動(dòng)再拔管，一般拔拔0.51.0m，再反插，再反插0.30.5m。 分單打、復(fù)打、反插三種施工方法。分單打、復(fù)打、反插三種施工方法?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n原理原理 用鉆機(jī)（如螺旋鉆、振動(dòng)鉆、沖抓錐鉆等）鉆土成用鉆機(jī)（如螺旋鉆、振動(dòng)鉆、沖抓錐鉆等）鉆土成孔（需泥漿護(hù)壁），然后清除孔底殘?jiān)?，安放鋼筋籠，孔（需泥漿護(hù)壁），然后清除孔底殘?jiān)?，安放鋼筋籠，澆灌混凝土。澆灌混凝土。n施工方法施工方法 有正循環(huán)、反循環(huán)施工法。有正循環(huán)、反循環(huán)施工法。n優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：入土深，能進(jìn)入巖層，剛度大，承載力高，優(yōu)點(diǎn)：入土深，能進(jìn)入巖層

13、，剛度大，承載力高，樁身變形小，并可方便地進(jìn)行水下施工。樁身變形小，并可方便地進(jìn)行水下施工。 缺點(diǎn)：要求有專門的設(shè)備（鉆機(jī)），清孔較難徹底。缺點(diǎn)：要求有專門的設(shè)備（鉆機(jī)），清孔較難徹底。 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒的作用護(hù)筒的作用1 1）固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向；）固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向；2 2）保護(hù)孔口，防止孔內(nèi)土層坍塌）保護(hù)孔口，防止孔內(nèi)土層坍塌3 3）隔水，穩(wěn)固孔壁。）隔水，穩(wěn)固孔壁?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)泥漿制備與運(yùn)輸泥漿制備與運(yùn)輸：膨脹土或高塑性粘土現(xiàn)場加水?dāng)嚢?，比重膨脹土或高塑性粘土現(xiàn)場加水?dāng)嚢?，比?.11.15，粘度為，粘度為1025s，含砂率小于，

14、含砂率小于6，膠體率大于，膠體率大于95。a)產(chǎn)生懸浮液壓力，防止坍孔；產(chǎn)生懸浮液壓力，防止坍孔；b)在孔壁形成一層膠泥，護(hù)壁，并切斷孔內(nèi)外水位，穩(wěn)定孔在孔壁形成一層膠泥，護(hù)壁，并切斷孔內(nèi)外水位，穩(wěn)定孔內(nèi)水位；內(nèi)水位；c)具有浮渣作具有浮渣作用。用?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)圖圖 4.6 4.6 沖擊鉆機(jī)示意圖沖擊鉆機(jī)示意圖1 1滑輪；滑輪；2 2主桿；主桿；3 3拉索；拉索；4 4斜斜撐；撐；5 5卷揚(yáng)機(jī)；卷揚(yáng)機(jī)；6 6墊木；墊木；7 7鉆頭鉆頭n 旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)n 沖擊鉆進(jìn)沖擊鉆進(jìn)n 沖抓鉆進(jìn)沖抓鉆進(jìn)基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)圖圖4.84.8反循環(huán)泥漿循環(huán)成孔工藝反循環(huán)泥漿循環(huán)成孔工藝1 1鉆頭；鉆頭；

15、2 2泥漿循環(huán)方向；泥漿循環(huán)方向；3 3沉淀池；沉淀池；4 4泥漿池；泥漿池；5 5泥漿泵；泥漿泵；6 6砂石泵；砂石泵；7 7水龍水龍頭；頭；8 8鉆桿；鉆桿；9 9鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)方法 1 1鉆頭；鉆頭；2 2泥漿循環(huán)方向；泥漿循環(huán)方向；3 3沉淀池；沉淀池；4 4泥漿池；泥漿池；5 5泥漿泵；泥漿泵；6 6砂石泵；砂石泵；7 7水龍水龍頭；頭；8 8鉆桿；鉆桿；9 9鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)清孔清孔目的目的除去孔底沉渣，保證孔底砼質(zhì)量及樁的承載力除去孔底沉渣，保證孔底砼質(zhì)量及樁的承載力。方法方法n 抽漿清孔：抽漿清孔：用空氣吸泥機(jī)吸出含鉛渣的泥漿。用

16、空氣吸泥機(jī)吸出含鉛渣的泥漿。n 換漿清孔：換漿清孔：正、反循環(huán)在鉆孔完成后不停鉆、不進(jìn)尺。正、反循環(huán)在鉆孔完成后不停鉆、不進(jìn)尺。n 掏渣清：掏渣清：孔用掏渣筒掏清孔內(nèi)粗粒鉛渣?？子锰驮蔡颓蹇變?nèi)粗粒鉛渣。 繼續(xù)循環(huán)換漿清渣。繼續(xù)循環(huán)換漿清渣。 要求：要求：孔底孔底0.5m內(nèi)；內(nèi)；1.25；含砂率；含砂率8；粘度；粘度28s?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n將導(dǎo)管居中插入，將導(dǎo)管居中插入，上接漏斗，設(shè)隔水上接漏斗，設(shè)隔水栓；栓；n放開隔水栓使混凝放開隔水栓使混凝土向孔底猛落，將土向孔底猛落，將水?dāng)D出，并使導(dǎo)管水?dāng)D出，并使導(dǎo)管始終埋在混凝土內(nèi)，始終埋在混凝土內(nèi)，此后連續(xù)灌注混凝此后連續(xù)灌注混凝土；土；n不斷提

17、升導(dǎo)管，直不斷提升導(dǎo)管，直至灌注完畢。至灌注完畢。水下混凝土灌注水下混凝土灌注直升導(dǎo)管法直升導(dǎo)管法基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n混凝土攪拌必須均勻；防止混凝土攪拌必須均勻；防止卡管卡管事故；事故；n必須連續(xù)作業(yè)，避免中斷灌注，并防止混凝土必須連續(xù)作業(yè)，避免中斷灌注，并防止混凝土上升頂起鋼筋籠；上升頂起鋼筋籠；n隨時(shí)記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長度，隨時(shí)記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長度，防止導(dǎo)管提升過猛，形成防止導(dǎo)管提升過猛，形成斷樁斷樁；n樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值愈加一定高度，以確?；鞓俄敇?biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值愈加一定高度，以確?；炷临|(zhì)量。一般取凝土質(zhì)量。一般取0.5m。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)基

18、本要求基本要求 內(nèi)徑內(nèi)徑800mm，開挖直徑，開挖直徑1000mm，護(hù)壁厚，護(hù)壁厚100mm分分節(jié)支護(hù)，每節(jié)高節(jié)支護(hù)，每節(jié)高5001000mm樁長小于樁長小于40m。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：符合國情，經(jīng)濟(jì)，設(shè)備簡單，噪音小，場區(qū)內(nèi)各符合國情，經(jīng)濟(jì)，設(shè)備簡單，噪音小，場區(qū)內(nèi)各樁可同時(shí)施工，可直接憑肉眼觀察地層情況，孔底易清除樁可同時(shí)施工，可直接憑肉眼觀察地層情況，孔底易清除干凈，且樁徑大、適應(yīng)性強(qiáng)。干凈，且樁徑大、適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害氣體、觸電和可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害氣體、觸電和地面掉重物等危險(xiǎn)而造成傷亡事故。地面掉重物等危險(xiǎn)而造成傷亡事故。原理原理采

19、用人工或機(jī)械挖掘成孔，逐段邊開挖邊支護(hù)，達(dá)所需深度后采用人工或機(jī)械挖掘成孔，逐段邊開挖邊支護(hù)，達(dá)所需深度后再進(jìn)行擴(kuò)孔，利用鉆（沖）孔機(jī)具鉆土成孔，然后清除孔底殘?jiān)龠M(jìn)行擴(kuò)孔，利用鉆（沖）孔機(jī)具鉆土成孔，然后清除孔底殘?jiān)惭b鋼筋籠，澆灌混凝土。渣，安裝鋼筋籠，澆灌混凝土。4-2-3 4-2-3 人工挖孔樁人工挖孔樁基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)柱插筋插筋 箍筋8200 加勁筋162000扶壁200_ 主筋222220002600600 600140016001230021000圖圖4.10 4.10 人工挖孔樁示例人工挖孔樁示例基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)人工挖孔樁人工挖孔樁基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.2.5 4.2.5

20、樁基的質(zhì)量檢測樁基的質(zhì)量檢測可能存在的質(zhì)量問題可能存在的質(zhì)量問題n 預(yù)制樁：預(yù)制樁：樁位偏差、樁身裂縫過大、斷樁等樁位偏差、樁身裂縫過大、斷樁等 n 灌注樁：灌注樁：縮頸、夾泥、斷樁、沉渣過厚等?？s頸、夾泥、斷樁、沉渣過厚等。質(zhì)量檢測質(zhì)量檢測n 開挖檢查：開挖檢查：只限于對所暴露的樁身進(jìn)行觀察檢查。只限于對所暴露的樁身進(jìn)行觀察檢查。n 抽芯檢查：抽芯檢查：在灌注樁樁身內(nèi)鉆孔，取混凝土芯樣進(jìn)在灌注樁樁身內(nèi)鉆孔，取混凝土芯樣進(jìn)行觀察，看它的連續(xù)性。行觀察，看它的連續(xù)性。n 反射波法：反射波法：測砼的連續(xù)性，是否存在孔洞、斷樁等。測砼的連續(xù)性，是否存在孔洞、斷樁等。n 動(dòng)測法：動(dòng)測法：高應(yīng)變測樁承載

21、力，低應(yīng)變只能測砼質(zhì)量。高應(yīng)變測樁承載力，低應(yīng)變只能測砼質(zhì)量?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.2.6 4.2.6 樁基設(shè)計(jì)原則樁基設(shè)計(jì)原則GB50007-2002：基于基于正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)的的概率設(shè)計(jì)原則概率設(shè)計(jì)原則JGJ94-94：采用以概率理論為基礎(chǔ)的采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法狀態(tài)設(shè)計(jì)法，并按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式計(jì)，并按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式計(jì)算，考慮樁基的兩種極限狀態(tài)，即承載能算，考慮樁基的兩種極限狀態(tài)，即承載能力、正常使用。并根據(jù)樁基損壞所造成的力、正常使用。并根據(jù)樁基損壞所造成的后果的嚴(yán)重性分為后果的嚴(yán)重性分為3個(gè)個(gè)等級(jí)?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 樁基的豎向承載力（抗壓和抗拔

22、）、水平承載力樁基的豎向承載力（抗壓和抗拔）、水平承載力計(jì)算計(jì)算 樁端平面以下的軟弱下臥層驗(yàn)算樁端平面以下的軟弱下臥層驗(yàn)算 樁基抗震承載力計(jì)算樁基抗震承載力計(jì)算 承載及樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算（承載及樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算（包括預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊過程中包括預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊過程中的強(qiáng)度驗(yàn)算、樁身屈曲穩(wěn)定計(jì)算的強(qiáng)度驗(yàn)算、樁身屈曲穩(wěn)定計(jì)算）所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 樁基尚應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算樁基尚應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算 樁端持力層為軟弱土的一、二級(jí)建筑物（豎向沉降）樁端持力層為軟弱土的一、二級(jí)建筑物（豎向沉降） 樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層的一級(jí)建樁端持力層為粘性土、粉土或存在

23、軟弱下臥層的一級(jí)建 筑樁基（豎向沉降）筑樁基（豎向沉降） 承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級(jí)建筑樁承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級(jí)建筑樁 基（水平變位）基（水平變位）基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.3 4.3 單樁承載力單樁承載力n機(jī)理機(jī)理：荷載荷載樁壓縮樁壓縮側(cè)摩阻消耗荷載側(cè)摩阻消耗荷載樁底阻樁底阻力。力。n土對樁的支撐力土對樁的支撐力 ：樁側(cè)摩阻力和樁底阻力：何種樁側(cè)摩阻力和樁底阻力：何種為主，與樁身壓縮量有關(guān)。為主，與樁身壓縮量有關(guān)。n樁的樁的荷載傳遞過程荷載傳遞過程實(shí)質(zhì)上就是實(shí)質(zhì)上就是樁側(cè)摩阻力與樁端樁側(cè)摩阻力與樁端阻力逐步發(fā)揮的過程。阻力逐步發(fā)揮的過程。4.3.1 4.3.1

24、 樁的荷載傳遞過程樁的荷載傳遞過程基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 樁側(cè)阻力先于樁端阻力發(fā)揮，發(fā)樁側(cè)阻力先于樁端阻力發(fā)揮，發(fā)揮程度與樁土相對位移相關(guān)；揮程度與樁土相對位移相關(guān)；側(cè)阻充分發(fā)揮樁土相對位移值：側(cè)阻充分發(fā)揮樁土相對位移值： 粘性土：粘性土：46mm； 砂土：砂土： 610mm；端阻充分發(fā)揮樁底極限位移值：端阻充分發(fā)揮樁底極限位移值： 砂類土砂類土: (0.080.1) d； 粘性土粘性土 0.25d，硬粘土，硬粘土 0.1d。樁側(cè)阻與樁端阻存在深度效應(yīng)。樁側(cè)阻與樁端阻存在深度效應(yīng)。( a )中密土層( b )巖層軟弱土層QQ4.3.1 4.3.1 樁的荷載傳遞過程樁的荷載傳遞過程 圖圖4.114.

25、11a.a.摩擦樁；摩擦樁； b. b. 端承樁端承樁基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)樁側(cè)摩阻力影響因素樁側(cè)摩阻力影響因素n 土的性質(zhì)：土的性質(zhì)：如抗剪強(qiáng)度（如抗剪強(qiáng)度（c, j j） 決定摩阻力的可能決定摩阻力的可能最大值最大值n樁土相對位移樁土相對位移 決定摩阻力的發(fā)揮程度決定摩阻力的發(fā)揮程度n時(shí)間因素：時(shí)間因素：土的固結(jié)隨土的固結(jié)隨t增加向下部轉(zhuǎn)移。增加向下部轉(zhuǎn)移。 決定摩阻決定摩阻力發(fā)揮的時(shí)間力發(fā)揮的時(shí)間n樁的剛度：樁的剛度：影響樁周應(yīng)力的分布。影響樁周應(yīng)力的分布。n土中的應(yīng)力狀態(tài)：土中的應(yīng)力狀態(tài)：主要指側(cè)向壓力主要指側(cè)向壓力n施工方法：施工方法：a)擠土樁；擠土樁；b)非擠土樁。非擠土樁?；A(chǔ)工程

26、05樁基礎(chǔ)sZQoQsoZQosQs壓曲oQsZsooQ圖圖4.124.12壓曲破壞壓曲破壞圖圖4.134.13整體剪切破壞整體剪切破壞圖圖4.144.14刺入破壞刺入破壞壓曲破壞：壓曲破壞：沉降量很小，樁端阻為主，樁材控制承載力，沉降量很小，樁端阻為主，樁材控制承載力，穿越軟弱土層的小直徑樁和嵌巖樁屬于此類；穿越軟弱土層的小直徑樁和嵌巖樁屬于此類；整體剪切：整體剪切：沉降量較大，樁端阻為主，樁端樁側(cè)土控制沉降量較大，樁端阻為主，樁端樁側(cè)土控制承載力，打入式短樁、鉆孔短承載力，打入式短樁、鉆孔短 樁屬于此類；樁屬于此類；刺入破壞：刺入破壞：沉降量大，樁側(cè)阻為主，樁頂容許沉降控制沉降量大，樁側(cè)阻

27、為主，樁頂容許沉降控制承載力，一般情況下的鉆孔灌注樁屬于此類。承載力，一般情況下的鉆孔灌注樁屬于此類。 4.3.2 4.3.2 單樁的破壞模式單樁的破壞模式基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)：當(dāng)樁周土相對于樁身下沉?xí)r產(chǎn)生的摩阻力為負(fù)摩阻力。當(dāng)樁周土相對于樁身下沉?xí)r產(chǎn)生的摩阻力為負(fù)摩阻力。 4.3.3 4.3.3 樁側(cè)負(fù)摩阻力樁側(cè)負(fù)摩阻力正摩擦負(fù)摩擦圖圖4.15 4.15 摩阻力示意圖摩阻力示意圖基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 樁側(cè)大范圍降低地下水，樁側(cè)大范圍降低地下水，如大面積抽水，基坑降水等如大面積抽水，基坑降水等 樁側(cè)地面大面積堆載；樁側(cè)地面大面積堆載； 樁身穿越較厚松散填土、樁身穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠

28、固結(jié)土自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土層進(jìn)入相對較硬土層；層進(jìn)入相對較硬土層； 凍土區(qū)升溫引起樁側(cè)土沉凍土區(qū)升溫引起樁側(cè)土沉陷。陷。產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件件填土圖圖4.4.6 6 住宅樓建于有新填土的住宅樓建于有新填土的斜坡上斜坡上 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)中性點(diǎn)中性點(diǎn) 定義：定義：樁土相對位移為零處樁側(cè)摩阻力為零處。樁土相對位移為零處樁側(cè)摩阻力為零處。 在某深度處樁周土與樁截面沉降相等；在某深度處樁周土與樁截面沉降相等； 或兩者無相對位移發(fā)生；或兩者無相對位移發(fā)生； 或其摩阻力為零?；蚱淠ψ枇榱?。 在中性點(diǎn)處樁身軸力達(dá)到最大值。在中性點(diǎn)處樁身軸力達(dá)到最大值。 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n中性點(diǎn)位置還

29、與時(shí)間因素、環(huán)境因素、地質(zhì)條件等有關(guān)，中性點(diǎn)位置還與時(shí)間因素、環(huán)境因素、地質(zhì)條件等有關(guān)，精確計(jì)算有困難，目前采用經(jīng)驗(yàn)估算法精確計(jì)算有困難，目前采用經(jīng)驗(yàn)估算法：（：（0.51.0l0）nl0樁周變形土層下限深度，即軟弱壓縮層厚度。樁周變形土層下限深度，即軟弱壓縮層厚度。 樁側(cè)土下沉曲線樁下沉曲線樁底下沉摩阻力分布曲線中性點(diǎn)位置的確定中性點(diǎn)位置的確定中性點(diǎn)的位置取決于中性點(diǎn)的位置取決于樁樁土間的相對位移土間的相對位移：當(dāng)樁側(cè)壓縮變形大，樁當(dāng)樁側(cè)壓縮變形大，樁地下土層堅(jiān)硬，抗下沉量地下土層堅(jiān)硬，抗下沉量小，小，下移；下移；反之，中性點(diǎn)位置上移。反之，中性點(diǎn)位置上移。圖圖4.17 4.17 單樁在產(chǎn)生

30、負(fù)摩阻力單樁在產(chǎn)生負(fù)摩阻力時(shí)的荷載傳遞時(shí)的荷載傳遞基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n涂層法；涂層法；n塑料薄膜隔離層法；塑料薄膜隔離層法；n樁土之間灌注斑脫土漿法；樁土之間灌注斑脫土漿法；n插入變徑預(yù)制樁法插入變徑預(yù)制樁法鉆孔樁；鉆孔樁；n群樁：設(shè)內(nèi)外圍保護(hù)樁法群樁：設(shè)內(nèi)外圍保護(hù)樁法減小負(fù)摩阻力的措施減小負(fù)摩阻力的措施基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 按樁材強(qiáng)度確定按樁材強(qiáng)度確定n 按靜載試驗(yàn)確定按靜載試驗(yàn)確定n 按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定n 按靜力觸探法確定按靜力觸探法確定n 按經(jīng)驗(yàn)公式確定按經(jīng)驗(yàn)公式確定 國標(biāo)國標(biāo)： 路橋路橋：n 按動(dòng)力試樁法確定按動(dòng)力試樁法確定00221 (3)2i iPUlmK

31、hapapsia iRq Auq l4.3.4 4.3.4 單樁承載力確定單樁承載力確定基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)工民建專業(yè)工民建專業(yè)路橋?qū)I(yè)路橋?qū)I(yè)按樁材強(qiáng)度確定按樁材強(qiáng)度確定 0.90()cdsdsPfAfAj)(gypccAfAfRjfcd 砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fsd-縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；A樁身截面積，當(dāng)縱向筋的配筋率大于樁身截面積，當(dāng)縱向筋的配筋率大于3%時(shí)，時(shí)， A應(yīng)改為應(yīng)改為An=A-As；As全部縱向鋼筋的截面積；全部縱向鋼筋的截面積； 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)ppkisikppkskukAqlquQQQ按經(jīng)驗(yàn)公式確定按經(jīng)驗(yàn)公式確定 ppk

32、psisiksippkskukAqlquQQQprcprrcrpisiksipukAfhfulquQ一般預(yù)制樁與一般預(yù)制樁與中小直徑灌注樁中小直徑灌注樁大直徑樁大直徑樁嵌巖樁嵌巖樁800mm為界為界 工民建專業(yè)工民建專業(yè)基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)路橋?qū)I(yè)路橋?qū)I(yè)摩擦樁摩擦樁n 打入樁打入樁21RiiiAlUP li承臺(tái)底面或局部（最大）沖刷線以下各土層的厚度；承臺(tái)底面或局部（最大）沖刷線以下各土層的厚度；i與與li對應(yīng)的樁側(cè)各土層的單位面積極限摩阻力；對應(yīng)的樁側(cè)各土層的單位面積極限摩阻力； A樁底面積；樁底面積； R樁底處土的極限承載力；樁底處土的極限承載力； i、振動(dòng)下沉對樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的影響

33、系數(shù)。振動(dòng)下沉對樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的影響系數(shù)。按經(jīng)驗(yàn)公式確定按經(jīng)驗(yàn)公式確定基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁 u樁周長，樁周長， (旋轉(zhuǎn)鉆增大旋轉(zhuǎn)鉆增大35cm；沖擊鉆增大；沖擊鉆增大510cm；沖抓鉆增大；沖抓鉆增大1020cm)；考慮基樁長徑比的修正系數(shù)；考慮基樁長徑比的修正系數(shù)； 清底系數(shù)；清底系數(shù)； 樁端處土的容許承載力；樁端處土的容許承載力；h樁底埋深，有沖刷時(shí)從一般沖刷線算起，取值應(yīng)樁底埋深，有沖刷時(shí)從一般沖刷線算起，取值應(yīng)40m；A按按設(shè)計(jì)直徑設(shè)計(jì)直徑計(jì)算。計(jì)算。 )3(212200hKAmluPiiUdddd成成鉆，0m00m基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)柱樁：柱樁：c1,c2視清孔

34、情況、巖石破碎程度等因素而定的系數(shù)；視清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的系數(shù)；U樁身嵌入基巖部分的截面周長，對于鉆孔樁和管柱按樁身嵌入基巖部分的截面周長，對于鉆孔樁和管柱按設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)直徑直徑采用；采用；Ra天然濕度巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度天然濕度巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度(試件高徑比相等，直徑試件高徑比相等，直徑710cm)。arRUhcAcP)(21路橋?qū)I(yè)路橋?qū)I(yè)按經(jīng)驗(yàn)公式確定按經(jīng)驗(yàn)公式確定 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)由豎向抗壓靜載試驗(yàn)確定由豎向抗壓靜載試驗(yàn)確定是評(píng)價(jià)單樁承載力是評(píng)價(jià)單樁承載力最為直觀最為直觀和和可靠可靠的方法。的方法。 基本原則基本原則 樁數(shù)：樁數(shù)：不宜小于不宜小于總數(shù)總數(shù)1，不少于，不少于

35、3根；根； 對于預(yù)制樁，樁設(shè)置后開始載荷試驗(yàn)所需的對于預(yù)制樁，樁設(shè)置后開始載荷試驗(yàn)所需的間歇間歇時(shí)間：時(shí)間：對于對于砂類土砂類土不得少于不得少于10天天；粉土和粘性土粉土和粘性土不得少于不得少于15天天，飽和軟粘土飽和軟粘土不得少于不得少于25天天?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)試驗(yàn)裝置及方法試驗(yàn)裝置及方法n試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置：加荷系統(tǒng)：包括加力裝置和反力裝加荷系統(tǒng)：包括加力裝置和反力裝置、置、位移觀測系統(tǒng)位移觀測系統(tǒng)n測試方法：測試方法：分級(jí)（分級(jí)（1/51/8倍預(yù)估破壞荷載，終了倍預(yù)估破壞荷載，終了階段階段1/101/15）慢速維持荷載法。）慢速維持荷載法。加壓( a )試驗(yàn)樁沉降觀測點(diǎn)千斤頂 錨樁（四

36、根）主梁次梁試驗(yàn)樁( b )支墩千斤頂加壓沉降觀測點(diǎn)重物圖圖4.18 靜載實(shí)驗(yàn)裝置靜載實(shí)驗(yàn)裝置基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)直接堆載直接堆載錨樁反力梁法錨樁反力梁法錨樁：d=1.8m橫梁：1.7m2.7m基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n每級(jí)荷載大小每級(jí)荷載大小 分級(jí)（每級(jí)分級(jí)（每級(jí) 荷載為荷載為1/51/8倍預(yù)估破壞荷載，終了階倍預(yù)估破壞荷載，終了階段段1/101/15）。）。n測讀沉降時(shí)間測讀沉降時(shí)間 在每級(jí)荷載施加后第一個(gè)小時(shí)內(nèi)，按在每級(jí)荷載施加后第一個(gè)小時(shí)內(nèi)，按2、5、15、30、45、60min測讀一次，以后每隔測讀一次，以后每隔30min測讀一次，直測讀一次，直至沉降穩(wěn)定為止。至沉降穩(wěn)定為止。n穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定

37、標(biāo)準(zhǔn) 每級(jí)荷載下樁頂沉降量小于每級(jí)荷載下樁頂沉降量小于0.1mm/h，并連續(xù)出現(xiàn)兩，并連續(xù)出現(xiàn)兩次次。慢速維持荷載法慢速維持荷載法基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n某級(jí)荷載下，某級(jí)荷載下，樁頂沉降量樁頂沉降量為前一級(jí)荷載下沉降量的為前一級(jí)荷載下沉降量的5倍；n某級(jí)荷載下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載下沉降量的某級(jí)荷載下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載下沉降量的2倍倍，且經(jīng)且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；n 已達(dá)到錨樁已達(dá)到錨樁最大抗拔力最大抗拔力或壓重平臺(tái)的或壓重平臺(tái)的最大重量時(shí)最大重量時(shí)。終止條件終止條件n每級(jí)卸載為加載時(shí)的兩倍。每級(jí)卸載為加載時(shí)的兩倍。n卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持1h，

38、按第，按第15、30、60min測讀樁測讀樁頂沉降量；卸載至零后測讀樁頂殘余沉降量，維持頂沉降量；卸載至零后測讀樁頂殘余沉降量，維持3h，測讀時(shí)間為第測讀時(shí)間為第15、30min，以后每隔，以后每隔30min測讀一次。測讀一次。 卸載觀測卸載觀測基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)試驗(yàn)成果處理：試驗(yàn)成果處理：極限荷載確定極限荷載確定1）根據(jù)沉降隨荷載的變化特征）根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定確定對于陡降型對于陡降型Q-s曲線，可取曲線發(fā)生曲線，可取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)所對應(yīng)的荷載為明顯陡降的起始點(diǎn)所對應(yīng)的荷載為Qu 2）根據(jù)沉降量確定）根據(jù)沉降量確定Qu 對于緩變型對于緩變型Q-s曲線，可取曲線，可取s 40

39、60mm對應(yīng)的荷載值為對應(yīng)的荷載值為Qu。對于大直。對于大直徑樁可取徑樁可取s 0.030.06d（所對應(yīng)的荷（所對應(yīng)的荷載值（大樁徑取低值，小樁徑取高載值（大樁徑取低值，小樁徑取高值），對于細(xì)長樁（值），對于細(xì)長樁（l/d 80） 可取可取s 6080mm對應(yīng)的荷載。對應(yīng)的荷載。 3）沉降速率法）沉降速率法S-Lgt法法4) 取破壞荷載的前一級(jí)荷載取破壞荷載的前一級(jí)荷載Qu=1500kN樁頂下沉量s(mm204844402836322412Qu=780kN081612420樁頂荷載Q(10kN)40 60 80 100 120 140 160圖圖4.19 4.19 單樁單樁Q-sQ-s曲線曲

40、線基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n原理：原理：在樁頂施加動(dòng)荷載，使樁身產(chǎn)生加速度在樁頂施加動(dòng)荷載，使樁身產(chǎn)生加速度和土阻尼等效應(yīng)，通過設(shè)置于樁頂?shù)膫鞲衅髁亢屯磷枘岬刃?yīng)，通過設(shè)置于樁頂?shù)膫鞲衅髁繙y此動(dòng)力響應(yīng)信號(hào)，如位移、速度或加速度信測此動(dòng)力響應(yīng)信號(hào)，如位移、速度或加速度信號(hào)，據(jù)此分析確定樁身完整性或承載力。號(hào)，據(jù)此分析確定樁身完整性或承載力。n高應(yīng)變法：高應(yīng)變法：一般以重錘敲擊樁頂，使樁貫入，一般以重錘敲擊樁頂，使樁貫入，樁土間產(chǎn)生相對位移，從而分析對樁的外來抗樁土間產(chǎn)生相對位移，從而分析對樁的外來抗力，測定樁的承載力。力，測定樁的承載力。n低應(yīng)變法：低應(yīng)變法：施加的荷載遠(yuǎn)小于樁的使用荷載，施加的荷載遠(yuǎn)

41、小于樁的使用荷載，不足以使樁產(chǎn)生相對位移，而只通過應(yīng)力波的不足以使樁產(chǎn)生相對位移，而只通過應(yīng)力波的反射和傳播，檢測砼質(zhì)量。反射和傳播，檢測砼質(zhì)量。 按動(dòng)力試樁法確定按動(dòng)力試樁法確定 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)水平承載力水平承載力n 基本概念基本概念 n 計(jì)算公式計(jì)算公式0032zxxHMxABEIEI00zMMHMAM B基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)單樁水平靜載荷試驗(yàn)單樁水平靜載荷試驗(yàn)試驗(yàn)裝置：試驗(yàn)裝置：加荷系統(tǒng)：加荷系統(tǒng)：千斤頂、試樁千斤頂、試樁位移觀測系統(tǒng)：位移觀測系統(tǒng)：百分表百分表百分表墊塊500千斤頂球鉸百分表基準(zhǔn)樁基準(zhǔn)梁單樁水平承載力確定單樁水平承載力確定圖圖4.4.0 0 單樁水平靜載單樁水平靜載荷

42、實(shí)驗(yàn)裝置荷實(shí)驗(yàn)裝置基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n每級(jí)荷載大小每級(jí)荷載大小 約為預(yù)估水平極限承載力的（約為預(yù)估水平極限承載力的（1/10-1/15）。）。n讀數(shù)方法讀數(shù)方法 每級(jí)荷載施加后，恒載每級(jí)荷載施加后，恒載4min測讀樁頂水平位移，然測讀樁頂水平位移，然 后卸載至零，停后卸載至零，停2min測讀殘余水平位移，如此循環(huán)測讀殘余水平位移，如此循環(huán)5次，再施加下一級(jí)荷載。次，再施加下一級(jí)荷載。n終止加載條件終止加載條件 樁身折斷樁身折斷 樁頂水平位移超過樁頂水平位移超過3040mm 樁側(cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。樁側(cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。水平靜載荷試驗(yàn)方法水平靜載荷試驗(yàn)方法基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)水平極限承載

43、力的確定水平極限承載力的確定兩個(gè)特征點(diǎn)對應(yīng)的樁頂水平荷載稱為兩個(gè)特征點(diǎn)對應(yīng)的樁頂水平荷載稱為臨界荷載臨界荷載Hcr和和極限荷載極限荷載Hu圖圖4.21 4.21 單樁單樁H H0 0 x x0 0/ / H H0 0曲線曲線圖圖4.22 4.22 單樁單樁H H0 0g g曲線曲線基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.44.4基樁的內(nèi)力及位移計(jì)算基樁的內(nèi)力及位移計(jì)算z( a )n=0Q0M0 x( d )n=0.5( b )n=1( c )n=0Ztkhzkh=mzkh=cz1/2Zt我國多采用線彈性地基反力法。假設(shè)我國多采用線彈性地基反力法。假設(shè)x與樁的水平位移與樁的水平位移x成正比。成正比。關(guān)鍵在于如何假

44、定土體的抗力系數(shù)沿深度的關(guān)鍵在于如何假定土體的抗力系數(shù)沿深度的變化規(guī)律，可分為變化規(guī)律，可分為： (a)常數(shù)法；常數(shù)法；(b)k法；法；(c)m法；法；(d) c法法圖圖4.23 4.23 地基水平抗力稀疏的分布圖示地基水平抗力稀疏的分布圖示基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)簡化為平面受力，計(jì)算寬度：簡化為平面受力，計(jì)算寬度：f1f11 m1.50.51 mkddbkddn 計(jì)算樁身抗彎剛度計(jì)算樁身抗彎剛度EI時(shí)，對于鋼筋混凝土樁，可取時(shí)，對于鋼筋混凝土樁，可取EI 0.67EcIo，其中其中Ec為混凝土的彈性模量；為混凝土的彈性模量；Io為樁身換為樁身換算截面慣性矩。算截面慣性矩。n 如無試驗(yàn)資料時(shí)，地基水

45、平抗力系數(shù)的比例系數(shù)如無試驗(yàn)資料時(shí)，地基水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值值可參考表可參考表4.12選取。選取。 基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)微分方程的建立微分方程的建立zM+DMdzzzoq=b1q(x,z)Q+dQP(z)+dPP(z)Q-dxMx在基樁中取一微元體，通在基樁中取一微元體，通過平衡方程，可得到撓曲過平衡方程，可得到撓曲微分方程微分方程 ：采用冪級(jí)數(shù)求解采用冪級(jí)數(shù)求解：42042dd( )ddxxEINp zzz 00320020000 zxxzzMMzQQHMxABEIEIHMABEIEIHxAM BVH AM Bjjj位移轉(zhuǎn)角彎矩剪力圖圖4.24 4.24 微元體受力示意圖微元體受力示意圖

46、 相關(guān)系數(shù)查表可得。相關(guān)系數(shù)查表可得?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.5 4.5 群樁基礎(chǔ)的豎向分析群樁基礎(chǔ)的豎向分析及其驗(yàn)算及其驗(yàn)算 巖石巖石土圖圖4.25 4.25 群樁效應(yīng)群樁效應(yīng) 4.5.1 4.5.1 群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 端承樁型的荷載傳遞端承樁型的荷載傳遞樁底持力層剛硬，樁的貫入量小。樁底持力層剛硬，樁的貫入量小。群樁的承載力單樁群樁的承載力單樁承載力之和承載力之和，不必考慮群樁效應(yīng)。，不必考慮群樁效應(yīng)。 摩擦樁型的荷載傳遞摩擦樁型的荷載傳遞 樁頂上的作用荷載通過樁側(cè)阻傳遞到樁周土體。樁周摩樁頂上的作用荷載通過樁側(cè)阻傳遞到樁周土體。樁周摩阻力擴(kuò)散使樁底處的壓力分布范圍比樁身

47、截面大很多。阻力擴(kuò)散使樁底處的壓力分布范圍比樁身截面大很多。當(dāng)樁距小于某距離當(dāng)樁距小于某距離時(shí)（一般認(rèn)為時(shí)（一般認(rèn)為6d），樁底處應(yīng)力擴(kuò)散），樁底處應(yīng)力擴(kuò)散面積交叉重疊，與原來單樁端應(yīng)力疊加，使群樁樁底地面積交叉重疊，與原來單樁端應(yīng)力疊加，使群樁樁底地基受到的壓力比單樁時(shí)要大。于是基受到的壓力比單樁時(shí)要大。于是群樁承載力小于單樁群樁承載力小于單樁承載力之和。承載力之和。 4.5.2 4.5.2 群樁的荷載傳遞特性群樁的荷載傳遞特性基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁基礎(chǔ)計(jì)算群樁的工作特點(diǎn)群樁的工作特點(diǎn) 應(yīng)力迭加應(yīng)力迭加 群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)承臺(tái)下土對荷載的分擔(dān)作用承臺(tái)下土對荷載的分擔(dān)作用復(fù)合樁基復(fù)合

48、樁基: : 由樁和承臺(tái)底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基。由樁和承臺(tái)底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基。條條 件件: : 樁及樁間土整體下沉，保證承臺(tái)底不脫空。樁及樁間土整體下沉，保證承臺(tái)底不脫空。特特 性性: : 承臺(tái)底分擔(dān)荷載的作用隨樁群相對于地基土向下承臺(tái)底分擔(dān)荷載的作用隨樁群相對于地基土向下位移幅度的加大而增強(qiáng)，樁身彈性壓縮產(chǎn)生樁土相位移幅度的加大而增強(qiáng)，樁身彈性壓縮產(chǎn)生樁土相對位移也使承臺(tái)底反力增加。通常，臺(tái)底分擔(dān)荷載對位移也使承臺(tái)底反力增加。通常，臺(tái)底分擔(dān)荷載的比例可從百分之十幾直至百分之三十。的比例可從百分之十幾直至百分之三十。基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)群樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值群樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值n樁基

49、規(guī)樁基規(guī)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，考慮了土類別、樁距經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，考慮了土類別、樁距- -樁徑樁徑比、承臺(tái)寬比、承臺(tái)寬- -樁長比等因素，通過引進(jìn)側(cè)阻群樁效應(yīng)樁長比等因素，通過引進(jìn)側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)、端樁群樁效應(yīng)系數(shù)系數(shù)、端樁群樁效應(yīng)系數(shù) 、側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)、側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)系數(shù)等，從而建立系數(shù)等，從而建立群樁豎向承載力群樁豎向承載力與與單樁側(cè)阻、端阻單樁側(cè)阻、端阻之間之間的關(guān)系式：的關(guān)系式：n當(dāng)根據(jù)靜載荷試驗(yàn)確定基樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)當(dāng)根據(jù)靜載荷試驗(yàn)確定基樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力已同時(shí)綜合考慮樁側(cè)摩阻力和樁端阻力已同時(shí)綜合考慮，故基樁的豎故基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：向承載力設(shè)

50、計(jì)值為： cckcppkpssksQQQR/cckcspukspQQR/基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)n 豎向承載力驗(yàn)算豎向承載力驗(yàn)算n 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算軟弱下臥層承載力驗(yàn)算n 豎向抗拔承載力及負(fù)摩阻力驗(yàn)算豎向抗拔承載力及負(fù)摩阻力驗(yàn)算n 水平承載力驗(yàn)算水平承載力驗(yàn)算n 沉降驗(yàn)算沉降驗(yàn)算樁基礎(chǔ)驗(yàn)算內(nèi)容樁基礎(chǔ)驗(yàn)算內(nèi)容基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 和淺基礎(chǔ)一樣，樁基的設(shè)計(jì)也應(yīng)符合和淺基礎(chǔ)一樣，樁基的設(shè)計(jì)也應(yīng)符合安全、合安全、合理和經(jīng)濟(jì)理和經(jīng)濟(jì)的要求。的要求。4.6 4.6 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本原則基本原則n 對樁和承臺(tái)對樁和承臺(tái)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性；有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性；n 對地基（主要是樁端持力層）

51、對地基（主要是樁端持力層）有足夠的承載有足夠的承載力和不產(chǎn)生過量的變形。力和不產(chǎn)生過量的變形?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟 n 收集有關(guān)資料；收集有關(guān)資料；n 確定樁基持力層；確定樁基持力層；n 選擇樁材，確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造；選擇樁材，確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造；n 定單樁承載力設(shè)計(jì)值；定單樁承載力設(shè)計(jì)值；n 初擬樁的數(shù)量和平面布置；初擬樁的數(shù)量和平面布置；n 初擬承臺(tái)的輪廓尺寸及承臺(tái)底標(biāo)高；初擬承臺(tái)的輪廓尺寸及承臺(tái)底標(biāo)高；n 驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載；驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載；n 驗(yàn)算承臺(tái)尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；驗(yàn)算承臺(tái)尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；n 必要時(shí)驗(yàn)算樁基整體承載

52、力和沉降量，若樁端下有軟弱下臥必要時(shí)驗(yàn)算樁基整體承載力和沉降量，若樁端下有軟弱下臥層，驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力；層，驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力；n 單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺(tái)的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺(tái)的結(jié)構(gòu)及施工詳圖?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.6.1 4.6.1 收集設(shè)計(jì)資料收集設(shè)計(jì)資料n包括建筑類型（上部結(jié)構(gòu)型式、平面、使用上包括建筑類型（上部結(jié)構(gòu)型式、平面、使用上要求）、荷載及其性質(zhì)、工程地質(zhì)勘察資料、要求）、荷載及其性質(zhì)、工程地質(zhì)勘察資料、材料來源及施工技術(shù)設(shè)備、建筑場地條件（如材料來源及施工技術(shù)設(shè)備、建筑場地條件（如交通、周邊建筑物、管線設(shè)施）等情況，并盡交通、周邊建筑物、管線設(shè)施

53、）等情況，并盡量了解當(dāng)?shù)厥褂脴痘慕?jīng)驗(yàn)。量了解當(dāng)?shù)厥褂脴痘慕?jīng)驗(yàn)。n詳細(xì)勘察除滿足現(xiàn)行勘察規(guī)范有關(guān)要求外，勘詳細(xì)勘察除滿足現(xiàn)行勘察規(guī)范有關(guān)要求外，勘探間距和勘探深度還有要求。探間距和勘探深度還有要求?；A(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.6.2 4.6.2 樁型、樁長和截面樁型、樁長和截面尺寸選擇尺寸選擇n 樁型選擇樁型選擇（在了解各種在了解各種樁型優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上樁型優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上）n 樁長選擇：樁長選擇：主要取決于樁端主要取決于樁端持力層的選擇持力層的選擇。樁。樁端進(jìn)入持力層的深度據(jù)土類別而有所不同。端進(jìn)入持力層的深度據(jù)土類別而有所不同。n 截面尺寸截面尺寸n 承臺(tái)埋深：承臺(tái)埋深：從結(jié)構(gòu)要求和方便施工的角度來選

54、從結(jié)構(gòu)要求和方便施工的角度來選擇，平面尺寸根據(jù)樁數(shù)及構(gòu)造要求定擇，平面尺寸根據(jù)樁數(shù)及構(gòu)造要求定基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ)4.6.3 4.6.3 樁數(shù)及樁位布置樁數(shù)及樁位布置 (1) 1) 樁數(shù)樁數(shù) 初估樁數(shù)時(shí)，先不考慮群樁效應(yīng)，根據(jù)單樁豎初估樁數(shù)時(shí)，先不考慮群樁效應(yīng)，根據(jù)單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值向承載力設(shè)計(jì)值R R定定樁數(shù)樁數(shù)n n 。 軸心受壓時(shí)，可按下式估算：軸心受壓時(shí)，可按下式估算： 式中式中 F F作用在承臺(tái)上的豎向壓力設(shè)計(jì)作用在承臺(tái)上的豎向壓力設(shè)計(jì) 值；值； G G承臺(tái)及其上方填土的重力。承臺(tái)及其上方填土的重力。RGFn基礎(chǔ)工程05樁基礎(chǔ) 偏心受壓偏心受壓時(shí)，分為兩種情況：時(shí)，分為兩種情況： 若樁的布置使群樁橫截面的重心與荷載若樁的布置使群樁橫截面的重心與荷載合力作用點(diǎn)重合，樁數(shù)仍可按上式確定。合力作用點(diǎn)重合，樁數(shù)仍可按上式確定。 不能滿足，則應(yīng)增加不能滿足，則應(yīng)增加