樁基基礎知識

1、第一章 樁基基礎知識 1.1樁基礎簡介 建筑地基分為天然地基和人工地基。 天然地基：無須經(jīng)過處理可直接承受建筑物荷載的地基。 人工地基：需通過地基處理技術處理的地基。 人工地基分為：均質地基、多層地基復合地基樁基礎1.2 建筑樁基重要術語 樁基礎：巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺共同組成的基礎。分為低樁承臺樁基和高樁承臺樁基 單樁基礎：采用1根基樁以承受和傳遞上部結構荷載的獨立基礎 群樁基礎：由兩根以上基樁組成的樁基礎 基樁：樁基礎中的單樁 復合樁基：由樁和承臺下地基土共同承受荷載 的樁基 復合基樁：包含承臺底下的基樁 單樁豎向極限承載力：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

2、變形時所對應的最大荷載。 單樁豎向承載力特征值：正常使用極限狀態(tài)計算時采用的承載值。 群樁效應：群樁基礎受豎向荷載后，由于承臺、樁、土的相互作用使其樁側摩阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，承載力往往不等于各單樁承載力之和 負摩阻力：樁身周圍的土由于自重固結、自重濕陷、地面附加荷載等原因而產生大于樁身的沉降時，土對樁側表面所產生的向下摩阻力。 閉塞效應：開口管樁沉入過程中，樁端土一部分被擠向外圍，一部分涌入管內形成土塞1.3 樁的分類 1 按成樁方法對土層影響分類：擠土樁 部分擠土樁 非擠土樁 2 根據(jù)樁身材料分類：大直徑樁：樁徑大于等于800按樁的使用功能分類豎向抗壓樁摩擦樁

3、端承樁摩擦端承樁水平受荷樁抗拔樁復合受荷樁 中等直徑樁：樁徑在250800mm之間 小樁：樁徑小于等于250mm 4 根據(jù)樁身材料分類：混凝土樁 鋼樁 組合材料樁 5 根據(jù)成樁方法的分類 ： 打入樁 靜壓樁 就地灌注樁 就地灌注樁按成孔工藝分為：沉管灌注樁 鉆孔灌注樁 挖孔灌注樁 螺旋樁1.4 樁在荷載作用下的破壞模式 1 樁在荷載作用下的工作形式 2 樁的破壞模式： 第一種情況-摩擦樁：樁頂荷載由樁側阻力來承擔，而樁端土較軟，當樁頂荷載不斷增加，樁側土阻力全部發(fā)揮，當樁頂荷載超過樁側土阻力，樁側土出現(xiàn)刺入破壞，樁無法承受上部荷載的壓力。 第二種情況-端承樁：樁頂?shù)暮奢d大部分由樁側摩阻力承受，

4、小部分由樁尖的樁端阻力承受，這種土是抗剪強度均勻，樁出現(xiàn)刺入剪切破壞。 第三種情況-摩擦端承樁：樁穿過抗剪強度較低的地層后，樁頂?shù)暮奢d不斷增加，較小的樁側摩阻力發(fā)揮完后，樁端阻力充分發(fā)揮，出現(xiàn)整體剪切破壞。 第四種情況-端承樁：樁周圍土較軟時，樁尖端承在堅硬的基巖上或高強度的地層中，對樁身沒有約束力和側向抵抗力，樁的破壞是在經(jīng)受了彈性壓縮變形后出現(xiàn)縱向變形，有明顯的破壞特征。 第五種情況-上拔樁：由側摩阻力來抵抗，當上拉荷載抵消樁的側摩阻力后，樁側土進入塑性變形。1.5 基樁豎向承載力與沉降變形計算 1 建筑地基基礎設計等級 根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物

5、破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎設計分為三個等級：甲級 乙級 丙級 所有等級建筑均應滿足承載力要求，以下建筑物的樁基礎還應進行沉降計算： 設計等級為甲級的建筑物樁基礎 體型復雜、荷載不均勻或樁端以下存在較軟下臥層，地基基礎設計等級為乙級的建筑物樁基礎 摩擦型樁基礎 2 單樁承載力的計算 承載力設計要求 軸心豎向力作用下：Qk Ra 偏心豎向力作用下：Qikmax 1.2Ra 滿足承載力設計時樁身混凝土強度要求 樁軸心受壓時：Q ApFcc 4 單樁豎向承載力特征值的確定方法 地基基礎設計等級為甲級，乙級的建筑物，單樁承載力特征值應通過單樁豎向靜載試驗確定。在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總

6、樁數(shù)的1%,且不應少于3根，這就是常說的“設計試樁” 地基基礎設計等級為丙級的建筑物，一般采用精力觸探及標準貫入試驗參數(shù)確定 初步設計時單樁豎向承載力特征值用下式估算 Ra=q+Ap+uql 5 影響單樁豎向承載力的因素 樁側土的性質與土層分布：樁側土的強度與變形性質影響樁側阻力的發(fā)揮性狀和大小 樁端土層的性質：樁端持力層的類別與性質直接影響樁端阻力的大小和沉降量 樁的幾何性質：樁的直徑、長度及其比值是影響樁總側摩阻力與總端阻力的比值，樁端阻力的發(fā)揮程度和單樁承載力的主要因素之一 成樁效應：擠土樁、部分擠土樁、非擠土樁三大成樁工藝，影響到樁的承載力及其隨時間的變化 成樁樁身的質量1.6 樁基礎

7、質量檢驗與驗收 1 樁基礎施工前質量檢驗與驗收（1）滿足下列條件之一時，施工前應采用靜載試驗確定單樁豎向抗壓承載力特征值的樁基工程：建筑地基基礎設計等級為甲級、乙級的地質條件復雜、施工質量可靠性較差的本地區(qū)采用新樁型或新工藝的設計要求的（2）打入式預制樁有下列要求之一時，采用高應變法進行試打樁的打樁過程檢側：控制打樁過程中的樁身應力選擇沉樁設備和確定工藝參數(shù)選擇樁端持力層（3）進行樁端持力層的目的（4）設計試樁質量檢驗與驗收的內容及方法 3 施工階段質量檢驗與驗收 質量驗收目的 質量驗收內容 方法 4 成樁質量檢驗與驗收 （1）質量驗收內容與方法 成樁樁身完整性檢測，可采用高低應變動力檢測、鉆

8、芯取樣、埋管超聲等方法 成樁單樁承載力檢測，可采用高應變動力檢測，靜載荷試驗等方法 樁位偏差驗收 （2）質量驗收目的1.7 樁基礎常見質量事故分析 1 樁基礎事故的主要原因：工程勘察質量問題樁基礎設計質量問題樁基礎施工質量問題基樁檢測問題環(huán)境條件的影響 2 打入式預制樁主要質量事故分析：樁身本身的問題接樁質量的問題樁身垂直度的問題拒打造成的質量問題上浮吊腳造成的承載力不足問題捶打出現(xiàn)的樁身質量問題 3 鉆孔灌注樁的主要質量事故：鉆孔傾斜坍孔充盈系數(shù)過大樁身縮徑、夾泥、斷樁、離析 4 沉管灌注樁主要質量事故分析：縮徑、夾泥、離析斷樁吊腳樁 縮徑、夾泥、離析的原因：土的性狀原因拔管速度過快管內混凝土量少混凝土質量差，坍落度小樁間距過小，鄰近樁施工時擠壓也有可能造成縮徑采用反插發(fā)施工工藝時，反插深度太大，易把孔壁周圍的土體擠入樁身，形成夾泥 吊腳樁產生的原因： 預制樁尖質量差 樁身較長時，活瓣樁尖被周圍的土體包圍而打不開，拔管支一定高度后才打開