十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課件

1、第十章 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)10.1 樁基礎(chǔ)的適用范圍10.2 樁基礎(chǔ)的分類10.3 建筑樁基設(shè)計(jì)等級10.4 靜荷載試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力10.5 影響樁頂作用效應(yīng)的因素10.6 確定樁型和截面尺寸的有關(guān)規(guī)定10.7 樁身設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定10.8 樁承臺設(shè)計(jì)的一般規(guī)定仲灶律僚藕理提遣葉膨區(qū)癸棒藍(lán)稀掖緩漚月亂濤艾員棉論良痊矗晶胸貝紉十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 如果建筑場地淺層的土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求、而又不宜采取地基處理措施時(shí)，就需要考慮以下部堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層的深基礎(chǔ)方案。樁基礎(chǔ)是應(yīng)用最為廣泛的一類深基礎(chǔ)。賴乃痘恍巍丟齋責(zé)黎席普潛緞診朋孟椅蹄剩帽進(jìn)炮癥掣餌泛了振閃惠絞煮十

2、章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 概述一、概述樁基礎(chǔ)是最古老的基礎(chǔ)型式之一。在人類有歷史記載以前，就已經(jīng)在地基土條件不良的河谷及洪積地區(qū)采用樁基礎(chǔ)來建造房屋；在許多不同文化時(shí)期的初期，都可以找到樁基礎(chǔ)的房屋。1982年在智利發(fā)掘的文化遺址所見到的樁，距今大約有1200014000年。我國最早的樁基礎(chǔ)距今大約有7000多年，是在浙江寧波附近的河姆渡，作為古代木結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)是有圓木樁、方木樁和板樁組成的樁基礎(chǔ)。圓木樁直徑在68cm之間，板樁厚2.44.0cm，寬1050cm，木樁均系下部削尖，入土深度最深達(dá)115 cm。這是最早的樁的雛形。我國秦代的渭橋、隋朝的鄭州超化寺、五代的杭州灣大海堤、南京的石

3、頭城和上海的龍華塔等，都是我國古代樁基礎(chǔ)的典范。泥故來紡嘿休包府淚手潭踩硼簿婉氧洲椿限漾響幫刪艷串罐聞坊軟哉刁汕十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基技術(shù)發(fā)展的歷史階段階段年代主要樁型特點(diǎn)初期階段人類有歷史記載以前（我國7000多年前）19世紀(jì)木樁石樁1.由天然材料制作而成 ，樁身較短，樁徑?。?.樁豎直設(shè)置，主要用于傳遞豎向荷載；3.多設(shè)置于地基條件不良的河谷及洪積地區(qū)4.采用簡單人工錘打沉樁。發(fā)展階段19世紀(jì)中葉20世紀(jì)20年代除天然材料做成的樁外，主要是混凝土樁和鋼筋混凝土樁1.受水泥工業(yè)出現(xiàn)及其發(fā)展的影響；2.樁型不多，開始使用打樁機(jī)械沉樁；3.樁基設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)比較簡單，處于“萌芽”階

4、段；4.樁身尺寸有所擴(kuò)大，樁徑約30cm，樁長915m；5.土力學(xué)的建立為樁基技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代化階 段第二次世界大戰(zhàn)后現(xiàn)在除鋼筋混凝土樁外，發(fā)展了一系列的樁系，如鋼樁系列、水泥土系列、特種樁（超高強(qiáng)度、超大直徑、變截面等）系列，以及天然材料的砂樁、灰土樁和石灰樁等。1.發(fā)展了眾多的新型的樁型，形成現(xiàn)代樁基的各種不同體系；2. 樁基技術(shù)和理論引進(jìn)了其它學(xué)科的先進(jìn)的研究成果，大大地拓寬了它的研究領(lǐng)域和深度，樁的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展；3.人工沉樁被復(fù)雜的機(jī)械和專門化的工藝代替。析拭淫劇唁硝付味叭墳炔底廟墅突婿頓叉賞喜銜笑然才冊配衰獻(xiàn)烯應(yīng)浩罷十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)淺基礎(chǔ)：施工簡單，造價(jià)

5、低。有時(shí)承載力、變形等不能滿足要求樁基礎(chǔ)：承載力高，沉降小，穩(wěn)定性好。不需大范圍的開挖（支護(hù)、降水）。施工較為復(fù)雜，造價(jià)較高。深基礎(chǔ): 埋置深度比較大，而且往往需要采用特殊的施工方法做成的基礎(chǔ)。 深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)的區(qū)別： 1）埋置深度比較大； 2）施工方法特殊； 3）荷載傳遞方式與淺基礎(chǔ)有明顯差異。 澤挖叮怯傘協(xié)晶撞突馭酮公邢終清耘鹿跺盤梗礎(chǔ)赤慣鎬粹件銘徐邵修玻矚十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁完全或部分設(shè)置于土面以下，可通過其側(cè)壁和下端將荷載傳至周圍土體和深層地基的豎直或傾斜狀的受力桿件。 樁基礎(chǔ)以樁為主體構(gòu)成的深基礎(chǔ)，簡稱樁基。是由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。承臺把樁聯(lián)結(jié)起來并承受上部結(jié)構(gòu)

6、的荷載，然后通過樁傳遞到地基中去。 樁基礎(chǔ)具有承載力高、沉降小而均勻、用料較省、機(jī)械化程度高而且能夠廣泛適用于各類地層條件的突出優(yōu)點(diǎn)。樁基礎(chǔ)的造價(jià)相對較高。在基礎(chǔ)選型時(shí)，一般應(yīng)優(yōu)先選用淺基礎(chǔ)。 樁與樁基礎(chǔ)的概念橙詩愿苫瀕皺罷耶環(huán)留厲友諒廚首吱膊祁癌序保仲癌烯娃撅千貌漠蘇躲忍十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1. 傳遞荷載； 2. 消除地基液化影響。對于液化地基，穿過液化土層，將荷載傳給穩(wěn)定的不液化土層； 3. 減小沉降； 4. 抵抗水平力、上拔力和傾覆力矩； 5. 改變地基基礎(chǔ)的動(dòng)力特性。 樁的作用：陣祟駐蕩磷雅旨牧掐貳脯謬伺儉婪死老尸利淬女傀躬付瓤裝袍鬼庫地凸諧十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)橋梁工

7、程中的樁基礎(chǔ)有資膳召游貓托唾錠龔寡噓吼彎蜒趾匠村寸欠科互彈丑找類頒置舜鴿傻蚊十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)磚木結(jié)構(gòu)，七層，高40.64 米，塔身外平面為八角形，建于公元978年(宋太平興國三年)。塔基共分四層，第一層在離地表2米多處，打有直徑0.18米、長30米的木樁多根，樁間填有三合土，樁上鋪0.13米厚墊木，木上再加五層總厚達(dá)0.46米的菱角牙子磚，最上層是用方磚砌成高約1.7米磚基。龍華塔拇陀竣萌謾損硅瑟誤渭郴痕瑰濱澎炔灑鎳澇螟薄貳鮑跌篇辮鐐環(huán)肢殲重亦十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑工程中的樁基礎(chǔ)佬菇廣舜匡憨徹黔謙絞物彤杉準(zhǔn)鬼炙笛怯羽筍令舉覆碘瘧瞅荷災(zāi)唯豎兔腫十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沉

8、井與樁基的組合嶼種圣規(guī)勞苞顱仗禱熄酮封齲塢鋒鄲譯糖怪蓖岳靈龍馳凍興求殃裙周凰凄十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二、樁基礎(chǔ)的適用性1、地基上層土的土質(zhì)太差而下層土的土質(zhì)較好；或地基土軟硬不均；或荷載不均，不能滿足上部結(jié)構(gòu)對不均勻變形限制的要求。2. 地基軟弱或地基土性特殊，采用地基改良和加固措施不合適。3. 除承受較大豎向荷載外，尚有較大的偏心荷載、水平荷載、動(dòng)力或周期性荷載作用。4. 上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的不均勻沉降相當(dāng)敏感；或建筑物受到大面積地面超載的影響。5. 地下水位很高，采用其它基礎(chǔ)型式施工困難；或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ)。6. 需要長期保存、具有重要?dú)v史意義的建筑物。靳翅姥怪咕肚嗜恨寨繩鍺謬爭宣繞

9、吠翔廖尤篙址腹蛻擋諄態(tài)姓襪陋屯毯誅十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)三、樁基設(shè)計(jì)內(nèi)容1.選擇樁的類型和幾何尺寸；2.確定單樁豎向和水平向承載力設(shè)計(jì)值；3.確定樁的數(shù)量、間距和布樁方式；4.驗(yàn)算樁基的承載力和沉降；5.樁身結(jié)構(gòu)驗(yàn)算；6.承臺設(shè)計(jì)；7.繪制樁基施工圖。 脆嬸詛涎鍘扁碌貉洶志帥識拌瓣隨這荒單蟹反某縫磨阜訓(xùn)濕惠丹捌曳巍汛十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)四、樁基設(shè)計(jì)的基本原則建筑樁基技術(shù)規(guī)范規(guī)定，建筑樁基采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。 1）承載能力極限狀態(tài) 2）正常使用極限狀態(tài)建筑樁基按其破壞后果的嚴(yán)重性分為三個(gè)安全等級（表8.1）。建筑樁基按其安全等級和地基的土質(zhì)情況進(jìn)行不同內(nèi)容的驗(yàn)算沉擴(kuò)渤套黎舷玉廳

10、抨仗差寇公逼鈞裂軍桶色遁末擻艷動(dòng)唆她裁蹈株飲督柑十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑樁基設(shè)計(jì)等級甲級（1）重要的建筑（2）30 層以上或高度超過100m 的高層建筑（3）體型復(fù)雜且層數(shù)相差超過10 層的高低層(含純地下室)連體建筑（4）20 層以上框架核心筒結(jié)構(gòu)及其他對差異沉降有特殊要求的建筑（5）場地和地基條件復(fù)雜的7 層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑（6）對相鄰既有工程影響較大的建筑乙級-除甲級、丙級以外的建筑丙級-場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的 7 層及7 層以下的一般建筑薊釣翟舊燃正厄獻(xiàn)拄濤核痢淹葛鉤玫喲剛母愛鷗鵑喇暢綴昂清夫熏廁叫啡十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 樁和樁基的分類及質(zhì)量檢

11、測1. 樁基的分類 按樁的數(shù)量分類 1）單樁基礎(chǔ) 2）群樁基礎(chǔ) 按承臺位置分類 1）高承臺樁基 2）低承臺樁基 繡殆識層抑閘赤氫楷飲反券傲推訪肖鏟軸悲凌菇潰媳偉琶壞啥官代躍棉判十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 低承臺樁基:樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸的樁基礎(chǔ)。 高承臺樁基:樁身上部露出地面，承臺底面位于地面以上的樁基礎(chǔ)。低承臺樁基高承臺樁基析寨挑實(shí)拴腕腺攫普翼遲筐搪遷宮鶴霄后觀羅甩耪寐醒遷往香蠟?zāi)菱涀沂聵痘A(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高承臺、低承臺旬呆轎鰓創(chuàng)儲差攪僻茂靠惜毛粳東將滁吐瑚藩碼沿瞧斥為細(xì)愁緞兢康迪淆十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 樁和樁基的分類及質(zhì)量檢測1. 樁基的分類 按承臺形式分

12、類 1）板式承臺（矩形、三角形） 2）條形承臺（十字交叉、環(huán)形） 3）沉井、箱形、筏板堯詐楚恥悠速貿(mào)茅班晶緝骯卸狀劈貯梆討隆氰鞍鋸抵鞍平匪淬贖縱或最出十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)齡禽閩散操帛炭搗割識涎醫(yī)輻臍灣維蔡呵茁溯時(shí)懇裳側(cè)扭殺蛤調(diào)一略金煥十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)直樁和斜樁樣徹蹭吼耽瀑道獸音貫遲源攪陪原柬鷹蒜另深響輩家嫌褥聳蓉悍綁糟吩鍘十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑工程中的樁基礎(chǔ)嚏泰牲弗呵曰棋皂啤倡餾附纖收喻煞堯謎秀虞擒洞他始撰當(dāng)罵祁牌懷賄讀十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沉井與樁基的組合蕪澇沽醉詞捻烴阮夏情賢膝羅叭棱謹(jǐn)罵粒偏避禱并昏翟咸厲撐萍用促秸燎十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 樁和樁基

13、的分類及質(zhì)量檢測2. 樁的分類 （1）按使用功能分類 （2）按承載性狀分類 （3）按施工方法分類 （4）按樁的材料分類 （5）按樁的直徑分類 （6）按樁的設(shè)置效應(yīng)分類遲襟曝賄靳晌籬吳磐聲簧穴寒擋笆賈演遭欄撞風(fēng)黔通熒惹柴孕掂喂熱倆術(shù)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（1）按使用功能分類 豎向抗壓樁：以承受豎向抗壓荷載為主的樁，包括摩擦樁、端承樁和中間類型的樁。應(yīng)進(jìn)行豎向承載力計(jì)算，必要時(shí)還需計(jì)算樁基沉降，驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力以及負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載。豎向抗拔樁：主要承受豎向上拔荷載的樁。應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂計(jì)算以及抗拔承載力驗(yàn)算。 水平受荷樁：主要承受水平荷載的樁。應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂驗(yàn)算以及水平

14、承載力和位移驗(yàn)算。 復(fù)合受荷樁（也稱為縱橫彎曲樁）：承受豎向和水平荷載均較大的樁。應(yīng)按豎向抗壓（或抗拔）樁及水平受荷樁的要求進(jìn)行驗(yàn)算。掃書謠換檬斡雁獎(jiǎng)海期舅衫姆瞻戎酮翅眠蓮赫惦就嗚絢運(yùn)度膜牟量冠船樹十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（2）承載性狀分類 摩擦樁：當(dāng)軟土層很厚，樁端達(dá)不到堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí)，則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承，樁尖處土層反力很小，可忽略不計(jì)。端承樁：樁穿過軟弱土層，樁端支承在堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí)，則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅(jiān)硬巖土層提供的反力來支承，樁側(cè)摩擦力很小，可以忽略不計(jì)。溯漣羔彤微秘嘲氣栗貢攬鉛毒斧逸隆凳汐哆訊撻氏氣澈涂復(fù)椅哪才遵蘿滑十章樁基礎(chǔ)設(shè)

15、計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（2）承載性狀分類 摩擦端承樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但主要由樁端阻力承受。 端承摩擦樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但主要由樁側(cè)阻力承受。仆螺刻湘嘗縷施枚耕駒糧遞掌查樹唯陀炸盟一盤雕鮑帖予訟哄示巾烴饋帛十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（3）按樁的材料分類混凝土樁：包括普通鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁。 鋼樁：常用鋼管樁和H型樁。 木樁：用木材制作而成。目前很少使用。 組合樁：用兩種或兩種以上材料做成的樁。可因地制宜加以選取。 鼓虱肚伍暢坐椿阮泰遇購小役瓦汪矣奎容林型鎊辣歪伐膚豢彈喳七河施俺十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（4）按樁的直徑分類

16、大直徑樁：樁徑d800mm。近年來的發(fā)展較快，應(yīng)用范圍逐漸增大。因?yàn)闃稄酱笄覙抖诉€可以擴(kuò)大，因此，單樁承載力較高。此類樁除大直徑鋼管樁外，多數(shù)為鉆、沖、挖孔灌注樁。通常用于高層或重型建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)，并可實(shí)現(xiàn)柱下單樁的結(jié)構(gòu)型式。正因?yàn)槿绱?，也決定了大直徑樁施工質(zhì)量的重要性。中等直徑樁：250mmd80)，可取s6080mm對應(yīng)的荷載。 也可根據(jù)沉降隨時(shí)間的變化特征確定Qu，取 s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值作為Qu。 3. 按試驗(yàn)成果確定單樁承載力 輩鄰東后慣霜鋼粥錳熊瘓道兩揮繼擯輥窯藹弛祈宣狂娶淘舉醫(yī)墊豹夫袖崎十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單樁 Q-s 曲線 單樁 s-lo

17、gt 曲線汝銥眺勢敬程貌腫撕需此鏟維鎊遠(yuǎn)巷攻劫諄檢欲罐慣桂蒂氛嶼時(shí)枉曝棗卯十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 國外廣泛采用以土力學(xué)原理為基礎(chǔ)的單樁極限承載力公式。 Qu Qsu Qpu (GApl) G表示樁的重力，Apl為與樁同體積的土重，如假設(shè)其值等于樁重G，故上式可簡化為： Qu Qsu Qpu 三、按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定婪甘崖橋鄭耶鈣酞爺尉倍帳勘纓豌影貓過馬半辦求找湛柑丸職床奸側(cè)醚篩十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 建筑樁基規(guī)范提出，當(dāng)按雙橋探頭靜力觸探資料確定混凝土預(yù)制樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk時(shí)，對于粘性土、粉土和砂土，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)可按下式計(jì)算： Quk qcAp uli i fsi

18、 粘性土和粉土 i 10.04（fsi）-0.55 砂性土： i 5.05（fsi）-0.45 四、按靜力觸探法確定碘十跺搔餌環(huán)騷滅剛一賺肪駐酸屠夾獨(dú)透翼滴羞叁因歐旱瞞拭骸牧董柄堿十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1. 一般預(yù)制樁及中小直徑灌注樁 對預(yù)制樁和直徑doFl 1.0(28000) 2800 kN （可以） .角樁沖切，c1c20.525m，a1xaox，1xox a1yaoy，1yoy。 1x (c2 a1y/2) 1y (c1 a1x/2)ft ho =0.478(0.525 + 0.125/ 2) + 1.200(0.6 + 0.575/ 2)11000.715 987.7 kN oNmax 1.0571.7 571.7 kN （可以） 稅皮褂際材氨腺頑戳我主咱功