土力學地基及地基基礎-第八章

土力學地基及地基基礎-第八章第一頁，共56頁。大直徑鉆孔樁風化砂巖及粉砂巖部分風化及不風化泥巖第二頁，共56頁。概述-樁的功能及類型Pilefoundation樁的承載機理Mechanism單樁承載力Capacityofasinglepile樁基礎設計Designofpilefoundation本章主要內(nèi)容第三頁，共56頁。軟土層樁Pile：指垂直或者稍傾斜布置于地基中，其斷面相對其長度較小的桿狀構件。樁的功能：通過桿件的側壁摩阻力和端阻力將上部結構的荷載傳遞到深處的地基上。第四頁，共56頁。8.1概述承載力大，變形?。痪哂泻艽蟮目拱瘟退匠休d力；具有很好的抗震性能；便于機械化施工。不足：造價高、技術復雜、工期長。第五頁，共56頁。樁基礎的適用性水上建筑物深持力層,高地下水位抗震地基對沉降非常敏感的建筑。第六頁，共56頁。第七頁，共56頁。新加坡發(fā)展銀行,四墩,每墩直徑7.3m將荷載傳遞到下部好土層,承載力高風化砂巖及粉砂巖部分風化及不風化泥巖第八頁，共56頁。新加坡發(fā)展銀行,四墩7.3m第九頁，共56頁。樁的功能第十頁，共56頁。日本阪神地震中發(fā)生的樁基礎的破壞導致墩傾倒樁的功能及類型第十一頁，共56頁。金貿(mào)大廈相關數(shù)據(jù)：大廈自重30萬噸；樁深83.5米；澆筑混凝土18萬立方米；電梯79臺；打樁1062根；挖除土方32萬立方米；耗用鋼材7.6萬噸；抗震烈度7度。第十二頁，共56頁。8.2樁的分類(一)按承臺分類承臺:將幾個樁結合起來傳遞荷載高承臺樁：承臺在地面以上,橋樁,碼頭,棧橋

低承臺樁：承臺在地面以下,承臺本身承擔部分荷載第十三頁，共56頁。低承臺樁第十四頁，共56頁。高承臺樁第十五頁，共56頁。

摩擦型樁端承型樁（二）按承載性狀分類摩擦樁端承摩擦樁端承樁摩擦端承樁第十六頁，共56頁。（三）按施工方法分類

預制樁灌注樁錘擊打入振動沉樁靜壓樁第十七頁，共56頁。

預制樁

混凝土（鋼筋混凝土）預制樁鋼樁木樁第十八頁，共56頁。預制鋼筋混凝土第十九頁，共56頁。混凝土（鋼筋混凝土）預制樁第二十頁，共56頁。混凝土（鋼筋混凝土）預制樁第二十一頁，共56頁?；炷粒ㄤ摻罨炷粒╊A制樁-方樁第二十二頁，共56頁?，F(xiàn)場灌注樁人工挖孔樁鉆孔灌注樁沉管灌注樁成孔方法第二十三頁，共56頁。人工挖孔樁第二十四頁，共56頁。1.0-3.0m0.6-0.9m第二十五頁，共56頁。廣州市亞洲大酒店人工挖孔樁第二十六頁，共56頁。螺旋鉆孔灌注樁粘性土砂性土第二十七頁，共56頁。螺旋鉆

第二十八頁，共56頁。第二十九頁，共56頁。第三十頁，共56頁。第三十一頁，共56頁。第三十二頁，共56頁。就位沉入澆筑

成型邊拔邊澆放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑第三十三頁，共56頁。擴底樁第三十四頁，共56頁。內(nèi)夯式擴底樁200kN鋼錘碎石混凝土鋼筋籠第三十五頁，共56頁。鉆擴樁第三十六頁，共56頁。（三）按樁的設置效應分類

非擠土樁部分擠土樁擠土樁第三十七頁，共56頁。8.3豎向受壓樁的承載力樁的承載力機理單樁承載力確定方法樁基礎的作用是將荷載傳遞到下部土層，通過樁與樁周土的相互作用進行的。QpQQsQs樁側摩阻力Qp樁端阻力第三十八頁，共56頁。一樁的承載機理8.3.1豎向承載力的組成對于摩擦為主的樁摩阻力所需位移很小端阻力需要較大位移不同階段二者分擔比不同QsQpQ第三十九頁，共56頁。Q/kNQsQpQS/mm第四十頁，共56頁。樁的豎向承載力發(fā)揮的特點隨著荷載增加，樁身上部側阻力先于下部側阻力的發(fā)揮一般摩擦樁，側阻力先于端阻力發(fā)揮，側阻發(fā)揮的比例明顯高于端阻對于長樁，即使樁端土很好，下端阻力也很難發(fā)揮。上部下部側阻力端阻力第四十一頁，共56頁。樁端土與樁周土的剛度比Eb/Es樁土剛度比Ep/Es樁端擴底直徑與樁身直徑之比D/d樁的長徑比l/d影響荷載傳遞的因素第四十二頁，共56頁。8.3.2單樁豎向承載力的確定在荷載作用下，樁在地基土中不喪失穩(wěn)定性。樁頂不產(chǎn)生過大位移樁身不發(fā)生材料破壞鋼筋抗壓強度設計值靜載荷試驗其他現(xiàn)場試驗方法經(jīng)驗方法：靜力觸探經(jīng)驗公式第四十三頁，共56頁。次梁錨筋錨樁主梁千斤頂百分表基準柱靜載荷試驗第四十四頁，共56頁。Q(kN)s(mm)次梁錨筋錨樁主梁千斤頂百分表靜載荷試驗第四十五頁，共56頁。如果有陡降點,取為Qu緩變曲線取樁頂總沉降s=40mm對應荷載，24h未穩(wěn)定,Sn對應的荷載◎確定平均值(極限承載力標準值)，如離散太大，增加試樁數(shù)，具體確定。◎設計值R=Q(kN)s(mm)載荷試驗確定極限承載力Qu(各規(guī)范不同)第四十六頁，共56頁。經(jīng)驗公式一般預制樁及灌注樁大直徑樁第四十七頁，共56頁。8.5樁基豎向承載力設計值問題單樁承載力加起來等于群樁承載力？實際工程中樁基礎是由多根樁組成，上部由承臺連接。由三根和三根以上的樁組成的樁基礎稱為群樁基礎。作用：1加強土，2將荷載傳遞到更深土層中第四十八頁，共56頁。8.5.1群樁與群樁效應Pilegroupandgroupefficiency巖石土壓力擴散深度>6d第四十九頁，共56頁。8.5.1群樁與群樁效應預制樁沉樁：砂土，非飽和土和一般粘性土，填土有擠密作用,使承載力增加。飽和粘土：超靜孔壓積累，地面上浮，土層擾動，使承載力降低。應力疊加：樁底應力增加，使承載力不足，總沉降增加。樁之間互相調(diào)節(jié)，承臺可部分承受荷載。第五十頁，共56頁。基樁：群樁中的一根樁叫基樁?；鶚冻休d力由單樁的承載力加上群樁效應系數(shù)推算出。8.5.3按規(guī)范確定基樁承載力第五十一頁，共56頁。8.6樁基礎設計第五十二頁，共56頁。樁基礎的設計步驟No結構、地質和環(huán)境資料樁型、樁長、斷面樁數(shù)和布置驗算單樁承載力樁基沉降驗算承臺與樁身設計計算設計結束單樁承載力特征值RaNo荷載、持力層、相鄰建筑根據(jù)施工條件決定樁型根據(jù)持力層深度確定樁長根據(jù)荷載大小決定樁截面樁端進入持力層深度：1～3d，進入較好巖體0.5m。樁端下持力層厚度>4d。根據(jù)第二節(jié)的方法確定單樁承載力特征值1單樁的靜載荷試驗2其他現(xiàn)場試驗3原位測試4經(jīng)驗方法初估樁數(shù)nFk豎向荷載效應的標準組合Gk

設計地面下承臺底面以上結構和土的自重，容重用20kN/m3樁距摩擦樁一般>3d擴底灌注樁>擴底直徑的1.5倍群樁承載力合力作用點與長期荷載的重心重合承載力驗算采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合沉降驗算采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合承臺和樁身強度驗算時采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合承臺尺寸、厚度承臺的抗沖切、抗彎、抗剪驗算鋼筋混凝土樁的配筋等設計第五十三頁，共56頁。群樁基礎中的單樁承載力驗算中心豎直荷載實際分布假設的分布F