崔德山第五章樁基礎(chǔ)第三節(jié)第七節(jié)課件

群樁基礎(chǔ)：由兩根以上基樁組成的樁基礎(chǔ)基樁：群樁基礎(chǔ)中的單樁復(fù)合基樁：承臺底地基土也承擔(dān)荷載的基樁復(fù)合樁基：由樁和承臺底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基礎(chǔ)。第三節(jié)豎向荷載下的群樁基礎(chǔ)承載力及沉降計算

一、群樁的工作性狀(一)端承型群樁上部結(jié)構(gòu)荷載大部或全部由樁身直接傳遞到樁端，通過樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力不大；樁端持力層較剛硬，壓縮性低，樁基沉降量小，承臺底土反力??；

樁群中各樁的相互影響較小，應(yīng)力重疊只發(fā)生在持力層深部，因持力層堅硬，由應(yīng)力重疊產(chǎn)生的附加變形并不明顯。

各樁的工作性狀與單獨工作時的單樁相似，在樁端持力層下無軟弱下臥層時，端承型群樁的承載力可近似地取各單樁承載力之和

:

nQu≈Pu(5-17)Pu/nQu=η≈1(5-18)

η——群樁效應(yīng)系數(shù)

此時，群樁的承載力已不是各單樁承載力之和，即：nQu≠Pu

；群樁效應(yīng)：群樁基礎(chǔ)受豎向荷載后，由于承臺、樁、土的相互作用使各基樁側(cè)阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，群樁承載力往往不等于各單樁承載力之和。群樁效應(yīng)只是摩擦型群樁才具有的特征。二群樁承臺土反力和承臺分擔(dān)荷載的作用

樁基礎(chǔ)受荷載時，承臺除了將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基樁外，低樁承臺在承臺底地基土反力的支撐下承擔(dān)一部分荷載。三基樁、復(fù)合基樁及群樁基礎(chǔ)承載力(一)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》確定基樁、復(fù)合基樁承載力

1.對于端承型群樁、樁數(shù)不超過3根的非端承樁基樁，基樁的豎向承載力設(shè)計值按下式計算：

當根據(jù)靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，基樁的豎向承載力設(shè)計值為:（二）群樁基礎(chǔ)豎向承載力的確定1.對于端承型、根數(shù)≤3根的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計值為：nRn—樁的根數(shù)；

R—由(5-20)或(5-21)求得。2.對于根數(shù)為4、5、6、7、8根或樁不超過兩排的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計值為：nRn—樁的根數(shù)；

R—由(5-22)或(5-23)求得。3.對于根數(shù)≥9根且排數(shù)超過2排的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計值常按下述方法求解：等代墩基法

第六節(jié)樁身承載力驗算一、樁身軸心受壓條件下的壓曲驗算

據(jù)我國國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002）規(guī)定：將樁身混凝土的抗壓強度與鋼筋的抗壓強度分別進行疊加；同時考慮樁的長細比與壓桿穩(wěn)定問題。樁身軸心受壓承載力可由下式表達：第七節(jié)樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計一、資料準備（一）巖土工程勘察資料（二）場地、環(huán)境及施工技術(shù)條件的有關(guān)資料（三）建筑物的有關(guān)資料三樁基構(gòu)造要求（一）樁的構(gòu)造1.灌注樁對于樁頂軸向壓力符合下式要求的灌注樁，可不配抗壓鋼筋而按構(gòu)造要求配筋。樁頂軸向壓力、水平力，則應(yīng)按以下規(guī)定配筋：（1）配筋率當樁徑為300-2000mm時，截面配筋率可取0.65%-0.20%，大樁徑取低值，小樁徑取高值；（2）配筋長度樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長度不宜小于樁長的2/3；對于端承樁，宜沿樁身通長配筋；對于豎向承載力較高的摩擦端承樁，可沿深度分段變截面配通長筋(一般情況下沿深度降低配筋率，即實行分段配筋）。（3）主筋在滿足配筋率要求的同時，對于抗壓樁，主筋不宜少于6φ10；縱向主筋應(yīng)沿樁身周邊均勻布置，其凈距不應(yīng)小于60mm，并盡量減少鋼筋接頭（在0.5m長度范圍內(nèi)接頭必須錯開，且接頭數(shù)量不得大于主筋根數(shù)的50%。（5）混凝土灌注樁混凝土強度等級不得低于C20；采用水下灌注時不得低于C25；沉管樁使用的預(yù)制混凝土樁尖不得低于C30；主筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于35mm；水下灌注時主筋的混凝土保護層厚度不得小于50mm。（6）擴底端尺寸擴底端直徑D與樁身直徑d之比，應(yīng)依承載力要求及擴底端側(cè)面和持力層土性確定，但D/d最大不超過3；擴底端側(cè)面的斜率應(yīng)根據(jù)實際成孔及支護條件確定，a/hc一般取1/3-1/2，在砂土中時取約1/3，在粉土、粘性土中取約1/2；擴底端底面一般呈鍋底形，矢高hb一般約為(0.1~0.15)D。（二）承臺構(gòu)造1承臺的構(gòu)造尺寸承臺最小寬度不應(yīng)小于500mm；承臺邊緣至邊樁中心距離不宜小于樁的直徑或邊長，且挑出部分不應(yīng)小于150mm；條形承臺梁邊緣挑出部分不小于75mm；條形承臺和柱下獨立樁基承臺的厚度不應(yīng)小于300mm；3鋼筋配置主筋直徑不宜小于φ12；架立筋的直徑不宜小于φ10；箍筋直徑不宜小于φ6；柱下獨立樁基承臺的受力筋應(yīng)通長配置；矩形承臺板配筋宜按雙向均勻布置，鋼筋間距100-200mm；三樁承臺，應(yīng)按三向板均勻配置，最里面三根鋼筋圍成的三角形應(yīng)位于柱截面范圍之內(nèi)。四、樁基形式的選擇及樁的布置（一）樁基形式的選擇樁型與工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、制樁材料供應(yīng)條件等選擇。

選擇時可參考《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》附錄A（二）樁的布置1.樁數(shù)2.樁的中心距3.樁的排列4.承臺底面尺寸5.樁的入土深度1.樁數(shù)（不考慮群樁效應(yīng)預(yù)估樁數(shù)）

承臺軸心受壓時：承臺偏心受壓時：F—作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計值；G—承臺及承臺上土自重設(shè)計值，地下水位以下部分應(yīng)考慮浮力；R—單樁豎向承載力設(shè)計值；μ—系數(shù)，取1.1-1.4;n—預(yù)估樁數(shù)。2.樁的中心距按表5-32、表5-33確定樁的最小中心距：3.樁的排列宜使樁群承載力合力點與長期荷載重心重合，并使樁基受水平力和力矩較大方向有較大的截面模量；對于大直徑樁宜采用一柱一樁；同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同類型的樁；柱下樁基礎(chǔ)墻下樁基礎(chǔ)4.承臺底面尺寸

根據(jù)預(yù)估樁數(shù)，即可按照承臺構(gòu)造要求及樁的間距要求初步確定承臺底面尺寸。5.樁的入土深度一般應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層；樁端全斷面進入持力層的深度：對于粘性土、粉土不宜小于2d；砂土不宜小于1.5d；碎石類土不宜小于1d；當存在軟弱下臥層時，樁基以下硬持力層厚度不宜小于4d。五、樁基礎(chǔ)計算（一）樁頂作用效應(yīng)計算（二）基樁承載力驗算（三）承臺計算（一）樁頂作用效應(yīng)計算一般建筑物、受水平力較小、樁徑相同的群樁基礎(chǔ)1.基樁樁頂荷載效應(yīng)計算（1）豎向力軸心豎向力作用下偏心豎向力作用下2.地震作用效應(yīng)計算

對于主要承受豎向荷載的抗震設(shè)防區(qū)低承臺樁基，當同時滿足下列條件時，樁頂作用效應(yīng)計算可不考慮地震作用：（1）按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定可不進行天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力計算的建筑物；（2）不位于斜坡地帶或地震可能導(dǎo)致滑移、地裂地段的建筑物；（3）樁端及樁身周圍無液化土層；（4）承臺周圍無液化土、淤泥、淤泥質(zhì)土。板式承臺的破壞形式

受彎破壞

沖切破壞剪切破壞1承臺受彎計算（1）多樁矩形承臺計算截面取在柱邊和承臺高度變化處。承臺正截面彎矩設(shè)計值可按下式計算：

（2）柱下三樁承臺三樁三角形承臺彎矩設(shè)計值可按下式進行計算：2承臺受沖切計算原因：柱對承臺板的沖切引起，樁對承臺板的沖切引起。

柱對承臺板的沖切樁對承臺板的沖切(1)柱對承臺的沖切計算先假定h0：

柱底與承臺交接處范圍內(nèi)面積作為錐體頂面，擴散線位置由錐體頂面邊緣與相應(yīng)的樁頂內(nèi)邊緣連線決定，且錐體斜面與承臺底面夾角不小于45°。(2)角樁對承臺的沖切計算四樁（含四樁）以上承臺受角樁沖切的承載力按下列公式計算：3承臺受剪計算板式承臺的剪切破壞面為通過柱邊和樁邊連線形成的斜截面，如圖5-46所示：當柱邊(墻邊)外布設(shè)多排樁時，會形成多個剪切斜截面，此時，對每一個斜截面都應(yīng)按上述要求計算其受剪承載力。六、樁基礎(chǔ)設(shè)計步驟1.依勘察報告結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的荷載要求及其功能特點確定樁基持力層。2.確定樁型、樁幾何尺寸，并滿足樁構(gòu)造要求。3.依試樁資料、土的原位測試成果、有關(guān)規(guī)范及當?shù)亟?jīng)驗確定單樁承載力R

。4.按上部結(jié)構(gòu)各部位荷載性質(zhì)及大小，初步確定各荷載單元承臺形式、樁數(shù)及其平面布置。5.在滿足承臺構(gòu)造要求的前提下初步確定承臺幾何尺寸和埋深。6.對承臺中各部位基樁進行荷載效應(yīng)及承載力驗算。若不滿足要求則返回至步驟“4”，重新調(diào)整樁數(shù)及平面布置。7.對承臺進