《樁基設(shè)計與計算》 課件 7抗滑樁的設(shè)計與計算、8 樁基檢測

樁基設(shè)計與計算第一章緒論1第二章豎向受荷樁基的承載力2第三章豎向受荷樁基的沉降3第四章水平受荷樁基的承載力與位移4第五章樁基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計方法（一般步驟、高層建筑樁基、橋梁樁基、樁基礎(chǔ)的抗震設(shè)計）5第六章復(fù)合疏樁基礎(chǔ)的設(shè)計6第七章抗滑樁的設(shè)計與計算7*第八章樁基施工與檢測8目錄CONTENTS第二節(jié)抗滑樁的設(shè)計第三節(jié)抗滑樁的常用計算方法第一節(jié)概述第四節(jié)設(shè)計算例第七章抗滑樁的設(shè)計與計算第一節(jié)概述18年10月10日西藏白格村的滑坡樁插入滑面以下的穩(wěn)固地層內(nèi)，利用穩(wěn)定地層巖土的錨固作用以平衡滑坡推力，穩(wěn)定滑坡的一種結(jié)構(gòu)物。邊坡加固、滑坡治理，橋臺、隧道等加固工程。1、定義抗滑樁（Anti-slidepile）抗滑樁加固隧道洞口的陡坡抗滑樁加固公路邊坡（h）2、抗滑樁的分類懸臂式樁后滑坡推力E懸臂段(受荷段)錨固段全埋式樁前抗力q埋入式受力條件及設(shè)樁位置錨索式抗滑樁抗滑樁+錨索樁嵌入穩(wěn)定巖層樁頂用錨桿或者錨索錨入穩(wěn)定層并進(jìn)行張拉抗滑樁形成簡支受力體系受力條件及設(shè)樁位置地表截排水施工→測量放線定樁位→樁井口開挖→鎖口施工→樁身開挖→設(shè)置必要的支擋防護(hù)→樁中護(hù)壁施工→開挖中地下水處理→開挖至設(shè)計深度→樁身鋼筋籠下放及安設(shè)→無損檢測管安裝→分層澆筑混凝土→檢測→樁間重力式擋土墻施工挖孔或鉆孔放置鋼筋或型鋼澆筑混凝土形成就地灌注樁3、施工流程滑面以下部分的錨固作用+下塊的被動抗力E維持穩(wěn)定4、工作原理上塊下塊ACBPE地面滑動面錨固滑坡推力受荷段抗力錨固段抗力樁側(cè)摩阻力和粘著力樁底應(yīng)力等滑動面滑推力地面受荷段抗力錨固段抗力5、作用力間距過大、滑體含水量高并呈流塑狀，滑動土體從樁間擠出錨固深度及錨固力不足，樁被推倒超出滑面高度不足或樁位選擇不合理，滑坡從樁頂以上剪出滑面下巖土體軟弱，抗力不足，產(chǎn)生較大塑性變形，

樁體位移過大而超過允許范圍抗滑樁破壞形式抗剪能力不足，樁身在滑面處被剪斷抗彎能力不足，樁身在最大彎矩處被拉斷地基承載力結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計樁排位置、截面尺寸、樁間距、錨固深度計算內(nèi)容樁身內(nèi)力（滑推力、抗滑力）地基強(qiáng)度驗(yàn)算計算方法彈性地基梁方法：懸臂樁法、地基系數(shù)法樁的繞流阻力法(散體極限平衡法)塑性變形理論法基于優(yōu)化原理的整體設(shè)計方法有限元法6、設(shè)計計算內(nèi)容及方法形成過程荷載或自重作用下，土體發(fā)生壓縮和變形，產(chǎn)生不均勻沉降致使土顆粒間產(chǎn)生互相“楔緊”的作用，在一定范圍土層中產(chǎn)生“拱效應(yīng)”效果圍護(hù)結(jié)構(gòu)后的主動土壓力產(chǎn)生重分布改變介質(zhì)中的應(yīng)力狀態(tài)，引起應(yīng)力重分布作用于拱后或拱上的壓力，傳遞到拱腳及周圍穩(wěn)定介質(zhì)中土拱樁基與周圍土體的作用7、補(bǔ)充：被動樁因果復(fù)雜程度主動樁荷載相對于土體的變形被動樁土體運(yùn)動樁上引起荷載更復(fù)雜常見被動樁無潛在滑動面允許變形小外荷：主動土壓力有潛在滑動面允許變形大外荷：滑坡推力滑推力較小（岸坡穩(wěn)定）允許變形小水平荷載：土壓力豎向荷載支護(hù)樁

基坑圍護(hù)抗滑樁路基邊坡加固、滑坡防治碼頭高樁港工岸坡港工岸坡碼頭高樁《港口工程地基規(guī)范》，穩(wěn)定驗(yàn)算不計入樁的抗滑作用抗滑力的發(fā)揮與土體變形有關(guān)如果樁的抗滑力在碼頭中充分發(fā)揮，則土體變形量過大，碼頭正常使用不允許。樁的抗滑能力有一定的安全儲備樁截面最大直徑1.2m滑坡工程的抗滑樁滑坡工程，穩(wěn)定驗(yàn)算計入樁的抗滑作用滑坡推力相對較大樁的外荷載是滑坡的滑推力樁的實(shí)際計算抗滑力來設(shè)計抗滑樁大截面、大位移構(gòu)件，多為單排樁第二節(jié)抗滑樁的設(shè)計（1）整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性?？够€(wěn)定安全系數(shù)滿足設(shè)計要求，保證滑體不越過樁頂，不從樁間擠出（2）樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應(yīng)力和樁身變形的要求。（3）樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)。（4）抗滑樁的間距、尺寸、埋深等都較適當(dāng)，保證安全，方便施工，

并使工程量最省?？够瑯兜脑O(shè)計任務(wù)根據(jù)以上要求，

確定抗滑樁的樁位、間距、尺寸、埋深、配筋、施工要求等。一、抗滑樁設(shè)計應(yīng)滿足的要求二、抗滑樁設(shè)計計算步驟確定滑坡面弄清滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度，分析滑坡穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨勢。計算滑坡推力滑坡地質(zhì)斷面、滑動面處巖（土）抗剪強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)置樁樁的位置及范圍地形、地質(zhì)條件、施工條件樁長、錨固深度、截面尺寸、樁間距滑坡推力的大小、地形、地層性質(zhì)設(shè)計

驗(yàn)算根據(jù)計算結(jié)果，繪制樁身的剪力圖和彎矩圖

對于鋼筋混凝土樁，根據(jù)上述計算結(jié)果進(jìn)行配筋設(shè)計配筋三、設(shè)計1、樁排位置不宜設(shè)樁滑體上部滑動面陡，拉張裂縫多中部滑動面往往較深且下滑力大宜設(shè)樁下部滑動面較緩，下滑力較小或系抗滑地段

經(jīng)常是較好的設(shè)樁位置地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡滑體前緣（滑坡下部）設(shè)一排抗滑樁方向與滑體滑動方向垂直或接近垂直軸向很長的多級滑動、下滑力較大的滑坡宜設(shè)兩排或三排抗滑樁分級處治也可采用在上部設(shè)抗滑樁，下部設(shè)擋土墻聯(lián)合防治?；峦屏^大，平面上品字形、梅花形交錯布設(shè)實(shí)踐2、樁截面尺寸樁的最小邊寬度>1.2m通常:2×3m，2.5×3.5m，3×4m，2×3m最常見抗滑樁設(shè)計的重要指標(biāo)過大，造成抗滑失效過小，增加投資合理樁間距：保證坡體安全條件下盡可能大樁間距計算方法抗滑樁兩側(cè)摩阻力之和≥樁間滑坡推力土拱的強(qiáng)度條件3、樁間距實(shí)際工程中常按經(jīng)驗(yàn)擬定樁間距樁徑的2-4倍樁截面2×3m，樁間距為6～10m樁截面1.5×1.8m，樁間距為3～5m滑坡主軸附近間距小，兩側(cè)間距大2m3m2m3m2m3m四、錨固深度驗(yàn)算確定原則滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力(樁側(cè)應(yīng)力)2樁基底最大壓應(yīng)力

≤地基容許承載力1錨固段側(cè)向土壓力

≤該地層容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度按經(jīng)驗(yàn)擬定錨固深度，驗(yàn)算樁身內(nèi)力和樁側(cè)應(yīng)力校核地基強(qiáng)度，不符合，則調(diào)整樁的設(shè)計，直至滿足（錨固深度、截面尺寸、間距）設(shè)計：確定錨固深度流程土層或軟質(zhì)巖層，1/3-1/2樁長完整、較堅硬巖層，1/4-1/3樁長經(jīng)驗(yàn)確定錨固深度驗(yàn)算：地基強(qiáng)度校核（1）土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層γ——地層巖（土）的容重（kN/m3）φ

——地層巖（土）的內(nèi)摩擦角c——地層巖（土）的粘聚力（kPa）h——地面至計算點(diǎn)的深度（m）見沉井基礎(chǔ)的橫向抗力驗(yàn)算

（2）比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層K’1——折算系數(shù)，根據(jù)巖層構(gòu)造在水平方向的巖石容許承壓力的換算系數(shù)，取0.5-1.0K’2——折減系數(shù)，根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.3-0.5R0——巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度（kPa）錨固不足，引起樁的失效錨固過深，導(dǎo)致工程量增加和施工困難適當(dāng)縮小樁間距，減小每根樁所承受的滑坡推力調(diào)整樁截面，以增大樁的相對剛度為減小錨固深度錨固深度是抗滑樁設(shè)計的重要指標(biāo)第三節(jié)抗滑樁的常用計算方法一、滑坡推力計算二、樁身內(nèi)力計算——傳遞系數(shù)法——懸臂樁法和地基系數(shù)法設(shè)計計算步驟滑坡推力的計算設(shè)置樁排位置，擬定樁的截面尺寸、樁距擬定錨固深度樁身內(nèi)力計算地基強(qiáng)度校核（錨固深度驗(yàn)算）配筋傳遞系數(shù)法懸臂樁法和地基系數(shù)法滑坡推力影響因素滑坡性質(zhì)、滑體厚度、滑面形狀樁的位置、間距方法

先用工程地質(zhì)法的各種手段，對滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析

然后輔以力學(xué)計算假定

每根樁的滑坡推力=樁距內(nèi)的滑坡推力樁間土拱對滑坡推力的影響機(jī)理尚不清晰，通常假定一、滑坡推力的計算（大小及分布）傳遞系數(shù)法確定坡體滑動面位置土坡穩(wěn)定分析方法計算下滑力滑坡范圍內(nèi)滑動方向和滑動速度基本一致的滑體視為計算單元選擇一個或幾個順滑坡主軸方向的地質(zhì)斷面為代表（平面問題）每根樁所受的力=

樁距范圍內(nèi)的滑坡推力滑面滑坡推力基本假定(1)順滑坡主軸方向地質(zhì)斷面為計算斷面，縱向取單位長度(一般為1.0m)(2)滑坡體不可壓縮并作整體下滑，不考慮條塊之間擠壓變形條塊之間只傳遞推力不傳遞拉力，不出現(xiàn)條塊之間的拉裂不考慮條塊兩側(cè)的摩擦力條間作用力(即推力或抗滑力)以集中力表示，

作用線平行于前一土條的滑面方向

作用在分界面的中點(diǎn)Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊WiRiEi-1EiWiSiNiEi——第i塊滑體剩余下滑力（i塊滑坡推力）Ei-1——第(i-1)塊滑體剩余下滑力Wi——滑體重量Ri——滑床反力αi——第i塊滑體滑面的傾角αi-1——第(i-1)塊滑體滑面的傾角Ei-1及Ei為條間力取第i條塊為隔離體，將各力分解在該條塊滑面的方向上Ei-1EiWiSiNi第i條塊的剩余下滑力(即該部分的滑坡推力)ψi——傳遞系數(shù)ci——第i塊滑體滑面上巖土體的粘聚力φi——第i塊滑體滑面上巖土的內(nèi)摩擦角li——第i塊滑體的滑面長度計算時從上往下逐塊進(jìn)行判斷滑坡體的穩(wěn)定性根據(jù)計算得到的推力最后一塊En＞0，滑坡體不穩(wěn)定某一塊的Ei≤0，本塊巖土體已能穩(wěn)定，下一條塊計算時按無上一條塊推力考慮。Ks：一般取為1.05～1.25Wisinαi變成抗滑力的情況計算斷面中有逆坡，傾角αi為負(fù)值Wisinαi項(xiàng)不再乘以安全系數(shù)安全儲備安全系數(shù)Ks>1.0在推力計算中如何考慮安全系數(shù)目前認(rèn)識還不一致一般采用加大自重下滑力滑面處土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為：γ＝20kN/m3，φ＝170；c＝5kPa。后緣破裂壁處φ＝22.50，不計c值。安全系數(shù)K采用1.15。設(shè)置抗滑樁，求樁后滑坡推力。例題：滑坡體斷面[解]將滑坡體分為5個條塊，按上述公式計算：①②③④樁身內(nèi)力計算——懸臂樁法及地基系數(shù)法概述計算樁側(cè)應(yīng)力以及樁身各截面的位移和內(nèi)力上塊下塊ACBPE地面滑動面懸臂樁法原理滑面以上：懸臂梁滑坡推力、樁前土體抗滑力為荷載材料力學(xué)求解滑動面以下：錨固段彈性地基梁m法滑面滑坡推力剩余抗滑力(已知)≤被動土壓力土體抗力（待求）地基系數(shù)法原理滑面滑坡推力土體抗力（待求）地面土體抗力（待求）≤剩余抗滑力≤被動土壓力整根樁當(dāng)作彈性地基梁計算滑動面以上：滑坡推力已知滑動面上下地層的地基系數(shù)對滑動面的存在沒有考慮問題：樁前剩余抗滑力計算？二懸臂樁法錨固段樁側(cè)應(yīng)力、樁的位移及內(nèi)力計算1、樁側(cè)土的彈性抗力，m2、樁底支承條件3、剛性樁與彈性樁判斷4、滑面處內(nèi)力計算5、剛性樁內(nèi)力計算6、彈性樁內(nèi)力計算ABMAQA滑面h2樁的計算寬度Bp矩形樁BP=B+l圓形樁BP=0.9(d+1)1、樁側(cè)土的彈性抗力滑面滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力（待求）

（1）自由支承錨固地層為土體、松軟破壞碎巖QB=0、MB=0（2）鉸支承樁底巖層完整，較AB段地層堅硬，樁嵌入此層不深xB=0、MB=0（3）固定支承樁底巖層完整，極堅硬，樁嵌入此層較深xB=0、φB=0不經(jīng)濟(jì)，少用2、樁底支承條件自由支承固定支承鉸支承剛性樁彈性樁αh2≤2.5αh2>2.5αh判斷彈性樁或剛性樁3、剛性樁與彈性樁判斷滑面滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力（待求）剛性樁計算圖式y(tǒng)0φσyMAQA滑面QAMAh2xyσy滑面樁身水平位移（撓度）土的水平抗力(樁側(cè)應(yīng)力）彈性樁計算圖式4、滑動面處的內(nèi)力計算ABMA？QA？滑面h2計算滑動面處樁頂?shù)募袅蛷澗兀?）樁前沒有巖體或土體，不存在抗力作用

樁前巖、土可能滑走ET——每根樁承受的滑坡推力（KN）En——樁處滑坡推力（KN／m）L——樁的間距（中心距）H0——滑坡推力合力作用點(diǎn)至滑面的距離滑面土體抗力（待求）

滑坡推力沿樁身的分布形式復(fù)雜，與滑坡類型、地層情況等因素有關(guān)矩形分布粘性土等粘聚力較大的地層三角形分布砂、礫等非粘性土梯形分布介于兩者之間滑坡推力沿樁身的分布形式滑面滑坡推力En——樁處滑坡推力（KN／m）En′——剩余抗滑力（KN／m）？h0——剩余抗滑力合力作用點(diǎn)至滑面距離（2）樁前巖、土基本穩(wěn)定情況

滑坡推力剩余抗滑力樁前剩余抗滑力計算樁前滑體處于極限平衡時的滑坡推力樁前被動土壓力選取兩者小值Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊WiRi《公路路基規(guī)范JTGD30-2015》根據(jù)滑動面以下地層，采用不同計算模式埋入土層或軟質(zhì)巖層，繞樁身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動樁埋入完整、堅硬巖石，繞樁底轉(zhuǎn)動5、剛性樁內(nèi)力計算求解y0、φ樁的兩個平衡方程剛性樁繞樁身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動水平變形

yX樁側(cè)抗力底端土豎向抗力也形成彎矩，值較小，略去不計A=A′底端B點(diǎn)自由支承為例計算得到求解y0、φ得到y(tǒng)0及φy>y0y<y0求解樁側(cè)應(yīng)力及樁身內(nèi)力橫向受荷樁計算的m法求解冪級數(shù)求解后得6、彈性樁內(nèi)力計算y0、φ0、M0、H0——地面處樁的水平位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力。

其中y0、

φ

0未知，繼續(xù)求解。（1）樁底B點(diǎn)：自由端樁底邊界條件代入第3、4式QAMAAB三種樁頂邊界條件確定樁頂位移和轉(zhuǎn)角xA、φA（2）樁底B點(diǎn)為鉸支端樁底邊界條件代入第1、3式QAMAAB（3）樁底B點(diǎn)為固定端樁底邊界條件代入1、2式，求解QAMAAB（4）求滑動面以下樁身任一截面的變位和內(nèi)力將xA和φA代入前式設(shè)計計算步驟確定滑坡位置滑坡推力的計算設(shè)置樁排位置，擬定樁的截面尺寸、樁距擬定錨固深度樁身內(nèi)力計算地基強(qiáng)度校核（錨固深度驗(yàn)算）1）確定樁計算寬度，選定地基系數(shù)2）判斷剛性樁還是彈性樁樁變形系數(shù)α及其換算深度αh23）計算樁身變形、內(nèi)力，確定最大彎矩及部位4）校核地基強(qiáng)度樁身作用于地基彈性應(yīng)力>地層容許值若不符合，調(diào)整設(shè)計，重新計算，直至符合（錨固深度、截面尺寸、間距）5）繪制樁身剪力圖和彎矩圖樁身內(nèi)力計算及地基強(qiáng)度校核步驟第四節(jié)設(shè)計算例1、設(shè)計資料某鐵路路基邊坡的抗滑樁設(shè)計計算碎石，塊石堆積層風(fēng)化嚴(yán)重的泥巖、頁巖

地基系數(shù)K=A=A′=80000KN/m3地基比例系數(shù)m=40000KN/m4推力En=1000kN/m抗滑力En’=500kN/m樁截面慣性矩樁截面模量混凝土彈性模量E=26×106kN/m2樁的抗彎剛度EI=26×106×4.5＝117×106kN-m2樁的計算寬度BP＝b＋1＝3m樁的變形系數(shù)2、樁的設(shè)計23樁長h=16m，其中受荷段h1=10m，錨固段h2=6m樁間距L＝6m樁截面面積F=ba=2×3＝6m2

剛性樁樁底邊界條件自由端3、外力計算每根樁的滑坡推力樁前被動土壓力Ep>En′，采用En′作為樁前地層抗力每根樁的剩余抗滑力滑坡推力En=1000kN/m，樁前剩余抗滑力En′=500kN/m推力和抗力都假設(shè)按三角形分布計算h1=10m

滑坡推力剩余抗滑力h1=6m4、受荷段樁身內(nèi)力計算滑面處的剪力滑面處的彎矩h1=10m

滑坡推力剩余抗滑力h1=6mABMA=10000kN

mQA=3000kN滑面h2=6m5、樁身內(nèi)力和錨固段樁側(cè)應(yīng)力計算（1）轉(zhuǎn)動中心至滑面距離y0（2）樁的轉(zhuǎn)角y0φMAQA滑面（3）樁側(cè)應(yīng)力

最大側(cè)應(yīng)力值和位置

滑面處側(cè)應(yīng)力樁端側(cè)應(yīng)力（4）樁身剪力最大剪力值和位置樁的轉(zhuǎn)動中心處（5）樁身彎矩最大彎矩值和位置6地基強(qiáng)度校核（樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算）對土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層滑面處最大側(cè)應(yīng)力處樁底處均符合要求三個驗(yàn)算位置7、樁身配筋設(shè)計計算按受彎構(gòu)件計算正截面抗彎驗(yàn)算配置縱向受力鋼筋斜截面抗剪驗(yàn)算配置箍筋小結(jié)滑坡推力的計算設(shè)置樁排位置，擬定樁的截面尺寸、樁距擬定錨固深度樁身內(nèi)力計算地基強(qiáng)度校核（錨固深度驗(yàn)算）配筋傳遞系數(shù)法懸臂樁法和地基系數(shù)法思考題1、抗滑樁按其受力條件及設(shè)樁位置分為哪些類型？2、作用于抗滑樁上的力有哪些？3、抗滑樁設(shè)計及計算內(nèi)容有哪些？4、簡述抗滑樁設(shè)計計算步驟。5、簡述抗滑樁錨固深度的確定院子。6、簡述懸臂樁法樁身內(nèi)力計算及地基強(qiáng)度校核步驟。樁基設(shè)計與計算第一章緒論1第二章豎向受荷樁基的承載力2第三章豎向受荷樁基的沉降3第四章水平受荷樁基的承載力與位移4第五章樁基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計方法（一般步驟、高層建筑樁基、橋梁樁基、樁基礎(chǔ)的抗震設(shè)計）5第六章復(fù)合疏樁基礎(chǔ)的設(shè)計6第七章抗滑樁的設(shè)計與計算7*第八章樁基施工與檢測8目錄CONTENTS第八章樁基檢測第一節(jié)樁基施工方法及工藝第二節(jié)樁基現(xiàn)場載荷試驗(yàn)與大噸位試樁技術(shù)第三節(jié)樁基工程的檢測第一節(jié)樁基施工方法及工藝預(yù)制樁灌注樁一、預(yù)制樁的施工鋼筋混凝土預(yù)制方樁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁鋼管樁H型鋼樁1、混凝土預(yù)制方樁的制作與接樁制作場地壓實(shí)整平場地地澆筑混凝土現(xiàn)場重疊法的制樁程序如下支間隔頭模板、刷隔離劑綁鋼筋、灌注間隔樁混凝土養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆模再支上層模，同法間隔制樁養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸、堆放支模綁扎鋼筋骨架、安裝吊環(huán)灌筑混凝土養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆模接樁焊接法蘭硫黃膠泥機(jī)械快接（螺紋式、嚙合式）2、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的制作與接樁先張法/后張法，先張法為主先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC樁）強(qiáng)度等級>C80預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PC樁）強(qiáng)度等級不低于C60-80外徑：300~1000mm，每節(jié)長≤15m連接：端頭板焊接、機(jī)械嚙合連接、螺紋連接3、鋼管樁及H型鋼樁的制作與接樁鋼管樁

廠家生產(chǎn)：螺紋焊接管，Q235

非大批量生產(chǎn)：平板卷成，焊接，10~15m一節(jié)H型鋼樁：專業(yè)工廠軋制連接：焊接4、預(yù)制樁的沉樁方法錘擊法利用蒸汽錘、柴油錘等的沖擊能量克服土對樁的阻力靜壓法振動法借助專用樁架的自重和配重或結(jié)構(gòu)物自重，通過滑車換向把樁入土中。無噪聲、無振動、無沖擊力、施工應(yīng)力等特適用于較均質(zhì)的軟土地基大功率的電力振動器(振動打樁機(jī))，利用振動力來減少土對樁的阻力使樁能較快沉入土中。用于沉、拔鋼板樁和鋼管樁效果好，砂土中效率最高。黏土地基需要大功率振動器射水法錘擊法或振動法的輔助利用高壓水流經(jīng)過依附于樁側(cè)面或空心樁內(nèi)部的射水管，沖松樁尖附近的土層，減少下沉?xí)r的阻力砂土層中效率高錘擊法遇砂卵石層受阻打不穿時，可輔以射水法當(dāng)樁尖沉到距設(shè)計標(biāo)高1.0~1.5m時，應(yīng)停止射水預(yù)鉆孔沉樁法樁較長、截面尺寸較大，深部土層較堅硬，缺乏大能量樁錘時，預(yù)制樁常難以順利沉達(dá)預(yù)定深度。用鉆機(jī)在樁位上打鉆孔，孔徑略小于樁徑，孔深可距樁尖設(shè)計標(biāo)高1~2m(一般鉆孔取土深度為8~10m，過淺作用不大，過深對樁的承載力影響較大)。成孔后，在預(yù)鉆孔位上沉樁，減小沉樁阻力。單樁承載力略低于常規(guī)錘擊沉樁，但能使樁較順利地穿過一定厚度的硬土層而到達(dá)下部更堅硬土層，減小樁基的沉降量。5、沉樁深度根據(jù)地質(zhì)資料及結(jié)構(gòu)設(shè)計要求估算。最后貫入度和樁尖設(shè)計標(biāo)高兩方面控制。最后貫入度是指最后一擊的入土深度，通常取最后一陣的平均貫入度。錘擊法常以10次錘擊為一陣，振動沉樁以1min為一陣。一般要求最后兩陣的平均貫人度為10~50mm。6、沉樁對周圍環(huán)境的擠土影響及防控措施錘擊法和靜壓法沉的擠土效應(yīng)最大混凝土預(yù)制方樁和閉口管樁的擠土效應(yīng)最大，開口鋼管樁和混凝土管樁次之軟土地基上施工密集的實(shí)心樁將產(chǎn)生較高的孔隙水壓力，擠土效應(yīng)較嚴(yán)重樁型沉樁方法地基條件措施選擇合理的沉樁路線和控制沉樁速度設(shè)置豎向排水通道在樁位處預(yù)先鉆孔取土(孔深8~10m)，然后再沉樁，以減少擠土量在沉樁區(qū)外開挖防擠溝二、灌注樁的施工1、鉆（沖）孔灌注樁2、沉管灌注樁3、挖孔灌注樁1、鉆（沖）孔灌注樁成孔下導(dǎo)管和鋼筋籠澆灌水下混凝土成樁采用鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)對于卵礫石層、漂石、孤石和硬基巖較為困難，一般用沖擊鉆頭先進(jìn)行破碎，然后撈渣出孔。這種成孔工藝可穿過任何類型的地層，長可達(dá)100m，樁端不僅可進(jìn)入微風(fēng)化基巖而且可擴(kuò)底，常用直徑為600mm和800mm，較大的可做到2000mm以上的大直徑樁，單樁承載力和橫向剛度比預(yù)制樁大大提高;無擠土、無(少)振動、無(低)噪聲，環(huán)境影響較小，在橋梁工程、城市建設(shè)等各工程領(lǐng)域中獲得了越來越廣泛的運(yùn)用。2、沉管灌注樁打樁機(jī)就位沉管澆灌混凝土邊拔管、邊振動安放鋼筋籠成型3、挖孔灌注樁采用人工或機(jī)械挖掘成孔，在向下掘進(jìn)的同時，設(shè)孔壁襯砌以保證施工安全，達(dá)到所需深度并清理完孔底后，安裝鋼筋籠及澆灌混凝土成。一般內(nèi)徑應(yīng)大于800mm，開挖直徑大于1000mm，護(hù)壁厚度大于100mm，分節(jié)支護(hù)，每節(jié)高500~1000mm，可用混凝土澆筑或磚砌筑，身長度宜限制在40m以內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：可直接觀察地層情況，孔底易清除干凈，設(shè)備簡單，噪聲小，場區(qū)內(nèi)名樁可同時施工，且樁徑大、適應(yīng)性強(qiáng)，比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：可能存在塌方、缺氧、有害氣體、觸電等危險，易造成安全事故，故挖孔挖深有限，且最忌在含水砂層中開挖，適用：場地土層條件較好，在地表下不深的位置有硬持力層，而且上部覆土透水性較低或地下水位較低的條件。三、灌注樁的新工藝及新樁型1、灌注樁的后注漿工藝在灌注樁成樁后一定時間，通過預(yù)設(shè)于樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)注漿閥，注入水泥漿，使樁端、樁側(cè)土體(包括沉渣和泥皮)得到加固，從而提高單樁承載力，減小沉降。樁端注漿的單樁豎向極限承載力可提高30%~60%;樁側(cè)、樁端同時注漿，單樁豎向極限承載力提高幅度更大，可達(dá)到85%。樁底進(jìn)入砂層越深，后注漿后單樁豎向承載力提高幅度越大。2、擠擴(kuò)支盤樁用現(xiàn)有施工機(jī)具鉆(沖)孔后，向孔內(nèi)放入專用的液壓擠擴(kuò)設(shè)備，通過地面液壓站控制擠擴(kuò)設(shè)備的擴(kuò)張和收縮并根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，在適宜土層中擠護(hù)成承力盤及分支。擠擴(kuò)是三維靜壓，經(jīng)擠密的周圍土體和空腔內(nèi)灌注的混凝土與樁身緊密地結(jié)合為一體，形成了擠擴(kuò)支盤樁，發(fā)揮了樁土共同承載力的作用。支盤面積為樁身截面的1.6~2.4倍第二節(jié)樁基現(xiàn)場載荷試驗(yàn)與大噸位試樁技術(shù)一、樁基現(xiàn)場載荷試驗(yàn)概述單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)單樁水平靜載試驗(yàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)問題特大型高承載力樁埋深較深的樁解決用樁側(cè)摩阻力作為樁端阻力的反力測試樁承載力二、Osterberg試樁法的測試原理一個荷載箱、兩條Q-s曲線傳統(tǒng)試樁法Osterberg試樁法Osterberg荷載箱三、荷載箱的埋設(shè)

測定嵌巖段的側(cè)阻力與樁端阻力結(jié)果不與覆蓋土層的側(cè)阻力相混。測定覆蓋土層的極限阻力，嵌巖段試驗(yàn)后再灌注樁身上段，待混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后再進(jìn)行一次試樁。常規(guī)位置適用于:側(cè)阻力>端阻力側(cè)阻力<端阻力,目的在于測定側(cè)阻極限值

覆蓋土層嵌巖段測定樁側(cè)阻力極限值預(yù)估樁端阻力<樁側(cè)阻力可將樁底擴(kuò)大，將荷載箱放在擴(kuò)大頭的上面，以增加端抗力輸壓管道、量測器件可自樁頂伸出至地面高層建筑有地下室有效樁頂標(biāo)高地面采用兩只荷載箱

一只放在樁底

一只放在身中部某一部位可測出樁身上段的極限側(cè)阻力下段的極限側(cè)阻力極限端阻力，多級加載法測定兩個土層的側(cè)阻力極限值先將混凝土灌至下層土的頂面，測試下層土數(shù)據(jù)然后再將混凝土灌至樁頂，測試，獲得身全長的側(cè)阻力極限值四、Osterberg試樁法的主要優(yōu)點(diǎn)與局限性優(yōu)點(diǎn)1)測試超大噸位樁2)省時、省力、省錢，試驗(yàn)過程不存在安全事故風(fēng)險3)具有強(qiáng)大的研究功能直接測出端阻力或反向側(cè)阻力，查明嵌巖樁嵌巖段的嵌固力同一根試樁先后打至地層的不同深度逐一進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)計選擇最佳持力層和最佳長度。4)實(shí)現(xiàn)惡劣場地試樁。水下、山上、山坡地、斜樁局限性荷載箱、量測系統(tǒng)必須提前安裝，不能隨機(jī)抽樣檢測荷載不能再增加樁側(cè)阻力和樁端阻力只有一方能達(dá)到極限值樁頂沉降曲線：從試驗(yàn)曲線經(jīng)驗(yàn)換算判定，不能直接量測獲得不能應(yīng)用于H型鋼樁、鋼板樁、木樁第三節(jié)樁基工程的檢測一、概述方法樁身完整性豎向承載力動力檢測法高應(yīng)變法√√低應(yīng)變法√聲波透射法√二、動力檢測法樁頂施加動力作用，通過測定樁的動力響應(yīng)，分析樁的工作性狀動力響應(yīng)信號的時域信號、頻率信號、傳遞函數(shù)分析動力作用大錘小錘設(shè)備瞬態(tài)瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)沖擊力脈沖荷載持續(xù)周期荷載高應(yīng)變法低應(yīng)變法動力打樁公式、波動方程分析法、case法、波形擬合法、錘擊貫入法、靜動法應(yīng)力波反射法、機(jī)械阻抗法、球擊法、動力參數(shù)法、水電效應(yīng)法承載力確定樁身質(zhì)量檢測（完整性）樁土永久位移樁土彈性變形(一)低應(yīng)變應(yīng)力波反射法樁頂施加豎向激振，產(chǎn)生應(yīng)力波，沿樁身傳播應(yīng)力波遇到異常截面，產(chǎn)生反射波儀器分析反射波數(shù)據(jù)，可分析樁身完整性，判斷缺陷位置1、基本原理一維彈性桿的波動理論xu(x,t)桿微元dx的運(yùn)動方程直桿縱向振動的微分方程、反射波法測樁的波動方程

方程波動解下行波上行波樁身阻抗變化界面處的連續(xù)條件入射波、反射波、透射波的力和速度關(guān)系樁身質(zhì)量入射波與反射波Z1=Z2阻抗無變化完好無反射波Z1>Z2阻抗變小縮頸、夾泥、混凝土離析、斷樁同相位Z1<Z2阻抗變大樁身擴(kuò)頸、樁底嵌巖反相位反射波透射波2、典型波形特征1）完整樁2）縮徑樁3）擴(kuò)徑樁Ｚ１＜Ｚ２,反相Ｚ１＞Ｚ２，同相同相反相4）離析、夾泥3）斷樁空氣中波速約為混凝土中波速的1/10Rv=9/11頻率明顯降低3、樁身質(zhì)量的判定波速、頻率、周期的關(guān)系

1)樁身平均波速的判定f/Hz完整樁時域完整樁頻域2)樁身缺陷位置的判定f/Hz缺陷樁時域缺陷樁頻域3)樁身完整性類別判定時域分析為主、頻域分析為輔4、低應(yīng)變反射波法測試儀器(二)高應(yīng)變動測法1、概述打樁公式剛體碰撞，能量守恒錘擊貫入法動態(tài)打擊力與相應(yīng)沉降之間的關(guān)系，動靜對比Smith波動方程法一維彈性桿，打樁反應(yīng)曲線，case法一維彈性桿、土體靜阻力不隨時間變化、動阻力僅集中在樁尖、應(yīng)力波理論波形擬合法（CAPWAP法）波動問題數(shù)值解靜動法準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)用重錘沖擊樁頂，使樁土產(chǎn)生足夠的相對位移，充分激發(fā)樁周土阻力和樁端支承力，貫入度在2mm以上通過安裝在樁頂以下樁身兩側(cè)的

力和加速度傳感器接收樁的應(yīng)力波信號應(yīng)力波理論分析處理力和速度時程曲線判定樁的承載力和評價樁身質(zhì)量完整性Case法和波形擬合法2、Case法基本原理1)樁身等阻抗2)樁側(cè)靜阻力，樁底動阻力3)應(yīng)力波在傳播過程中沒有能量耗散和信號畸變4)樁、土界面破壞(1)基本假定(2)土阻力的反射波

上行壓力波下行拉力波(3)行波理論計算總阻力應(yīng)力波在桿內(nèi)傳播桿上任意點(diǎn)處受力F、運(yùn)動速度VF=ZV

滿足上行壓力波下行拉力波

桿視為自由支承的等截面圓形桿，其上作用錘擊力和一系列土阻力土阻力和錘擊力一樣，在桿內(nèi)產(chǎn)生上行波和下行波土阻力要在錘擊力波達(dá)到該處時，才發(fā)揮出來、開始作用、并保持不變F↑=-Zv↑

F↓=Zv↓

F↑

（1）樁側(cè)土阻力：上行壓縮波的總和，Rx/2（2）樁側(cè)土阻力：下行拉伸波經(jīng)樁底反射的上行壓縮波，Rx/2（3）樁端