第十章 樁基礎(chǔ)

1、第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)1 1、樁基設(shè)計(jì)原則、樁基設(shè)計(jì)原則2 2、樁及樁基礎(chǔ)的分類、樁及樁基礎(chǔ)的分類3 3、單樁豎向荷載的傳遞、單樁豎向荷載的傳遞4 4、單樁豎向承載力的確定、單樁豎向承載力的確定5 5、單樁抗拔承載力及單樁水平承載力、單樁抗拔承載力及單樁水平承載力6 6、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本章內(nèi)容簡介本章內(nèi)容簡介第第 10 10 章章 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1 1、樁基設(shè)計(jì)原則、樁基設(shè)計(jì)原則識(shí)記：建筑樁基安全等級的概念。識(shí)記：建筑樁基安全等級的概念。領(lǐng)會(huì)：樁基需進(jìn)行的計(jì)算和驗(yàn)算。領(lǐng)會(huì)：樁基需進(jìn)行的計(jì)算和驗(yàn)算。2 2、樁的分類、樁的分類2 2、領(lǐng)會(huì)領(lǐng)會(huì)：端承型樁與

2、摩擦型樁的概念。：端承型樁與摩擦型樁的概念。1 1、識(shí)記：樁的各種分類方法。、識(shí)記：樁的各種分類方法。3 3、領(lǐng)會(huì)：常用的預(yù)制樁與灌注樁的類型及特點(diǎn)。、領(lǐng)會(huì)：常用的預(yù)制樁與灌注樁的類型及特點(diǎn)。2 2、領(lǐng)會(huì)：單樁豎向荷載的傳遞規(guī)律。、領(lǐng)會(huì)：單樁豎向荷載的傳遞規(guī)律。3 3、單樁豎向荷載的傳遞、單樁豎向荷載的傳遞1 1、識(shí)記：樁側(cè)負(fù)摩阻力的概念。產(chǎn)生條件、識(shí)記：樁側(cè)負(fù)摩阻力的概念。產(chǎn)生條件、 分布與確定方法分布與確定方法 第第 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)應(yīng)用：單樁豎向承載力特征值的確定應(yīng)用：單樁豎向承載力特征值的確定4 4、單樁豎向承載力的確定、單樁豎向承載力的確定識(shí)記：按靜載荷試驗(yàn)確

3、定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值識(shí)記：按靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 的方法。的方法。識(shí)記：按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系識(shí)記：按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系 確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的方法。確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的方法。識(shí)記：按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系識(shí)記：按土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系 確定大直徑樁（確定大直徑樁（d800mmd800mm）單樁豎向極限承載力單樁豎向極限承載力 標(biāo)準(zhǔn)值的方法。標(biāo)準(zhǔn)值的方法。第第 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)5 5、單樁抗拔承載力及單樁水平承載力、單樁抗拔承載力及單樁水平承載力識(shí)記：單樁抗拔

4、極限承載力取值及計(jì)算方法。識(shí)記：單樁抗拔極限承載力取值及計(jì)算方法。領(lǐng)會(huì)：影響單樁水平承載力的主要因素。領(lǐng)會(huì)：影響單樁水平承載力的主要因素。 6 6、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 識(shí)記：樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟。識(shí)記：樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟。領(lǐng)會(huì)：計(jì)算樁的數(shù)量，樁的最小中心距要求，領(lǐng)會(huì)：計(jì)算樁的數(shù)量，樁的最小中心距要求， 進(jìn)行樁基礎(chǔ)平面布置。進(jìn)行樁基礎(chǔ)平面布置。 應(yīng)用：樁基礎(chǔ)驗(yàn)算，樁承臺(tái)構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)用：樁基礎(chǔ)驗(yàn)算，樁承臺(tái)構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)計(jì)算 方法，樁身設(shè)計(jì)。方法，樁身設(shè)計(jì)。 第第 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)學(xué)習(xí)目的和要求學(xué)習(xí)目的和要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解樁的分類與選型、單樁豎向載荷通過本章的學(xué)

5、習(xí)，了解樁的分類與選型、單樁豎向載荷傳遞的特點(diǎn)，掌握豎向荷載作用下單樁承載力的確定方法，傳遞的特點(diǎn)，掌握豎向荷載作用下單樁承載力的確定方法，了解樁的負(fù)摩阻力概念；熟悉樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算的各項(xiàng)內(nèi)容了解樁的負(fù)摩阻力概念；熟悉樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算的各項(xiàng)內(nèi)容和方法，初步了解樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。和方法，初步了解樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。第第 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 概概 述述10.1設(shè)置于土中的豎直或傾斜的柱型構(gòu)件，設(shè)置于土中的豎直或傾斜的柱型構(gòu)件，在豎向荷載作用下，通過樁土之間的在豎向荷載作用下，通過樁土之間的摩擦力（樁側(cè)摩阻力）和樁端土的承摩擦力（樁側(cè)摩阻力）和樁端土的承載力（樁端阻力）來

6、承受和傳遞上部載力（樁端阻力）來承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載。結(jié)構(gòu)的荷載。樁的定義樁的定義 樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂連接的承臺(tái)由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂連接的承臺(tái)共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接連接的單樁共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接連接的單樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)。第第 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)軟 土 層第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)10.1.1樁基礎(chǔ)的適用性樁基礎(chǔ)的適用性 1.承載力高承載力高 2.沉降量小沉降量小 3.能承受一定的水平荷載和上撥力，穩(wěn)定性好能承受一定的水平荷載和上撥力，穩(wěn)定性好 4.可以提高地基基礎(chǔ)的剛度、改變其自振頻率可以提高地基基礎(chǔ)的剛度

7、、改變其自振頻率 5.可提高建筑物的抗震能力可提高建筑物的抗震能力 6.便于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)工程機(jī)械化和工業(yè)化便于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)工程機(jī)械化和工業(yè)化 一、樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)一、樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn) 樁基礎(chǔ)的突出優(yōu)點(diǎn)：樁基礎(chǔ)的突出優(yōu)點(diǎn)： 承載力高、變形量小、抗液化、抗拉拔能力強(qiáng)。承載力高、變形量小、抗液化、抗拉拔能力強(qiáng)。 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)二、樁基礎(chǔ)的適用范圍二、樁基礎(chǔ)的適用范圍(1)(1)水上建筑物；水上建筑物；(2)(2)深持力層深持力層, ,高地下水位；高地下水位；(3)(3)高層建筑或其它重要的建筑高層建筑或其它重要的建筑物物抗震地基；抗震地基；(4)(4)對沉降非常敏感的建筑對沉降

8、非常敏感的建筑, ,如如精密儀器。精密儀器。（5 5）地震區(qū)，以樁基作為結(jié)構(gòu)）地震區(qū)，以樁基作為結(jié)構(gòu) 抗震措施時(shí)?？拐鸫胧r(shí)。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)10.1.2 10.1.2 樁基設(shè)計(jì)原則樁基設(shè)計(jì)原則1.樁基必須是樁基必須是安全適用安全適用的。的。 2.樁基設(shè)計(jì)必須是樁基設(shè)計(jì)必須是合理合理的。的。 3.樁基設(shè)計(jì)必須是樁基設(shè)計(jì)必須是經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)的。的。 1.1.承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) ：對應(yīng)于樁基達(dá)到最大承載力導(dǎo)致整體：對應(yīng)于樁基達(dá)到最大承載力導(dǎo)致整體 失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形。失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形。2.2.正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于樁基達(dá)到建筑

9、物正常使用所規(guī)定正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于樁基達(dá)到建筑物正常使用所規(guī)定 的變形限值或達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng)的變形限值或達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng) 限值。限值。一、樁基設(shè)計(jì)的基本要求一、樁基設(shè)計(jì)的基本要求（一）樁基的極限狀態(tài)（一）樁基的極限狀態(tài)二、樁基設(shè)計(jì)原則二、樁基設(shè)計(jì)原則第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)等級等級建筑類型建筑類型甲級甲級（1 1）重要建筑物；）重要建筑物；（2 2）3030層以上或高度超過層以上或高度超過100m100m的高層建筑；的高層建筑；（3 3）體型復(fù)雜）體型復(fù)雜, ,層數(shù)相差超過層數(shù)相差超過1010層的高低層層的高低層( (含純地下室含純地下室) )

10、連體建筑；連體建筑；（4 4）2020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；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 5）場地和地基條件復(fù)雜的七層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑；）場地和地基條件復(fù)雜的七層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑；（6 6）對相鄰既有工程影響較大的建筑）對相鄰既有工程影響較大的建筑乙級乙級甲級、丙級以外的建筑；甲級、丙級以外的建筑；丙級丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以的一般建筑場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的七層及七層以的一般建筑 。（二）建筑樁基設(shè)計(jì)等級劃分（二）建筑樁基設(shè)計(jì)等級劃分第第 10 10 章章 樁樁 基基

11、 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（三）樁基計(jì)算規(guī)定（三）樁基計(jì)算規(guī)定應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受理特征分別進(jìn)行樁基的應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受理特征分別進(jìn)行樁基的 豎向承載力豎向承載力和和水平承載力水平承載力計(jì)算；計(jì)算；3 3、軟弱下臥層軟弱下臥層驗(yàn)算；驗(yàn)算；第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2 2、設(shè)計(jì)等級為乙級的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不均勻、設(shè)計(jì)等級為乙級的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不均勻 或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基；或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基；第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)對于標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值對于標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 S S 應(yīng)

12、按下式采用：應(yīng)按下式采用：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)對于準(zhǔn)永久組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值對于準(zhǔn)永久組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 S S 應(yīng)按下式采用：應(yīng)按下式采用：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)樁和樁基的分類樁和樁基的分類10.2不同的分類標(biāo)準(zhǔn)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)樁樁基基的的分分類類單樁基礎(chǔ)單樁基礎(chǔ)采用一根樁（通常為大直徑樁）采用一根樁（通常為大直徑樁） 以承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的基礎(chǔ)。以承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的基礎(chǔ)。 群樁基礎(chǔ)群樁基礎(chǔ)由兩根及以上的基樁組成的樁基礎(chǔ)由兩根及以上的基樁組成的樁基礎(chǔ) 。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)1、

13、按承臺(tái)與地面的相對位置分類、按承臺(tái)與地面的相對位置分類高承臺(tái)樁高承臺(tái)樁承臺(tái)在地面以上承臺(tái)在地面以上, ,橋樁橋樁, ,碼頭碼頭, ,棧橋。棧橋。低承臺(tái)樁：低承臺(tái)樁：承臺(tái)在地面以下承臺(tái)在地面以下, ,承臺(tái)本身承擔(dān)承臺(tái)本身承擔(dān)部分荷載部分荷載第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2 2、按承載性狀分類、按承載性狀分類端承型樁端承型樁摩擦型樁摩擦型樁第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)3 3、按樁的施工方法分類、按樁的施工方法分類（1 1）預(yù)制樁）預(yù)制樁 在施工前預(yù)先制作成型，再用各種機(jī)械設(shè)備把它沉入地基至設(shè)計(jì)在施工前預(yù)先制作成型，再用各種機(jī)械設(shè)備把它沉入地基至設(shè)計(jì)標(biāo)高

14、的樁，稱為預(yù)制樁。標(biāo)高的樁，稱為預(yù)制樁。 預(yù)制樁可以是木樁、鋼樁或鋼筋混凝土樁等。預(yù)制樁可以是木樁、鋼樁或鋼筋混凝土樁等。（）灌注樁（）灌注樁 灌注樁為在建筑工地現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段灌注樁為在建筑工地現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。 依照成孔方法不同，灌注樁可分為鉆（沖）孔灌注樁、沉管灌注樁和依照成孔方法不同，灌注樁可分為鉆（沖）孔灌注樁、沉管灌注樁和挖孔灌注樁等幾大類。挖孔灌注樁等幾大類。沉樁方法有氣錘打入、振動(dòng)沉樁、靜壓樁等。沉樁方法有

15、氣錘打入、振動(dòng)沉樁、靜壓樁等。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)振動(dòng)沉樁振動(dòng)沉樁預(yù)制樁預(yù)制樁1 113m13m第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：施工過程中無擠土、優(yōu)點(diǎn)：施工過程中無擠土、 無振動(dòng)、噪音小，無振動(dòng)、噪音小， 且樁徑不受限制。且樁徑不受限制。缺點(diǎn)：泥漿沉淀不易清除，缺點(diǎn)：泥漿沉淀不易清除， 影響端部承載力的影響端部承載力的 充分發(fā)揮，并造成充分發(fā)揮，并造成 較大沉降。較大沉降。 鉆（沖）孔灌注樁：鉆（沖）孔灌注樁：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在鋼管內(nèi)無水環(huán)境中沉放鋼筋和澆灌混凝土，從而為樁身混凝土的在鋼管

16、內(nèi)無水環(huán)境中沉放鋼筋和澆灌混凝土，從而為樁身混凝土的 質(zhì)量供了保障。質(zhì)量供了保障。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a.a.拔除套管時(shí)，如果提管速度過快會(huì)造成縮頸、夾泥，甚至斷樁。拔除套管時(shí)，如果提管速度過快會(huì)造成縮頸、夾泥，甚至斷樁。 b.b.沉管過程的擠土效應(yīng)除產(chǎn)生與預(yù)制樁類似的影響外，還可能使混沉管過程的擠土效應(yīng)除產(chǎn)生與預(yù)制樁類似的影響外，還可能使混 凝土尚未結(jié)硬的鄰樁被剪斷。凝土尚未結(jié)硬的鄰樁被剪斷。 對策：對策：a.a.控制提管速度；控制提管速度； b. b.采取采取“跳打跳打”順序施工。順序施工。 沉管灌注樁沉管灌注樁 ：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)挖孔樁主要適用于粘性土和地下水

17、位挖孔樁主要適用于粘性土和地下水位較低的條件，最忌在含水砂層中施較低的條件，最忌在含水砂層中施工，因易引起流砂坍孔，十分危險(xiǎn)。工，因易引起流砂坍孔，十分危險(xiǎn)。 人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)4 4、按成樁方法和成樁過程的擠土效應(yīng)分類、按成樁方法和成樁過程的擠土效應(yīng)分類（1 1）非擠土樁：）非擠土樁： 成樁過程對樁周圍的土無擠壓作用的樁稱為非擠土樁。成樁過程對樁周圍的土無擠壓作用的樁稱為非擠土樁。 主要有：鉆（沖）孔樁，挖孔樁。主要有：鉆（沖）孔樁，挖孔樁。（2 2）部分?jǐn)D土樁（少量擠土樁）：）部分?jǐn)D土樁（少量擠土樁）： 成樁過程對周圍土產(chǎn)生部分

18、擠壓作用的樁稱為部分?jǐn)D土樁。成樁過程對周圍土產(chǎn)生部分?jǐn)D壓作用的樁稱為部分?jǐn)D土樁。 主要有：工型或主要有：工型或 H H 型鋼樁，鋼板樁，開口鋼管樁，開口鋼筋混凝土管樁。型鋼樁，鋼板樁，開口鋼管樁，開口鋼筋混凝土管樁。（3 3）擠土樁：成樁過程中，樁孔中的土未取出，全部擠壓到樁的四周，）擠土樁：成樁過程中，樁孔中的土未取出，全部擠壓到樁的四周， 這類樁稱為擠土樁。這類樁稱為擠土樁。主要有：木樁、鋼筋混凝土樁，閉口的鋼管樁或鋼筋混凝土管樁，主要有：木樁、鋼筋混凝土樁，閉口的鋼管樁或鋼筋混凝土管樁， 沉管灌注樁。沉管灌注樁。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 豎向抗壓樁、豎向抗拔樁

19、、水平受荷樁以及復(fù)合受荷樁。豎向抗壓樁、豎向抗拔樁、水平受荷樁以及復(fù)合受荷樁。5、按樁的使用功能分類、按樁的使用功能分類 木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁以及組合材料樁。木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁以及組合材料樁。6 6、按樁身材料分類、按樁身材料分類7 7、按樁徑大小分類、按樁徑大小分類小直徑樁（小直徑樁（d250mmd250mm）、中等直徑樁（）、中等直徑樁（250d800250d800）和）和大直徑樁（大直徑樁（d800mmd800mm）等。）等。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)豎向荷載下單樁的工作性能豎向荷

20、載下單樁的工作性能 10.310.3.1 10.3.1 樁的荷載傳遞樁的荷載傳遞 一、單樁承載力的構(gòu)成一、單樁承載力的構(gòu)成樁側(cè)阻力樁側(cè)阻力樁端阻力樁端阻力 但兩者并不是步發(fā)揮的但兩者并不是步發(fā)揮的第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上部首先受到壓縮而發(fā)生相對于土的向下部首先受到壓縮而發(fā)生相對于土的向下位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向上的摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過上的摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服這種摩阻力并通過它向程就是不斷克服這種摩阻力并通過它向土中擴(kuò)散的過程土中

21、擴(kuò)散的過程 。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 對對1010根樁長為根樁長為272746m46m的大直徑灌注樁的荷載傳遞性能的的大直徑灌注樁的荷載傳遞性能的足尺試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)表明，樁側(cè)發(fā)揮極限摩阻力所需要的位足尺試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)表明，樁側(cè)發(fā)揮極限摩阻力所需要的位移很小，粘性土為移很小，粘性土為1 13mm3mm，無粘性土為，無粘性土為5 57mm7mm；除兩根支承；除兩根支承于巖石的樁外，其余各樁（樁端持力層為卵石、礫石、粗砂于巖石的樁外，其余各樁（樁端持力層為卵石、礫石、粗砂或殘積粉質(zhì)粘土）在設(shè)計(jì)工作荷載下，端承力都小于樁頂荷或殘積粉質(zhì)粘土）在設(shè)計(jì)工作荷載下，端承力都小于樁

22、頂荷載的載的1010。 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 基礎(chǔ)的功能在于把荷載傳遞給地基土。作為樁基主要傳力基礎(chǔ)的功能在于把荷載傳遞給地基土。作為樁基主要傳力構(gòu)件的樁是一種細(xì)長的桿件，它與土的界面主要為側(cè)表面，構(gòu)件的樁是一種細(xì)長的桿件，它與土的界面主要為側(cè)表面，底面只占樁與土的接觸總面積的很小部分（底面只占樁與土的接觸總面積的很小部分（ 一般低于一般低于1%1%），），這就意味著樁側(cè)界面是樁向土傳遞荷載的重要的，甚至是主要這就意味著樁側(cè)界面是樁向土傳遞荷載的重要的，甚至是主要的途徑。的途徑。 豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上部首先受到壓縮而發(fā)生豎向荷載施加于樁頂時(shí)，樁身的上部

23、首先受到壓縮而發(fā)生相對于土的向下位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向上的相對于土的向下位移，于是樁周土在樁側(cè)界面上產(chǎn)生向上的摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服這種摩阻力摩阻力；荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服這種摩阻力并通過它向土中擴(kuò)散的過程并通過它向土中擴(kuò)散的過程 。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)設(shè)樁身軸力為設(shè)樁身軸力為Q Q，樁身軸力是樁頂荷載樁身軸力是樁頂荷載N N與深度與深度Z Z的函數(shù)的函數(shù)(,)Qf N Z樁身軸力沿深度樁身軸力沿深度分布的實(shí)測資料分布的實(shí)測資料第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)樁身軸力樁身軸力Q Q 沿著深度而逐

24、漸減小；在樁端處沿著深度而逐漸減??；在樁端處Q Q 則與樁底則與樁底土反力土反力Q Qp p相平衡，同時(shí)樁端持力層土在樁底土反力相平衡，同時(shí)樁端持力層土在樁底土反力Q Qp p作用下作用下產(chǎn)生壓縮，使樁身下沉，樁與樁間土的相對位移又使摩阻力產(chǎn)生壓縮，使樁身下沉，樁與樁間土的相對位移又使摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮。隨著樁頂荷載進(jìn)一步發(fā)揮。隨著樁頂荷載N N 的逐級增加，對于每級荷載，的逐級增加，對于每級荷載，上述過程周而復(fù)始地進(jìn)行，直至變形穩(wěn)定為止，于是荷載上述過程周而復(fù)始地進(jìn)行，直至變形穩(wěn)定為止，于是荷載傳遞過程結(jié)束。傳遞過程結(jié)束。由于樁身壓縮量的累積，上部樁身的位移總是大于下部，由于樁身壓縮量的累積，

25、上部樁身的位移總是大于下部，因此上部的摩阻力總是先于下部發(fā)揮出來；樁側(cè)摩阻力達(dá)到因此上部的摩阻力總是先于下部發(fā)揮出來；樁側(cè)摩阻力達(dá)到極限之后就保持不變；隨著荷載的增加，下部樁側(cè)摩阻力被極限之后就保持不變；隨著荷載的增加，下部樁側(cè)摩阻力被逐漸調(diào)動(dòng)出來，直至整個(gè)樁身的摩阻力全部達(dá)到極限，繼續(xù)逐漸調(diào)動(dòng)出來，直至整個(gè)樁身的摩阻力全部達(dá)到極限，繼續(xù)增加的荷載就完全由樁端持力層土承受；當(dāng)樁底荷載達(dá)到樁端增加的荷載就完全由樁端持力層土承受；當(dāng)樁底荷載達(dá)到樁端持力層土的極限承載力時(shí)，樁便發(fā)生急劇的、不停滯的下沉持力層土的極限承載力時(shí)，樁便發(fā)生急劇的、不停滯的下沉而破壞。而破壞。第第 10 10 章章 樁樁 基

26、基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)樁的長徑比樁的長徑比L/dL/d是影響荷載傳遞的主要因素之一，隨著是影響荷載傳遞的主要因素之一，隨著長徑比長徑比L/d L/d 增大，樁端土的性質(zhì)對承載力的影響減小，增大，樁端土的性質(zhì)對承載力的影響減小，當(dāng)長徑比當(dāng)長徑比L/dL/d接近接近100100時(shí)，樁端土性質(zhì)的影響幾乎等于零。時(shí)，樁端土性質(zhì)的影響幾乎等于零。 發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義在于糾正了發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義在于糾正了“樁越長，承載力樁越長，承載力越高越高”的片面認(rèn)識(shí)。希望通過加大樁長，將樁端支承在的片面認(rèn)識(shí)。希望通過加大樁長，將樁端支承在很深的硬土層上以獲得高的端阻力的方法是很不經(jīng)濟(jì)的，很深的硬土層上以獲得高的

27、端阻力的方法是很不經(jīng)濟(jì)的，增加了工程造價(jià)但并不能提高很多的承載力。增加了工程造價(jià)但并不能提高很多的承載力。 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的分布規(guī)律及影響因素樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的分布規(guī)律及影響因素1.1.樁的側(cè)阻隨深度呈線性增大樁的側(cè)阻隨深度呈線性增大。 2.2.樁側(cè)極限摩阻力與所在的深度、土的類別和性質(zhì)、成樁側(cè)極限摩阻力與所在的深度、土的類別和性質(zhì)、成樁方法等多種因素有關(guān)樁方法等多種因素有關(guān)。 3.3.隨著樁頂荷載的逐級增加，樁截面的軸力、位移和樁隨著樁頂荷載的逐級增加，樁截面的軸力、位移和樁側(cè)摩

28、阻力不斷變化。側(cè)摩阻力不斷變化。 4.4.樁端阻力樁端阻力的發(fā)揮不僅滯后于樁側(cè)阻力，而且其的發(fā)揮不僅滯后于樁側(cè)阻力，而且其充分發(fā)充分發(fā)揮所需的樁底位移值比樁側(cè)摩阻力到達(dá)極限所需的樁身揮所需的樁底位移值比樁側(cè)摩阻力到達(dá)極限所需的樁身截面位移值大得多截面位移值大得多。 5.5.樁長樁長對荷載的傳遞也有著重要的影響。對荷載的傳遞也有著重要的影響。 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)10.3.2單樁的破壞模式單樁的破壞模式 一、單樁的破壞模式影響因素一、單樁的破壞模式影響因素樁周土的抗剪強(qiáng)度樁周土的抗剪強(qiáng)度樁端支承情況樁端支承情況樁的尺寸樁的尺寸樁的類型樁的類型 第第 10 10 章

29、章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)二、常見的單樁破壞模式二、常見的單樁破壞模式 軸向荷載下基樁的破壞模式軸向荷載下基樁的破壞模式屈曲破壞屈曲破壞整體剪切破壞整體剪切破壞刺入破壞刺入破壞第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（一）屈曲破壞（一）屈曲破壞當(dāng)樁底支承在堅(jiān)硬的土層或巖當(dāng)樁底支承在堅(jiān)硬的土層或巖層上，樁周土層極為軟弱，樁身層上，樁周土層極為軟弱，樁身無約束或側(cè)向抵抗力。樁在軸向無約束或側(cè)向抵抗力。樁在軸向荷載作用下，如同一細(xì)長壓桿出荷載作用下，如同一細(xì)長壓桿出現(xiàn)縱向撓曲破壞，現(xiàn)縱向撓曲破壞，荷載沉降荷載沉降(Q-S)(Q-S)關(guān)系曲線為關(guān)系曲線為“急劇破壞急劇破壞”的陡降型，

30、其沉降量很小，具有的陡降型，其沉降量很小，具有明確的破壞荷載明確的破壞荷載。樁的承載力取樁的承載力取決于樁身的材料強(qiáng)度決于樁身的材料強(qiáng)度。如。如穿越深穿越深厚淤泥質(zhì)土層中的小直徑端承樁厚淤泥質(zhì)土層中的小直徑端承樁或嵌巖樁，細(xì)長的木樁或嵌巖樁，細(xì)長的木樁等多屬于等多屬于此種破壞。此種破壞。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)當(dāng)具有足夠強(qiáng)度的樁穿過抗剪強(qiáng)度當(dāng)具有足夠強(qiáng)度的樁穿過抗剪強(qiáng)度較低的土層，達(dá)到強(qiáng)度較高的土層，較低的土層，達(dá)到強(qiáng)度較高的土層，且樁的長度不大時(shí)，樁在軸向荷載作且樁的長度不大時(shí)，樁在軸向荷載作用下，由于樁底上部土層不能阻止滑用下，由于樁底上部土層不能阻止滑動(dòng)土楔的

31、形成，樁底土體形成滑動(dòng)面動(dòng)土楔的形成，樁底土體形成滑動(dòng)面而出現(xiàn)整體剪切破壞。此時(shí)樁的沉降而出現(xiàn)整體剪切破壞。此時(shí)樁的沉降量較小，樁側(cè)摩阻力難以充分發(fā)揮，量較小，樁側(cè)摩阻力難以充分發(fā)揮，主要荷載由樁端阻力承受，主要荷載由樁端阻力承受，荷載沉荷載沉降降(Q-S)(Q-S)關(guān)系曲線也為陡降型關(guān)系曲線也為陡降型，呈現(xiàn)，呈現(xiàn)明確的破壞荷載。樁的承載力主要取明確的破壞荷載。樁的承載力主要取決于樁端土的支承力。決于樁端土的支承力。一般打入式短一般打入式短樁、鉆擴(kuò)短樁樁、鉆擴(kuò)短樁等均屬于此種破壞。等均屬于此種破壞。（二）整體剪切破壞（二）整體剪切破壞第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（三）刺

32、入破壞（三）刺入破壞當(dāng)樁的入土深度較大或樁周土層抗當(dāng)樁的入土深度較大或樁周土層抗剪強(qiáng)度較均勻時(shí)，樁在軸向荷載作用剪強(qiáng)度較均勻時(shí)，樁在軸向荷載作用下將出現(xiàn)刺入破壞。此時(shí)樁頂荷載主下將出現(xiàn)刺入破壞。此時(shí)樁頂荷載主要由樁側(cè)摩阻力承受，樁端阻力極微，要由樁側(cè)摩阻力承受，樁端阻力極微，樁的沉降量較大。一般當(dāng)樁周土質(zhì)較樁的沉降量較大。一般當(dāng)樁周土質(zhì)較軟弱時(shí)，軟弱時(shí)， 荷載沉降荷載沉降(Q-S)(Q-S)關(guān)系曲線關(guān)系曲線為為“漸進(jìn)破壞漸進(jìn)破壞”的緩變型的緩變型，無明顯拐，無明顯拐點(diǎn)，極限荷載難以判斷，樁的承載力點(diǎn)，極限荷載難以判斷，樁的承載力主要由上部結(jié)構(gòu)所能承受的極限沉降主要由上部結(jié)構(gòu)所能承受的極限沉降s

33、 su u確定；當(dāng)樁周土的抗剪強(qiáng)度較高時(shí)，確定；當(dāng)樁周土的抗剪強(qiáng)度較高時(shí)，荷載沉降荷載沉降(Q-S)(Q-S)關(guān)系曲線可能為陡關(guān)系曲線可能為陡降型，有明顯拐點(diǎn)，樁的承載力主要降型，有明顯拐點(diǎn)，樁的承載力主要取決于樁周土的強(qiáng)度。取決于樁周土的強(qiáng)度。一般情況下的一般情況下的鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁多屬于此種情況。多屬于此種情況。 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)10.3.3 樁的負(fù)摩阻力樁的負(fù)摩阻力樁土之間相對位移的方向決定了樁側(cè)摩阻力的方向，當(dāng)樁周土層相對于樁土之間相對位移的方向決定了樁側(cè)摩阻力的方向，當(dāng)樁周土層相對于樁側(cè)向下位移時(shí)，樁側(cè)摩阻力方向向下，稱為樁側(cè)向下位移時(shí)，樁側(cè)摩

34、阻力方向向下，稱為負(fù)摩阻力負(fù)摩阻力。正摩阻正摩阻負(fù)摩阻負(fù)摩阻引起樁側(cè)負(fù)摩阻力的條引起樁側(cè)負(fù)摩阻力的條件是：件是：樁側(cè)土體下沉必須大于樁側(cè)土體下沉必須大于樁的下沉樁的下沉。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)1、負(fù)摩阻力發(fā)生的條件、負(fù)摩阻力發(fā)生的條件 樁穿過欠壓密的軟粘土或新填土，而支承于堅(jiān)硬土樁穿過欠壓密的軟粘土或新填土，而支承于堅(jiān)硬土 層（硬粘性土、中密以上砂土、層（硬粘性土、中密以上砂土、 卵石層或巖層）時(shí)；卵石層或巖層）時(shí)；2) 2) 在樁周地面有大面積堆載或超填土?xí)r；在樁周地面有大面積堆載或超填土?xí)r；3) 3) 由于抽取地下水或樁周地下水位下降，使樁周土下沉?xí)r：由于抽取

35、地下水或樁周地下水位下降，使樁周土下沉?xí)r：4) 4) 擠土樁群施工結(jié)束后，孔隙水消散，隆起的或擾動(dòng)的土擠土樁群施工結(jié)束后，孔隙水消散，隆起的或擾動(dòng)的土體逐漸固結(jié)下沉?xí)r；體逐漸固結(jié)下沉?xí)r；5) 5) 自重濕陷性黃土浸水下沉或凍土融化下沉?xí)r。自重濕陷性黃土浸水下沉或凍土融化下沉?xí)r。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2 2、樁側(cè)負(fù)摩阻力的分布規(guī)律、樁側(cè)負(fù)摩阻力的分布規(guī)律對于下部為巖石的端承樁對于下部為巖石的端承樁, ,可能全樁為負(fù)阻力；可能全樁為負(fù)阻力； 對于一般樁對于一般樁, ,因?yàn)闃锻炼加凶冃我驗(yàn)闃锻炼加凶冃? ,視二者的相對位移量和方向而變。視二者的相對位移量和方向而變。樁周

36、土與樁截面沉降相等，兩者無相對位移發(fā)生，其摩阻力為零，樁周土與樁截面沉降相等，兩者無相對位移發(fā)生，其摩阻力為零，這種摩阻力為零的點(diǎn)稱為這種摩阻力為零的點(diǎn)稱為中性點(diǎn)中性點(diǎn)lnNegative土位移Ss樁位移Sp-+摩阻力軸向力N0znzntgkq中性點(diǎn)中性點(diǎn)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)3.3.減少樁側(cè)負(fù)摩阻力影響的措施減少樁側(cè)負(fù)摩阻力影響的措施1.1.在樁的中性點(diǎn)以上部分涂以薄層涂料，以降低負(fù)摩阻力，在樁的中性點(diǎn)以上部分涂以薄層涂料，以降低負(fù)摩阻力， 常用瀝青涂層，價(jià)格便宜，效果比較好。常用瀝青涂層，價(jià)格便宜，效果比較好。2.2.對鋼樁再對鋼樁再加加一層厚度為一層厚度為3

37、mm3mm的的塑料薄膜塑料薄膜( (兼作防銹蝕用兼作防銹蝕用) )；3.3.對現(xiàn)場灌注樁也可在對現(xiàn)場灌注樁也可在樁與土之間灌注斑脫土漿樁與土之間灌注斑脫土漿等方法，來等方法，來消除或降低負(fù)摩阻力的影響。消除或降低負(fù)摩阻力的影響。單樁豎向承載力的確定單樁豎向承載力的確定10.4單樁的豎向極限承載力：單樁的豎向極限承載力： 是指單樁在豎向荷載作用下，到達(dá)破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)是指單樁在豎向荷載作用下，到達(dá)破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)所對應(yīng)的最大荷載。不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)所對應(yīng)的最大荷載。單樁的豎向極限承載力主要取決于兩方面單樁的豎向極限承載力主要取決于兩方面：一是地基土對樁的支承能力；一是地

38、基土對樁的支承能力；二是樁身的材料強(qiáng)度二是樁身的材料強(qiáng)度。 國家建設(shè)部于國家建設(shè)部于20082008年年4 4月批準(zhǔn)月批準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為編號(hào)為JGJ942008JGJ942008，自，自20082008年年1010月月1 1日起實(shí)施。目前教材中所用舊的日起實(shí)施。目前教材中所用舊的樁基規(guī)范樁基規(guī)范 JGJ94已經(jīng)廢止，因此現(xiàn)在教學(xué)中有關(guān)內(nèi)容均按新規(guī)范已經(jīng)廢止，因此現(xiàn)在教學(xué)中有關(guān)內(nèi)容均按新規(guī)范講解，請同學(xué)們學(xué)習(xí)時(shí)注意。講解，請同學(xué)們學(xué)習(xí)時(shí)注意。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)1 1、按材料強(qiáng)度確定、按材料強(qiáng)度確定工作條件系數(shù)，預(yù)制

39、樁：工作條件系數(shù)，預(yù)制樁：0.75 灌注樁：灌注樁：0.60.7樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合下式：樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合下式：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)(GB50007-2002)pccQA f二、按地基土對樁的支承能力確定二、按地基土對樁的支承能力確定kuaQKR1第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 復(fù)合樁基中基樁的承載力復(fù)合樁基中基樁的承載力含有承臺(tái)底的土阻力，含有承臺(tái)底的土阻力，故稱為復(fù)合基樁。故稱為復(fù)合基樁。軟土層第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)aRR cakcaAfRR對符合下列條件的摩檫性樁基，宜考慮承臺(tái)效應(yīng)：對

40、符合下列條件的摩檫性樁基，宜考慮承臺(tái)效應(yīng)：1 1、上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好、體型簡單的建（夠）筑物；、上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好、體型簡單的建（夠）筑物；2 2、對差異沉降適應(yīng)性較強(qiáng)的排架結(jié)構(gòu)和柔性構(gòu)筑物；、對差異沉降適應(yīng)性較強(qiáng)的排架結(jié)構(gòu)和柔性構(gòu)筑物；3 3、軟土地基的減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。、軟土地基的減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)cakcaAfRR計(jì)算基樁所對應(yīng)的承臺(tái)底凈面積計(jì)算基樁所對應(yīng)的承臺(tái)底凈面積()/cpsAAnAn承臺(tái)平面承臺(tái)平面承臺(tái)平面承臺(tái)平面第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)根據(jù)根據(jù)

41、建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ942008JGJ942008第第5.3.15.3.1條規(guī)定：條規(guī)定：1 1、設(shè)計(jì)等級為甲級的建筑樁基，應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定；、設(shè)計(jì)等級為甲級的建筑樁基，應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定； 2 2、設(shè)計(jì)等級為乙級的建筑樁基，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡單時(shí)，可參照地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)等級為乙級的建筑樁基，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡單時(shí)，可參照地質(zhì)條件 相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定；相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定； 其余均應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定；其余均應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定； 3 3、設(shè)計(jì)等級為丙級的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。、設(shè)計(jì)等

42、級為丙級的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（一）按靜載荷試驗(yàn)確定（一）按靜載荷試驗(yàn)確定獲得單樁承載力最可靠的方法獲得單樁承載力最可靠的方法次梁次梁錨筋錨筋錨樁錨樁主梁主梁千斤頂千斤頂百分表百分表基準(zhǔn)柱基準(zhǔn)柱（1 1）靜載荷試驗(yàn)裝置及其方法：）靜載荷試驗(yàn)裝置及其方法：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)錨樁桁架法錨樁桁架法,2400,2400噸噸第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)即可終止加載：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)即可終止加載： 某級荷載下，樁頂沉降量為前一級荷載下沉降量的某級荷載下，

43、樁頂沉降量為前一級荷載下沉降量的5 5倍；倍； 某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載下沉降量的某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載下沉降量的2 2倍，倍，且經(jīng)過且經(jīng)過2424小時(shí)尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；小時(shí)尚未達(dá)到相對穩(wěn)定； 已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺(tái)的最大質(zhì)量時(shí)。已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺(tái)的最大質(zhì)量時(shí)。 （2 2）終止加載條件：）終止加載條件：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定：根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定：此外，也可根據(jù)終止加載條件此外，也可根據(jù)終止加載條件中的中的前一級荷載值作為前一級荷載值作為 根據(jù)沉降量確定根據(jù)沉降量確定 ：對于陡降型

44、對于陡降型 Qs Qs 曲線，可取曲線曲線，可取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)所對應(yīng)的荷發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)所對應(yīng)的荷載為載為 ；（3 3）按試驗(yàn)結(jié)果按試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力確定單樁豎向極限承載力 ：對于緩變型對于緩變型 Qs Qs 曲線，一般可取曲線，一般可取 s=40 s=4060mm60mm對應(yīng)的荷載值為對應(yīng)的荷載值為對于大直徑樁可取對于大直徑樁可取所對應(yīng)的荷載值。所對應(yīng)的荷載值。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 試樁數(shù)試樁數(shù)n3n3，且極差，且極差QuQu 0.3Q0.3Qumum，取，取Q Qu u= Q= Qumum； 在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總數(shù)的在

45、同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總數(shù)的1 1 ，并不應(yīng)，并不應(yīng)少于少于3 3 根。根。 工程總樁數(shù)在工程總樁數(shù)在 50 50 根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)少于根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)少于 2 2 根。根。試樁數(shù)試樁數(shù)n3n3，Qu= QuminQu= Qumin單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值RaRa的確定：的確定：第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（二）按經(jīng)驗(yàn)公式法確定（二）按經(jīng)驗(yàn)公式法確定（1 1）對直徑）對直徑 d 800mm d 2m2m）1.5D或或D1.5m（當(dāng)（當(dāng)D2m2m）沉管夯擴(kuò)、鉆沉管夯擴(kuò)、鉆孔擠擴(kuò)樁孔擠擴(kuò)樁非飽和土非飽和土2.2D且且4.0d2.0D且且3.5d飽和黏性土飽和

46、黏性土2.5D且且4.5D2.2D且且4.0D表表10.3.3d：圓樁設(shè)計(jì)直徑或方樁涉及邊長；：圓樁設(shè)計(jì)直徑或方樁涉及邊長；D：擴(kuò)大端設(shè)計(jì)直徑：擴(kuò)大端設(shè)計(jì)直徑第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)3.3.樁的平面布置樁的平面布置 在確定樁數(shù)、樁距和邊距后，根據(jù)布樁的原則，選用在確定樁數(shù)、樁距和邊距后，根據(jù)布樁的原則，選用合理的排列方式，尺寸。合理的排列方式，尺寸。 （1 1）布置原則）布置原則: : 力求使樁基中各樁受力比較均勻力求使樁基中各樁受力比較均勻: : 作用在板式承臺(tái)上荷作用在板式承臺(tái)上荷載的合力作用點(diǎn)，應(yīng)與群樁橫截面的重心相重合或接近；載的合力作用點(diǎn)，應(yīng)與群樁橫截面的

47、重心相重合或接近； 樁基在承受水平和彎矩較大方向有較大的抵抗矩，以增樁基在承受水平和彎矩較大方向有較大的抵抗矩，以增強(qiáng)樁基的抗彎能力。強(qiáng)樁基的抗彎能力。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 在框架結(jié)構(gòu)的柱下在框架結(jié)構(gòu)的柱下, ,通常在承臺(tái)下設(shè)置若干根樁，構(gòu)成通常在承臺(tái)下設(shè)置若干根樁，構(gòu)成獨(dú)立承臺(tái)的樁基礎(chǔ)或一柱一樁基礎(chǔ)；獨(dú)立承臺(tái)的樁基礎(chǔ)或一柱一樁基礎(chǔ)； 當(dāng)荷載較大時(shí)，在框架柱列之間常聯(lián)以基礎(chǔ)梁，沿梁的當(dāng)荷載較大時(shí)，在框架柱列之間常聯(lián)以基礎(chǔ)梁，沿梁的軸線方向布置排樁，構(gòu)成梁式的承臺(tái)樁基礎(chǔ)；軸線方向布置排樁，構(gòu)成梁式的承臺(tái)樁基礎(chǔ)； 樁在平面內(nèi)可布置成方形、矩形、三角形和梅花形等。樁在

48、平面內(nèi)可布置成方形、矩形、三角形和梅花形等。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)橫墻下橫墻下“探頭樁探頭樁”的布置的布置 外密內(nèi)疏外密內(nèi)疏（樁承臺(tái)外圍布樁間距較小、而內(nèi)部布樁間距較大）（樁承臺(tái)外圍布樁間距較小、而內(nèi)部布樁間距較大）布置探頭樁布置探頭樁 第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)五、樁基承載力驗(yàn)算五、樁基承載力驗(yàn)算 樁頂荷載簡圖樁頂荷載簡圖1.1.樁頂荷載樁頂荷載計(jì)算計(jì)算 （1 1）軸心豎向力作用下）軸心豎向力作用下: : nGFNkkk（2)2)偏心豎向力作用下偏心豎向力作用下: : 22jiykjixkkkikxxMyyMnGFN（3)3)水平力作用

49、下水平力作用下: : nHHkik第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2.2.樁基豎向承載力計(jì)算樁基豎向承載力計(jì)算 （1 1）軸心豎向力作用下）軸心豎向力作用下: : RNk（2 2）偏心豎向力作用下）偏心豎向力作用下: : RNk2 . 1max（3 3）水平力作用下）水平力作用下: : ikhaHRRNk第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)六、樁身截面強(qiáng)度計(jì)算及構(gòu)造六、樁身截面強(qiáng)度計(jì)算及構(gòu)造 樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算需考慮整個(gè)施工階段和使用階段期間樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算需考慮整個(gè)施工階段和使用階段期間的各種最不利受力狀態(tài)。在許多場合下，對于預(yù)制混凝土樁，的各種最不利受力狀

50、態(tài)。在許多場合下，對于預(yù)制混凝土樁，在吊運(yùn)和沉樁過程中所產(chǎn)生的內(nèi)力往往在樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算中在吊運(yùn)和沉樁過程中所產(chǎn)生的內(nèi)力往往在樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算中起到控制作用；而灌注樁在施工結(jié)束后才成樁，樁身結(jié)構(gòu)起到控制作用；而灌注樁在施工結(jié)束后才成樁，樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由使用荷載確定。設(shè)計(jì)由使用荷載確定。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 2 2 、預(yù)制樁施工過程樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算、預(yù)制樁施工過程樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算 預(yù)制樁在施工過程中的最不利受力狀況，主要出現(xiàn)在吊運(yùn)和錘擊沉樁時(shí)。預(yù)制樁在施工過程中的最不利受力狀況，主要出現(xiàn)在吊運(yùn)和錘擊沉樁時(shí)。 樁在吊運(yùn)過程中的受力狀

51、態(tài)與梁相同。一般按兩支點(diǎn)（樁長樁在吊運(yùn)過程中的受力狀態(tài)與梁相同。一般按兩支點(diǎn)（樁長 L 18m L 18m L 18m 時(shí)）起吊和運(yùn)輸。時(shí)）起吊和運(yùn)輸。吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)使樁身在自重下產(chǎn)生的正負(fù)彎矩相等，如下圖吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)使樁身在自重下產(chǎn)生的正負(fù)彎矩相等，如下圖 所示。所示。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)預(yù)制樁構(gòu)造：預(yù)制樁構(gòu)造：（1 1）最小截面尺寸：）最小截面尺寸：非預(yù)應(yīng)力樁不小于非預(yù)應(yīng)力樁不小于200mm200mm預(yù)應(yīng)力樁不小于預(yù)應(yīng)力樁不小于350mm350mm（2 2）混凝土強(qiáng)度等級與保護(hù)層厚度）混凝土強(qiáng)度等級與保護(hù)層厚度 非預(yù)應(yīng)力樁不小于非預(yù)應(yīng)力樁不小于C30C30，預(yù)

52、應(yīng)力樁不小于，預(yù)應(yīng)力樁不小于C40C40，保護(hù)層不小，保護(hù)層不小于于30mm30mm（3 3）打入、靜壓的最小配筋率、箍筋與網(wǎng)片設(shè)置：）打入、靜壓的最小配筋率、箍筋與網(wǎng)片設(shè)置： 錘擊沉樁不小于錘擊沉樁不小于0.80.8，靜壓沉樁不小于，靜壓沉樁不小于0.60.6； 樁頂樁頂4 45d5d箍筋加密，并設(shè)網(wǎng)片。箍筋加密，并設(shè)網(wǎng)片。（4 4）分節(jié)長度根據(jù)施工、運(yùn)輸條件確定：接頭不多于）分節(jié)長度根據(jù)施工、運(yùn)輸條件確定：接頭不多于3 3個(gè)。個(gè)。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)下圖為方形截面的混凝土預(yù)制樁的構(gòu)造示意圖。下圖為方形截面的混凝土預(yù)制樁的構(gòu)造示意圖。第第 10 10 章章 樁

53、樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)灌注樁構(gòu)造灌注樁構(gòu)造 配筋率：配筋率：0.650.650.200.20，受水平荷載樁，不小于，受水平荷載樁，不小于8 8 1212， 抗壓樁和抗拔樁，不小于抗壓樁和抗拔樁，不小于6 6 1010 配筋長度配筋長度1 1）端承型樁和位于坡地岸邊的基樁應(yīng)沿樁身等截面或）端承型樁和位于坡地岸邊的基樁應(yīng)沿樁身等截面或 變截面通長配筋；變截面通長配筋；2 2）樁徑大于）樁徑大于600mm600mm的摩擦型樁配筋長度不應(yīng)小于的摩擦型樁配筋長度不應(yīng)小于2/32/3樁樁 長；受水平荷載時(shí)，配筋長度尚不宜小于長；受水平荷載時(shí)，配筋長度尚不宜小于4.0/4.0/ ；3 3）抗震樁基：主筋

54、應(yīng)穿過液化土層和軟弱土層進(jìn)入穩(wěn)）抗震樁基：主筋應(yīng)穿過液化土層和軟弱土層進(jìn)入穩(wěn) 定土層；定土層；4 4）抗拔基樁：等截面或變截面通長配筋。）抗拔基樁：等截面或變截面通長配筋。 箍筋：箍筋： 6 6 8 8200200300300，樁頂，樁頂5d5d應(yīng)加密至應(yīng)加密至100mm100mm 混凝土及保護(hù)層：混凝土及保護(hù)層： 強(qiáng)度等級不小于強(qiáng)度等級不小于C25C25 保護(hù)層不小于保護(hù)層不小于35mm35mm第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)七、樁基承臺(tái)設(shè)計(jì)七、樁基承臺(tái)設(shè)計(jì) 樁基承臺(tái)的設(shè)計(jì)包括樁基承臺(tái)的設(shè)計(jì)包括確定承臺(tái)的材料、底面標(biāo)確定

55、承臺(tái)的材料、底面標(biāo)高、平面形狀及尺寸、剖面形狀及尺寸高、平面形狀及尺寸、剖面形狀及尺寸, ,以及進(jìn)行受以及進(jìn)行受彎、受剪、受沖切和局部受壓承載力計(jì)算，并應(yīng)符彎、受剪、受沖切和局部受壓承載力計(jì)算，并應(yīng)符合構(gòu)造要求合構(gòu)造要求 。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)1.1.承臺(tái)的計(jì)算承臺(tái)的計(jì)算 樁基承臺(tái)的受力十分復(fù)雜，作為上部結(jié)構(gòu)墻、柱和下部樁基承臺(tái)的受力十分復(fù)雜，作為上部結(jié)構(gòu)墻、柱和下部樁群之間的力的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，承臺(tái)可能因承受彎矩作用而破壞，樁群之間的力的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，承臺(tái)可能因承受彎矩作用而破壞，亦可能因承受沖切或剪切作用而破壞。因此，承臺(tái)計(jì)算包括亦可能因承受沖切或剪切作用而破壞。因此

56、，承臺(tái)計(jì)算包括受彎計(jì)算、受沖剪計(jì)算和受剪計(jì)算三種驗(yàn)算。當(dāng)承臺(tái)的混凝土受彎計(jì)算、受沖剪計(jì)算和受剪計(jì)算三種驗(yàn)算。當(dāng)承臺(tái)的混凝土強(qiáng)度等級低于柱子的強(qiáng)度等級時(shí)，還要驗(yàn)算承臺(tái)的局部受壓強(qiáng)度等級低于柱子的強(qiáng)度等級時(shí)，還要驗(yàn)算承臺(tái)的局部受壓承載力。承載力。 根據(jù)根據(jù)受彎計(jì)算的結(jié)果受彎計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)行承臺(tái)的鋼筋配置承臺(tái)的鋼筋配置；根據(jù)；根據(jù)受沖切和受沖切和受剪計(jì)算受剪計(jì)算確定確定承臺(tái)的厚度承臺(tái)的厚度。計(jì)算方法詳見計(jì)算方法詳見建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008JGJ94-2008第第5.95.9節(jié)節(jié)第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 模型試驗(yàn)研究表明，柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)（四樁

57、及三樁承臺(tái)）模型試驗(yàn)研究表明，柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)（四樁及三樁承臺(tái)）在配筋不足的情況下將產(chǎn)生彎曲破壞，其破壞特征呈梁式破壞。在配筋不足的情況下將產(chǎn)生彎曲破壞，其破壞特征呈梁式破壞。破壞時(shí)屈服線如圖破壞時(shí)屈服線如圖 所示，最大彎矩產(chǎn)生于屈服線處。所示，最大彎矩產(chǎn)生于屈服線處。2 2 、承臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算、承臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)柱下多樁矩形承臺(tái)：柱下多樁矩形承臺(tái)： 彎矩的計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊和承臺(tái)高度變化處（杯口外側(cè)彎矩的計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊和承臺(tái)高度變化處（杯口外側(cè)或臺(tái)階邊緣），并按下式計(jì)算：或臺(tái)階邊緣），并按下式計(jì)算：扣除承臺(tái)和承臺(tái)上土自重設(shè)計(jì)值后扣除承臺(tái)和承臺(tái)上土自重設(shè)計(jì)值后 i i 樁豎向凈反力設(shè)計(jì)值；樁豎向凈反力設(shè)計(jì)值；當(dāng)不考慮承臺(tái)效應(yīng)時(shí)，則為當(dāng)不考慮承臺(tái)效應(yīng)時(shí)，則為 i i 樁豎向總反力設(shè)計(jì)值。樁豎向總反力設(shè)計(jì)值。第第 10 10 章章 樁樁 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 柱下三樁三角形承臺(tái)：柱下三樁三角形承臺(tái)： 計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊，并按下式計(jì)算：計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊，并按下式計(jì)算： 當(dāng)計(jì)算彎矩截面不與主筋方向正交時(shí)，須對主筋方向角進(jìn)行當(dāng)計(jì)算彎矩截面不與主筋方向正交時(shí)，須對主筋方向角進(jìn)行換