樁基基礎(chǔ)知識

1、第一章 樁基基礎(chǔ)知識 1.1樁基礎(chǔ)簡介 建筑地基分為天然地基和人工地基。 天然地基：無須經(jīng)過處理可直接承受建筑物荷載的地基。 人工地基：需通過地基處理技術(shù)處理的地基。 人工地基分為：均質(zhì)地基、多層地基復(fù)合地基樁基礎(chǔ)1.2 建筑樁基重要術(shù)語 樁基礎(chǔ)：巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺共同組成的基礎(chǔ)。分為低樁承臺樁基和高樁承臺樁基 單樁基礎(chǔ)：采用1根基樁以承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的獨立基礎(chǔ) 群樁基礎(chǔ)：由兩根以上基樁組成的樁基礎(chǔ) 基樁：樁基礎(chǔ)中的單樁 復(fù)合樁基：由樁和承臺下地基土共同承受荷載 的樁基 復(fù)合基樁：包含承臺底下的基樁 單樁豎向極限承載力：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

2、變形時所對應(yīng)的最大荷載。 單樁豎向承載力特征值：正常使用極限狀態(tài)計算時采用的承載值。 群樁效應(yīng)：群樁基礎(chǔ)受豎向荷載后，由于承臺、樁、土的相互作用使其樁側(cè)摩阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，承載力往往不等于各單樁承載力之和 負(fù)摩阻力：樁身周圍的土由于自重固結(jié)、自重濕陷、地面附加荷載等原因而產(chǎn)生大于樁身的沉降時，土對樁側(cè)表面所產(chǎn)生的向下摩阻力。 閉塞效應(yīng)：開口管樁沉入過程中，樁端土一部分被擠向外圍，一部分涌入管內(nèi)形成土塞1.3 樁的分類 1 按成樁方法對土層影響分類：擠土樁 部分?jǐn)D土樁 非擠土樁 2 根據(jù)樁身材料分類：大直徑樁：樁徑大于等于800按樁的使用功能分類豎向抗壓樁摩擦樁

3、端承樁摩擦端承樁水平受荷樁抗拔樁復(fù)合受荷樁 中等直徑樁：樁徑在250800mm之間 小樁：樁徑小于等于250mm 4 根據(jù)樁身材料分類：混凝土樁 鋼樁 組合材料樁 5 根據(jù)成樁方法的分類 ： 打入樁 靜壓樁 就地灌注樁 就地灌注樁按成孔工藝分為：沉管灌注樁 鉆孔灌注樁 挖孔灌注樁 螺旋樁1.4 樁在荷載作用下的破壞模式 1 樁在荷載作用下的工作形式 2 樁的破壞模式： 第一種情況-摩擦樁：樁頂荷載由樁側(cè)阻力來承擔(dān)，而樁端土較軟，當(dāng)樁頂荷載不斷增加，樁側(cè)土阻力全部發(fā)揮，當(dāng)樁頂荷載超過樁側(cè)土阻力，樁側(cè)土出現(xiàn)刺入破壞，樁無法承受上部荷載的壓力。 第二種情況-端承樁：樁頂?shù)暮奢d大部分由樁側(cè)摩阻力承受，

4、小部分由樁尖的樁端阻力承受，這種土是抗剪強(qiáng)度均勻，樁出現(xiàn)刺入剪切破壞。 第三種情況-摩擦端承樁：樁穿過抗剪強(qiáng)度較低的地層后，樁頂?shù)暮奢d不斷增加，較小的樁側(cè)摩阻力發(fā)揮完后，樁端阻力充分發(fā)揮，出現(xiàn)整體剪切破壞。 第四種情況-端承樁：樁周圍土較軟時，樁尖端承在堅硬的基巖上或高強(qiáng)度的地層中，對樁身沒有約束力和側(cè)向抵抗力，樁的破壞是在經(jīng)受了彈性壓縮變形后出現(xiàn)縱向變形，有明顯的破壞特征。 第五種情況-上拔樁：由側(cè)摩阻力來抵抗，當(dāng)上拉荷載抵消樁的側(cè)摩阻力后，樁側(cè)土進(jìn)入塑性變形。1.5 基樁豎向承載力與沉降變形計算 1 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計等級 根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物

5、破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個等級：甲級 乙級 丙級 所有等級建筑均應(yīng)滿足承載力要求，以下建筑物的樁基礎(chǔ)還應(yīng)進(jìn)行沉降計算： 設(shè)計等級為甲級的建筑物樁基礎(chǔ) 體型復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在較軟下臥層，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級的建筑物樁基礎(chǔ) 摩擦型樁基礎(chǔ) 2 單樁承載力的計算 承載力設(shè)計要求 軸心豎向力作用下：Qk Ra 偏心豎向力作用下：Qikmax 1.2Ra 滿足承載力設(shè)計時樁身混凝土強(qiáng)度要求 樁軸心受壓時：Q ApFcc 4 單樁豎向承載力特征值的確定方法 地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，乙級的建筑物，單樁承載力特征值應(yīng)通過單樁豎向靜載試驗確定。在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總

6、樁數(shù)的1%,且不應(yīng)少于3根，這就是常說的“設(shè)計試樁” 地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級的建筑物，一般采用精力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗參數(shù)確定 初步設(shè)計時單樁豎向承載力特征值用下式估算 Ra=q+Ap+uql 5 影響單樁豎向承載力的因素 樁側(cè)土的性質(zhì)與土層分布：樁側(cè)土的強(qiáng)度與變形性質(zhì)影響樁側(cè)阻力的發(fā)揮性狀和大小 樁端土層的性質(zhì)：樁端持力層的類別與性質(zhì)直接影響樁端阻力的大小和沉降量 樁的幾何性質(zhì)：樁的直徑、長度及其比值是影響樁總側(cè)摩阻力與總端阻力的比值，樁端阻力的發(fā)揮程度和單樁承載力的主要因素之一 成樁效應(yīng)：擠土樁、部分?jǐn)D土樁、非擠土樁三大成樁工藝，影響到樁的承載力及其隨時間的變化 成樁樁身的質(zhì)量1.6 樁基礎(chǔ)

7、質(zhì)量檢驗與驗收 1 樁基礎(chǔ)施工前質(zhì)量檢驗與驗收（1）滿足下列條件之一時，施工前應(yīng)采用靜載試驗確定單樁豎向抗壓承載力特征值的樁基工程：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級、乙級的地質(zhì)條件復(fù)雜、施工質(zhì)量可靠性較差的本地區(qū)采用新樁型或新工藝的設(shè)計要求的（2）打入式預(yù)制樁有下列要求之一時，采用高應(yīng)變法進(jìn)行試打樁的打樁過程檢側(cè)：控制打樁過程中的樁身應(yīng)力選擇沉樁設(shè)備和確定工藝參數(shù)選擇樁端持力層（3）進(jìn)行樁端持力層的目的（4）設(shè)計試樁質(zhì)量檢驗與驗收的內(nèi)容及方法 3 施工階段質(zhì)量檢驗與驗收 質(zhì)量驗收目的 質(zhì)量驗收內(nèi)容 方法 4 成樁質(zhì)量檢驗與驗收 （1）質(zhì)量驗收內(nèi)容與方法 成樁樁身完整性檢測，可采用高低應(yīng)變動力檢測、鉆

8、芯取樣、埋管超聲等方法 成樁單樁承載力檢測，可采用高應(yīng)變動力檢測，靜載荷試驗等方法 樁位偏差驗收 （2）質(zhì)量驗收目的1.7 樁基礎(chǔ)常見質(zhì)量事故分析 1 樁基礎(chǔ)事故的主要原因：工程勘察質(zhì)量問題樁基礎(chǔ)設(shè)計質(zhì)量問題樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問題基樁檢測問題環(huán)境條件的影響 2 打入式預(yù)制樁主要質(zhì)量事故分析：樁身本身的問題接樁質(zhì)量的問題樁身垂直度的問題拒打造成的質(zhì)量問題上浮吊腳造成的承載力不足問題捶打出現(xiàn)的樁身質(zhì)量問題 3 鉆孔灌注樁的主要質(zhì)量事故：鉆孔傾斜坍孔充盈系數(shù)過大樁身縮徑、夾泥、斷樁、離析 4 沉管灌注樁主要質(zhì)量事故分析：縮徑、夾泥、離析斷樁吊腳樁 縮徑、夾泥、離析的原因：土的性狀原因拔管速度過快管內(nèi)混凝土量少混凝土質(zhì)量差，坍落度小樁間距過小，鄰近樁施工時擠壓也有可能造成縮徑采用反插發(fā)施工工藝時，反插深度太大，易把孔壁周圍的土體擠入樁身，形成夾泥 吊腳樁產(chǎn)生的原因： 預(yù)制樁尖質(zhì)量差 樁身較長時，活瓣樁尖被周圍的土體包圍而打不開，拔管支一定高度后才打開