《樁基礎(chǔ)設(shè)計》課件-

1、樁基礎(chǔ)設(shè)計PPT課件-(2)樁基礎(chǔ)設(shè)計PPT課件-(2)2022/9/212登金陵鳳凰臺李 白鳳凰臺上鳳凰游，鳳去臺空江自流。吳宮花草埋幽徑，晉代衣冠成古丘。三山半落青天外，二水中分白鷺洲。總為浮云能蔽日，長安不見使人愁。2022/9/214登金陵鳳凰臺鳳凰臺上鳳凰游，鳳去臺空江自2022/9/213第11章 樁基礎(chǔ)設(shè)計第一節(jié) 樁基礎(chǔ)分類和質(zhì)量檢驗第二節(jié) 單樁軸向荷載的傳遞第三節(jié) 單樁豎向承載力特征值第四節(jié) 群樁豎向承載力第五節(jié) 樁基礎(chǔ)設(shè)計學(xué)以修身為本，師以淑仁為善。2022/9/215第11章 樁基礎(chǔ)設(shè)計第一節(jié) 樁基2022/9/214第一節(jié) 樁基礎(chǔ)分類和質(zhì)量檢驗一、樁基礎(chǔ)分類1. 承臺位置

2、分類 低承臺樁基礎(chǔ) 高承臺樁基礎(chǔ)群樁承臺板承臺梁2022/9/216第一節(jié) 樁基礎(chǔ)分類和質(zhì)量檢驗一、樁基礎(chǔ)2022/9/2152022/9/2172022/9/2162022/9/2182022/9/2172. 傳力方式分類摩擦型樁 摩擦樁樁端阻力可不計 端承摩擦樁端阻力較大，但不大于30%端承型樁 摩擦端承樁主要端阻力，摩擦力較小 端承樁樁側(cè)摩阻力可略去2022/9/2192. 傳力方式分類2022/9/2183. 樁身材料分類 混凝土樁 鋼筋混凝土樁 鋼樁 開口或敞口管樁 H型鋼樁 異型鋼樁木樁較少采用2022/9/21103. 樁身材料分類較少采用2022/9/2194. 成樁方法分類（

3、1）預(yù)制樁動力打樁機打入土層靜力壓樁機壓入土層2022/9/21114. 成樁方法分類2022/9/2110（2） 灌注樁 a. 沉管灌注樁b. 鉆孔灌注樁 泥漿護壁 鋼套管護壁下鋼筋籠澆混凝土2022/9/2112（2） 灌注樁b. 鉆孔灌注樁下鋼筋籠2022/9/2111c. 挖孔灌注樁 機械挖孔 人工挖孔：需要護壁d. 擴底樁 鉆擴樁 爆擴樁 夯擴樁夯擴樁機2022/9/2113c. 挖孔灌注樁夯擴樁機2022/9/2112二、樁的質(zhì)量檢驗方法開挖檢驗：觀察外露部分鉆芯法鉆取混凝土芯樣抗壓強度測試，確定質(zhì)量是否達標聲波檢測法測定超聲波在樁身內(nèi)的傳播速度檢測缺陷動測法：動應(yīng)變測試2022/

4、9/2114二、樁的質(zhì)量檢驗方法2022/9/2113第二節(jié) 單樁豎向荷載傳遞一、抗壓樁樁身受力1. 外加壓力Q承臺傳來之力方向向下2. 抗力（承載力之要素）樁側(cè)摩阻力qs（或）樁端反力qP（）3. 特定情況要考慮彎曲變形qsQqP2022/9/2115第二節(jié) 單樁豎向荷載傳遞一、抗壓2022/9/2114二、負摩阻力的概念1. 定義樁側(cè)摩阻力qs（），稱為負摩阻力負摩阻力對工程有害2. 可能出現(xiàn)負摩阻力的情況地表大面積堆載或新填土樁穿過欠固結(jié)土，支承于堅硬土層地下水位下降，引起地面下陷濕陷性黃土浸水后產(chǎn)生濕陷2022/9/2116二、負摩阻力的概念2022/9/21153. 負摩阻力產(chǎn)生機理

5、 樁周土的沉降量樁的下降量4. 中性點（1）定義：樁、土位移相等，qs=0的分界點 其上，負摩阻；其下，正摩阻（2）位置 當樁周主要為處于固結(jié)的土層時，中性點位置大多在樁長的70%75深度處 支承在基巖上的樁，中性點接近基巖面2022/9/21173. 負摩阻力產(chǎn)生機理2022/9/2116第三節(jié) 單樁豎向承載力 特征值一、試樁法1. 靜力試樁數(shù)量要求（1）不少于總樁數(shù)的1%（2）不少于3根樁2. 試驗裝置（1）加載系統(tǒng)（2）測量系統(tǒng)2022/9/2118第三節(jié) 單樁豎向承載力 2022/9/21172022/9/21192022/9/21183. 試驗要點（1）開始時間：預(yù)制樁入土?xí)r間 砂土

6、7天后 黏性土中不少于15天 飽和軟黏土不少于25天 灌注樁混凝土達到設(shè)計強度后（2）荷載分級：不小于8級 每級加荷量為預(yù)估極限荷載的 1/8 1/10 （3）測讀沉降的時間：5、10、15min 間隔15min, 1h后間隔30min2022/9/21203. 試驗要點2022/9/2119 連續(xù)兩小時內(nèi)每小時沉降40mm sn+1/sn 2, 且經(jīng)24h尚未達到穩(wěn)定 25m以上的非嵌巖樁，Qs曲線呈緩變時，s6080mm 在特殊條件下，可根據(jù)具體要求s100mm4. 承載力確定（1）極限承載力2022/9/2121 連續(xù)兩小時內(nèi)每小時2022/9/2120 陡降段的起點為極限荷載 沉降24

7、h無法穩(wěn)定時，取前一級荷載 曲線緩時，取s=40mm對應(yīng)的荷載 極差不超過平均值的30%時， 取平均 值 為極限承載力 Qu（2）承載力特征值2022/9/2122 陡降段的起點為極限荷2022/9/2121二、初步設(shè)計時單樁豎向承載力估算1. 摩擦樁豎向承載力特征值2. 嵌巖樁豎向承載力特征值2022/9/2123二、初步設(shè)計時單樁豎向承載力估算2. 2022/9/2122例題10.1 鋼筋混凝土預(yù)制方樁截面450mm450mm，長18m。打穿6m厚的淤泥質(zhì)土qsa=5kPa，進入黏土層 qsa=32kPa、 qpa=1600kPa。求單樁豎向承載力特征值。解kN2022/9/2124例題1

8、0.1kN2022/9/2123第四節(jié) 群樁豎向承載力一、群樁工作特點1. 端承型群樁基樁的工作性狀與單樁一致群樁承載力等于單樁承載力之和，變形相等2. 摩擦型群樁應(yīng)力發(fā)生重疊群樁承載力不等于各單樁承載力 之和群樁效率系數(shù)2022/9/2125第四節(jié) 群樁豎向承載力一、群樁工作特2022/9/2124二、承臺下土對荷載的分擔(dān)作用1. 承臺效應(yīng)摩擦型群樁在豎向荷載作用下，樁土相對位移承臺下土分擔(dān)一部分荷載形成復(fù)合樁基2. 復(fù)合樁基豎向承載力特征值承臺效應(yīng)系數(shù)，按表10-9取值計算基樁所對應(yīng)的承臺底面凈面積A承臺計算域面積Aps樁身截面面積n樁數(shù)2022/9/2126二、承臺下土對荷載的分擔(dān)作用承

9、臺效應(yīng)系2022/9/2125第五節(jié) 樁基礎(chǔ)設(shè)計一、選型尺寸1. 樁材料：鋼筋混凝土、鋼2. 樁型：預(yù)制、灌注 （1）10層以下房屋，直徑500mm左右的灌注樁、邊長400mm的預(yù)制樁； （2）1020層房屋，直徑8001000mm左右的灌注樁、邊長400mm、450mm的預(yù)制樁 （3）2030層房屋，直徑10001200mm灌注樁、邊長500mm預(yù)制樁2022/9/2127第五節(jié) 樁基礎(chǔ)設(shè)計一、選型尺寸2022/9/2126 （4）3040層房屋，1200mm灌注樁、外徑500550mm預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、大直徑鋼管樁3. 確定尺寸（1）樁截面尺寸（2）樁身長度（3）承臺標高4. 確定單樁豎向

10、承載力特征值Ra初步設(shè)計時根據(jù)公式估算或勘察單位提供的數(shù)值2022/9/2128 （4）3040層房屋，12022/9/2127二、估算樁數(shù)n1. 軸心受壓2. 偏心受壓樁數(shù)在軸壓的基礎(chǔ)上增加10%-20%三、布置樁位1. 布置原則（1）盡量使上部荷載中心與樁群截面重心重合2022/9/2129二、估算樁數(shù)n2. 偏心受壓2022/9/2128（2）對稱式，梅花形，行列式，環(huán)狀排列（3）樁箱基礎(chǔ)，宜將樁布置在墻下；樁筏基 礎(chǔ)，宜將樁布置在梁（肋）下；大直徑 樁，宜采用一柱一樁布置（4）同一結(jié)構(gòu)單元，宜避免采用不同的樁型2022/9/2130（2）對稱式，梅花形，行列式，環(huán)狀排列2022/9/2

11、1292. 樁的平面尺寸滿足最小中心距的要求： （1）摩擦型樁的中心距不宜小于樁身直徑的3倍； （2）擴底灌注樁中心距不宜小擴底直徑的1.5倍，當擴底直徑2m時，樁端凈距不宜小于1m。滿足承臺邊緣距離的要求： （1）邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長，樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于150mm； （2）樁的外邊緣至承臺梁邊緣至少75mm。2022/9/21312. 樁的平面尺寸2022/9/2130偏心受壓 平均值算法與軸心受壓時相 同，角樁承擔(dān)的軸力最大四、單樁承載力驗算1. 單樁軸力Q計算軸心受壓2022/9/2132偏心受壓四、單樁承載力驗算2022/9/21312. 承載力

12、條件（1）軸心豎向荷載作用下（2）偏心豎向力作用下2022/9/21332. 承載力條件（2）偏心豎向力作用2022/9/2132例題10.2 某一般建筑柱下三樁基礎(chǔ)，軸心受壓，如圖所示。Fk=2250 kN， Gk=90kN。方形混凝土預(yù)制樁，邊長為 400mm。驗算基樁的豎向承載力。解（1）單樁豎向承載力特征值qpaqsaqsaqsakN2022/9/2134例題10.2qpaqsaqsaqsak2022/9/2133（2） 在軸心豎向力作用下，單樁承載力 驗算 符合規(guī)范要求kNkN2022/9/2135（2） 在軸心豎向力作用下，單樁承載力2022/9/2134例題10-3 某柱傳至承臺

13、頂部的荷載效應(yīng)標準值為：軸力1800kN、彎矩300kN.m、剪力40kN。采用邊長400mm的預(yù)制方樁，樁長10m，單樁豎向承載力特征值Ra=420kN。試確定此柱下樁基礎(chǔ)的樁數(shù)和平面布置(摩擦型樁)。解：（1）預(yù)估承臺尺寸和埋深 設(shè)承臺底面尺寸為3000mm4000mm 厚度1200mm 埋深1500mm2022/9/2136例題10-32022/9/2135（2） 確定樁數(shù)kNkN偏心受壓，取放大系數(shù)1.1取n=62022/9/2137（2） 確定樁數(shù)kNkN偏心受壓，取放2022/9/2136（3） 樁群平面布置 6根樁布置成兩排，每排三根中心距mm邊樁中心到承臺邊緣的距離400mm邊樁邊緣承臺邊緣的距離200mm150mm承臺底面實際尺寸3200mm2000mm12001200120040040040040012002022/9/2138（3） 樁群平面布置中心距mm邊樁中心2022