土力學(xué)與砌體結(jié)構(gòu) 第10章 樁基礎(chǔ)_第1頁
土力學(xué)與砌體結(jié)構(gòu) 第10章 樁基礎(chǔ)_第2頁
土力學(xué)與砌體結(jié)構(gòu) 第10章 樁基礎(chǔ)_第3頁
土力學(xué)與砌體結(jié)構(gòu) 第10章 樁基礎(chǔ)_第4頁
土力學(xué)與砌體結(jié)構(gòu) 第10章 樁基礎(chǔ)_第5頁
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文檔簡介

第10

章樁基礎(chǔ)1、概述2、樁及樁基礎(chǔ)的分類3、單樁在豎向荷載下的受力性狀4、豎向抗壓樁承載力的確定5、豎向抗拔樁承載力的確定6、水平荷載作用下樁的承載力與變形7、樁基沉降計(jì)算8、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本章內(nèi)容簡介第10章樁基礎(chǔ)

概述§10.1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,通過樁土之間的摩擦力(樁側(cè)摩阻力)和樁端土的承載力(樁端阻力)來承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載。樁的定義

樁基礎(chǔ)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基礎(chǔ)。第10章樁基礎(chǔ)二、樁基礎(chǔ)的適用范圍

(1)上部荷載很大(如重型工業(yè)廠房、倉庫、料倉等),且能滿足承載力要求的持力層埋藏較深;

(2)不允許地基有過大沉降和不均勻沉降的高層建筑或?qū)Τ两捣浅C舾械慕ㄖ铮ㄈ缇軆x器等);

(3)除承受豎向荷載外,尚有較大的水平荷載,如風(fēng)、浪、水平土壓力、地震作用和沖擊力等;

(4)水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ),如橋梁、碼頭、鉆采平臺(tái)等;

(5)地下水位較高,地下室或地下結(jié)構(gòu)可能上浮時(shí);

(6)對(duì)精密或大型的設(shè)備基礎(chǔ),需要減小基礎(chǔ)振幅、減弱基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,或應(yīng)控制基礎(chǔ)沉降和沉降速率時(shí);

(7)軟弱地基或某些特殊性土(濕陷性土、膨脹土、人工填土、可液化土等)上的各類永久性建筑物,或以樁基作為地震區(qū)結(jié)構(gòu)抗震措施時(shí);

(8)需要長期保存、具有重要?dú)v史意義的建筑物。第10章樁基礎(chǔ)第10章樁基礎(chǔ)樁的工程應(yīng)用情況第10章樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)總高度達(dá)632米的上海中心大廈,955根主樓工程樁單樁直徑達(dá)1米、深86米。

第10章樁基礎(chǔ)青島三十萬噸原油碼頭第10章樁基礎(chǔ)抗拔樁第10章樁基礎(chǔ)全國最大的地下高鐵車站雙流機(jī)場(chǎng)車站,采用900根抗拔樁固定

(三)樁基計(jì)算規(guī)定1、應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受力特征分別進(jìn)行樁基的

豎向承載力和水平承載力計(jì)算;2、樁身(含樁身壓曲、鋼管樁局部壓曲)和承臺(tái)結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算;3、軟弱下臥層驗(yàn)算;4、坡地、岸邊樁基整體穩(wěn)定性驗(yàn)算;5、抗浮、抗拔樁基的抗拔承載力(基樁和群樁)驗(yàn)算;6、抗震設(shè)防區(qū)抗震承載力驗(yàn)算。第10章樁基礎(chǔ)(四)應(yīng)計(jì)算沉降的樁基1、設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的非嵌巖樁和非深厚堅(jiān)硬持力層的建筑樁基;2、設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)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;3、軟土地基多層建筑減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。(五)應(yīng)計(jì)算水平位移的樁基受水平荷載較大、或?qū)λ轿灰朴袊?yán)格限制的樁基。第10章樁基礎(chǔ)三、樁基設(shè)計(jì)采用的作用效應(yīng)、抗力1、布樁時(shí):應(yīng)采用傳至承臺(tái)底面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合;抗力為基樁或復(fù)合基樁承載力特征值。2、計(jì)算樁基結(jié)構(gòu)承載力、確定尺寸和配筋時(shí),采用荷載效應(yīng)基本組合。3、當(dāng)進(jìn)行承臺(tái)和樁身裂縫控制驗(yàn)算時(shí),應(yīng)分別采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合和荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合。第10章樁基礎(chǔ)4、計(jì)算沉降和水平位移時(shí),按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合。5、在驗(yàn)算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩(wěn)定性時(shí),按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。樁和樁基的分類§10.2樁基的分類單樁基礎(chǔ)——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)。

群樁基礎(chǔ)——由兩根及以上的基樁組成的樁基礎(chǔ)。第10章樁基礎(chǔ)10.2.1樁基的分類1、按樁的數(shù)量分類2、按承臺(tái)與地面的相對(duì)位置分類高承臺(tái)樁承臺(tái)在地面以上,橋樁,碼頭,棧橋。低承臺(tái)樁:承臺(tái)在地面以下,承臺(tái)本身承擔(dān)部分荷載第10章樁基礎(chǔ)第10章樁基礎(chǔ)煙臺(tái)濱海國際酒店,裙房位于海面上,采用高承臺(tái)樁

第10章樁基礎(chǔ)4.2.2樁的分類

木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁以及組合材料樁。1、按樁身材料分類2、按承載性狀分類第10章樁基礎(chǔ)樁側(cè)和樁端阻力的大小以及它們分擔(dān)荷載的比例有很大差異2、按承載性狀分類3、按樁的施工方法分類(1)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)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。(2)灌注樁灌注樁為在建筑工地現(xiàn)場(chǎng)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。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。沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)沉樁、靜壓樁等。第10章樁基礎(chǔ)第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁施工第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁優(yōu)點(diǎn):施工過程中無擠土、無振動(dòng)、噪音小,且樁徑不受限制。缺點(diǎn):泥漿沉淀不易清除,影響端部承載力的充分發(fā)揮,并造成較大沉降。①鉆(沖)孔灌注樁:第10章樁基礎(chǔ)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質(zhì)量供了保障。缺點(diǎn):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。

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,還可能使混凝土尚未結(jié)硬的鄰樁被剪斷。對(duì)策:a.控制提管速度;

b.采取“跳打”順序施工。第10章樁基礎(chǔ)②沉管灌注樁: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工,因易引起流砂坍孔,十分危險(xiǎn)。③人工挖孔灌注樁第10章樁基礎(chǔ)4、按成樁對(duì)地基土的影響分類(1)非擠土樁:成樁過程對(duì)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。(2)部分?jǐn)D土樁(少量擠土樁):成樁過程對(duì)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H型鋼樁,鋼板樁,開口鋼管樁,開口鋼筋混凝土管樁。(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,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,沉管灌注樁。第10章樁基礎(chǔ)

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6、按樁徑大小分類小直徑樁(d≤250mm)、中等直徑樁(250<d<800)和大直徑樁(d≥800mm)等。第10章樁基礎(chǔ)第10章樁基礎(chǔ)樁在豎向荷載下的受力性狀§10.3

要研究樁基礎(chǔ)的承載能力,首先必須研究單樁承載力.而研究單樁承載力則必須了解單樁工作的環(huán)境、性能、單樁承載力的構(gòu)成和破壞機(jī)理,以便正確評(píng)價(jià)單樁的承載力設(shè)計(jì)值。

1、樁的荷載傳遞機(jī)理

2、單樁的破壞模式

3、樁側(cè)負(fù)摩阻力第10章樁基礎(chǔ)樁側(cè)阻力樁端阻力

地基土對(duì)樁的支承作用二者的工作機(jī)理?是不是同時(shí)發(fā)揮?4.3.1單樁的荷載傳遞機(jī)理第10章樁基礎(chǔ)

對(duì)10根樁長為27~46m的大直徑灌注樁的荷載傳遞性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。第10章樁基礎(chǔ)1、樁側(cè)發(fā)揮極限摩阻力所需要的位移很小,粘性土為1~3mm,無粘性土為5~7mm;

2、除兩根支承于巖石的樁外,其余各樁的樁端持力層分別為卵石、礫石、粗砂或殘積粉質(zhì)粘土。在設(shè)計(jì)工作荷載作用下,端承力都小于樁頂荷載的10%;

3、荷載沿樁身向下傳遞的過程就是不斷克服摩阻力并通過它向土中擴(kuò)散的過程;

4、當(dāng)側(cè)摩阻力增加到一定程度的時(shí)候,就不再增長。其余的荷載由樁端端阻力繼續(xù)承擔(dān);

5、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。第4章樁基礎(chǔ)“樁越長,承載力越高?”第10章樁基礎(chǔ)(二)不同樁長條件下,端阻力所占比例分析圖第4章樁基礎(chǔ)

樁的長徑比L/d是影響荷載傳遞的主要因素之一,隨著長徑比L/d增大,樁端土的性質(zhì)對(duì)承載力的影響減小,當(dāng)長徑比L/d接近100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“樁越長,承載力越高”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,增加了工程造價(jià)但并不能提高很多的承載力。

“樁越長,承載力越高?”第10章樁基礎(chǔ)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的分布規(guī)律及影響因素1.樁的側(cè)阻隨深度呈線性增大,但不是無限制增大,有其極限值。2.樁側(cè)極限摩阻力與所在的深度、土的類別和性質(zhì)、成樁方法等多種因素有關(guān)。3.樁端阻力的發(fā)揮不僅滯后于樁側(cè)阻力,而且其充分發(fā)揮所需的樁底位移值比樁側(cè)摩阻力到達(dá)極限所需的樁身截面位移值大得多。5.樁長對(duì)荷載的傳遞也有著重要的影響。第10章樁基礎(chǔ)10.3.2

樁的負(fù)摩阻力樁土之間相對(duì)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(duì)于樁側(cè)向下位移時(shí),樁側(cè)摩阻力方向向下,稱為負(fù)摩阻力。正摩阻負(fù)摩阻引起樁側(cè)負(fù)摩阻力的條件是:樁側(cè)土體下沉必須大于樁的下沉。第10章樁基礎(chǔ)1、負(fù)摩阻力發(fā)生的條件

(1)樁周存在軟弱土層,鄰近樁側(cè)地面承受局部較大的長期荷載,或地面大面積堆載(包括填土)時(shí);

(2)樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土、液化土層進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí);

(3)由于降低地下水位,使樁周土有效應(yīng)力增大,并產(chǎn)生顯著壓縮沉降時(shí);

(4)凍土地區(qū),溫度升高引起樁側(cè)土的融陷;

(5)在靈敏度較高的飽和粘性土層內(nèi)打樁引起樁周圍土的結(jié)構(gòu)破壞而重塑和固結(jié);(6)樁數(shù)多而密集時(shí),打樁使相鄰已設(shè)置的樁抬升。第10章樁基礎(chǔ)2、樁側(cè)負(fù)摩阻力的分布規(guī)律對(duì)于下部為巖石的端承樁,可能全樁為負(fù)阻力;對(duì)于一般樁,因?yàn)闃锻炼加凶冃?視二者的相對(duì)位移量和方向而變。樁周土與樁截面沉降相等,兩者無相對(duì)位移發(fā)生,其摩阻力為零,這種摩阻力為零的點(diǎn)稱為中性點(diǎn)lnNegative土位移Ss樁位移Sp-+摩阻力軸向力N中性點(diǎn)第10章樁基礎(chǔ)

《樁基規(guī)范》中規(guī)定,樁側(cè)負(fù)摩阻力及其引起的下拉荷載,當(dāng)無實(shí)測(cè)資料時(shí)可按下列規(guī)定計(jì)算。3、樁側(cè)負(fù)摩阻力的計(jì)算

(1)中性點(diǎn)以上單樁樁周第i層土負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算(當(dāng)計(jì)算值大于正摩阻力時(shí)取正摩阻力):當(dāng)填土、自重濕陷性黃土濕陷、欠固結(jié)土層產(chǎn)生固結(jié)和地下水降低時(shí):當(dāng)?shù)孛娣植即竺娣e荷載時(shí):第10章樁基礎(chǔ)4.減少樁側(cè)負(fù)摩阻力影響的措施(1)處理承臺(tái)底的欠固結(jié)土;(2)套管保護(hù)樁法;(3)樁身表面涂層法;(4)預(yù)鉆孔法;……(2)考慮群樁效應(yīng)的樁側(cè)總的負(fù)摩阻力(下拉荷載)可按下式計(jì)算:豎向抗壓樁承載力的確定§10.4基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R:設(shè)計(jì)用承載力值。單樁豎向承載力Ra:按《地基規(guī)范》,單樁豎向承載力應(yīng)為比例界限荷載,即表示正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)采用的單樁承載力值,以發(fā)揮正常使用功能時(shí)所允許采用的抗力設(shè)計(jì)值,即單樁承載力特征值。第10章樁基礎(chǔ)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值安全系數(shù),K=2。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值:

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(duì)應(yīng)的最大荷載。第10章樁基礎(chǔ)10.4.1單樁豎向極限承載力的確定根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94——2008第5.3.1條規(guī)定:1、設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑樁基,應(yīng)通過單樁靜載試驗(yàn)確定;2、設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)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(cè)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;3、設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑樁基,可根據(jù)原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。(一)按材料強(qiáng)度確定根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)規(guī)定:

(1)當(dāng)樁頂以下5d范圍內(nèi)樁身箍筋間距不大于100mm,且符合相關(guān)構(gòu)造要求時(shí),鋼筋混凝土樁樁身的豎向承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:

(2)當(dāng)樁身配筋不符合上述規(guī)定時(shí):第10章樁基礎(chǔ)(二)按靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值獲得單樁承載力最可靠的方法次梁錨筋錨樁主梁千斤頂百分表基準(zhǔn)柱(1)靜載荷試驗(yàn)裝置及其方法:第10章樁基礎(chǔ)錨樁桁架法,2400噸第10章樁基礎(chǔ)①根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定:②根據(jù)沉降量確定:對(duì)于陡降型Q—s曲線,可取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載為;(2)按試驗(yàn)結(jié)果確定單樁豎向極限承載力:對(duì)于緩變型Q—s曲線,一般可取

s=40~60mm對(duì)應(yīng)的荷載值為對(duì)于大直徑樁可取所對(duì)應(yīng)的荷載值。第10章樁基礎(chǔ)

試樁數(shù)n>3,且極差ΔQu

≤0.3Qum,取Qu=Qum;

在同一條件下的試樁數(shù)量,不宜少于總數(shù)的1%,并不應(yīng)少于3根。工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)少于2根。試樁數(shù)n≤3,Qu=Qumin單樁豎向承載力特征值Ra的確定:第10章樁基礎(chǔ)(四)按經(jīng)驗(yàn)公式法確定(1)對(duì)直徑d<800mm的灌注樁和預(yù)制樁,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值:樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值樁身周長第10章樁基礎(chǔ)表4-6樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qskikPa第10章樁基礎(chǔ)表4-7樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk第10章樁基礎(chǔ)(2)對(duì)大直徑樁(d≥800mm):大直徑樁的極限側(cè)阻力和極限端阻力的尺寸效應(yīng)系數(shù)樁身直徑樁端直徑樁身周長第10章樁基礎(chǔ)10.8.1收集設(shè)計(jì)資料

在設(shè)計(jì)之前,首先應(yīng)通過調(diào)查研究,充分掌握一些基本的設(shè)計(jì)資料,其中包括上部結(jié)構(gòu)的情況(如平面布置、結(jié)構(gòu)型式、荷較大小以及構(gòu)造和使用上的要求)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察資料、基礎(chǔ)材料的來源及施工條件(如樁的制作、運(yùn)輸、沉樁設(shè)備)等。并了解當(dāng)?shù)厥褂脴兜慕?jīng)驗(yàn),以供設(shè)計(jì)參考。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)§10.8第10章樁基礎(chǔ)10.8.2樁型、樁長和截面尺寸的選擇

樁型選擇的主要依據(jù)是上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載、地質(zhì)條件和環(huán)境條件以及當(dāng)?shù)氐臉痘┕ぜ夹g(shù)能力與經(jīng)驗(yàn)等。1.樁型的選擇

第10章樁基礎(chǔ)

2.樁的長度3.樁的截面尺寸樁的橫截面面積根據(jù)樁頂荷載大小與當(dāng)?shù)厥┕C(jī)具及建筑經(jīng)驗(yàn)確定。如為鋼筋混凝土預(yù)制樁:中小工程常用250×250mm或300×300mm,大工程常用350×350mm或400×400mm。若采用灌注樁,中小樁徑從300mm~800mm,大直徑樁可選800mm~2000mm甚至更大。

根據(jù)土層的豎向分布特征,盡可能選定硬土層作為樁端持力層和下臥層,從而可初步確定樁長,這是樁基礎(chǔ)要具備較好的承載變形特性所要求的。

樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度,對(duì)于粘土、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(dāng)存在軟弱下臥層時(shí),樁基以下硬持力層厚度不宜小于3d。第10章樁基礎(chǔ)

1、樁的根數(shù)n的估算

根據(jù)《樁基規(guī)范》:軸向豎向力作用下:偏心豎向力作用下:樁基偏心受壓系數(shù),取1.1~1.210.8.3樁數(shù)及樁位布置第10章樁基礎(chǔ)

選擇最優(yōu)的樁距就是合理布樁,這是使樁基設(shè)計(jì)做到經(jīng)濟(jì)

和有效的重要一環(huán)。

一般常用樁距為:s=3~4d

樁距太大會(huì)增加承臺(tái)的面積,使其體積和用料加大而

不經(jīng)濟(jì);樁距太小則會(huì)使摩擦樁基承載力降低,沉降加大,

且給施工造成困難。

樁的邊距s1(樁的中心至承臺(tái)邊的距離)一般不小于樁的

直徑,亦不得小于300mm。2.樁距s的確定第10章樁基礎(chǔ)基樁的最小中心距土類與沉樁工藝排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型基樁其他情況非擠土灌注樁3.0d3.0d部分?jǐn)D土樁3.5d3.0d擠土樁非飽和土4.0d3.5d飽和黏性土4.5d4.0d鉆、挖孔擴(kuò)底樁2D或D+2m(當(dāng)D>2m)1.5D或D+1.5m(當(dāng)D>2m)沉管夯擴(kuò)、鉆孔擠擴(kuò)樁非飽和土2.2D且4.0d2.0D且3.5d飽和黏性土2.5D且4.5D2.2D且4.0Dd:圓樁設(shè)計(jì)直徑或方樁涉及邊長;D:擴(kuò)大端設(shè)計(jì)直徑第10章樁基礎(chǔ)3.樁的平面布置

樁數(shù)確定后,可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)形式及樁基受力情況選用單排樁或多排樁樁基。柱下樁基常采用矩形、三角形和梅花形。墻下樁基可采用單排直線布置或雙排交錯(cuò)布置,在縱橫墻交接處宜布樁。第10章樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)中樁的平面布置,除應(yīng)滿足前述的最小樁距等構(gòu)造要求,布樁時(shí)還應(yīng)注意:

(1)宜使豎向永久荷載合力作用點(diǎn)與樁的承載力合力點(diǎn)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;

(2)上部荷載在樁基礎(chǔ)傳力路徑最短,以達(dá)到盡可能減小基礎(chǔ)內(nèi)力的目的;

(3)當(dāng)作用于樁基的彎矩較大時(shí),宜盡量將樁布置在離承臺(tái)形心較遠(yuǎn)處,采用外密內(nèi)疏(樁承臺(tái)外圍布樁間距較小、而內(nèi)部布樁間距較大)的布置方式,以增大基樁對(duì)承臺(tái)形心或合力作用點(diǎn)的慣性距,提高樁基的抗彎能力。

(4)按變剛度調(diào)平設(shè)計(jì),以減小差異沉降;

(5)主裙樓連體時(shí),弱化裙樓布樁;

(6)在梁式承臺(tái)或板式承臺(tái)下布樁應(yīng)本著減小彎矩的原則,盡量在柱和墻下布樁。避免在墻體洞口下布樁,如必須布樁時(shí),應(yīng)對(duì)洞口處的承臺(tái)梁采取加強(qiáng)措施。第10章樁基礎(chǔ)4.變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)

變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)即考慮上部結(jié)構(gòu)形式、荷載和地層分布以及相互作用效應(yīng),通過調(diào)整樁徑、樁長、樁距等改變基樁支承剛度分布,以使建筑物沉降趨于均勻、承臺(tái)內(nèi)力降低的設(shè)計(jì)方法。

其目的在于減小差異變形、降低承臺(tái)內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次內(nèi)力,以節(jié)約資源,提高建筑物使用壽命,確保正常使用功能。第10章樁基礎(chǔ)10.8.4基樁的豎向承載力驗(yàn)算

樁頂荷載簡圖1.樁頂荷載效應(yīng)計(jì)算

(1)軸心豎向力作用下:(2)偏心豎向力作用下:(3)水平力作用下:M為作用于承臺(tái)底面,繞x、

y軸的力矩;x,y為基樁至x、y軸的距離。第10章樁基礎(chǔ)2.樁基豎向承載力驗(yàn)算(1)軸心豎向力作用下:荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合:(2)偏心豎向力作用下:(3)水平力作用下:基樁或復(fù)合基樁豎向承載力特征值基樁水平承載力特征值第10章樁基礎(chǔ)1、灌注樁構(gòu)造①

配筋率:0.65~0.20%受水平荷載樁,不小于812

抗壓樁和抗拔樁,不小于610②

配筋長度1)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;2)樁徑大于600mm的摩擦型樁配筋長度不應(yīng)小于2/3樁長;受水平荷載時(shí),配筋長度尚不宜小于4.0/;3)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;4)抗拔基樁:等截面或變截面通長配筋。4.8.6樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章樁基礎(chǔ)③

箍筋:采用螺旋筋,>6@200~300mm;當(dāng)受水平荷載的樁,樁頂以下5d范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密,且間距不應(yīng)大于100mm。④

樁身混凝土及保護(hù)層:樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C25;灌注樁主筋的混凝土保護(hù)層不小于35mm,水下工程不得小于50mm。2、預(yù)制樁構(gòu)造

(1)最小截面尺寸:預(yù)制樁的截面邊長不應(yīng)小于200mm;預(yù)應(yīng)力樁截面邊長不應(yīng)小于350mm。(2)混凝土強(qiáng)度等級(jí)與保護(hù)層厚度非預(yù)應(yīng)力樁不應(yīng)小于C30,預(yù)應(yīng)力樁不小于C40,保護(hù)層厚度不宜小于30mm。第10章樁基礎(chǔ)

(3)預(yù)制樁的樁身配筋預(yù)制樁的樁身配筋應(yīng)按吊運(yùn)、打樁及樁在使用中的受力等條件計(jì)算確定。采用錘擊法沉樁時(shí),預(yù)制樁的最小配筋率不小于0.8%;采用靜壓法沉樁時(shí),不小于0.6%。主筋的直徑不宜小于14mm,打入樁樁頂4~5d長度范圍內(nèi),箍筋應(yīng)加密,并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。(4)預(yù)制樁的分節(jié)長度根據(jù)施工、運(yùn)輸條件確定,接頭不宜多于3個(gè)。第10章樁基礎(chǔ)灌注樁的縱向鋼筋及箍筋配置第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁樁段長度及接頭量預(yù)制樁的配筋及樁靴第10章樁基礎(chǔ)預(yù)制樁接樁(a)硫磺膠泥接樁;(b)角鋼焊接接樁;(c)法籃螺栓接樁第10章樁基礎(chǔ)雙吊點(diǎn)3、預(yù)制樁樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算

預(yù)制樁除了考慮上述構(gòu)造要求外,還要對(duì)考慮運(yùn)輸、起吊和捶擊過程中的強(qiáng)度驗(yàn)算。一般普通混凝土的樁身配筋由起吊和吊力的強(qiáng)度來控制。單吊點(diǎn)第10章樁基礎(chǔ)10.8.7樁基承臺(tái)設(shè)計(jì)

樁基承臺(tái)的設(shè)計(jì)包括確定承臺(tái)的材料、底面標(biāo)高、平面形狀及尺寸、剖面形狀及尺寸,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)符合構(gòu)造要求。第10章樁基礎(chǔ)1.承臺(tái)構(gòu)造承臺(tái)尺寸承臺(tái)最小寬度不應(yīng)小于2倍樁的直徑或邊長≥

500mm。承臺(tái)邊緣至邊樁的中心距不小于樁的直徑或邊長,邊緣挑出部分≥150mm。承臺(tái)厚度應(yīng)≥300mm。鋼筋受力筋應(yīng)通長配置。矩形承臺(tái)宜按雙向均勻布置。承臺(tái)梁的受力筋直徑不宜小于12mm,架立筋不應(yīng)小于10mm,箍筋不應(yīng)小于6mm,鋼筋保護(hù)層厚度不小于≥70mm,當(dāng)有混凝土墊層時(shí)≥50mm。樁頂伸入承臺(tái)要求樁頂應(yīng)嵌入承臺(tái)一定長度,對(duì)大直徑樁宜≥100mm,對(duì)中等直徑樁宜≥50mm。混凝土樁的樁頂主筋應(yīng)伸入承臺(tái)內(nèi),其錨固長度宜≥35倍鋼筋直徑,對(duì)于抗拔樁基應(yīng)≥40倍鋼筋直徑。連系梁兩樁樁基的承臺(tái),宜在其短向設(shè)置連系梁。連系梁頂面宜與承臺(tái)頂位于同一標(biāo)高,梁寬應(yīng)≥200mm,梁高可取承臺(tái)中心距的1/10~1/15,并配置不小于2Φ12的鋼筋?;炷翉?qiáng)度等級(jí)≥C25第10章樁基礎(chǔ)樁基承臺(tái)的基本尺寸及配筋(a)柱下獨(dú)立承臺(tái);(b)條形承臺(tái)第10章樁基礎(chǔ)2.承臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算

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