崔德山第五章樁基礎(chǔ)第三節(jié)第七節(jié)課件

群樁基礎(chǔ)：由兩根以上基樁組成的樁基礎(chǔ)基樁：群樁基礎(chǔ)中的單樁復(fù)合基樁：承臺(tái)底地基土也承擔(dān)荷載的基樁復(fù)合樁基：由樁和承臺(tái)底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基礎(chǔ)。第三節(jié)豎向荷載下的群樁基礎(chǔ)承載力及沉降計(jì)算

一、群樁的工作性狀(一)端承型群樁上部結(jié)構(gòu)荷載大部或全部由樁身直接傳遞到樁端，通過(guò)樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力不大；樁端持力層較剛硬，壓縮性低，樁基沉降量小，承臺(tái)底土反力??；

樁群中各樁的相互影響較小，應(yīng)力重疊只發(fā)生在持力層深部，因持力層堅(jiān)硬，由應(yīng)力重疊產(chǎn)生的附加變形并不明顯。

各樁的工作性狀與單獨(dú)工作時(shí)的單樁相似，在樁端持力層下無(wú)軟弱下臥層時(shí)，端承型群樁的承載力可近似地取各單樁承載力之和

:

nQu≈Pu(5-17)Pu/nQu=η≈1(5-18)

η——群樁效應(yīng)系數(shù)

此時(shí)，群樁的承載力已不是各單樁承載力之和，即：nQu≠Pu

；群樁效應(yīng)：群樁基礎(chǔ)受豎向荷載后，由于承臺(tái)、樁、土的相互作用使各基樁側(cè)阻力、樁端阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，群樁承載力往往不等于各單樁承載力之和。群樁效應(yīng)只是摩擦型群樁才具有的特征。二群樁承臺(tái)土反力和承臺(tái)分擔(dān)荷載的作用

樁基礎(chǔ)受荷載時(shí)，承臺(tái)除了將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基樁外，低樁承臺(tái)在承臺(tái)底地基土反力的支撐下承擔(dān)一部分荷載。三基樁、復(fù)合基樁及群樁基礎(chǔ)承載力(一)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》確定基樁、復(fù)合基樁承載力

1.對(duì)于端承型群樁、樁數(shù)不超過(guò)3根的非端承樁基樁，基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：

當(dāng)根據(jù)靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值為:（二）群樁基礎(chǔ)豎向承載力的確定1.對(duì)于端承型、根數(shù)≤3根的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計(jì)值為：nRn—樁的根數(shù)；

R—由(5-20)或(5-21)求得。2.對(duì)于根數(shù)為4、5、6、7、8根或樁不超過(guò)兩排的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計(jì)值為：nRn—樁的根數(shù)；

R—由(5-22)或(5-23)求得。3.對(duì)于根數(shù)≥9根且排數(shù)超過(guò)2排的摩擦型群樁基礎(chǔ)，其豎向承載力設(shè)計(jì)值常按下述方法求解：等代墩基法

第六節(jié)樁身承載力驗(yàn)算一、樁身軸心受壓條件下的壓曲驗(yàn)算

據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002）規(guī)定：將樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度與鋼筋的抗壓強(qiáng)度分別進(jìn)行疊加；同時(shí)考慮樁的長(zhǎng)細(xì)比與壓桿穩(wěn)定問(wèn)題。樁身軸心受壓承載力可由下式表達(dá)：第七節(jié)樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、資料準(zhǔn)備（一）巖土工程勘察資料（二）場(chǎng)地、環(huán)境及施工技術(shù)條件的有關(guān)資料（三）建筑物的有關(guān)資料三樁基構(gòu)造要求（一）樁的構(gòu)造1.灌注樁對(duì)于樁頂軸向壓力符合下式要求的灌注樁，可不配抗壓鋼筋而按構(gòu)造要求配筋。樁頂軸向壓力、水平力，則應(yīng)按以下規(guī)定配筋：（1）配筋率當(dāng)樁徑為300-2000mm時(shí)，截面配筋率可取0.65%-0.20%，大樁徑取低值，小樁徑取高值；（2）配筋長(zhǎng)度樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長(zhǎng)度不宜小于樁長(zhǎng)的2/3；對(duì)于端承樁，宜沿樁身通長(zhǎng)配筋；對(duì)于豎向承載力較高的摩擦端承樁，可沿深度分段變截面配通長(zhǎng)筋(一般情況下沿深度降低配筋率，即實(shí)行分段配筋）。（3）主筋在滿足配筋率要求的同時(shí)，對(duì)于抗壓樁，主筋不宜少于6φ10；縱向主筋應(yīng)沿樁身周邊均勻布置，其凈距不應(yīng)小于60mm，并盡量減少鋼筋接頭（在0.5m長(zhǎng)度范圍內(nèi)接頭必須錯(cuò)開(kāi)，且接頭數(shù)量不得大于主筋根數(shù)的50%。（5）混凝土灌注樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20；采用水下灌注時(shí)不得低于C25；沉管樁使用的預(yù)制混凝土樁尖不得低于C30；主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm；水下灌注時(shí)主筋的混凝土保護(hù)層厚度不得小于50mm。（6）擴(kuò)底端尺寸擴(kuò)底端直徑D與樁身直徑d之比，應(yīng)依承載力要求及擴(kuò)底端側(cè)面和持力層土性確定，但D/d最大不超過(guò)3；擴(kuò)底端側(cè)面的斜率應(yīng)根據(jù)實(shí)際成孔及支護(hù)條件確定，a/hc一般取1/3-1/2，在砂土中時(shí)取約1/3，在粉土、粘性土中取約1/2；擴(kuò)底端底面一般呈鍋底形，矢高h(yuǎn)b一般約為(0.1~0.15)D。（二）承臺(tái)構(gòu)造1承臺(tái)的構(gòu)造尺寸承臺(tái)最小寬度不應(yīng)小于500mm；承臺(tái)邊緣至邊樁中心距離不宜小于樁的直徑或邊長(zhǎng)，且挑出部分不應(yīng)小于150mm；條形承臺(tái)梁邊緣挑出部分不小于75mm；條形承臺(tái)和柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)的厚度不應(yīng)小于300mm；3鋼筋配置主筋直徑不宜小于φ12；架立筋的直徑不宜小于φ10；箍筋直徑不宜小于φ6；柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)的受力筋應(yīng)通長(zhǎng)配置；矩形承臺(tái)板配筋宜按雙向均勻布置，鋼筋間距100-200mm；三樁承臺(tái)，應(yīng)按三向板均勻配置，最里面三根鋼筋圍成的三角形應(yīng)位于柱截面范圍之內(nèi)。四、樁基形式的選擇及樁的布置（一）樁基形式的選擇樁型與工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、制樁材料供應(yīng)條件等選擇。

選擇時(shí)可參考《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》附錄A（二）樁的布置1.樁數(shù)2.樁的中心距3.樁的排列4.承臺(tái)底面尺寸5.樁的入土深度1.樁數(shù)（不考慮群樁效應(yīng)預(yù)估樁數(shù)）

承臺(tái)軸心受壓時(shí)：承臺(tái)偏心受壓時(shí)：F—作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值；G—承臺(tái)及承臺(tái)上土自重設(shè)計(jì)值，地下水位以下部分應(yīng)考慮浮力；R—單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值；μ—系數(shù)，取1.1-1.4;n—預(yù)估樁數(shù)。2.樁的中心距按表5-32、表5-33確定樁的最小中心距：3.樁的排列宜使樁群承載力合力點(diǎn)與長(zhǎng)期荷載重心重合，并使樁基受水平力和力矩較大方向有較大的截面模量；對(duì)于大直徑樁宜采用一柱一樁；同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同類型的樁；柱下樁基礎(chǔ)墻下樁基礎(chǔ)4.承臺(tái)底面尺寸

根據(jù)預(yù)估樁數(shù)，即可按照承臺(tái)構(gòu)造要求及樁的間距要求初步確定承臺(tái)底面尺寸。5.樁的入土深度一般應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層；樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度：對(duì)于粘性土、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4d。五、樁基礎(chǔ)計(jì)算（一）樁頂作用效應(yīng)計(jì)算（二）基樁承載力驗(yàn)算（三）承臺(tái)計(jì)算（一）樁頂作用效應(yīng)計(jì)算一般建筑物、受水平力較小、樁徑相同的群樁基礎(chǔ)1.基樁樁頂荷載效應(yīng)計(jì)算（1）豎向力軸心豎向力作用下偏心豎向力作用下2.地震作用效應(yīng)計(jì)算

對(duì)于主要承受豎向荷載的抗震設(shè)防區(qū)低承臺(tái)樁基，當(dāng)同時(shí)滿足下列條件時(shí)，樁頂作用效應(yīng)計(jì)算可不考慮地震作用：（1）按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定可不進(jìn)行天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力計(jì)算的建筑物；（2）不位于斜坡地帶或地震可能導(dǎo)致滑移、地裂地段的建筑物；（3）樁端及樁身周圍無(wú)液化土層；（4）承臺(tái)周圍無(wú)液化土、淤泥、淤泥質(zhì)土。板式承臺(tái)的破壞形式

受彎破壞

沖切破壞剪切破壞1承臺(tái)受彎計(jì)算（1）多樁矩形承臺(tái)計(jì)算截面取在柱邊和承臺(tái)高度變化處。承臺(tái)正截面彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：

（2）柱下三樁承臺(tái)三樁三角形承臺(tái)彎矩設(shè)計(jì)值可按下式進(jìn)行計(jì)算：2承臺(tái)受沖切計(jì)算原因：柱對(duì)承臺(tái)板的沖切引起，樁對(duì)承臺(tái)板的沖切引起。

柱對(duì)承臺(tái)板的沖切樁對(duì)承臺(tái)板的沖切(1)柱對(duì)承臺(tái)的沖切計(jì)算先假定h0：

柱底與承臺(tái)交接處范圍內(nèi)面積作為錐體頂面，擴(kuò)散線位置由錐體頂面邊緣與相應(yīng)的樁頂內(nèi)邊緣連線決定，且錐體斜面與承臺(tái)底面夾角不小于45°。(2)角樁對(duì)承臺(tái)的沖切計(jì)算四樁（含四樁）以上承臺(tái)受角樁沖切的承載力按下列公式計(jì)算：3承臺(tái)受剪計(jì)算板式承臺(tái)的剪切破壞面為通過(guò)柱邊和樁邊連線形成的斜截面，如圖5-46所示：當(dāng)柱邊(墻邊)外布設(shè)多排樁時(shí)，會(huì)形成多個(gè)剪切斜截面，此時(shí)，對(duì)每一個(gè)斜截面都應(yīng)按上述要求計(jì)算其受剪承載力。六、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟1.依勘察報(bào)告結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的荷載要求及其功能特點(diǎn)確定樁基持力層。2.確定樁型、樁幾何尺寸，并滿足樁構(gòu)造要求。3.依試樁資料、土的原位測(cè)試成果、有關(guān)規(guī)范及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定單樁承載力R

。4.按上部結(jié)構(gòu)各部位荷載性質(zhì)及大小，初步確定各荷載單元承臺(tái)形式、樁數(shù)及其平面布置。5.在滿足承臺(tái)構(gòu)造要求的前提下初步確定承臺(tái)幾何尺寸和埋深。6.對(duì)承臺(tái)中各部位基樁進(jìn)行荷載效應(yīng)及承載力驗(yàn)算。若不滿足要求則返回至步驟“4”，重新調(diào)整樁數(shù)及平面布置。7.對(duì)承臺(tái)進(jìn)