基坑開挖計(jì)算以及樁基礎(chǔ)課件樁基礎(chǔ)

軟土地基與深基礎(chǔ)工程2004年6月主要內(nèi)容一、軟土工程性質(zhì)二、地基處理三、基坑開挖四、樁基礎(chǔ)五、地基與基礎(chǔ)共同作用四樁基礎(chǔ)1概述2樁基分類3樁基技術(shù)前瞻4單樁豎向承載力5單樁水平承載力6群樁1概述1.1樁的定義樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一定剛度和抗彎能力的傳力桿件。樁的橫截面尺寸比長(zhǎng)度小得多。樁的性質(zhì)隨樁身材料、制樁方法和樁的截面大小而異，有很大的適應(yīng)性。1.2

樁、樁基的區(qū)別樁：指插入土中的傳力桿件。樁基：指樁和樁周土組成的復(fù)合體?！皹痘c土的相互作用”是不對(duì)的，應(yīng)是“樁（或樁基礎(chǔ)）與土的相互作用”1.3

樁的特點(diǎn)（1）樁可以用各種材料制成，例如木材、鋼材、混凝土或它們的組合。樁可以現(xiàn)場(chǎng)或工廠預(yù)制，也可以在地基土中開孔直接澆注。樁頂可以做成專門的鋼帽，也可伸出鋼筋以便與基礎(chǔ)承臺(tái)連接。樁身通常是柱形，但也可以是錐形。

樁的特點(diǎn)（2）樁表面一般是平直的，也可以做成槽形或螺旋形。樁的斷面形狀常為圓形、環(huán)形、方形，也有矩形、多邊形、三角形或H形等異形斷面。樁端可以做成錐尖形，或平底的，也可能擴(kuò)大成球臺(tái)形、或梨形的。1.4樁基礎(chǔ)的作用（1）樁支承于堅(jiān)硬的（基巖、密實(shí)的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有較高的豎向單樁承載力或群樁承載力。（2）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群樁剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。（3）憑借較大的單樁側(cè)向剛度（大直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證建筑物的抗傾覆穩(wěn)定性。（4）樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。2樁基礎(chǔ)分類2.1

按承載狀況分類摩擦樁摩擦型樁端承摩擦樁端承樁端承型樁摩擦端承樁2.2按樁的使用功能分類豎向抗壓樁；豎向抗拔樁；水平受荷樁；傾斜受荷樁；復(fù)合受荷樁。2.3

按樁身材料分類混凝土樁；鋼樁；組合材料樁。

2.4按成樁對(duì)環(huán)境的影響分類擠土樁；部分?jǐn)D土樁；非擠土樁。2.5按樁徑大小分類小直徑樁：中等直徑樁:大直徑樁:2.6按成樁方法分類預(yù)制樁灌注樁3樁基技術(shù)前瞻樁的應(yīng)用已經(jīng)歷一萬(wàn)數(shù)千年的歷史。然而審視現(xiàn)狀，環(huán)顧世界各地，樁的應(yīng)用正方興未艾。樁的生命依然顯得年輕，有許多奧秘還待人們探索，其前景仍然十分廣闊。在21世紀(jì)，在樁基技術(shù)發(fā)展中至少有以下一系列動(dòng)向和課題值得人們關(guān)注：（1）近年的工程實(shí)踐極大地推動(dòng)了一些傳統(tǒng)樁型和新樁型的發(fā)展。如新型樁——預(yù)應(yīng)力管樁得到廣泛應(yīng)用；如靜壓施工工藝愈來(lái)愈受人們青睞。（2）樁在20世紀(jì)的百年中，從“預(yù)制打入”的方式，進(jìn)入“取土置換”的方式，而后又進(jìn)入“深層攪拌”的方式；實(shí)踐證明后一方式不需取土置換而僅少量擠土，在施工工藝上堪稱后來(lái)居上。國(guó)外正在研究發(fā)展采用大直徑深層攪拌而后插入外表帶螺旋狀肋條的鋼管的新型樁，它兼具現(xiàn)有各種樁型的優(yōu)點(diǎn)，值得借鑒開發(fā)。（3）基于高層建筑承重的需要，一種巨型“壁板樁”正在國(guó)外和國(guó)內(nèi)興起。我國(guó)北京等大中城市已開始應(yīng)用于城市高架路立交橋等樁基，今后將會(huì)迅速進(jìn)入高層建筑領(lǐng)域而出現(xiàn)“條形樁基”的新技術(shù)。（4竹）將常計(jì)算累機(jī)技娛術(shù)應(yīng)似用于獲樁基益施工挨，在姨我國(guó)章有了際新發(fā)失展。誓一種拒被稱志為“墾DX懷全智鍬能型沫”多傳功能義擠擴(kuò)霜裝置奸的新泡設(shè)備曉最近降在武脾漢等您地應(yīng)溪用獲搏得成威功。凈該裝幣置配孤合常慎規(guī)的禿泥漿肚護(hù)壁難或干疲取土擇大直雅徑灌失注樁化施工鞠，可例制成雙多級(jí)購(gòu)擴(kuò)孔止樁。辟它由牽計(jì)算顏機(jī)通俱過傳期感器冤記錄掩，可企顯示敘施工改過程卡的擴(kuò)望孔實(shí)禍況。（5喚）上很部結(jié)捕構(gòu)的閥荷載汗完全撲由樁睬承擔(dān)吧的時(shí)濁代即胞將過弊去；去樁基蹈按變貿(mào)形設(shè)柱計(jì)將常被人打們廣志泛應(yīng)鉆用；慘復(fù)合危樁基總理論迎與設(shè)州計(jì)方碼法將再走上舌一個(gè)銜新臺(tái)歇階。（6淡）樁腹的承剝載力山在很勻大程夠度上蛇受施怨工工羊藝技困術(shù)的轉(zhuǎn)影響釋。人章們已侍清楚甩地知德道了含在一廢定的森地質(zhì)君條件辦下，糧樁的語(yǔ)承載勇力并紐奉不是渣固定封不變霞，而仙是通秩過采瓜取一制定的槳技術(shù)奮措施么可以殺駕馭禾的?；巫詮捻嵐嘧⒆鄻冻鍪噩F(xiàn)了束壓漿價(jià)技術(shù)痛，其鍵承載驕力有拴大幅授度提牌高。污人們訓(xùn)以此暫為契散機(jī)，艱必將觀繼續(xù)緩與地輪基處發(fā)理技械術(shù)互抓相滲究透融銜合，刷開發(fā)振出更遷多的糕新技宅術(shù)，飼進(jìn)而咐把樁算基理跳論和祥技術(shù)鬼推向非一個(gè)永新的脾高度鹿。4單樁絡(luò)豎向峽承載出力4.晌1毫荷載偶傳遞樁受鄭力示舊意圖樁頂武－沉衡降曲禁線樁頂植荷載毫－樁賊頂沉診降曲啟線豎向嚴(yán)荷載拆施加貍于樁遷頂時(shí)勉，樁兇身的揀上部含首先謎受到停壓縮芽而發(fā)柏生相港對(duì)于姓土的捷向下緩位移座，于鼻是樁堆周土戴在樁爐側(cè)界勞面上慎產(chǎn)生恢向上剃的摩峽阻力源，樁蝕頂荷窗載沿初樁身飲向下協(xié)傳遞屈的過碑程就甜是不矩?cái)嗫司W(wǎng)服這恭種摩冊(cè)阻力吧并通鏡過它俱向土取中擴(kuò)賢散的務(wù)過程。沿樁陡身的流側(cè)阻拖力曲揚(yáng)線單樁乘豎向劑承載籍力是吉指單離樁所匯具有頸的承取受豎渴向荷唇載的少能力瓶，其玻最大臨的承攔載力免稱為搖單樁僅極限穩(wěn)承載幅力，甚可由織單樁戶豎向笑靜載形荷試淺驗(yàn)、稅規(guī)范糊參數(shù)控法、柱靜力羅觸探蹈法、檔動(dòng)力咽法等炒確定她。4.此2單樁泄豎向塊極限鵲承載帥力的婦確定（1耽）單飲樁豎居向靜灘載荷運(yùn)試驗(yàn)樁沉扁降急柳劇增加加或蟻樁發(fā)侮生破貸壞時(shí)掛．陡潔降段童(第蜘二拐洗點(diǎn))染十分紀(jì)醒目骨，極限噴承載蜻力極泊易判揪定。樁在卸破壞猶時(shí)，道樁頂于荷載表迅速拼降低復(fù)，而盲樁的閥沉降誼仍在址繼續(xù)博增加同。此蚊荷載暮－沉籠降曲贏線破蹦壞點(diǎn)允十分嘉清楚蛾，因譜此，冰極限泉承載便力也甩極易乒確定患。但層必須茶注意增其極嚇限承堅(jiān)載力摟應(yīng)為發(fā)前一君級(jí)荷物載值殃，而咱不是虹破壞截點(diǎn)的偵荷載葡值。由中臣段的迎曲線躍狀態(tài)睜轉(zhuǎn)變窩為后抹段的陡斜直鎖線狀敢態(tài)。通在此反情況啦下，蠟由曲積線狀杜態(tài)轉(zhuǎn)爸化為轟斜直粘線狀擺態(tài)的勿那個(gè)參點(diǎn)的甚荷載臘即為忙極限糠荷載駛。其前抓段為催直線棗，中敗段為哈曲線查，后煉段為清斜直霸線。舞在此張情況蹦下曲聞線曲始率最僑大的霧點(diǎn)前芽后近轉(zhuǎn)似直艘線部第分的毀切線首的交猛點(diǎn)所繞對(duì)應(yīng)衛(wèi)的荷枯載即毛為極準(zhǔn)限荷字載?；径魃戏衷撇怀鲞\(yùn)直線逢段、燥曲線糟段、廢斜直澆線段透。因償此，省極限萬(wàn)承載鏟力就齡難于告判定財(cái)。（2仿）根撇據(jù)單慰橋靜控力觸斯探確餓定（3還）根意據(jù)雙再橋靜羽力觸屆探確撲定（4?。└`據(jù)經(jīng)魄驗(yàn)參手?jǐn)?shù)確論定嵌巖近樁5單樁旺水平媽承載血力高層滑建筑撥和高培聳結(jié)璃構(gòu)物紛承受斥風(fēng)荷匪載或原地震采荷載犬時(shí)，穴傳給什基礎(chǔ)毀很大犯的水盆平力判和力仆矩，滋依靠雨樁基窄的水效平承擁載力鞏來(lái)平夾衡。早樁在貍水平歪力和散力矩曲作用恩下，什樁為嘴受彎徹構(gòu)件宵，樁斤身產(chǎn)兆生水仰平變捐位和暴彎曲牲應(yīng)力棉。外鉛力的葵一部約分由招樁身電承擔(dān)竹，5.尚1惑概述另一睜部分技通過忙樁傳豆給樁使側(cè)土武體。童隨著叛水平依力和胖力矩宵的增罷加，燥樁的罩水平零變位濃和彎輔矩也筍繼續(xù)逮增大既。當(dāng)逃樁頂減或地薦面變?cè)挛贿^輪大時(shí)京，將染引起向上部嬌結(jié)構(gòu)通的損照壞；閃彎矩卡過大掏則將宏使樁橫身斷答裂。澡對(duì)于禽樁側(cè)覆土，鳥隨著降水平籃力和應(yīng)力矩錦的增遺大，僑土體今由地嶺面向型下逐核漸產(chǎn)托生塑播性變酒形，誰(shuí)在一薪定范績(jī)圍內(nèi)邁產(chǎn)生簡(jiǎn)塑性衡破壞董，而讀下部額土仍襲處于狼彈性繞狀態(tài)炮。5.艱2漢確定眠單樁雀水平禍承載舅力的嗽方法（1功）由有單樁幻玉水平億靜載禿荷試胖驗(yàn)確巷定循環(huán)加荷載企試驗(yàn)緩方法疲：模猛擬風(fēng)澡浪、僅地震喪、機(jī)手器擾輕力等牧動(dòng)力洞水平起荷載菠。連續(xù)碌加載袋試驗(yàn)淺方法泡：模冬擬橋粥臺(tái)、飼擋墻遺等長(zhǎng)柴期靜插止水色平荷產(chǎn)載。循環(huán)身荷載設(shè)試驗(yàn)春法水平厲力－備時(shí)間跪－位婚移曲絲式線連續(xù)救加載盡試驗(yàn)經(jīng)法水平藥力－鳳位移碼曲線水平秘力－則位移搭梯度下曲線（2皆）按斃樁頂怖容許努水平中位移喘估算賠確定估算筋方法攏適用燥于預(yù)靜制樁嫌、鋼栽樁和粘樁身倡配筋瓶不小梅于0半.6年5％宋的灌嗚注樁娃。估荷算公輪式為稼：（3評(píng)）按扭臨界黑荷載弄估算酬確定梁的瞎撓度姨曲線席微分怎方程涂為樁入拾土部經(jīng)分的尺撓度沙曲線灘微分事方程半為5.倚3另橫向津受力擁樁的富基本鍵微分市方程樁的固入土吹部分隔無(wú)橫齒向荷導(dǎo)載，識(shí)則橫吧向受賴力樁歐的基邊本微竊分方垮程為6群樁實(shí)際封工程輔中，郊大多嚇的情觀況并蘆不是胃由一垃根樁篩單獨(dú)委承擔(dān)調(diào)荷載希，而掛是由護(hù)承臺(tái)跳將若萄干根璃樁連忙成一撕個(gè)整谷體共憐同承叢擔(dān)外民荷載丈，形棕成群漏樁。妥群樁咳是一蠶個(gè)復(fù)紡雜的驕傳力帶體系純，它扣的承藥載性艘能不叔同于團(tuán)單樁邀，具褲有群度樁效扶應(yīng)。6.笛1錦概述由多賣根樁閥通過講承臺(tái)肌聯(lián)成鳥一體芽所構(gòu)聞成的蝴群樁到基礎(chǔ)姓，與瞞單樁陷相比鹽，在浸豎向津荷載腫作用衡下，秋不僅投樁直花接承慘受荷學(xué)載，滑而且俯在一誘定條輔件下額樁間委土也側(cè)可能續(xù)通過憐承臺(tái)產(chǎn)底面凡參與挽荷載趁；同緣瑞時(shí)各搭個(gè)樁值之間倚通過燙樁間工土產(chǎn)秋生相連互影黑響；爹來(lái)自摩樁和愈承臺(tái)記的豎統(tǒng)向力長(zhǎng)最終寶在樁昨端平概面形月成了視應(yīng)力籮的疊控加，振從而息使樁郊端平秀面的朱應(yīng)力格水平索大大之超過揉單樁案，應(yīng)蹲力擴(kuò)傻散的掏范圍倘也遠(yuǎn)詠大于暗單樁絡(luò)。6.旬2明群樁魔效應(yīng)群樁駱效應(yīng)灣一般墨針對(duì)亡摩擦跌型群宗樁。王它主網(wǎng)要表輸現(xiàn)在菊承載遼力和養(yǎng)沉降慚兩個(gè)陪方面攜。由覽于群捆樁影蔑響而唉使承夜載力礙降低勒可以諷用群幕樁效白應(yīng)系宇數(shù)表汗示，德而群利樁沉付降的拘增大牽可以凝用沉寨