第八章_樁基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ).ppt

1、8 樁基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ),學(xué)習(xí)目標(biāo)： 通過學(xué)習(xí)應(yīng)了解樁的類型、構(gòu)造規(guī)定與選型依據(jù)。 掌握單樁與群樁承載力的確定方法。 掌握板式承臺(tái)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟與方法。 了解樁基礎(chǔ)施工。 了解其他類型深基礎(chǔ)的形式和特點(diǎn)。,本 章 內(nèi) 容,8.1 概述,8.4 樁水平承載力,8.2 樁基礎(chǔ)的類型,8.3 單樁豎向承載力特征值,8.5 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),8.6 其它深基礎(chǔ)簡(jiǎn)介,8.1 概述,樁基礎(chǔ)是一種歷史悠久的基礎(chǔ)形式。在我國(guó)古代，隋朝的鄭州超化寺，五代的杭州灣大海堤以及南京的石頭城和上海的龍華塔等，都成功地使用了樁基礎(chǔ)。1981年1月美國(guó)考古學(xué)家在智利蒙特維爾德附近的森林里發(fā)現(xiàn)一間用木樁支撐的木屋，經(jīng)認(rèn)定其距今至少

2、已有1200014000年的歷史，我國(guó)與1973年至1978年在浙江余姚河姆渡村發(fā)掘了新石器時(shí)代的文化遺址，出土了占地40000平方米的大量木結(jié)構(gòu)遺址，其中木樁數(shù)百根，研究認(rèn)為距今大約7000年。,樁將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或部分傳遞為良好地基土或巖層的具有一定剛度和抗彎能力的傳里桿件。,將荷載傳遞到下部好土層,承載力高,下列情況可以考慮使用樁基礎(chǔ)： 高層或高聳建筑物在水平力作用下為防止傾覆；或?qū)A斜有特殊要求的建筑物； 地基承載力滿足要求，但采用天然地基時(shí)沉降量過大；或當(dāng)建筑物沉降要求較嚴(yán)格，建筑等級(jí)較高時(shí)； 當(dāng)建筑物荷載大，地基軟弱且地下水位高，采用天然地基時(shí)，地基承載力不足時(shí)

3、； 建筑物內(nèi)、外有大量堆載且會(huì)造成地基過量變形而產(chǎn)生比均勻沉降，或?yàn)榉乐箤?duì)鄰近建筑物產(chǎn)生互相影響的新建建筑物； 設(shè)有大噸位的重級(jí)工作制吊車的重型單層工業(yè)廠房和露天吊車，基礎(chǔ)密集、地基變形大時(shí)； 土層中軟弱層較厚，或?yàn)殡s填土或局部有暗濱、古河道、古井、 溶洞等時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。 震區(qū)、建筑物場(chǎng)地的地基土中有液態(tài)土層時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。 地基沉降及沉降速率有嚴(yán)格要求的精密設(shè)備基礎(chǔ)；在使用過程中，允許振幅有一定要求的動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)時(shí)； 不屬于上述情況時(shí) 可根據(jù)具體情況，依據(jù)“經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可靠”的原則，經(jīng)分析比較后確定是否采用樁基。同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，在某些情況下使用樁基礎(chǔ)會(huì)對(duì)工程存在不利因素。如：當(dāng)上層土比

4、下層土堅(jiān)硬得多時(shí)；在欠固結(jié)土或大量抽吸地下水的地區(qū)等。,8.2 樁基礎(chǔ)的類型,8.2.1 按樁身材料分,8.2.2 按施工方法分,8.2.3 按荷載的傳遞方式分類,樁,端承樁是樁頂荷載由樁端阻力承受的樁,摩擦樁:摩擦樁是樁頂荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承受的樁,純摩擦樁:當(dāng)軟弱得土層很厚時(shí)，樁只需打入一定的深度，樁頂荷載主要由樁側(cè)摩擦力承受,端承樁,摩擦樁,8.3 單樁豎向承載力特征值,8.3.1 根據(jù)樁身材料強(qiáng)度確定,對(duì)于鋼筋混凝土樁：,Ra 單樁豎向承載力特征值，N； 縱向彎曲系數(shù)，考慮土的側(cè)向作用，一般取=1.0；fc 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2； A 樁身的橫截面面積，mm

5、2； fY縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2； A樁身內(nèi)全部縱向鋼筋的截面面積，mm2。,8.3.2 按土對(duì)樁的支承力確定,8.3.2.1 靜載荷試驗(yàn),樁承載力靜載試驗(yàn)裝置示意圖 (a)錨樁反力法試樁；(b)壓重平臺(tái)法試樁,8.3.2.2 按規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式確定,（1）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072002）公式,端承樁,摩擦樁,（2）建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ9494）公式,8.4 樁水平承載力,8.4.1 單樁水平承載力,單樁的水平承載力取決于樁的材料強(qiáng)度、截面剛度、入土深度、樁側(cè)土質(zhì)條件、樁頂水平位移允許值和樁頂嵌固情況等因素，宜通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定。,8.4.2 樁群水平承載力,（1）當(dāng)

6、外力作用面內(nèi)的樁距較大時(shí)，群樁樁基的水平承載力可視 為各單樁的水平承載力的總合。（2）當(dāng)承臺(tái)側(cè)面的土未經(jīng)擾動(dòng)或回填良好時(shí)，應(yīng)考慮土的作用。（3）當(dāng)水平推力較大時(shí)，宜設(shè)置斜樁。,8.5 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步步驟：,（1）調(diào)查研究，收集資料 （2）擇樁的類型和幾何尺寸，初步確定承臺(tái)底面標(biāo)高； （3）確定單樁豎向和水平向（承受水平力為主的樁）承載力設(shè)計(jì)值； （4）確定樁的數(shù)量、間距和布置方式； （5）驗(yàn)算樁基的承載力和沉降； （6）樁身結(jié)構(gòu)、承臺(tái)設(shè)計(jì)； （7）繪制樁基施工圖。,8.5.1 調(diào)查研究，收集資料, 建筑物上部結(jié)構(gòu)的情況； 上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載及其性質(zhì)。 當(dāng)?shù)氐氖┕l件，包括沉樁機(jī)具、

7、施工方法及施工質(zhì)量； 施工現(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境的情況，交通和施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)地條件， 周圍是否有對(duì)振動(dòng)敏感的建筑物； 當(dāng)?shù)丶艾F(xiàn)場(chǎng)周圍建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工的經(jīng)驗(yàn)等； 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧瞎?yīng)情況； 工程地質(zhì)勘察資料，必須在提出工程地質(zhì)勘察任務(wù)時(shí)，說明 擬定的樁基方案；,8.5.2 選擇樁材、樁型及其幾何尺寸,樁材：預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30；灌注樁不應(yīng)低于C20；水下灌注樁不應(yīng)低于C25；預(yù)應(yīng)力樁不低于C40。,樁型、尺寸：應(yīng)從建筑物實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合施工條件及工地地質(zhì)情況進(jìn)行綜合考慮,8.5.3 確定單樁承載,單樁承載力根據(jù)地基土的性質(zhì)和樁的型式與尺寸，按規(guī)定方法確定。,8.5.4 確定樁的根數(shù)及其布

8、置,中心受壓,偏心受壓,F樁基受到的豎向荷載設(shè)計(jì)值，kN；G承臺(tái)及其上的土受到的重力，kN；R單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值，kN；增大系數(shù)，一般取1.11.2。,8.5.4.1 確定樁數(shù),8.5.4.2 樁的間距,樁距就是指樁的中心距，一般取34倍樁徑，間距太大會(huì)增加承臺(tái)的體積，太小則使樁基在施工過程造成困難，應(yīng)符合規(guī)范要求。,8.5.4.3 樁的布置,樁位的布置應(yīng)盡可能使上部荷載的中心與樁群的橫截面重心重合。樁在平面內(nèi)可布置成方形（或矩形）、網(wǎng)格或三角形網(wǎng)格的形式；條形基礎(chǔ)下的樁，可采用單排或雙排布置，見圖：,8.5.4.4 樁基礎(chǔ)中各樁受力的驗(yàn)算,當(dāng)軸心受壓時(shí)：,當(dāng)偏心受壓時(shí),樁頂荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖,8

9、.5.5 承臺(tái)的設(shè)計(jì),2、承臺(tái)的種類 (1)高承臺(tái)：由建筑物決定,如橋(過船),碼頭； (2)低承臺(tái)：確定基礎(chǔ)埋深 60 cm 建筑物要求 地質(zhì)水文 凍脹,1、承臺(tái)的作用 把多根樁聯(lián)結(jié)成一整體，共同承受上部荷載；同時(shí)把上部荷載通過樁承臺(tái)傳到各根樁的樁頂。,3、承臺(tái)的構(gòu)造要求 形狀：矩型、三角形、多邊形、圓形 最小寬度 50 cm 最小厚度 30 cm 樁外緣距離承臺(tái)邊 15 cm邊樁中心距離承臺(tái)邊 1.0D 樁嵌入承臺(tái)：大樁 10 cm，普通樁 5 cm，鋼筋伸入承臺(tái) 30d 混凝土標(biāo)號(hào) C15 ，保護(hù)層 7cm,4、承臺(tái)的計(jì)算 樁承臺(tái)的內(nèi)力按簡(jiǎn)化計(jì)算方法確定，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行局部承壓、受沖切、受剪及受彎的強(qiáng)度計(jì)算。,8.6 其它深基礎(chǔ)簡(jiǎn)介,8.6.1 沉井基礎(chǔ),沉井有刃腳、井壁、內(nèi)隔墻、凹槽、封底、底版及頂蓋等部分組成。,沉井基礎(chǔ),沉井施工順序示意圖,8.6.2 地下連續(xù)墻,地下連續(xù)墻：利用專門的挖槽設(shè)備，沿著深基或地下建筑物周邊，開挖出具有一定寬度和深度的深槽，再使用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，當(dāng)一定