樁基礎(chǔ)-建筑工程課件

1、第8章 樁基礎(chǔ),Pile foundation,本章主要內(nèi)容,8.1 概述8.2 樁的類型8.3 豎向荷載下單樁的工作性能8.4 單樁豎向承載力的確定8.5 樁的水平承載力與位移8.6 群樁基礎(chǔ)計(jì)算8.7 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),,施工上，采用特定的施工機(jī)械或手段,深基礎(chǔ)的特點(diǎn),傳力特點(diǎn)上，深基礎(chǔ)入土深度與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)寬度比較大,深基礎(chǔ)下的破壞模式為沖剪破壞,Back,,樁基礎(chǔ),深基礎(chǔ)類型,錨桿靜壓樁,樹根樁,Back,,地下連續(xù)墻

2、,沉井基礎(chǔ),,,樁基礎(chǔ),沉井caisson,南京長江大橋的沉井下沉深度達(dá)54.87米,,,,,江陰長江公路大橋,北錨碇采用大型深沉井基礎(chǔ)，平面尺寸為69米×51米，下沉58米，為世界第一大沉井(面積近９個(gè)半籃球場(chǎng)，高度相當(dāng)于２２層樓)。,,世界第一大沉井,地下連續(xù)墻 diaphragm,樹根樁,8.1概述,樁體,樁基礎(chǔ)（樁基）,連接樁頂?shù)某信_(tái),低樁承臺(tái),高樁承臺(tái),當(dāng)承臺(tái)底面低于地面以下時(shí),低承臺(tái)樁基礎(chǔ),高承臺(tái)樁基

3、礎(chǔ),當(dāng)承臺(tái)底面高于地面時(shí),,,,,相應(yīng)基礎(chǔ),相應(yīng)基礎(chǔ),低承臺(tái)樁基礎(chǔ),高承臺(tái)樁基礎(chǔ),一、樁基礎(chǔ)的適用范圍,適用范圍：當(dāng)建筑場(chǎng)地淺層地基土比較軟弱，不能滿足建筑物對(duì)地基承載力的要求，又不適宜采取地基處理措施時(shí)，考慮樁基礎(chǔ)。,樁基礎(chǔ)在高層建筑、橋梁、港口以及近海結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。,適用于：,(1)水上建筑物(2)深持力層,高地下水位(3)抗震地基(4)對(duì)沉降非常敏感的建筑,如精密儀器,,,,軟 土 層,新加坡發(fā)展銀行,四墩,

4、每墩直徑7.3m將荷載傳遞到下部好土層,承載力高,,大直徑鉆孔樁,風(fēng)化砂巖及粉砂巖,部分風(fēng)化及不風(fēng)化泥巖,新加坡發(fā)展銀行,四墩7.3m,現(xiàn)場(chǎng)灌注護(hù)坡樁造價(jià)低,現(xiàn)場(chǎng)灌注護(hù)坡樁造價(jià)低,2.特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)將荷載傳遞到下部好土層,承載力高沉降量小而均勻抗震性能好,穿過液化層承受抗拔(抗滑樁)及橫向力(如風(fēng)載荷)與其他深基礎(chǔ)比較,施工造價(jià)低,缺點(diǎn)施工環(huán)境影響, 預(yù)制樁施工噪音, 鉆孔灌注樁的泥漿 有地下室時(shí),有一

5、定干擾,深基坑中做樁,3. 適用條件,(1)水上建筑物(2)深持力層,高地下水位(3)抗震地基(4)對(duì)沉降非常敏感的建筑,如精密儀器 詳見教材117頁,承臺(tái):將幾個(gè)樁結(jié)合起來傳遞荷載1.低承臺(tái)樁基 承臺(tái)在地面以下, 承臺(tái)本身可承擔(dān)部分荷載2.高承臺(tái)樁基 承臺(tái)在地面以上,橋樁,碼頭,棧橋,二、樁基礎(chǔ)的類型（按承臺(tái)位置分類）,低承臺(tái)樁基,,,,,,,,,高承臺(tái)樁基,三、樁基設(shè)計(jì)原則,

6、1、樁基設(shè)計(jì)應(yīng)按變形控制設(shè)計(jì)。 2、樁基設(shè)計(jì)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳至承臺(tái)上的荷載效應(yīng)組合與淺基礎(chǔ)相同。 3、樁基設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本條件 （1）單樁承受的豎向荷載不宜超過單樁豎向承載力特征值； （2）樁基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物的沉降允許值 （3）對(duì)位于坡地岸邊的樁基，應(yīng)進(jìn)行樁基穩(wěn)定性驗(yàn)算。,4、考慮特殊性土對(duì)樁基的影響5、減沉樁： 天然地基承載力基本滿足建筑荷載要求，而以減少沉降為目的設(shè)置的樁。（樁數(shù)少，樁距大） 減沉樁的

7、用樁數(shù)量：根據(jù)沉降控制條件（即允許沉降量）計(jì)算確定。,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007-2002 關(guān)于荷載取值的規(guī)定（1）按地基承載力確定基礎(chǔ)底面面積或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)取地基承載力特征值或單樁承載力特征值。,（2）計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值為地基變形允許

8、值。（3）計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。,（4）在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、承臺(tái)、支擋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)荷載效應(yīng)應(yīng)按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)均。驗(yàn)算基礎(chǔ)的裂縫寬度時(shí)，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合。（5）由永久荷載效應(yīng)控制的基本組合值可取基本組合值的1.35倍。（6）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定

9、采用，但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0不應(yīng)小于1.0。,四、樁基設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、樁的類型和幾何尺寸的選擇； 2、單樁豎向（和水平向）承載力的確定； 3、確定樁的數(shù)量、間距和水平布置； 4、樁基承載力和沉降驗(yàn)算； 5、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 6、承臺(tái)設(shè)計(jì)； 7、繪制樁基施工圖。,,樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟,4.2 樁的類型,1、按樁材分類 2、按樁的使用功能分類 3、按樁的承載性狀分類 4、按成樁方法分類 5、按承臺(tái)底面的相對(duì)位置分類,

10、,4.2.1 樁 的 分 類,1、按樁的承載性狀分類,摩擦型樁,端承型樁,,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,,原由,按樁的承載性狀分類,Q = Qp+QsTip resistance, Skin friction端承型樁 主要由樁端承受極限荷載,樁不長,樁端土堅(jiān)硬摩擦型樁 主要由樁側(cè)壁與土的摩擦力承受極限荷載,樁長徑比不很大，樁端土為粘土、粉土、砂土等,端承型樁,摩擦型樁,P,預(yù)制樁現(xiàn)場(chǎng)灌注樁

11、,人工挖孔灌注樁鉆（沖、磨）孔灌注樁爆擴(kuò)孔灌注樁沉管灌注樁,2、按施工方法分類,混凝土離析,3、按成樁方法分類,根據(jù)成樁方法和擠土效應(yīng),非擠土樁,部分?jǐn)D土樁,擠土樁,,按樁的成樁方式效應(yīng)1）擠土樁：實(shí)心預(yù)制樁、下端封閉的管樁、以及沉管灌注樁成樁效應(yīng)：粘土：打樁→抗剪強(qiáng)度降低→停一定時(shí)間可恢復(fù)。無粘土：抗剪強(qiáng)度提高。2）部分?jǐn)D土樁：H型鋼樁、開口的鋼管樁、開口預(yù)制管樁成樁效應(yīng)：影響不大。3）非擠土樁：鉆孔灌注樁、先鉆孔再

12、打入的預(yù)制樁成樁效應(yīng)：側(cè)阻力有所降低。,4、按樁徑大小分類,（1）小樁：d≤250mm；（2）中等直徑樁：250mm＜d＜800mm（3）大直徑樁： d≥800mm,按形狀,按縱斷面：楔形樁、樹根樁、螺旋樁、多節(jié)（分叉）樁、擴(kuò)底樁、支盤樁、微型樁按橫斷面：圓形，八邊形，十字樁、X形樁,樁身,,,按尺寸,按斷面(直徑）的大小： 大直徑樁:d?800mm; 小直徑樁：d?250mm； 中等直徑樁： 2503)；短樁：L≤15

13、m； 中長樁：15m 80m ??L/? （?：樁的特征長度）,振動(dòng)沉樁預(yù)制樁10~13m,Pile Point,離心預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土,人工挖孔樁,廣州市亞洲大酒店人工挖孔樁,螺旋鉆,,擴(kuò)底樁,人工挖孔擴(kuò)孔樁（芝加哥法）,UK英國,,,,,,,,,,,,,,1.0-3.0 m,,,,,0.6-0.9 m,英國是近代工業(yè)革命的發(fā)源地，正式名稱“聯(lián)合王國”，全稱“大不列顛及北愛爾蘭聯(lián)合王國（the Unit

14、ed Kingdom of Great Britain and Northern Ireland）”,爆破擴(kuò)底樁,,,,,,,,,擠擴(kuò)樁（支盤樁）,4.3 樁的豎向承載力 Bearing capacity of a single pile,4.3.1 單樁軸向荷載的傳遞機(jī)理（單樁的工作性能）,樁頂荷載一般為：軸向力、水平力、彎矩,1. 樁身軸力和截面位移（樁的荷載傳遞）,在外載作用下，土對(duì)樁的支承力由樁側(cè)阻力和樁端阻力兩部分組成

15、。,在外力作用下，樁側(cè)摩阻力開始抵抗打樁時(shí)的荷載，樁工作狀態(tài)時(shí)隨著外載的作用，開始摩阻力發(fā)揮作用，只有當(dāng)樁端產(chǎn)生位移，端阻力才逐漸開始作用。,靠近樁身上部土層的側(cè)阻力先于下部土層發(fā)揮，側(cè)阻力先于端阻力發(fā)揮。,樁、土間力的平衡,設(shè)樁身周長為u，從深度z處取一dz微段，由力的平衡條件有：,設(shè)樁身橫截面面積為Ap，彈性模量為Ep，dz微段的變形為d?z，據(jù)虎克定律有：,,代入上式有：,2.影響荷載傳遞的因素,主要影響荷載傳遞的因素：長徑比

16、 l/d,根據(jù)長徑比 l/d 樁的分類：,短樁：l/d＜10,中長樁：l/d=10-40,長樁：l/d=40-100,超長樁：l/d＞100,2.影響荷載傳遞的因素,（1）樁端土與樁周土的剛度比Eb/Es對(duì)于中長樁： Eb/Es增大，樁端分擔(dān)荷載的比例增加。,（2）樁土剛度比Ep/Es 對(duì)于中長樁： Ep/Es增大，樁端分擔(dān)荷載的比例增加。 Ep/Es超過1000后，影響不大。當(dāng)Ep/Es＜10端阻接近零，因此：對(duì)于砂樁、碎石樁

17、、灰土樁等，應(yīng)按復(fù)合地基設(shè)計(jì)。,（3）樁端擴(kuò)底直徑與樁身直徑比D/d D/d增大，樁端分擔(dān)荷載的比例增加。,當(dāng)樁長增大(例如l／d＞25)時(shí)，樁端分擔(dān)荷載減少。因樁身壓縮變形大，樁端反力尚未發(fā)揮，樁頂位移已超過實(shí)用所要求的范圍，此時(shí)傳遞到樁端的荷載極為微小。因此，很長的樁實(shí)際上總是摩擦樁，用擴(kuò)大樁端直徑來提高承載力是徒勞的。,(4)長徑比 l/d,3. 樁側(cè)摩阻力和樁端阻力,由上可見，樁的側(cè)阻隨深度呈線性增大。但砂土中模型樁試驗(yàn)

18、表明， 當(dāng)樁入土深達(dá)某一臨界值(約為5-10倍樁徑)后．側(cè)阻就不再隨深度增加。該現(xiàn)象稱為側(cè)阻的深度效應(yīng)。維西克(vesie，1967)認(rèn)為：樁周豎向有效應(yīng)力不一定等于覆蓋應(yīng)力，其線性增加到臨界深度(zc)時(shí)達(dá)到某一限值，其原因是土的“拱作用”。 綜上所述，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)。 而樁側(cè)阻力τu達(dá)到所需的樁-土相對(duì)滑移極限值久則基本上只與土的類別有關(guān)．根據(jù)試驗(yàn)資料，一般粘性土約為4-6

19、mm．砂土約為6-10mm。,樁的端承力常作為基礎(chǔ)承載力問題(太沙基解),,太沙基,梅耶霍夫型,(1)很難達(dá)到整體破壞(2)端承力與深度有關(guān)(3)存在臨界深度,,模型和原型樁試驗(yàn)研究均表明，與側(cè)阻的深度效應(yīng)類似，當(dāng)樁端入土深度小于某一臨界深度時(shí)，極限端阻隨深度線性增加，而大于該深度后則保持不變。不同資料表明，側(cè)阻與端阻的臨界深度之比約為0.3-1.0。 端阻的臨界深度：當(dāng)樁端入土深度小于某一臨界深度時(shí)，極限端阻隨深度線性增加，

20、而大于該深度后則保持不變，這一深度稱為端阻的臨界深度。,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。根據(jù)小型樁試驗(yàn)結(jié)果，砂類土的樁底極限位移約為(1/12-1/10)d，一般粘性土為1/4d；硬粘土為1/10d。因此，在工作狀態(tài)下，單樁樁端阻力的安全儲(chǔ)備一般大于樁側(cè)阻力的安全儲(chǔ)備。,單樁的破壞形式,屈曲破壞—取決于樁身的材料強(qiáng)度整體剪切破壞--取決于樁端土的支承力刺

21、入破壞---取決于樁周土強(qiáng)度,屈曲破壞—取決于樁身的材料強(qiáng)度,樁的直徑比較小且穿過樁周土的抗剪強(qiáng)度比較低（如淤泥等軟土），樁端進(jìn)入比較堅(jiān)硬的巖石，一般端承樁和嵌巖樁屬于屈曲破壞。,Q-S曲線（荷載-沉降）出現(xiàn)急劇破壞的陡降段，其沉降量很小，有明確的破壞荷載。 樁的承載力取決于樁身材料強(qiáng)度,整體剪切破壞--取決于樁端土的支承力,Q-S曲線有明顯的拐點(diǎn)，有陡降段，有明顯的破壞荷載。樁的承載力主要取決于樁端土的支承力。一般打入式短樁、鉆

22、擴(kuò)式樁基屬于本情況。,刺入破壞---取決于樁周土強(qiáng)度,當(dāng)樁周土和樁尖土的抗剪強(qiáng)度比較均勻時(shí)，樁在軸向荷載作用下將出現(xiàn)刺入破壞。樁頂荷載主要由樁側(cè)阻力來承擔(dān)，樁端阻力極微，樁的沉降量較大。Q-S曲線為“漸進(jìn)破壞”的緩變型，無明顯拐點(diǎn)。樁的承載力主要取決于樁周土的抗剪強(qiáng)度,兩類單樁荷載-沉降曲線A—陡降型B—緩變型,4.5樁的負(fù)摩問題,負(fù)摩阻力相當(dāng)于是施加于樁上的外荷載，導(dǎo)致樁的承載力相對(duì)降低，樁基沉降增大。,(1)樁周附近地面大面

23、積堆載(2)大面積降低地下水位(3)欠固結(jié)土,新填土(4)濕陷性黃土遇水濕陷(5)砂土液化、凍土融解,4.5.1 負(fù)摩擦的產(chǎn)生條件,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。,負(fù)摩擦力的確定：負(fù)摩阻力成為荷載的一部分 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,4.5.2 負(fù)摩擦力的計(jì)算,O1—中性點(diǎn)Qn—下拉荷載,單樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力時(shí)的荷載傳遞,（

24、1）中性點(diǎn)的位置,影響因素：與樁周土的性質(zhì)和外界條件(堆載、降水、浸水等）變化有關(guān)。,樁尖沉降越小，中性點(diǎn)深度越大，當(dāng)樁尖沉降為零時(shí)， ，所以對(duì)于支承在巖層上的端承樁，負(fù)摩阻力分布于樁全身。,（2）負(fù)摩阻力強(qiáng)度,（3）下拉荷載計(jì)算,2. 群樁負(fù)摩阻力計(jì)算,群樁中任一基樁的下拉荷載,計(jì)算下拉荷載情況（1）樁穿過15m以上可壓縮土層，且地面每年下沉超過20mm。（2）嵌巖樁。,4.5.3 減小負(fù)摩阻力的工程措施：

25、目的：通過計(jì)算預(yù)估下沉的沉降量，使樁的沉降量大于樁周土的沉降量，減少樁與土之間的摩擦力。2）在預(yù)制樁表面涂一層薄層瀝青（注意不要將涂層擴(kuò)展到需要利用樁側(cè)正摩阻力的樁身部分）。3） 對(duì)鋼樁表面涂一層瀝青再加一層厚度為3mm的塑料薄膜（兼做防銹蝕用）。4）現(xiàn)場(chǎng)灌注樁在樁土之間加一層土漿，減少摩擦力。,8.4單樁豎向承載力的確定,取決于三個(gè)方面：,樁身材料強(qiáng)度,地層支承力,極限承載力：,承載力特征值：,安全系數(shù)K=2,樁的豎向沉降量,按

26、樁身材料確定,混凝土 N = ? ?cfcAp鋼筋混凝土 N = ?（?cfcAp+fyAg）,鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,單樁豎向承載力特征值確定方法:,靜載荷試驗(yàn),按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定,按經(jīng)驗(yàn)公式確定,,1. 靜載荷試驗(yàn),獲得單樁承載力最可靠的方法,錨樁 桁架法,2400噸,樁頂試驗(yàn)中,1、進(jìn)行靜載試驗(yàn)的工程： 靜載荷試驗(yàn)是評(píng)價(jià)單樁承載力最為直觀和可靠的方法，其除了考慮到地基土的支承能力外，也計(jì)入了樁身材料強(qiáng)度對(duì)于承載力

27、的影響。 對(duì)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：甲、乙級(jí)建筑物必須通過靜載荷試驗(yàn)。 對(duì)于地基條件復(fù)雜，樁施工質(zhì)量可靠性低等建筑樁基必須通過載荷試驗(yàn)。,2、試驗(yàn)數(shù)量：在同一條件下的試驗(yàn)數(shù)量，不宜少于總數(shù)的1%，并不少于3根。工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)少于2根。 3、預(yù)制樁完成后的間歇時(shí)間： 時(shí)間要求：砂類土間歇時(shí)間不少于10天；粉土和粘性土不少于15天；飽和粘性土不少于25天。 原因：對(duì)于預(yù)制樁，由于打樁時(shí)土中產(chǎn)生的孔隙水壓力有待消

28、散，土體因打樁擾動(dòng)而降低的強(qiáng)度隨時(shí)間逐漸恢復(fù)，為了使試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)反映樁的承載力。,4、試驗(yàn)：（1）靜載荷試驗(yàn)裝置及方法①裝置：加荷穩(wěn)壓、提供反力、沉降觀測(cè)加荷穩(wěn)壓：由樁頂?shù)挠蛪呵Ы镯攲?duì)樁頂施加壓力。提供反力：千斤頂?shù)姆戳τ慑^樁、壓重平臺(tái)的重力或若干根地錨組成。沉降觀測(cè)：安裝在基準(zhǔn)梁上的百分表或電子位移計(jì)用于量測(cè)樁頂位移。②試樁與錨樁（或與壓重平臺(tái)的支墩、地錨等）之間、試樁與支承基準(zhǔn)梁之間以及錨樁與基準(zhǔn)樁之間，都應(yīng)有一定的間距。

29、見下表。,③加載方法： 采用連續(xù)加載法：即慢速維持荷載法，逐級(jí)加載，每級(jí)荷載為單樁承載力設(shè)計(jì)值的1/5～1/8，當(dāng)每級(jí)荷載下樁頂?shù)某两盗啃∮?.1mm/h，則認(rèn)為已穩(wěn)定，然后加下一級(jí)荷載，依次進(jìn)行直到試樁破壞。再分級(jí)卸載到零。也可以采用快速維持荷載法，即一般每隔1h加一級(jí)荷載。④沉降觀測(cè)：第一小時(shí)內(nèi)每隔5、10、15、15、15分鐘讀一次，然后每30分鐘測(cè)讀一次，直至穩(wěn)定。,（2）終止加載條件當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)即終止加載：①

30、某級(jí)荷載下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載下沉降量的5倍；②某級(jí)荷載下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定；③已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺(tái)的最大質(zhì)量時(shí)。,（3）按試驗(yàn)結(jié)果確定單樁承載力 一般認(rèn)為，當(dāng)樁頂發(fā)生劇烈或不停滯的沉降時(shí)，樁處于破壞狀態(tài)，相應(yīng)的荷載稱為極限荷載。用QU表示。 用Q-S曲線確定單樁承載力： ①圖中的曲線①所示，對(duì)于陡降型Q-S曲線，可取曲線發(fā)生明顯陡間的起始點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載為

31、QU。繪圖比例：橫：豎=2：3,②根據(jù)沉降量確定Qu對(duì)于緩變型Q-S曲線（圖②），一般可取S=40～60㎜對(duì)應(yīng)的荷載值為Qu。 對(duì)于大直徑樁可取S=（0.03～0.06）d(d為樁端直徑)所對(duì)應(yīng)的荷載值(大樁徑取低值,小樁徑去高值)。對(duì)于細(xì)長樁（>80，可取S=60～80㎜對(duì)應(yīng)的荷載。,③根據(jù)沉降隨時(shí)間的變化特征確定Qu取S- 曲線（圖）尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值作為Qu。也可根據(jù)終止加載條件第二條

32、中的前一級(jí)荷載值作為Qu。,單樁豎向承載力特征值確定方法:按規(guī)定確定Qu，,2. 按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定,公式：,式中：cu—樁底以上1d至樁底以下1d范圍內(nèi)土的不排水抗剪強(qiáng)度平均值；對(duì)裂隙粘土宜用含裂隙的大試樣測(cè)定；對(duì)鉆孔樁取三軸不排水抗剪強(qiáng)度的0.75倍； Nc— 地基承載力系數(shù)，當(dāng)樁的長徑比 l/d>5時(shí)， Nc=9 ； ca— 樁土之間的附著力，ca=αcu 。 對(duì)粘性土 α=1或更大，且隨 cu 的增大而迅

33、速降低。對(duì)硬粘土中的樁，當(dāng)l/d<20時(shí)，取1.25；當(dāng)上部為軟土?xí)r取α=0.4 ；其他情況 α=0.7 。對(duì)打入樁，ca ≤100KPa；對(duì)鉆孔樁α的取值不成熟，平均值約為0.45；對(duì)擴(kuò)底樁，樁底以上2d范圍內(nèi)的ca不予考慮，即取α=0 。,單樁豎向承載力特征值確定方法:按上式確定Qu，,3. 確定單樁豎向承載力特征值的規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式,《地基基礎(chǔ)規(guī)范》指出：?jiǎn)螛敦Q向承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）單樁豎向承載力特征值應(yīng)

34、通過單樁豎向靜載荷試驗(yàn)確定。單樁豎向承載力特征值取單樁豎向靜載荷試驗(yàn)所得單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2。（2）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物，可采用靜力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)參數(shù)確定。（3）初步設(shè)計(jì)時(shí)單樁豎向承載力特征值可按下式估算：式中： 樁端阻力、樁側(cè)阻力特征值，由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得。,當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖石中，可按下式估算單樁豎向承載力特征值：

35、式中： 樁端巖石承載力特征值，當(dāng)樁端無沉渣時(shí)， 根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，或按巖基載荷試驗(yàn)確定。,也可根據(jù)室內(nèi)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式確定：,ψr—折減系數(shù)，根據(jù)巖石的完整程度由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于完整巖體可取0.5；對(duì)于較完整巖體可取0.2~0.5,（4）嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布；并應(yīng)在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無巖體臨空面。,補(bǔ)充：《樁基規(guī)

36、范》推薦經(jīng)驗(yàn)公式法確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值（1）一般預(yù)制樁及中小直徑灌注樁對(duì)直徑<800㎜的預(yù)制樁和灌注樁，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 ：式中： 單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）； 單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）； 樁側(cè)第層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa），當(dāng)無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可按表8-6取值；

37、 樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa），當(dāng)無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可按表8-7取值；,（2）大直徑樁（d≥800㎜）公式：式中： 樁側(cè)第層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可按表8-6取值，對(duì)于擴(kuò)底樁變截面以下不計(jì)側(cè)阻力； 樁徑為0.8m的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于干作業(yè)（清底干凈）可按表8-8取值，對(duì)于其他

38、成樁工藝可按表8-7取值； 大直徑樁側(cè)阻、端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)，按表8-9取值。,（3）嵌巖樁嵌巖單樁的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 是由樁周土總側(cè)阻力 、嵌巖段總側(cè)阻力 和總端阻力 三部分組成。公式：式中： 覆蓋層第層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)，當(dāng)樁的長徑比不大（ <30），樁端置于新鮮或微風(fēng)化

39、硬質(zhì)巖中且樁底無沉渣時(shí)，對(duì)于粘性土、粉土，取 ，對(duì)于砂類土及碎石類土，取 ，其他情況，取 ； 樁周第層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)成樁工藝按表8-6取值；,巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于粘土質(zhì)巖取天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； 樁身嵌巖（中等風(fēng)化、微風(fēng)化、新鮮基巖）深度，超過5d時(shí)，取

40、 ；當(dāng)巖層表面傾斜時(shí)，以坡下方的嵌巖深度為準(zhǔn)； 嵌巖段側(cè)阻力和端阻力修正系數(shù)，與嵌巖深徑比 有關(guān)，按表8-10采用。,（4）《樁基規(guī)范》規(guī)定，確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值尚需滿足以下規(guī)定：①一級(jí)建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，并結(jié)合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等原位測(cè)試方法綜合確定；②二級(jí)建筑樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等估算，并參照地質(zhì)

41、條件相同的試樁資料綜合確定。無可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定；③三級(jí)建筑樁基，如無原位測(cè)試資料，可利用承載力經(jīng)驗(yàn)公式。,補(bǔ)充： 按動(dòng)力試樁法確定,高應(yīng)變（大應(yīng)變）：測(cè)定樁的極限承載力。 低應(yīng)變（小應(yīng)變）：測(cè)定樁的質(zhì)量和完整率。 此方法現(xiàn)階段只起檢測(cè)和檢驗(yàn)作用，確定樁的承載力是一個(gè)發(fā)展方向。,補(bǔ)充： 樁的抗拔承載力,對(duì)于二、三級(jí)建筑物，單樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Tk：,當(dāng)群樁基礎(chǔ)呈整體破壞時(shí)，

42、基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Tgk可按群樁外圍周長范圍的抗拔承載力再除以樁數(shù)。,式中:λi ---抗拔系數(shù)，按表8-11取值,《地基基礎(chǔ)規(guī)范》和《樁基規(guī)范》關(guān)于單樁承載力的規(guī)定是不同的。注意二者的區(qū)別。,4.6 樁的水平承載力,樁基受水平荷載：風(fēng)荷載地震作用、機(jī)械制動(dòng)力、土壓力、水壓力、波浪、撞擊等。樁型：斜樁、豎直樁。,4.6.1 水平荷載下樁的工作性狀樁在水平荷載下承載能力極限狀態(tài)：（1）樁身在水平荷載下破壞。（2）樁頂水平位

43、移超過建筑物允許變形值。,影響樁基水平承載力因素：樁的斷面尺寸、剛度、材料強(qiáng)度、入土深度、間距、樁頂嵌固程度、土質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)水平位移允許值。,剛性樁：樁的水平承載力主要由樁的水平位移和傾斜控制。（圖（a））,樁的剛度與入土深度的影響,稱為剛性樁。,柔性樁：樁身在某處產(chǎn)生較大彎矩，可能出現(xiàn)屈服。樁的水平承載力主要由樁的水平位移和樁的材料強(qiáng)度控制。,半剛性樁、柔性樁統(tǒng)稱為柔性樁（圖（b））,稱為半剛性樁。,稱為柔性樁。,單樁的水平承載

44、力的確定方法有：理論分析、靜載試驗(yàn)。,4.6.2 水平受荷彈性樁的計(jì)算1.基本假定線彈性地基反力分析法：σx=KxxKx—地基水平抗力系數(shù)，根據(jù)Kx 的假定不同，可分為以下四種方法:,圖4-23 地基水平抗力系數(shù)的分布圖式,①常數(shù)法：常數(shù)法假定地基系數(shù)Kx沿深度為均勻分布，不隨深度而變化，即Kx＝Kh，(kN／m3)為常數(shù)。,②“K”法：假定在樁身撓曲曲線第一撓曲零點(diǎn)所示深度處以上地基系數(shù)Kh隨深度增加呈凹形拋物線變化；該點(diǎn)

45、以下，地基系數(shù)Kh不再隨深度變化而為常數(shù)Kh＝K 。,③ “m”法：假定地基系數(shù)Kx隨深度成正比例地增長．目前我國應(yīng)用較多， Kx =mz。,④ “c值”法：假定地基系數(shù)Kh隨著深度成拋物線規(guī)律增加，即Kh =cz1/2 ，c為常數(shù)，隨土類不同而異。在我國多用于公路交通部門。,2.計(jì)算參數(shù)（1）樁的截面計(jì)算寬度b0為：,Kf—樁的形狀系數(shù)，圓形樁 Kf=0.9，方形樁 Kf=1.0；d—樁的直徑，方形截面時(shí)為樁的邊長。,水平荷載下樁

46、內(nèi)力及位移理論分析—m法,（2）鋼筋混凝土樁的抗彎剛度EI=0.85EcI0（3）抗力系數(shù)Kh =mz中的m值，宜采用試驗(yàn)值，無試驗(yàn)資料時(shí)，參考表4-6。樁側(cè)為多層土?xí)r，按hm=2(d+1)范圍內(nèi)m值得加權(quán)平均值。例如：兩層土?xí)r：,地基土水平抗力系數(shù)的比例常數(shù)m 表4-6,3. 單樁計(jì)算,（1） 確定樁頂荷載：,N0影響很小可忽略不計(jì)，P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式變?yōu)椋?（2） 樁的撓曲微分方程,采用冪級(jí)數(shù)對(duì)上

47、式進(jìn)行求解，得出樁身z處的內(nèi)力與位移：,（3）樁身最大彎矩及位置根據(jù)最大彎矩截面剪力為零的條件得到。計(jì)算步驟如下：1、計(jì)算CⅠ=αM/H0，查表4-7確定有關(guān)參數(shù)：,表4-7時(shí)按l≥4.0/α編制，當(dāng)l＜4.0/α?xí)r，可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。,確定樁身最大彎矩截面系數(shù)CⅠ及最大彎矩系數(shù)CⅡ 表4-7,一般當(dāng)樁的入土深度達(dá)到4.0/α?xí)r，樁身的內(nèi)力及位移幾乎為零，在此深度以下，樁身只需按構(gòu)造配筋或不配筋。,4.6.3 單

48、樁水平靜載試驗(yàn),1 試驗(yàn)裝置,圖8.16單樁水平靜載試驗(yàn)裝置,慢速連續(xù)加載法 模擬橋臺(tái)、擋墻等長期靜止水平荷載的連續(xù)荷載試驗(yàn)，類似于垂直靜載試驗(yàn)慢速法。,2 試驗(yàn)加載方法 單向多循環(huán)加載法 模擬風(fēng)浪、地震力、制動(dòng)力、波浪沖擊力及機(jī)器擾力等循環(huán)性動(dòng)力水平荷載。,3. 終止加載條件（1）樁身折斷。（2）樁頂水平位移超過30--40mm（軟土取40mm）。（3）樁側(cè)地面出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。（4）所加水平荷載已超過按下述

49、方法確定的極限荷載。,4. 試驗(yàn)資料整理根據(jù)試驗(yàn)可繪制出如下四種曲線,圖4-26 水平靜載試驗(yàn)H0-t-x0曲線,5. 確定水平臨界荷載Hcr和極限荷載Hu,水平靜載試驗(yàn)H0-x0曲線,水平靜載試驗(yàn)H0-Δx0/ΔH0曲線,水平靜載試驗(yàn)H0-σg曲線,4.4.6 單樁水平承載力特征值（1）應(yīng)通過荷載試驗(yàn)確定，必要時(shí)采用帶承臺(tái)樁的荷載試驗(yàn)。宜采用慢速維持荷載法。（2）混凝土預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于0.65%的灌注樁，可取x0=1

50、0mm(對(duì)于水平變位敏感的建筑物取x0=6mm）所對(duì)應(yīng)的荷載作為單樁水平承載力特征值。（3）對(duì)于樁身配筋率小于0.65%的灌注樁，可取臨界荷載Hcr。,（4）當(dāng)缺少試驗(yàn)資料，可估算樁身配筋率小于0.65%的灌注樁單樁水平承載力特征值。,（4）當(dāng)缺少試驗(yàn)資料，可估算預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于0.65%的灌注樁等的單樁水平承載力特征值。,式中：EI—樁身抗彎剛度，對(duì)于混凝土樁，EI=0.85EcI0。,—樁頂允許水平位移。,—樁頂水平位

51、移系數(shù)，按表4-8取值。,4.3.3 豎向荷載下的群樁效應(yīng),問題:單樁承載力加起來等于群樁承載力？,群樁基礎(chǔ)中樁的極限承載力確定極為復(fù)雜，與樁的間距、土質(zhì)、樁數(shù)、樁徑、入土深度以及樁的類型和排列方式等因素有關(guān)。,群樁效應(yīng)概念：,由于承臺(tái)、樁、土的相互作用，群樁基礎(chǔ)中的一根樁的受力特性（承載力與沉降量）與相同條件獨(dú)立單樁有顯著差別。,群樁效應(yīng)系數(shù)：,表 現(xiàn)：,,承載力：,沉降：,,群樁效應(yīng)分析：,1.端承型群樁基礎(chǔ)：,承載力：,沉降：

52、,群樁效應(yīng)系數(shù)：,樁尖下的壓力分布面積小，各樁的壓力疊加作用小，樁間土基本不承受荷載（由于樁土相對(duì)變形?。?2.摩擦型群樁基礎(chǔ)：,通過每根樁側(cè)面的摩阻力將上部荷載傳到樁周及樁端土層中去。,各樁的側(cè)摩阻力在土層中以一定的角度擴(kuò)散，應(yīng)力疊加。,（1）樁數(shù)少，樁中心距較大，樁端平面處各樁傳來的壓力互不重疊，或重疊不多，群樁中各樁的工作情況與單樁一致，群樁承載力等于各單樁承載力之和。,2.摩擦型群樁基礎(chǔ)：,（2）樁數(shù)多，樁中心距較小，如常用樁距

53、， ，樁端處地基中各樁傳來的壓力將相互重疊。,樁端處壓力比單樁時(shí)大；樁端以下壓縮土層的變形增大；樁間土應(yīng)力增大，壓縮變形增大,（3）群樁效應(yīng)：群樁中各樁的承載力效應(yīng)各單樁承載力之和，沉降量則大于單樁的沉降量。,2.摩擦型群樁基礎(chǔ)：（1）承臺(tái)底面脫地的情況（非復(fù)合樁基）,① 承臺(tái)剛度的影響,剛性承臺(tái)下的樁頂荷載分配一般是角樁最大，中心樁最小，邊樁距中，而且樁數(shù)越多，樁頂荷載配額的差異越大。隨著承臺(tái)

54、柔度的增加，各樁的樁頂荷載分配將逐漸與承臺(tái)上荷載的分配一致。,②地基土性質(zhì)的影響,擠土樁（s=3-4d）：砂類土,非飽和土和一般粘性土,填土有擠密作用,使承載力增加。,飽和粘土,超靜孔壓積累,地面上浮,先入樁上浮,土層擾動(dòng),使承載力降低。,非擠土樁、部分?jǐn)D土樁（s=3-4d）：地基土性質(zhì)的影響小,摩阻力增值以中間樁為大，邊樁、角樁相對(duì)較小，其分配趨勢(shì)恰好與承臺(tái)剛度的影響相反，致使樁頂荷載分布趨于均勻。,③樁距s的影響：→主要影響因素

55、,S=3-4d,樁端土應(yīng)力疊加,提高端阻;但總的沉降增加。,樁側(cè)土應(yīng)力疊加，提高側(cè)阻。,S＜3~4d,樁端土應(yīng)力疊加嚴(yán)重,降低端阻;總的沉降加劇。,樁側(cè)土應(yīng)力疊加嚴(yán)重，樁側(cè)土下移，降低側(cè)阻。,S＞D 一般大于6d,承載力：,沉降：,群樁效應(yīng)系數(shù)：,（2）承臺(tái)底面貼地的情況（復(fù)合樁基）,復(fù)合基樁：樁基在荷載作用下，由樁和承臺(tái)底地基土共同承擔(dān)荷載，構(gòu)成復(fù)合樁基。復(fù)合樁基中基樁的承載力含有承臺(tái)底的土阻力。稱之為復(fù)合基樁。影響因素：樁頂荷載

56、、l/d、土質(zhì)、承臺(tái)剛度、及樁群的幾何特征。,承臺(tái)底面貼地引起的群樁效應(yīng)可概括為四方面：,①承臺(tái)下移，承臺(tái)可部分承受荷載；,②承臺(tái)下移，對(duì)樁側(cè)阻力的消弱作用；,③對(duì)樁端阻力的增強(qiáng)作用；,④對(duì)基土側(cè)移的阻擋作用；,設(shè)計(jì)時(shí)注意：承臺(tái)分擔(dān)荷載是以樁基的整體下沉為前提。下列情況不能考慮承臺(tái)的荷載分擔(dān)效應(yīng)：①承受經(jīng)常出現(xiàn)的動(dòng)力荷載（例鐵路橋梁樁基）②承臺(tái)下存在可能產(chǎn)生負(fù)摩擦力的土層。（例如：欠固結(jié)土、新近填土、濕陷性黃土、軟土，降水地基和

57、抽取水、油、氣等地區(qū)）。③在飽和軟土中沉入密集群樁，引起超靜孔隙水壓力和土體隆起，隨著時(shí)間推移，樁間土逐漸固結(jié)下沉而與承臺(tái)脫離。,目前工程上考慮群柱效應(yīng)的方法有兩種：一種是以概率極限設(shè)計(jì)為指導(dǎo)，通過實(shí)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)群樁內(nèi)每根樁的側(cè)阻力和端阻力分別乘以群樁效應(yīng)系數(shù)。《樁基規(guī)》另一種是把承臺(tái)、樁和樁間土視為一假想的實(shí)體基礎(chǔ)，進(jìn)行基礎(chǔ)下地基承載力和變形驗(yàn)算?！兜鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,4.3.4 減沉樁基,減沉樁基概念,減沉樁基設(shè)計(jì)要求：

58、,1. 樁身強(qiáng)度按樁頂荷載設(shè)計(jì)值驗(yàn)算。2. 樁土荷載分配應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)與地基共同作用分析。3. 樁端進(jìn)入好土層，滿足軟弱下臥層承載力要求。4. 樁距s：4d-6d.,隨著建筑物越來越高大，所遇到的地質(zhì)條件日趨復(fù)雜，特別是考慮樁間土承擔(dān)一部分荷載后，沉降已成為一個(gè)控制條件，使得樁基沉降計(jì)算成為樁基設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。,4.4 樁基礎(chǔ)沉降的計(jì)算,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)建筑物的樁基。 體型復(fù)雜或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙

59、級(jí)建筑物樁基。 對(duì)沉降有嚴(yán)格要求的建筑物樁基。 摩擦型樁基。,樁基礎(chǔ)沉降的計(jì)算范圍,需要進(jìn)行沉降計(jì)算 ：,嵌巖樁、設(shè)計(jì)等級(jí)丙級(jí)建筑物樁基，對(duì)沉降無特殊要求的條形基礎(chǔ)下不超過兩排樁的樁基。吊車工作制級(jí)別A5及A5以下的單層工業(yè)廠房樁基（樁端下為密實(shí)土層）。,不需要沉降計(jì)算的情況：,變形特征值 樁基變形可用下列指標(biāo)表示：沉降量、沉降差、傾斜。 計(jì)算樁基礎(chǔ)變形時(shí)，變形指標(biāo)可按下述規(guī)定選用： 對(duì)于

60、砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制； 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制； 對(duì)于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。 樁基變形容許值同淺基礎(chǔ)規(guī)定。,4.4.1 單樁沉降的計(jì)算,在豎向荷載作用下單樁沉降由三部分組成：（1）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；（2）樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng)力以壓力擴(kuò)散角，致使樁端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；（3）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)生的樁端沉降。,目前單樁沉降計(jì)算方

61、法主要有下述幾種：（1）荷載傳遞分析法；（2）彈性理論法（3）剪切變形傳遞法：（4）有限單元分析法（5）其他簡(jiǎn)化方法。,4.4.2 群樁沉降的計(jì)算,群樁沉降組成：,樁間土的壓縮變形（包括樁身壓縮、樁端貫入變形）；,樁端平面以下壓縮變形。,,不計(jì)樁身壓縮量及樁與土間的相對(duì)位移，以假想基礎(chǔ)為剛性整體，驗(yàn)算樁端以下土沉降。,地基基礎(chǔ)規(guī)范GB50007推薦的群樁沉降的計(jì)算,計(jì)算方法：?jiǎn)蜗驂嚎s分層總和法：,式中 s——樁基最終計(jì)算沉

62、降量（mm）； m——樁端平面以下壓縮層范圍內(nèi)土層總數(shù)； Esj,i ——樁端平面以下第j層土第i個(gè)分層在自重應(yīng)力至自重應(yīng)力加附加應(yīng)力作用段的壓縮模量（MPa）； nj——樁端平面下第j層土的計(jì)算分層數(shù)；,Δhj,i ——樁端平面下第j層土第i個(gè)分層厚度（m）； σj,i——樁端平面下第j層土第i個(gè)分層的豎向附加應(yīng)力(kPa)； ψp——樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，各地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ虒?shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)對(duì)比確定；,地

63、基內(nèi)的應(yīng)力分布宜采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。按實(shí)體深基礎(chǔ)（s≤6d）或其他方法(包括明德林應(yīng)力公式方法)計(jì)算：,（1）實(shí)體深基礎(chǔ)（s≤6d）,沉降計(jì)算方法同前基礎(chǔ),實(shí)體深基礎(chǔ)樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)應(yīng)根據(jù)地區(qū)樁基礎(chǔ)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)確定。不具備條件時(shí)， ψp按下表選用：,實(shí)體深基礎(chǔ)樁底平面處的基底附加壓力p0k按下列方法考慮:1）考慮擴(kuò)散作用時(shí)（忽略樁側(cè)摩阻力）,地下水位以下扣除浮力。,2）不考慮擴(kuò)散作用時(shí)（考慮樁側(cè)摩阻力）：,G

64、—樁基承臺(tái)及承臺(tái)上土自重；,Gfk—實(shí)體深基礎(chǔ)的樁基樁間土自重；,γm—實(shí)體深基礎(chǔ)底面以上各層土的加權(quán)平均重度。,明德林應(yīng)力（Mindlin）公式,單樁荷載分擔(dān),地基應(yīng)力：,第k根樁的端阻力在深度z處產(chǎn)生的應(yīng)力:,第k根樁的側(cè)摩阻力在深度z處產(chǎn)生的應(yīng)力:,對(duì)于一般摩擦型樁，可假定樁側(cè)摩阻力全部是沿樁身線形增長的（β=0），則：,采用上式計(jì)算時(shí)，樁端阻力比α和樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψp應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ痰膶?shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)確定。,4.7 樁的平面

65、布置原則,樁的平面布置實(shí)例,樁的平面布置實(shí)例,4.7 樁的平面布置原則,4.7.1 一般原則,2.樁基中各樁受力應(yīng)比較均勻，布樁時(shí)應(yīng)盡可能使上部荷載的中心與群樁的橫截面形心重合或接近；,1.當(dāng)承臺(tái)承受偏心作用時(shí)，應(yīng)增加樁基橫截面的慣性矩，對(duì)群樁基礎(chǔ)，宜采用外密內(nèi)疏的布置方式；,3. 樁的中心距樁的間距過大，承臺(tái)體積增加，造價(jià)增加，有時(shí)基礎(chǔ)間的空間不允許； 樁的間距過小，樁的承載能力不能充分發(fā)揮，且給施工帶來較大困難。

66、 一般情況下： 具體見表4-9、4-10規(guī)定大面積樁群，樁的最小中心距還應(yīng)適當(dāng)加大。,樁在平面上可布置為：方形（或矩形）、三角形、多邊形、梅花形；條形基礎(chǔ)下的樁，可采用單排或雙排，也可采用不等距。,柱下樁基 墻下樁基,圓（環(huán)）形樁基,4.7.2 布樁方法舉例,對(duì)橫墻下樁基，可在外縱墻之外設(shè)一至二根“探頭”樁。在有門洞口的墻下布樁應(yīng)將樁設(shè)置在門洞的兩側(cè)。,4.8

67、 樁基承臺(tái)設(shè)計(jì),類型：柱下獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)梁、筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)。作用：是將樁聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，并把建筑物的荷載傳到樁上，因而承臺(tái)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度。,樁基承臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)容：,構(gòu)造；計(jì)算：受彎、受沖切、受剪、局壓承載力，,4.8.1 樁基承臺(tái)構(gòu)造要求,1. 承臺(tái)的平面尺寸和厚度：厚度≥300㎜，寬度≥500㎜。平面尺寸：承臺(tái)邊緣至邊樁中心距離不應(yīng)小于樁的直徑或邊長，且邊緣挑出部分應(yīng)≥150㎜，對(duì)于條形承臺(tái)梁應(yīng)≥75㎜

68、。,筏形、箱形承臺(tái)：承臺(tái)板厚度：宜≥250㎜，且板厚與計(jì)算區(qū)段最小跨度之比不宜小于1/20。,2. 混凝土：≥C20。3. 鋼筋保護(hù)層厚度：臺(tái)底鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度宜≥70㎜。當(dāng)有混凝土墊層時(shí)不應(yīng)小于40㎜，,4. 鋼筋配置：承臺(tái)的配筋按計(jì)算確定，對(duì)于矩形承臺(tái)板，宜雙向均勻配置，鋼筋直徑宜≥φ10，間距應(yīng)滿足100～200㎜；對(duì)于三樁承臺(tái)，應(yīng)按三向板帶均勻配置，最里面3根鋼筋相交圍成的三角形，應(yīng)位于柱截面范圍以內(nèi)[見圖]。承臺(tái)