樁基礎useppt課件-wenkub

　

【正文】 中心樁最小、邊樁居中。tanα s D 時， 各樁在樁端平面上的應力因各鄰樁擴散應力的相互重疊而增大。且在距樁底濃度為h=(sd)/2（ tanα）之下產生應力重疊，但不足以引起堅實持力層明顯的附加變形。 aK RQ ?單樁豎向承載力特征值 Ra的確定 1）靜載荷試驗 ? 所需的時間間歇 ,為 打樁被擾動土雖時間部分強度可恢復 . ? 預制樁在砂類土中不得少于 7天；粉土和粘性土不得少于 15天；飽和軟粘土不得少于 25天。 **1*qqccpu hNbNcNq ????? ?? ???4）單樁荷載沉降曲線 （樁破壞模式） ?陡降型：樁底持力層不堅突、樁徑不大、破壞時樁端刺入持力層的樁。 ? 樁側摩阻力只要樁土間有不太大的相對位移就能得到充分的發揮，一般認為粘性土中 sU為 4～ 6mm，砂性土中 sU為 6～ 10mm。在均土層中的長柱，其樁端阻力分擔的荷載比趨于零。 3）樁端擴底直徑與樁身直徑之比 D/d ? D/d 愈大，樁端阻力分擔的荷載比愈大。 ? 對于中長柱，當 Eb/Es=1 （即均勻土層）時，樁側摩阻力接近于均勻分布、幾乎承擔了全部荷載，樁端阻力僅占荷載的 5%左右，即屬于摩擦樁； ? 當 Eb/Es增大到 100時，樁身軸力上段隨深度減小，下段近乎沿深度不變，即樁側摩阻力上段可得到發揮，下段則因樁土相對位移很小而無法發揮出來，樁端阻力分擔了 60%以上荷載，即屬于端承型樁； ? Eb/Es再繼續增大，對樁端阻力分擔荷載比的影響不大。樁側阻力的降低幅度與土性、有無護壁、孔徑大小等因素有關 . 樁的豎向承載力 單樁軸向荷載的傳遞機理 樁身軸力與截面位移 1）樁豎向荷載的承擔及傳遞過程 bs Q ??busuu Q ???當樁身摩阻力 全部發揮 出來達到極限后，若繼續增加荷載，荷載增量 將全部由 樁端阻力 承擔。因此，非密實砂土中擠土樁的承載力增加是由打樁引起的相對密實增加所造成的。 ? 雖然擠土塑性區半徑與樁徑成正比增大，但樁土界面的最大擠土壓力僅與土強度、模量和泊松比有關。 ? 由于沉樁引起的擠壓應力、超孔隙水壓力在樁土界面最大，因此在不斷產生相對位移、粘聚力較小的樁土界面上將形成一水膜，降低了沉樁貫入阻力。 1）粘土中擠土樁成樁效應 飽和土沉樁時，樁側土受到擠壓、重塑、擾動。 樁的成型方式效應 擠土樁的成樁效應 擠土作用，將使樁周土擾動重塑、側向壓應力增加，其樁端附近土也會受到擠密。 選樁原則 4）因環境制宜”，即考慮設樁過程中對環境的影響，例如打入式預制樁和打入式灌注樁的場合，就要考慮振動、噪聲以及油污對周圍環境的影響；泥漿護壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理，否則會造成對環境的不利影響。 粘性土 ,由于重塑作用降低了抗剪強度 ,非密實無粘性土由于振動擠密使抗剪強度提高 , 2) 部分擠土樁 :土原狀結構和工程性質變化不大 ,開口鋼管 H型鋼 3)非擠土樁 . 鉆孔樁將樁體積相同土挖出 ,土沒有排擠 ,應力松弛 側阻力減少。 1）鉆孔灌注樁 :鉆孔 ,土排出，清孔底殘渣 放鋼筋龍，澆混凝土 常用樁徑 600—650 mm，樁長 10—30m采用泥漿護壁大直徑 1500—3000m,下鋼套管 護壁 .多種功能 :鉆進 ,沖擊 ,磨巖 擴大樁底功能，施工速度快可進入巖層 . 鉆孔灌注樁 2）沉管灌注樁 錘擊沉管打樁機和振動沉管打樁機將帶有樁尖及活瓣樁尖鋼管沉入土中成孔 ,澆灌混凝土，拔出鋼管安放鋼筋籠。 配筋受起吊、吊立、沉樁等應力控制，用鋼量大，可采用預應力。 L/d10 入巖深 hr≤。一般摩擦型樁的樁端持力層多為較堅實的粘性土、粉土和砂類土， 且樁的長徑比很大。 2 少量擠土樁：樁周土層受較少擾動，土的結構和工程性質變化不明顯。 不同的分類標準 (一 ) 按承臺 承臺 :將幾個樁結合起來傳遞荷載 （二）按樁對土層作用效應 （三）材料 （四）形狀 （五）承載機理 （六）按尺寸 （七）施工方法 軟土層 二 樁的分類 (一 ) 按承臺 承臺 :將幾個樁結合起來傳遞荷載 1 高承臺樁 承臺在地面以上 ,橋樁 ,碼頭 ,棧橋 2 低承臺樁 承臺在地面以下 , 承臺本身承擔部分荷載 軟土層 低承臺 樁 高承臺樁 （二） 按材料： 木樁、混凝土、鋼筋混凝土、鋼管（型鋼）樁、復合樁 鋼筋混凝土：普通混凝土、預應力混凝土（離心預制）、高強混凝土 （三） 按形狀 ?按縱斷面：楔形樁、樹根樁、螺旋樁、多節（分叉）樁、擴底樁、支盤樁、微型樁 ?按橫斷面：圓形，八邊形，十字樁、 X形樁 樁身 橫斷面 （四）按尺寸 ?按斷面 (直徑）的大小：大直徑 :d80cm。 樁基設計內容 樁基設計包括下列基本內容： 樁的類型及幾何尺寸的選擇； 單樁豎向（和水平向）承載力的 確定； 確定樁的數量、間距和平面布置； 樁基承載力和沉降驗算； 樁身結構設計； 承臺設計； 繪制樁基施工圖。 某些條件下群樁基礎宜考慮樁 .土、承臺共同作用； 2)、樁身及承臺進行承載力計算 樁身露出地面或樁側為可液化土、極限承載小于 50KPa（或不排水抗剪強度小于 10KPa）土層中的細長樁尚應進行樁身壓屈驗算；對混凝土預制樁尚應按施工階 段 ,吊裝 .運輸 ,錘擊作用進行強度驗算； 3）、柱端平面以下存在的軟下臥層時應驗算軟弱下臥車層承載力； 4 )、對位于坡地、岸邊的樁基應進行樁基穩定性驗算； 5）、按現行抗震設計規范規定進行抗震驗算。各部作用起多大，取決于樁變形。 復合樁基：由樁和承臺底地基共同承擔荷載的樁基。 承臺：將各樁聯成一整體，把上部結構傳來的荷載轉換、調整分配于各樁，由樁傳到深部較堅硬的、壓縮性小的土層或巖層。 深基類型：樁基礎，地下連續墻，沉井。 4 掌握樁基礎承臺設計，熟悉樁基礎設計步驟及施工圖繪制。 深基礎：埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎。 樁基礎的使用 樁：是設置于土中的豎直或傾斜的柱型基 礎構件。 樁受豎直力由樁周土層樁側摩阻力和樁媏 力來承受； 樁水平力由樁側土層側向阻力來支承。 樁基應用：以有百年歷史，承載力高、穩定性好，沉降均勻的特點，在不良土上修建建筑，普遍應用的基礎形式。 ? 樁基按極限狀態設計法設計，應滿足承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的要求。 下列樁基應進行變形驗算： 1)、樁端持力層為軟弱土的一 ,二級樁基以及樁端持力層為粘土 ,粉土或存在軟弱下臥層一級建筑樁基 ,應驗算沉降并考慮上部結構與基礎共同作用 .沉降不超過建筑沉降允許值； 2）、受水平荷載較大或對水平變位要求嚴格的一級建筑樁基應驗算水平位移。 樁的類型 樁基的分類 按承臺與地面相對位置分： 低承臺樁基：承臺底面位于地面以下。 小直徑 d40（ 25） cm ?按長度（長徑比） L60m（ ?3):長樁； L10m短樁 ??L/? （ ?：樁的特征長度） 4 4nBkEI??（五） 按 樁對土層作用效應 ： 1 擠土樁：樁周土被擠密或擠開，周圍土層嚴重擾動，結構破壞。 小截面 H型鋼樁、 ?型鋼樁、開口式鋼管樁、螺旋樁。 例 樁長徑比很大，樁端土軟弱，樁端有殘留虛土，打樁時樁上抬。 hr 根據施工方法的不同，可分為預制樁和灌注樁兩大類。 ? 鋼樁 H型鋼樁和鋼管樁 預制樁起吊和吊立彎矩圖 法蘭 樁制作 樁制作 編鋼筋龍 方樁 管樁 預制樁的沉樁方式 ?錘擊法 : 樁錘擊入，適用于松散碎石土 ,砂土可塑粘土 , 噪聲大 ,應考慮周圍環境影響。 樁徑 300— 500 (275,325)長 20m 施工速度快 ,宜出現縮頸 ,離析 ,可打入硬塑粘土 ,中粗 砂層 . 沉管灌注樁 3) 挖孔樁 人工控孔和機械挖孔 ,用于大直徑 — ?挖深 1m噴射混凝土護壁 (小直 )和下套管 (大直徑 )長度 30m. ? L8m ， 8L≤15 ， 15L≤20 ， D/d不宜大于 3 ?優點 :孔底清的干凈 ,施工簡單 ,孔內空間小，注意流砂情況 , 4） 爆擴灌注樁就地成孔后 ,在孔底放炸藥 ,澆一些混凝土 ,炸開擴大孔底。 1) 因荷載制宜”即上部結構傳遞給基礎的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素。 5）因造價制宜”，即采用的樁型，其造價應 比較低廉。土性質不同，擠土差別很大。擾動程度分三個區：重塑區 Ⅰ ，部分擾動區 Ⅱ 和非擾動區 Ⅲ （ Ⅰ 區、 Ⅱ 區為塑性區，半徑一般為 ， Ⅲ 區為 彈性區）。 ? 在樁表面形成了排水通道，使靠近樁土界面的土層快速固結、并隨靜置和固結時間的延長強度快速增長，逐步形成一緊貼于樁表面的硬殼層。因此，擠土量達某一臨界值后增強效應不再變 化。 3）飽和粘性土中擠土摩擦型樁承載力的時間效應，增長幅度與樁徑、樁長有關，樁徑越大、樁越長，增長幅度越大。由于樁端持力層的大量壓縮和塑性變形，位移增加速度顯著增大，直至樁端阻力達極限，位移迅速增大至破壞。 2）樁土剛度比 Ep/Es ? Ep/Es愈大，傳到樁端荷載愈大，但當 Ep/Es超過 1000后，對樁端阻力分擔荷載比的影響不大。 ?對于 均勻 土層中的中長樁，當D/d=3時，樁端阻力分擔的荷載比將由等直徑樁（