深基坑及樁基講座ppt課件(存儲版)

　　

【正文】 接近一整年。 ? 單樁注漿量設計時應考慮樁徑、樁長、樁端樁側土層性質、單樁承載力增幅及是否復式注漿等因素確定： ? ?－注漿量經驗系數 ? n－ 樁側注漿斷面數 ? 注漿量以水泥質量計（ t） nddG spc ?? ?? ? 注漿順序： ? 飽和土中，先樁側后樁端； ? 非飽和土中，先樁端后樁側； ? 樁側樁端注漿間隔時間不宜小于 2小時。 后壓漿技術推廣應用中的問題主要是如何控制壓漿的均勻性和如何實現注漿的技術要求。 嵌 巖 樁 ? 嵌巖樁是在端承樁的基礎上發展起來的，在基巖埋藏深度不深的地區，常將樁嵌入基巖一定的深度，在計算嵌巖樁承載力時，過去常忽略覆蓋層的側阻力，將嵌巖樁作為直接傳遞荷載給基巖的受壓柱看待，荷載全部由樁端承擔。 ? 上述分歧的主要原因一是所依據的資料代表性不同，二是對樁側摩阻力的理解不同，如將嵌巖部分的阻力定義為嵌固力而不是摩阻力，則將摩阻力限制在覆蓋層土的作用，則土的摩阻力所占的比例就不一定很高，也不會將嵌巖樁作為摩擦樁來研究，兩種意見也就可以統一。 ? 包括嵌固力在內的側阻力占很大比例的原因有三點 : ? 1) 較長的樁受荷后樁身的彈性壓縮量比較大，樁土之間相對位移也比較大，足以使側阻得以發揮； ? 2) 由于施工工藝的限制，樁底沉渣很難清除干凈，樁愈長，沉渣愈難清除，沉渣的壓實使樁身位移，提供了側阻發揮的條件； ? 3) 由于巖石與樁的連接是脆性的，在比較小的位移條件下嵌固段的阻力就可以達到峰值，而且先于土的側阻力得到發揮，嵌固深度愈深，端阻力的比例愈低。 嵌巖樁承載力的組成 ? 嵌巖樁的承載力由 3個部分組成，即土層的側阻力、端阻力和嵌巖段的側阻力； pkrkskuk ??? ?? is iksisk lquQ ? ? 端阻力和嵌巖段的側阻力都和巖石的 飽和單軸抗壓強度 建立聯系，用經驗的計算系數表示。 主要車間柱基礎采用單樁 ， 設備基礎采用群樁基礎 。 勘察的重點 ? 巖溶地基的勘察 ， 主要解決巖溶地基的穩定性評價 。 ? 對大口徑嵌巖灌注樁基礎，無論對巖面起伏的研究或者是對樁底洞穴的探查，都要求對具體樁位進行工作，鉆孔的布置應消除網度的概念，而應一樁一孔，個別地質條件復雜的部位應適當增加。 確定嵌巖標高的幾個原則 ? 1) 樁位勘探孔未發現洞隙 ， 基巖面起伏不大 ， 巖石堅硬完整 ， 是可靠的樁位 ， 樁端應穿過強風化帶 ， 保證持力面置于完整的基巖上 。 定量評價目前尚無完備的方法 ， 可以運用一些簡化的力學方法 ，如視頂板為梁板 、 無鉸拱等假定的基礎上的近似計算 。例如在上海地區，曾使用 800 t 壓樁機，將 m 樁壓進中密砂層（此層的靜力觸探比貫入阻力為 ） ， 至設計標高時的壓樁阻力為 4778kN～ 5868kN， 靜載荷試驗測定的單樁極限承載力為 6750kN。 管樁壓樁阻力與土塞高度 ? 管樁在壓樁過程中，內部 形成土塞并逐步升高，壓樁阻力隨之增大； ? 土塞所形成的“ 閉塞效應 ”是影響壓樁阻力的重要因素； ? 通過對 土塞形成機理 的研究，了解壓樁阻力形成與變化的規律。 CRph bp21?hchNcp ucub ?? ???? )9~6(*? PHC樁長 61m， 外徑 600mm， 內徑400mm， 壁厚 100mm， 剔除變異性大的 2號樁，考察 入土深度為 61m的樁 ，平均 土塞高度 。 為了充分發揮超長的鋼管樁的承載能力 ， 開發了一種新型的樁 — 鋼管混凝土樁 ， 簡稱為 SCP樁 。 驗算的內容是對應于樁基達到建筑物正常使用所規定的變形限值或達到耐久性要求的某項限值 。 ? 群樁效率 η和沉降比 ? sg QnQ ??? ? sg ss ?? ? ? 由端承樁組成的群樁，通過承臺分配到各樁樁頂的荷載，其大部或全部由樁身直接傳遞到樁端。 ? 新版規范有 4個變化： ? 群樁效應－退出 ? 承臺效應－有條件地保留 ? 荷載設計值－標準值 ? 分項系數－改為安全系數 承臺效應 ? 1. 樁距越大，承臺下土反力越大； ? 樁周土受樁側剪應力作用而產生的豎向位移為： ? 位移隨樁側剪應力及樁徑的增大而增大，隨樁中心距增大而呈自然對數關系減小。 ? 對于主群樓連體建筑，當高層主體采用樁基時，裙房（含純地下室）的地基或樁基的剛度宜相對弱化，可采用天然地基、復合地基、疏樁或短樁基礎； ? 對于框架－核心筒結構高層建筑樁基，應加強核心筒區域樁基剛度（如適當增加樁長、樁徑、樁數、采用后注漿等措施），適當弱化核心筒外圍樁基剛度； ? 對于框架－核心筒結構高層建筑天然地基滿足要求的情況下，宜于核心筒區域設置增強剛度、減小沉降的摩擦型樁； ? 對于大體量筒倉、儲罐的摩擦型樁基，宜按內強外弱原則布樁； 軟土地基減沉復合疏樁基礎 ? 軟土地基上多層建筑，地基承載力基本滿足要求時，以減小沉降為目的，可設置穿越軟土層進入相對較好的疏布摩擦樁型，由樁和樁間土共同分擔荷載，稱為減沉復合疏樁基礎。 ? 如果相對濕度較高，混凝土始終處于濕潤的飽水狀態，則空氣中的 CO2難以擴散到混凝土體內，碳化就不能進行或非常緩慢地進行。 設計使用年限 50年的樁基結構混凝土耐久性要求 二 類 和 三 類 環境 樁基 結構 混凝土 耐久性 的 基本 要求 環境 類別 最大 水灰比 最小 水泥 用量 （ kg/ m3） 最低 混凝土強度 等級 最大 氯 離子含量 ( % ) 最大 堿 含量 （ kg/ m3） a 250 C 25 二 b 275 C 30 三 300 C 30 注 ： ① 氯 離子 含量 指 其 與 水泥 用量 的 百分率 ； ② 預應力 構件 混凝土 中 最大 氯 離子 含量 為 0. 06 ％ ， 最小 水泥 用量 為 300 ， 最低 強度 等級應 按 表 中 規定 提高 兩個 等級 ； ③ 當 混凝土 中 摻入 活 性 摻合 料 或 能 提高 耐久性 的 外 加 劑 時 ， 可 適當 降低 最小 水泥 用量 ； ④ 當 使用 非 堿 活 性 骨料 時 ， 對 混凝土 中 堿 含量 不 作 限制 ； ⑤ 當 有 可靠 工程 經驗 時 ， 表 中 最低 混凝土 強度 等級 可 降低 一個 等級 。 ? 《 建筑地基基礎設計規范 》 規定 ， 初步設計時單樁豎向承載力特征值可按下式估算： ? 式中 Ra－ 單樁豎向承載力特征值； ? qpa、 qsia。 ? 所以，最易發生鋼筋碳化銹蝕的環境是干濕交替，在這種環境條件下，我國現行混凝土設計規范所規定的保護層最小厚度和最大水膠比，都難以滿足設計使用年限 50年的適用性要求。 ? 設計使用年限 ? 在設計確定的環境作用和維修、使用條件下，作為結構耐久性設計依據并具有一定保證率的目標使用年限。 ? 基本概念： ? 等剛度的樁基，按等樁長、等樁徑、等間距的布樁，其結果是： ? 沉降是中間大，四周小，形成碟形沉降盆； ? 樁的反力是中間小，四周大，形成馬鞍形反力分布。 群樁應力的重疊作用 設計原則的變化 ? 樁基設計是按極限狀態設計 ? 單樁極限承載力除以安全系數得單樁容許承載力－單樁承載力特征值 ? 我國對樁基設計的安全系數取 2 ? 對應的荷載采用標準值 ? 94規范采用的是分項系數描述的設計表達式，荷載用設計值 ? 1. 確定樁數和布樁時，應采用傳至承臺底面的荷載效應標準組合；相應的抗力應采用基樁或復合基樁承載力特征值； ? 2. 計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時，應采用荷載效應準永久組合；計算水平地震作用，風荷載作用下的樁基水平位移時，應采用水平地震作用、風載效應標準組合； cakca AfRR ??? ? 3. 在計算樁基結構承載力、確定尺寸和配筋時，應采用傳至承臺頂面的荷載效應基本組合； ? 當進行承臺和樁身裂縫控制驗算時，應分別采用荷載效應標準組合和荷載效應準永久組合； ? 4. 驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩定性時，應采用荷載效應的標準組合；抗震設防區應采用地震作用效應和荷載效應標準組合。 群樁效應的工程意義 ? 1. 樁的平面布置對于單樁承載力發揮的作用，樁的中心距的影響； ? 2. 載荷試驗的沉降在什么條件下才具有工程意義？ ? 3. 有沒有變形控制的單樁承載力？ ? 群樁在豎向荷載作用下，由于承臺、樁、土之間相互影響和共同作用，群樁的工作性狀趨于復雜，樁群中任一根樁即基樁的工作性狀都不同于孤立的單樁，群樁承載力將不等于各單樁承載力之和，群樁沉降也明顯地大于單樁，這種現象就是群樁效應。 關于荷載的規定 ? 進行承載力極限狀態驗算時，確定樁數和布樁應采用傳至承臺底面的荷載效應標準組合；計算樁基結構承載力、確定尺寸和配筋應采用傳至承臺頂面的荷載效應基本組合；驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩定性應采用載荷效應標準組合；抗震設防區應采用地震作用效應和荷載效應的標準組合。 鋼 管 混 凝 土 樁 鋼管混凝土樁的承載特性 ? 在軟土覆蓋層很厚的地區建造超高層建筑 ， 常采用 60～ 70m長的超長樁 。可以將根據極限平衡分析得到的解作為樁端的 壓樁抗力 。 側阻力修正系數 ?研究 深度 的影響 ?粘性土： ?＝ ?砂土： 100 ???z? 端阻力修正系數 100 ???z? 樁長 (m) 樁端持力層 壓樁阻力 Q (kN) Q u / Q 極細砂 850 暗綠色亞粘土 480 暗綠色亞粘土 480 暗綠色亞粘土 600 亞粘土 475 亞粘土 563 粉砂層 560 暗綠色亞粘土 300 暗綠色亞粘土 450 灰亞粘土 400 亞粘土 500 24 .0 暗綠色亞粘土 420 暗綠色亞粘土 500 暗綠色亞粘土 550 西安的經驗 ?利用 靜力觸探 估計壓樁終止阻力 ?Pe－ kN ?Ps－ MPa ?適用于 20m以內 ?? se Pp?利用壓樁終止阻力 Pe估計單樁極限承載力： eu PR ?? 樁 端 土 狀態 軟塑 可塑 硬塑 ? ~ ~ ~ 根據沉樁能量估計容許承載力 ?壓樁所需的能量 為樁的有效長度與每米終壓力的平均值乘積 Ea PR ?? eE PHP ? 終壓力值與容許承載力 1 57 0 ?? ea PR ea PR ?? ?＝ ～ 管樁壓樁阻力的研究 ?1. 靜力觸探貫入過程與壓樁貫入過程的比擬研究； ?2. 從土塞的高度研究壓樁阻力的有關信息。在沉樁過程中還可以測定沉樁阻力，為設計和施工提供參數，預估和驗證單樁極限承載力，檢驗樁的工程質量。 溶洞頂板穩定性評價 ? 溶洞頂板穩定性評價可分為定性評價和定量評價兩種 。 若巖面平坦 ， 且表部強風化層厚度不大 ， 鉆孔深度可適當減小 。在場地穩定性得到保證的前提下，那怕是支承在一根石牙上，周圍都是軟弱土層，巖柱處于單軸受壓狀態，碳酸鹽類巖石也有足夠的強度支承樁的荷載。因此，要想在巖面以下不太深的范圍內找到統一標高且溶蝕微弱的穩定持力層是不可能的。 主要車間引進德國成套設備 ， 廠房高 50余米 ， 車間內配置許多重型設備和管道 ， 按工藝要求 ， 沉降差不得大于 。 嵌巖段粗糙程度比較 ?A3樁，直徑 315mm， 砂巖， ； ?S3樁，直徑 1170mm， 泥巖，粗糙嵌巖段； ?S12樁，直徑 335mm， 泥巖， 3mm蝕坑； ?C2樁，直徑 160mm， 砂巖，光滑嵌巖段。 ? 嵌巖樁的長度也越來越長，長徑比越來越大，嵌巖樁的性狀 離端承樁也越來越遠 ； ? 嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復雜，嵌巖段的側阻力與底部的端阻力 發揮的過程 是不同的。 ? 在嵌巖樁承載力計算時，如何考慮樁側摩阻力是一個有爭議的問題。 ? 總的變化規律是：端阻的增幅高于側阻，粗拉土的增幅高于細粒土，樁端、樁側復式注漿高于單一注漿。 樁端條件對試樁曲線的影響 壓漿對側摩阻力的影響