深基坑及樁基講座ppt課件(更新版)

　　

【正文】 形面積后得沉降公式 ? ??mrrmsrsp rrGrrdGrw ln0000 ?? ?????? ???? ??44ln22ln 202020220220rrrrrGrdr drrrGrV mmsrrmsspm ????? s0 ssp ? 疏樁基礎(chǔ)的沉降由兩部分構(gòu)成； ? 樁端下土層，由承臺(tái)底面的壓力產(chǎn)生的壓縮變形，按實(shí)體基礎(chǔ)假定計(jì)算 s0 ； ? 樁身部分，樁身壓縮加刺入變形與樁土相互作用產(chǎn)生的土體壓縮變形應(yīng)當(dāng)是相等的； ? 由于刺入變形難以計(jì)算，故規(guī)范計(jì)算樁土相互作用產(chǎn)生的土體壓縮變形 ssp 。 考慮承臺(tái)效應(yīng)的四種情況 ? 、體型簡(jiǎn)單的建（構(gòu)）筑物； ? 性構(gòu)筑物； ? 弱化區(qū)； ? 。承臺(tái)土反力也傳遞到承臺(tái)以下一定范圍內(nèi)的土層中，從而使樁側(cè)阻力和樁端阻力受到干擾。 ? 規(guī)范方法過(guò)于復(fù)雜，與樁基設(shè)計(jì)的誤差水平不一致。 ? 樁基的設(shè)計(jì)原則的表述 ? 樁的設(shè)計(jì)參數(shù)表的完善 ? 群樁效應(yīng)設(shè)計(jì)方法退出規(guī)范 ? 設(shè)計(jì)原則退回到安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法 ? 承臺(tái)效應(yīng)的有條件應(yīng)用 ? 變剛度調(diào)平設(shè)計(jì) ? 樁基結(jié)構(gòu)的耐久性 承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算 ? 承載力極限狀態(tài)是指樁基達(dá)到最大的承載能力或相應(yīng)于樁基整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形 。 ? 這種情況下壓樁到 61m深度時(shí) 壓樁力計(jì)算值為 P＝ 4796kN。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20壓樁力差異（％） 壓樁力差異h/L? 將樁壓入土體的過(guò)程作為土體在外荷載作用下處于極限平衡狀態(tài)。 ? 壓樁經(jīng)驗(yàn)的 地方性 特別強(qiáng)； ? 各地的經(jīng)驗(yàn)大致的趨勢(shì)是 相似的； ? 但存在 許多差別 ，與各地的地質(zhì)條件及技術(shù)條件的不同有關(guān)； ? 還缺少 地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ； ? 更沒有 全國(guó)性 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這種施工工藝具有無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)污染、無(wú)沖擊力和施工應(yīng)力小等特點(diǎn)。 當(dāng)溶洞頂板具有 ， 且場(chǎng)地又不存在大廳式溶洞時(shí) ， 可直接將樁端置于溶洞頂板之上 ， 不需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算 。 本工程在持力面以上一般存在溶蝕顯著的石牙起伏帶和強(qiáng)風(fēng)化帶 ， 因此鉆孔深度取為巖面以下 。因此，樁端進(jìn)入巖面以下還不能認(rèn)為是安全可靠的，巖面以下還可能存在不穩(wěn)定的巖溶形態(tài)，需要在勘察時(shí)逐個(gè)位置查清，并采取措施避免巖溶對(duì)樁基穩(wěn)定性的不利影響。除巖溶發(fā)育部位以及與巖溶伴生的不規(guī)則風(fēng)化夾層外，多呈中等風(fēng)化和微風(fēng)化狀態(tài)，致密堅(jiān)硬，巖石單軸抗壓強(qiáng)度為 80～ 100MPa， 是樁基的持力層。 ? 對(duì)于巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，勘探孔需穿過(guò)溶洞、或斷層破碎帶進(jìn)入穩(wěn)定地層，進(jìn)入深度宜需滿足 3d， 并不小于 5m。 嵌巖樁側(cè)阻力的發(fā)揮 ? 側(cè)摩阻力在幾個(gè)毫米時(shí)就可以 發(fā)揮 ； ? 樁身的 壓縮量 很容易達(dá)到毫米級(jí)，就足以發(fā)揮側(cè)摩阻力； ? 因此，荷載是從樁頂 依次向下傳遞 ； ? 樁頂?shù)暮奢d 大部分 被側(cè)阻力所平衡； ? 傳給樁端的荷載就 剩下不多了 。 ? 當(dāng) L/d從 1增加至 20時(shí)， Qp/Qu自 100%隨 L/d增大而遞減至大約 30%；當(dāng) L/d從 20增大至 ， Qp/Qu一般不會(huì)超過(guò) 30％，其中大部分樁的 Qp/Qu在 20％以下，不少樁在 5％以下。嵌入基巖部分的樁與基巖的相互作用比較復(fù)雜，嵌巖段的嵌固力與底部的端阻力發(fā)揮的過(guò)程是不同的。 ? 后注漿增強(qiáng)系數(shù)系通過(guò)數(shù)十根不同土層中的后注漿樁與普通樁的靜載對(duì)比試驗(yàn)求得。 根據(jù)一些試驗(yàn)的結(jié)果 ， 認(rèn)為后壓漿處理后可以達(dá)到比較好的效果 ， 對(duì)細(xì)粒土中的樁 ，單樁承載力可提高 30％ ～ 70％ ；對(duì)粗粒土中的樁 ， 增幅可達(dá) 60％ ～ 120％ 。 若干特殊樁型的承載性狀 ? 灌注樁的后注漿技術(shù) ? 嵌巖樁 ? 靜力壓樁 ? 鋼管混凝土樁 灌注樁的后注漿技術(shù) ? 后注漿技術(shù)是在灌注樁澆注混凝土以后，通過(guò)預(yù)埋的管子將水泥砂漿注入樁端以下，以擠壓樁底的沉渣，壓密樁端土層，從而提高端承力，也可以將水泥砂漿注入樁側(cè)土層中以提高樁側(cè)摩阻力的一種技術(shù)。 ? 認(rèn)為是浮樁，采取復(fù)打措施。 ? 4. 建設(shè)方在選擇設(shè)計(jì)單位、工程管理和采購(gòu)方面的過(guò)失。 ? 注漿材料采用 ，水灰比 ，摻入 ％的木質(zhì)素磺酸鈣，使?jié){液具有早強(qiáng)性能。 其中， 1樓截樁 61根，占 ％； 2樓截樁 80根，占％。 ? 2. 基坑開挖時(shí)未分層挖土 ， 樁發(fā)生偏移。 ? 地貌屬長(zhǎng)江一級(jí)階地，地勢(shì)平坦，表層填土，其下為 ~ 厚層淤泥 及～ ，有機(jī)質(zhì)含量達(dá)30％，再下為 稍密～中密的粉細(xì)砂 。 ? 樁具有很大的側(cè)向剛度和抗拔能力 ，能抵抗臺(tái)風(fēng)和地震引起的巨大水平力 、上拔力和傾覆力矩 ， 保持高聳結(jié)構(gòu)物和高層建筑的安全； ? 改變地基基礎(chǔ)的動(dòng)力特性 ， 提高地基基礎(chǔ)的自振頻率 ， 減小振幅 ， 保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。 ? 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構(gòu)件， ? 樁基礎(chǔ)一般由承臺(tái)將若干根樁的頂部聯(lián)結(jié)成整體，以共同承受荷載的一種深基礎(chǔ)。 為根除工程質(zhì)量隱患，在采取工程補(bǔ)救措施無(wú)效后，對(duì)該樓實(shí)施整體定向爆破拆除。建筑物頂端的水平位移470mm， 在東北方向的沉降量55mm， 而西南方向僅沉 5mm。 ? 5. 形成了不穩(wěn)定的機(jī)動(dòng)體系。 原因分析 ? 1. 分別計(jì)算沉降， 1樓最終沉降 304mm，2樓最終沉降 266mm； ? 2. 共用樁筏基礎(chǔ)計(jì)算沉降，最終沉降480mm； ? 3. 截樁的影響。 ? 化了 200萬(wàn)處理的費(fèi)用，工期延長(zhǎng)了半年。地下室部位的樁徑采用 ?600mm， 單樁承載力設(shè)計(jì)值為 1100kN； 邊跨的樁徑采用 ?400mm，單樁承載力設(shè)計(jì)值為 600kN。 ? 采用補(bǔ)樁的措施，補(bǔ)了 9根沖抓樁。 ? 漿液水灰比根據(jù)飽和度和滲透性確定： ? 飽和土： ~ ? 非飽和土： ~ ? 松散碎石土、砂礫： ~ ? 注漿終止壓力根據(jù)土層性質(zhì)及注漿點(diǎn)的深度確定： ? 風(fēng)化巖、非飽和粘性土、粉土： 3～10MPa； ? 飽和土層： ~4MPa。 ? 2）設(shè)計(jì)時(shí)承載力不能滿足要求，事先在樁體中預(yù)設(shè)壓漿管的加強(qiáng)措施。 ? 根據(jù)北京、上海、天津、河南、山東、西安、武漢、福州等地 106份資料驗(yàn)證。一種意見認(rèn)為嵌巖樁的端阻力很小，構(gòu)成嵌巖樁承載力的主要是側(cè)摩阻力，認(rèn)為嵌巖樁是摩擦樁；另一種意見認(rèn)為樁側(cè)土的摩阻力在總承載力中所占的比例較小，一般不超過(guò) 10%左右，在大約 10m厚的土層中，樁側(cè)土的摩阻力所占的比例更低，因此沒有必要計(jì)入。 ? 嵌巖樁的端阻力在總承載力中所占的 比例不高 這是已為大量實(shí)測(cè)阻力所證明了的，也是得到公認(rèn)的事實(shí)。 嵌巖段粗糙程度對(duì)側(cè)阻的影響 嵌巖段側(cè)阻發(fā)揮的相對(duì)位移條件 巖石名稱 破碎砂質(zhì)粘土巖和細(xì)砂巖 完整細(xì)砂巖 完整石灰?guī)r、花崗巖 相對(duì)位移（ mm ） 4 3 2 嵌巖深度與端阻的關(guān)系 ? 嵌巖樁的端阻與樁的極限承載力之比隨 嵌巖深度 與樁的半徑之比增大而急劇 減小 ； ? 樁嵌巖 越深 ，端阻的 貢獻(xiàn)越小 ； ? 與一般的觀念正好 相反 。 ? 鉆孔灌注樁能嵌入基巖 ， 穩(wěn)定性好 ， 沉降量小 ， 沉降差能滿足工程要求 ， 是比較適合于本工程要求的基礎(chǔ)型式 。 ? 在巖體內(nèi)部，于巖面以下 10m范圍內(nèi)，沿北東向陡傾角張節(jié)理形成了以縫隙狀為主、兼有側(cè)向溶蝕擴(kuò)展的串珠狀洞隙，這是這個(gè)場(chǎng)地巖體內(nèi)部規(guī)模較大的巖溶形態(tài)。問題的實(shí)質(zhì)是要把上述柱體的巖溶情況搞清楚，也就是說(shuō)，勘察要有針對(duì)性，那種遍地開花、普遍探查，試圖用某種方法完全查清整個(gè)場(chǎng)地巖溶地基內(nèi)巖溶的大小和位置以及巖面的起伏情況，都是沒有實(shí)際意義的，也是徒勞的。 ? 3) 當(dāng)樁位于溶槽 、 溶溝或豎向溶蝕裂隙近旁 ， 樁側(cè)存在臨空面時(shí) ， 勘探孔的深度應(yīng)能查明出露溝底以上的傾斜軟弱結(jié)構(gòu)面 。 定性評(píng)價(jià)完全取決于工程師的經(jīng)驗(yàn) 。 ? 近年來(lái)，由于大噸位壓樁機(jī)的出現(xiàn)，提高了靜力壓樁法施工的適用范圍，能將長(zhǎng)樁壓入砂層，可適用于對(duì)單樁極限承載力設(shè)計(jì)要求超過(guò) 5000kN的超高層建筑。 管樁的土塞 ? 上海寶山鋼鐵總廠于 1978年做過(guò) 7組鋼筋混凝土管樁和 3組鋼管樁的的靜載荷試驗(yàn)，研究了樁徑、樁端的閉塞效應(yīng)、土塞效應(yīng)對(duì)管樁承載機(jī)理的影響。 土塞最終高度與壓樁阻力 ? 土塞的高度及其閉塞效果與土性、管徑、壁厚、樁入土深度、以及進(jìn)入持力層深度等諸多因素相關(guān)。 但實(shí)踐表明 ， 超長(zhǎng)樁的承載能力常常由樁身強(qiáng)度控制的 ， 地基對(duì)樁的承載能力沒有充分得到發(fā)揮 。 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 ? 正常使用極限狀態(tài)是在滿足承載力極限狀態(tài)條件下的進(jìn)一步設(shè)計(jì)控制 ， 并非所有的工程均需驗(yàn)算 ， 只有某些特定的條件下才需要進(jìn)行控制 。群樁效應(yīng)可用群樁效率系數(shù) η和沉降比 ?表示。 RQ Q Qs sksp pkpc ckc? ? ??????? cakca AfRR ??? uka QKR1? ? 94規(guī)范這個(gè)設(shè)計(jì)表達(dá)式有 3個(gè)特點(diǎn)： ? 1. 用分項(xiàng)系數(shù)描述的設(shè)計(jì)表達(dá)式； ? 2. 用群樁效應(yīng)系數(shù)反應(yīng)群樁效應(yīng)的作用； ? 3. 將承臺(tái)底面土的反力分配給每根樁上。 實(shí)測(cè)樁頂荷載分布 基礎(chǔ)型式 序號(hào) 基礎(chǔ)布置 樁 距 樁 徑 Pc: Pe: Pi Pc: Pav Pe: Pav Pi: Pav 1 樁 箱 滿堂布置 3 . 0 1 . 5 0 :1 3 樁 箱 滿堂布置 3 . 3 ~ 6 . 5 3 . 5 9 :2 . 7 0 :1 1 . 3 4 :1 1 . 0 4 :1 0 . 4 :1 6 樁 筏 滿堂布置 3 . 7 1 . 7 0 :1 1 . 4 6 :1 0 . 8 6 :1 7 樁 箱 滿堂布置 3 . 4 1 . 7 8 :1 1 . 3 2 :1 8 樁 筏 沿墻布置 3 . 2 1 . 9 7 :1 1 . 3 2 :1 9 樁 筏 滿堂布置 3 . 6 2 . 2 0 :1 . 7 0 :1 1 . 8 3 :1 1 . 4 2 :1 0 . 8 3 :1 10 樁 筏 滿堂布置 3 . 0 1 . 3 2 :1 11 樁 筏 滿堂布置 3 . 0 ~ 3 . 5 3 . 0 8 :2 . 2 5 :1 1 . 4 3 :1 1 . 0 5 :1 0 . 4 6 :1 注： Pc、 Pe、 Pi和 Pav為角樁、邊樁、內(nèi)部樁和平均的樁頂荷載 變樁距、變樁徑或變樁長(zhǎng) 都可以達(dá)到變剛度的目的 變剛度調(diào)平概念設(shè)計(jì) ? 變剛度調(diào)平概念設(shè)計(jì)的目的為了減小差異變形、降低承臺(tái)內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力，以節(jié)約資源，提高建筑物使用壽命，確保正常使用功能。 環(huán)境類別 混凝土 結(jié)構(gòu) 的 環(huán)境 類別 環(huán)境 類別 條 件 一 室 內(nèi) 正常 環(huán)境 a 室 內(nèi) 潮濕 環(huán)境 ； 非 嚴(yán) 寒 和 非 寒冷 地區(qū) 的 露天 環(huán)境 、 與 無(wú) 侵蝕 性的 水 或 土 直接 接觸 的 環(huán)境 二 b 嚴(yán) 寒 和 寒冷 地區(qū) 的 露天 環(huán)境 、 與 無(wú) 侵蝕 性 的 水 或 土 直接 接觸 的環(huán)境 三 使用 除 冰 鹽 的 環(huán)境 ； 嚴(yán)寒 和 寒冷 地區(qū) 冬季 水位 變動(dòng) 的 環(huán)境 ； 濱海 室 外 環(huán)境 四 海水 環(huán)境 五 受 人為 或 自然 的 侵蝕 性 物質(zhì) 影響 的 環(huán)境 影響混凝土耐久性的機(jī)理分析 ? 二類環(huán)境： ? 主要指碳化引起的鋼筋銹蝕環(huán)境，不存在凍融和鹽、酸等化學(xué)物質(zhì)的作用，主要考慮的環(huán)境因素是濕度、溫度和 CO2與 O2的供給程度。 ? 低水膠比的混凝土保護(hù)層甚為密實(shí)，水、 CO2與 O2都不易從混凝土表面滲透或擴(kuò)散到內(nèi)部，內(nèi)部的混凝土也處于比較干燥的狀態(tài)，相應(yīng)的電導(dǎo)率比較低，所以能有效地保護(hù)鋼筋免受銹