深基坑及樁基講座ppt課件(留存版)

　　

【正文】 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(xiàn)注漿的技術要求。 ? 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測阻力所證明了的，也是得到公認的事實。 rrksrk hfuQ ?? prkppk AfQ ?? 深徑比的影響 嵌巖段側阻力和端阻力計算系數(shù) 嵌巖深徑比 h r / d 1 .0 2 .0 3 .0 4 .0 5 .0 ? s 0 .0 7 0 0 .0 9 6 0 .0 9 3 0 .0 8 3 0 .0 7 0 ? p 0 .7 2 0 .5 4 0 .3 6 0 .1 8 0 .1 2 ?94版《建筑樁基技術規(guī)范》 ?側阻力與深徑比的關系不大； ?隨著 深徑比 的 增大 ，端阻力急劇地 減小 。 穩(wěn)定性評價可分為場地穩(wěn)定性評價和單個基礎的穩(wěn)定性評價 。 ? 2) 樁位勘探孔未發(fā)現(xiàn)洞隙 ， 巖面起伏不大 ，但巖體內存在強風化夾層 、 泥化夾層 、 溶孔密集帶 、 節(jié)理密集帶等軟弱夾層 ， 則樁端不能置于這些軟弱夾層上 ， 而應視夾層的特征 ， 對樁端標高進行調整 。 壓樁的優(yōu)缺點 ? 靜力壓樁的優(yōu)點是沒有噪聲、沒有震動，不會對環(huán)境造成危害； ? 但靜力壓樁需要大量的配重，對場地的要求比較高，如果場地土非常軟弱，無法承受配重的過大壓力，就不能采用； ? 靜力壓樁的擠土作用還是相當大的，孔隙水壓力比較高，采用靜力壓樁的建筑物，其沉降一般偏大。 土塞的測量資料見下表。為了驗算正常使用極限狀態(tài) ， 需要計算下列的變形或裂縫： ? 1. 設計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚的堅硬持力層的建筑樁基； ? 2. 設計等級為乙級的體型復雜 、 荷載分布顯著不均勻或樁端平面下存在軟弱土層的建筑樁基； ? 3. 受水平荷載較大或對水平變位要求嚴格的工程應驗算水平位移； ? 4. 根據(jù)使用條件 ， 要求混凝土不得出現(xiàn)裂縫的樁基應進行抗裂驗算；對使用上需限制裂縫寬度的樁基應進行裂縫寬度驗算 。當中心距達到 nd時，位移為零。 ? 如果相對濕度很低，混凝土比較干燥，雖然 CO2能夠比較順利地通過孔隙向混凝土內部遷移，但混凝土因缺水而缺少氫氧化鈣，這是發(fā)生碳化反應的必要物質，故碳化很難進行。單樁豎向承載力是指單樁所具有的承受豎向荷載的能力，其最大的承載能力稱為單樁極限承載力，可由單樁豎向靜載荷試驗測定，也可用其它的方法（如規(guī)范經(jīng)驗參數(shù)法、靜力觸探法等）估算。 原型觀測的結果 樁土荷載分擔比隨總荷載變化0 . 0 00 . 1 00 . 2 00 . 3 00 . 4 00 . 5 00 . 6 00 . 7 00 . 8 0 0 . 8 0 1 . 2 0實測荷載/ 最終荷載荷載分擔比土分擔比樁分擔比 樁頂反力的分布 樁頂反力橫斷面分布0501001502002503003504000 2 4 6 8 10 12到建筑物南側距離 （ m ）樁頂反力（kN）一層三層四層五層七層竣工一個月竣工兩個半月竣工四個半月 復合樁基與純樁基的樁分擔比 兩幢建筑物樁荷載分擔 比隨總荷載變化對比0 . 0 00 . 2 00 . 4 00 . 6 00 . 8 01 . 0 01 . 2 00 . 0 0 0 . 4 0 0 . 8 0 荷載/ 最終荷載樁荷載分擔比8 號樓1 6 號樓 復合樁基與純樁基的承臺分擔比 兩幢建筑物土體荷載分擔比隨總荷載水平變化對比0 . 0 0 0 . 2 0 0 . 4 0 0 . 6 0 0 . 8 0 1 . 0 0 1 . 2 0荷載/ 最終荷載土體荷載分擔比8 號樓1 6 號樓 樁基結構的耐久性 ? 結構的耐久性 ? 在設計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，結構構件在規(guī)定的期限內保持其適用性和安全性的能力。就一般情況而言，在常規(guī)樁距（ 3~4d） 下，粘性土中的群樁，隨著樁數(shù)的增加，群樁效率明顯下降，且 η1， 同時沉降比迅速增大， ? 可以從 2增大到 10以上；砂土中的擠土樁群，有可能 η1； 而沉降比則除了端承樁 ? =1外，均為 ? 1； 同時承臺下土反力分擔上部荷載可使群樁承載力增加。 ? 1. 根據(jù)樁基的使用功能和受力特征進行樁基的豎向抗壓或抗拔承載力的計算和水平承載力的計算；對于某些條件下的群樁基礎還需要考慮由樁群 、 土和承臺相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應； ? 2. 對樁身強度和承臺的承載力進行驗算；對于樁側土不排水抗剪強度小于 10kPa且長徑比大于 50樁應進行樁身壓屈驗算；對于混凝土預制樁應按吊裝 、 運輸和錘擊作用進行樁身承載力驗算；對于鋼管樁應進行局部壓屈驗算； ? 3. 當樁端平面以下存在軟弱下臥層時 ， 應驗算軟弱下臥層的承載力； ? 4. 對位于斜坡 、 岸邊的樁基需要驗算整體穩(wěn)定性； ? 5. 在地震區(qū) ， 按 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 規(guī)定應進行抗震驗算的樁基 ， 應驗算抗震承載力 。因此，對樁端壓入土體過程進行靜力極限平衡分析得到的解可以看作樁端壓樁力的下限荷載。有利于沉樁震動對鄰近建筑物和精密設備的影響，避免對樁頭的沖擊損壞，降低用鋼量。 ? 2) 若持力面以下 洞 ， 溶孔密集帶 ， 強風化夾層等強度較低的軟弱夾層 ， 鉆孔深度視具體情況適當加深 。 ? 根據(jù)初勘的控制性鉆孔探查結果，在深度 60m處仍遇到垂高為 ，這一情況說明巖溶的發(fā)育深度與當?shù)厍秩牖鶞拭嬗嘘P。 嵌巖段的側阻力 ? 嵌巖段的側阻力 是構成嵌巖樁豎向承載力的重要因素； ? 嵌巖段的側阻力在 很小的相對位移 時就能被調動起來； ? 嵌巖段的側阻力與樁－嵌巖段巖石之間的 粗糙程度 有關。實測資料說明，當嵌巖深度為 3倍樁徑時，樁的嵌固力與端阻力可以得到很好的配合，嵌固力占總承載力的 75%以上，可以用最少的工程量獲得最佳的承載效果，因此稱為最佳嵌巖深度。 壓漿后的側摩阻效應表現(xiàn)為側摩阻力提高和樁側土的剪切剛度提高；從而使摩阻力充分發(fā)揮時的位移值移后，這就意味著樁的韌性增大。 ? 對復打以后的樁檢測了 2根，其中 70樁符合設計要求， 92樁不符合要求。注漿壓力取， 上部注漿壓力取 ， 流量控制在 15L/min左右。 ? 3. 172根樁的偏位超過允許偏差，最大偏位達 1700mm。 ? 但樁并不是萬能的，各種樁型都有其適用條件，使用不當，或者沒有掌握樁基設計的關鍵技術，也會產(chǎn)生工程事故。 ? 從下面的一些工程案例中，可以得到哪些教訓呢？ 一些樁基工程事故案例 ? 某 18層采用樁基礎的住宅樓，因群樁失穩(wěn)而爆破拆除的案例 ? 采用樁基的高層建筑傾斜超標事故案例 ? 某高層建筑群的預制樁大比例浮樁、斷樁，采取注漿加固的案例 ? 某綜合樓管樁基礎，因持力層頂面標高變化過大，造成沉樁困難或承載力不滿足設計要求的案例 ?采用樁基的高層建筑整體爆破拆除 ? 某棟新建的 18層住宅樓，在結構封頂以后由于建筑物樁基整體失穩(wěn)，導致該樓發(fā)生嚴重傾斜，其頂端傾斜的水平位移達2884mm。 ? 4. 底板的標高抬高 2m， 在傾斜的樁上接長，形成偏心的樁軸力。注漿時應對邊同時以相同的壓力，相同的提升速度對稱注漿。 ? 復打以后在樁身發(fā)現(xiàn)裂縫，對裂縫進行了處理。 樁端條件對試樁曲線的影響 壓漿對側摩阻力的影響 常規(guī)樁的曲線 壓漿樁的曲線 ? 1）在事故處理、補強中的應用； ? 單樁承載力不足時的補強； ? 此時只能在樁體外下管注漿。 ? 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。 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。因此，要想在巖面以下不太深的范圍內找到統(tǒng)一標高且溶蝕微弱的穩(wěn)定持力層是不可能的。 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 。在沉樁過程中還可以測定沉樁阻力，為設計和施工提供參數(shù)，預估和驗證單樁極限承載力，檢驗樁的工程質量?？梢詫⒏鶕?jù)極限平衡分析得到的解作為樁端的 壓樁抗力 。 關于荷載的規(guī)定 ? 進行承載力極限狀態(tài)驗算時，確定樁數(shù)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(wěn)定性應采用載荷效應標準組合；抗震設防區(qū)應采用地震作用效應和荷載效應的標準組合。 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(tài)設計 ? 單樁極限承載力除以安全系數(shù)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(shù)取 2 ? 對應的荷載采用標準值 ? 94規(guī)范采用的是分項系數(shù)描述的設計表達式，荷載用設計值 ? 1. 確定樁數(shù)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(wěn)定性時，應采用荷載效應的標準組合；抗震設防區(qū)應采用地震作用效應和荷載效應標準組合。 ? 設計使用年限 ? 在設計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，作為結構耐久性設計依據(jù)并具有一定保證率的目標使用年限。 ? 《 建筑地基基礎設計規(guī)范 》 規(guī)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。 ? 如果相對濕度較高，混凝土始終處于濕潤的飽水狀態(tài)，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。 ? 新版規(guī)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(shù)－改為安全系數(shù) 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(chǎn)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(shù)關系減小。 驗算的內容是對應于樁基達到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達到耐久性要求的某項限值 。 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 。例如在上海地區(qū)，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。 確定嵌巖標高的幾個原則 ? 1) 樁位勘探孔未發(fā)現(xiàn)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 。 勘察的重點 ? 巖溶地基的勘察 ， 主要解決巖溶地基的穩(wěn)定性評價 。 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(lián)系，用經(jīng)驗的計算系數(shù)表示。 ? 上述分歧的主要原因一是所依據(jù)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(tǒng)一。 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(xiàn)注漿的技術要求。 ? 樁基工程自 2022年 6月 27日開始至 2022年5月 17日最后一次檢測結束，歷時 350天，接近一整年。 ? 用靜力