第八講 樁基礎(chǔ)(3)

1、基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程東南大學(xué)主講教師主講教師 ： 童立元童立元 電電 話：話： 8379500583795005E-mail:E-mail:第 06 講1 基樁水平承載力基樁水平承載力3 樁基內(nèi)力和位移計(jì)算樁基內(nèi)力和位移計(jì)算主要內(nèi)容主要內(nèi)容4 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)長期作用長期作用反復(fù)作用反復(fù)作用瞬間作用瞬間作用水平承載力水平承載力荷載效應(yīng)分析荷載效應(yīng)分析基樁內(nèi)力及位移基樁內(nèi)力及位移垂直設(shè)置垂直設(shè)置傾斜設(shè)置傾斜設(shè)置樁身斷裂樁身斷裂樁側(cè)土開裂隆起樁側(cè)土開裂隆起基樁水平靜載荷試驗(yàn)，可同步測試基樁內(nèi)基樁水平靜載荷試驗(yàn)，可同步測試基樁內(nèi)力。力。理論計(jì)算方法，包括根據(jù)樁頂位移限制，理論計(jì)算方法，包括根據(jù)樁頂位

2、移限制，采用水平荷載基樁計(jì)算理論；樁身材料強(qiáng)采用水平荷載基樁計(jì)算理論；樁身材料強(qiáng)度和抗裂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理確定。度和抗裂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理確定。地區(qū)經(jīng)驗(yàn)方法地區(qū)經(jīng)驗(yàn)方法試樁、反力裝置、加載傳力系統(tǒng)、試樁、反力裝置、加載傳力系統(tǒng)、變形量測系統(tǒng)等。變形量測系統(tǒng)等。單向多循環(huán)加卸載單向多循環(huán)加卸載 每級荷載增量每級荷載增量2.5kN 20kN 加載加載4min，卸載，卸載2min，或，或 加載加載10min，卸載，卸載10min。分級連續(xù)加載分級連續(xù)加載 各級荷載維持各級荷載維持10min。試樁樁身斷裂試樁樁身斷裂樁側(cè)地表隆起樁側(cè)地表隆起樁頂位移樁頂位移 20 30mm或軟土或軟土 30mm達(dá)到極限荷載達(dá)到極限

3、荷載H0 t u0曲線或曲線或H0 u0曲線曲線H0u0/ H0（位移梯度）曲線（位移梯度）曲線H0g曲線曲線H0 t u0曲線第曲線第1突變點(diǎn)前一級荷載突變點(diǎn)前一級荷載H0 u0曲線第曲線第1直線段終點(diǎn)直線段終點(diǎn)H0u0/ H0曲線第曲線第1直線段終點(diǎn)直線段終點(diǎn)H0g曲線曲線第第1直線段終點(diǎn)直線段終點(diǎn)H0 t u0曲線包絡(luò)線凹向確定曲線包絡(luò)線凹向確定H0 u0曲線明顯陡降點(diǎn)曲線明顯陡降點(diǎn)H0u0/ H0曲線第曲線第2直線段終點(diǎn)直線段終點(diǎn)H0g曲線樁身斷裂鋼筋應(yīng)力流變的曲線樁身斷裂鋼筋應(yīng)力流變的前一級荷載前一級荷載臨界荷載臨界荷載Hcr作為單樁水平承載力作為單樁水平承載力 基基值值H0極限荷載

4、極限荷載Hu確定容許承載力應(yīng)除以安確定容許承載力應(yīng)除以安全系數(shù)全系數(shù)2地面處水平位移地面處水平位移10mm（6mm）為單）為單樁水平承載力設(shè)計(jì)值樁水平承載力設(shè)計(jì)值北京北京灌注樁灌注樁(D=400，6 12)，H0=40 60kN，約為軸向容許承載力的約為軸向容許承載力的1/10 1/20。廣東廣東灌注樁（灌注樁（ D=340 ） H0=10kN，約為軸，約為軸向容許承載力的向容許承載力的1/30灌注樁配筋灌注樁配筋率率 0.65%時時灌注樁配筋率灌注樁配筋率 0.65%時，以及時，以及預(yù)制樁、鋼樁等預(yù)制樁、鋼樁等01.25221mtnhgmmtnf wNRf A30haxEIR2114nEgd

5、A22002132EgdWdd群樁時，群樁時，水平承水平承載力設(shè)計(jì)值載力設(shè)計(jì)值hlhhRRiFGNniHHniMMn 樁作為一根全部或部分埋入土中樁作為一根全部或部分埋入土中的軸向受壓桿件的軸向受壓桿件 細(xì)長軸向受壓桿件或偏心受壓桿件，細(xì)長軸向受壓桿件或偏心受壓桿件，宜發(fā)生軸向撓曲而壓屈失穩(wěn)宜發(fā)生軸向撓曲而壓屈失穩(wěn) b樁的工作條件系數(shù)，樁的工作條件系數(shù)，0.95 c砼的安全系數(shù)，砼的安全系數(shù)，1.25 s鋼筋安全系數(shù)，鋼筋安全系數(shù)，1.25當(dāng)當(dāng) 3%hhgAAAAA換為 ， 1.0系數(shù)系數(shù) 與參數(shù)與參數(shù)lp/b (or lp/d or lp/r）負(fù)相關(guān)負(fù)相關(guān)rI A21110cipehhbNl

6、E Irrgg00.10.1430.3eed鋼筋半徑鋼筋半徑相對系數(shù)相對系數(shù)偏心增偏心增大系數(shù)大系數(shù)當(dāng)當(dāng) 3%，Ih=1.2Ih 其中，其中，C1、C2和和C3分別為鋼筋表面形狀系數(shù)、荷分別為鋼筋表面形狀系數(shù)、荷載作用系數(shù)和構(gòu)件形式系數(shù)。容許裂縫寬度，一般分布載作用系數(shù)和構(gòu)件形式系數(shù)。容許裂縫寬度，一般分布0.2mm 0.25mm，根據(jù)受彎構(gòu)件荷載組合確定。根據(jù)受彎構(gòu)件荷載組合確定。 將樁作為彈性地基上的梁，按文克爾假將樁作為彈性地基上的梁，按文克爾假定進(jìn)行求解，簡稱彈性地基梁法。定進(jìn)行求解，簡稱彈性地基梁法。 文克爾假定，梁身任意點(diǎn)土抗力與該點(diǎn)文克爾假定，梁身任意點(diǎn)土抗力與該點(diǎn)位移成正比，從

7、土力學(xué)觀點(diǎn)不夠嚴(yán)密，但概位移成正比，從土力學(xué)觀點(diǎn)不夠嚴(yán)密，但概念明確、方法簡單。念明確、方法簡單。 求解的方法一般有，半解析解求解的方法一般有，半解析解(冪級數(shù)解、冪級數(shù)解、積分方程解、微分算字解等積分方程解、微分算字解等)、有限差分法和、有限差分法和有限單元法等。有限單元法等。nzxzzCxkz x 地基系數(shù)地基系數(shù)C定義定義為，彈性限度內(nèi)，單位面積土單為，彈性限度內(nèi)，單位面積土單位變形所產(chǎn)生力，位變形所產(chǎn)生力，kN/m3。 地基系數(shù)地基系數(shù)C，主要與土的分類、土體性質(zhì)有關(guān)。，主要與土的分類、土體性質(zhì)有關(guān)。 同時，地基系數(shù)同時，地基系數(shù)C與樁身剛度、樁的入土與樁身剛度、樁的入土深度、深度、樁

8、的截面性狀、樁距和荷載水平等相關(guān)。樁的截面性狀、樁距和荷載水平等相關(guān)。zxz“m”法法“K”法法“c”法法“常數(shù)常數(shù)”法法CmzCK0CK0.5Ccz 實(shí)測結(jié)果表明，上部土層對樁的位移和內(nèi)力起主要實(shí)測結(jié)果表明，上部土層對樁的位移和內(nèi)力起主要影響。因此，影響。因此， 超固結(jié)土和地面為硬殼層時，可考慮超固結(jié)土和地面為硬殼層時，可考慮“常數(shù)法常數(shù)法”； 其他土層一般采用其他土層一般采用“m”法和法和“C”法，樁徑較大容許法，樁徑較大容許位移較小時，宜選用位移較小時，宜選用“C”法；法； “K”法誤差較大，較少采用。法誤差較大，較少采用。2.5l2.5lllll4.0l “m”法地基系數(shù)的比例系數(shù)法地

9、基系數(shù)的比例系數(shù)m值，可根據(jù)試驗(yàn)實(shí)值，可根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測決定，或按下表選用。測決定，或按下表選用。 “m”法中，地基系數(shù)的比例系數(shù)法中，地基系數(shù)的比例系數(shù)m值，應(yīng)隨荷載值，應(yīng)隨荷載和位移增加，而有所降低。和位移增加，而有所降低。 一般結(jié)構(gòu)在地面處最大位移不超過一般結(jié)構(gòu)在地面處最大位移不超過10mm，對位，對位移敏感結(jié)構(gòu)不超過移敏感結(jié)構(gòu)不超過6mm，可按表中取，可按表中取m值。值。 當(dāng)位移相對較大時，應(yīng)適當(dāng)降低表列當(dāng)位移相對較大時，應(yīng)適當(dāng)降低表列m值。值。212.5/2.5/mdhhhh 12221 12312332123222m hmhhhmhhhhmhhh 主要影主要影響層響層hm范圍范圍內(nèi)為多

10、層土內(nèi)為多層土?xí)r，需換算時，需換算當(dāng)量當(dāng)量m值。值。 樁在水平荷載作用下，樁身受力作用平面寬度范圍樁在水平荷載作用下，樁身受力作用平面寬度范圍內(nèi)樁側(cè)土受力外，樁身外一定范圍土亦受到一定影響，內(nèi)樁側(cè)土受力外，樁身外一定范圍土亦受到一定影響，不同截面形狀的樁，受到影響的范圍不同。不同截面形狀的樁，受到影響的范圍不同。 計(jì)算時簡化為平面受力，即將樁的設(shè)計(jì)寬度（直計(jì)算時簡化為平面受力，即將樁的設(shè)計(jì)寬度（直徑），換算成相當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下矩形截面樁的寬度徑），換算成相當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下矩形截面樁的寬度b0。00(d)fbK K Kb或110.6Lh1.0K 110.6Lh1110.6LbKbh131hdh樁樁間

11、間凈凈距距樁樁間間凈凈距距計(jì)算計(jì)算深度深度4040mbd xzxdzEI50mbEIz0Mmax0044bmzxbdzxdEIzx0044bmzxbdzxdEIzx0044bmzxbdzxdEIzxdxdxzz22dzxdEIMzz33zzd xQEIdz4540d xEIzxdz 樁身各截面彎矩主要是檢驗(yàn)樁的截面強(qiáng)度和配筋樁身各截面彎矩主要是檢驗(yàn)樁的截面強(qiáng)度和配筋計(jì)算，彎矩最大截面位置計(jì)算，彎矩最大截面位置ZMmax和最大彎矩和最大彎矩Mmax確定確定可以采用：可以采用：1. 計(jì)算繪制計(jì)算繪制Mz z圖，圖解求得。圖，圖解求得。2. 數(shù)值解法，即求解剪力數(shù)值解法，即求解剪力Q=0處的截面位置

12、和彎矩處的截面位置和彎矩 調(diào)查研究，場地勘察，收集資料；調(diào)查研究，場地勘察，收集資料； 勘察報(bào)告、荷載性質(zhì)、使用要求、上部結(jié)構(gòu)等確定勘察報(bào)告、荷載性質(zhì)、使用要求、上部結(jié)構(gòu)等確定樁基持力層樁基持力層； 選擇樁材，確定樁的類型、外形尺寸和構(gòu)造；選擇樁材，確定樁的類型、外形尺寸和構(gòu)造； 確定單樁承載力設(shè)計(jì)值；確定單樁承載力設(shè)計(jì)值； 上部結(jié)構(gòu)荷載，初步擬定樁的數(shù)量和平面布置；上部結(jié)構(gòu)荷載，初步擬定樁的數(shù)量和平面布置； 樁平面布置，初步擬訂承臺的輪廓尺寸及承臺底標(biāo)高；樁平面布置，初步擬訂承臺的輪廓尺寸及承臺底標(biāo)高； 驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載；驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載； 驗(yàn)算承臺尺寸及結(jié)構(gòu)

13、強(qiáng)度；驗(yàn)算承臺尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 必要時，驗(yàn)算樁基的整體承載力和沉降量，當(dāng)樁端下有軟弱下臥必要時，驗(yàn)算樁基的整體承載力和沉降量，當(dāng)樁端下有軟弱下臥層時，驗(yàn)算軟弱下臥層的地基承載力；層時，驗(yàn)算軟弱下臥層的地基承載力； 單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。 樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求選型恰當(dāng)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用，對樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求選型恰當(dāng)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用，對樁和樁和承臺承臺有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性；對有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性；對地基地基（主要是樁端持力層）（主要是樁端持力層）有足夠的承載力和不產(chǎn)生過量的變形。有足夠的承載力和不產(chǎn)生過量的變形。 樁基設(shè)計(jì)時

14、，首先應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷載情況、地層樁基設(shè)計(jì)時，首先應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷載情況、地層條件、施工能力及環(huán)境限制（噪音、振動）等因素，選擇預(yù)制樁或條件、施工能力及環(huán)境限制（噪音、振動）等因素，選擇預(yù)制樁或灌注樁的類別。灌注樁的類別。 在居民生活、工作區(qū)周圍，應(yīng)避免使用錘擊、振動在居民生活、工作區(qū)周圍，應(yīng)避免使用錘擊、振動法沉樁的樁型；當(dāng)工作區(qū)周圍環(huán)境存在市政管線或危舊法沉樁的樁型；當(dāng)工作區(qū)周圍環(huán)境存在市政管線或危舊房屋，對擠土效應(yīng)較敏感時，避免使用。房屋，對擠土效應(yīng)較敏感時，避免使用。 荷載是選擇樁型時考慮的重要條件之一。荷載是選擇樁型時考慮的重要條件之一。 預(yù)制小方樁、沉管灌注樁受

15、樁身穿越硬土層能力和預(yù)制小方樁、沉管灌注樁受樁身穿越硬土層能力和機(jī)具施工能力的限制，不能提供很大的單樁承載力，因機(jī)具施工能力的限制，不能提供很大的單樁承載力，因此僅適用于多層、小高層建筑；此僅適用于多層、小高層建筑； 對于大直徑鉆孔（擴(kuò)底）灌注樁、鋼管樁、嵌巖樁對于大直徑鉆孔（擴(kuò)底）灌注樁、鋼管樁、嵌巖樁等幾種樁型，可以提供很大的豎向、側(cè)向單樁承載力，等幾種樁型，可以提供很大的豎向、側(cè)向單樁承載力，可滿足超高層建筑和橋梁、碼頭的要求。可滿足超高層建筑和橋梁、碼頭的要求。 樁型的選擇要求所選定樁型在該地質(zhì)條件下是可以施工的，施樁型的選擇要求所選定樁型在該地質(zhì)條件下是可以施工的，施工質(zhì)量是有保證的

16、，最大限度地發(fā)揮地基和樁身承載能力。工質(zhì)量是有保證的，最大限度地發(fā)揮地基和樁身承載能力。 對于基巖或密實(shí)卵礫石層埋藏不深的情況，通常首先考慮樁的對于基巖或密實(shí)卵礫石層埋藏不深的情況，通常首先考慮樁的端承作用，采用擴(kuò)底樁，如地下水位較深或覆蓋層滲透系數(shù)很低，端承作用，采用擴(kuò)底樁，如地下水位較深或覆蓋層滲透系數(shù)很低，可采用大直徑挖孔擴(kuò)底樁?？刹捎么笾睆酵诳讛U(kuò)底樁。 當(dāng)基巖埋藏很深時，則只能考慮摩擦樁或端承摩擦樁；但如果當(dāng)基巖埋藏很深時，則只能考慮摩擦樁或端承摩擦樁；但如果上部建筑物要求不能產(chǎn)生過大的沉降，應(yīng)使樁端支承于具有足夠厚上部建筑物要求不能產(chǎn)生過大的沉降，應(yīng)使樁端支承于具有足夠厚度的性能良好

17、的持力層（中密以上的厚砂層或殘積土層）。度的性能良好的持力層（中密以上的厚砂層或殘積土層）。 不同的樁型有不同的工藝特點(diǎn)，成樁質(zhì)量的穩(wěn)定性也差異較大，不同的樁型有不同的工藝特點(diǎn)，成樁質(zhì)量的穩(wěn)定性也差異較大，一般預(yù)制樁的質(zhì)量穩(wěn)定性要好于灌注樁。一般預(yù)制樁的質(zhì)量穩(wěn)定性要好于灌注樁。1、同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同的樁、同一結(jié)構(gòu)單元宜避免采用不同的樁 同一基礎(chǔ)相鄰樁的樁底標(biāo)高差，非嵌巖端承型樁，不宜超過相鄰?fù)换A(chǔ)相鄰樁的樁底標(biāo)高差，非嵌巖端承型樁，不宜超過相鄰樁中心距；摩擦型樁，在相同土層中不宜超過樁長樁中心距；摩擦型樁，在相同土層中不宜超過樁長1/10。 一般情況下，同一建筑物應(yīng)該盡量采用相同樁徑

18、的樁基，但當(dāng)建一般情況下，同一建筑物應(yīng)該盡量采用相同樁徑的樁基，但當(dāng)建筑物基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)的荷載分布很不均勻時，可根據(jù)荷載和地基的地筑物基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)的荷載分布很不均勻時，可根據(jù)荷載和地基的地質(zhì)條件采用不同直徑的基樁。質(zhì)條件采用不同直徑的基樁。 2、選擇較硬土層作為樁端持力層、選擇較硬土層作為樁端持力層 盡可能選定硬土層作為樁端持力層和下臥層，初步確定樁長。強(qiáng)盡可能選定硬土層作為樁端持力層和下臥層，初步確定樁長。強(qiáng)度較高、壓縮性較低的粘性土、粉土、中密或密實(shí)砂土、礫石土以及度較高、壓縮性較低的粘性土、粉土、中密或密實(shí)砂土、礫石土以及中風(fēng)化或微風(fēng)化的巖層，是常用的樁端持力層。如果飽和軟粘土地基中風(fēng)

19、化或微風(fēng)化的巖層，是常用的樁端持力層。如果飽和軟粘土地基深厚，硬土層埋深過深，可采用超長摩擦樁方案。深厚，硬土層埋深過深，可采用超長摩擦樁方案。3、樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度、樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度 粘土、粉土不宜小于粘土、粉土不宜小于2d ；砂土不宜小于；砂土不宜小于 1.5d；碎石類土不宜；碎石類土不宜小于小于 1d 。 存在軟弱下臥層時，樁基以下硬持力層厚度不宜小于存在軟弱下臥層時，樁基以下硬持力層厚度不宜小于 4d 。 嵌巖灌注樁的周邊嵌入微風(fēng)化或中等風(fēng)化巖體的最小深度不宜嵌巖灌注樁的周邊嵌入微風(fēng)化或中等風(fēng)化巖體的最小深度不宜小于小于0. 5m，以確保樁端與巖體接觸。，以確保樁端與

20、巖體接觸。 4、考慮經(jīng)濟(jì)條件、考慮經(jīng)濟(jì)條件 當(dāng)所選定樁型為端承樁，而堅(jiān)硬持力層又埋藏不太深時，盡可當(dāng)所選定樁型為端承樁，而堅(jiān)硬持力層又埋藏不太深時，盡可能考慮采用大直徑（擴(kuò)底）單樁；能考慮采用大直徑（擴(kuò)底）單樁； 對于摩擦樁，則宜采用細(xì)長樁，以取得樁側(cè)較大的比表面積，對于摩擦樁，則宜采用細(xì)長樁，以取得樁側(cè)較大的比表面積，但要滿足抗壓能力的要求。但要滿足抗壓能力的要求。 豎向軸心荷載和豎向偏心荷載作用下的樁數(shù)，可按下式估算：豎向軸心荷載和豎向偏心荷載作用下的樁數(shù)，可按下式估算： 式中：式中：F作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計(jì)值；作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計(jì)值； G樁基承臺和承臺上土自重設(shè)計(jì)值，自

21、重荷載分項(xiàng)系數(shù)當(dāng)樁基承臺和承臺上土自重設(shè)計(jì)值，自重荷載分項(xiàng)系數(shù)當(dāng) 其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取 1.2 ，有利時取，有利時取 1.0 ；并應(yīng)對地下；并應(yīng)對地下 水位以下部分扣除水的浮力水位以下部分扣除水的浮力 ; 考慮偏心荷載時各樁受力不均而增加樁數(shù)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，考慮偏心荷載時各樁受力不均而增加樁數(shù)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， 可取可取RGFn2 . 10 . 1 樁的間距過大，承臺體積增加，造價提高；間距過小，樁的承載樁的間距過大，承臺體積增加，造價提高；間距過小，樁的承載能力不能充分發(fā)揮，且給施工造成困難。樁的最小中心距應(yīng)符合下表能力不能充分發(fā)揮，且給施工造成困難。樁的最小中心距應(yīng)符合下表 的規(guī)

22、定。對于大面積樁群，尤其是擠土樁，樁的最小中心距宜按表列的規(guī)定。對于大面積樁群，尤其是擠土樁，樁的最小中心距宜按表列值適當(dāng)加大。值適當(dāng)加大。 排列基樁時，宜使樁群形心與長期荷載重心重合，并使樁排列基樁時，宜使樁群形心與長期荷載重心重合，并使樁基受水平力和力矩較大方向有較大的抵抗矩?；芩搅土剌^大方向有較大的抵抗矩。 樁在平面內(nèi)可布置成方形、矩形、三角形和梅花形等。樁在平面內(nèi)可布置成方形、矩形、三角形和梅花形等。式中：式中： 0建筑樁基重要系數(shù)，安全等級為一、二、三級建筑建筑樁基重要系數(shù)，安全等級為一、二、三級建筑 物分別取物分別取1.1，1.0，0.9 N樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值；樁頂軸向壓力

23、設(shè)計(jì)值； 縱向彎曲系數(shù)，對低樁承臺，取縱向彎曲系數(shù)，對低樁承臺，取 =1.0 fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，施工工藝系數(shù)，干作業(yè)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，施工工藝系數(shù)，干作業(yè) 非擠土灌注樁乘以非擠土灌注樁乘以 0.9，泥漿護(hù)壁和套管護(hù)壁非擠土，泥漿護(hù)壁和套管護(hù)壁非擠土 灌注樁、部分?jǐn)D土灌注樁應(yīng)乘以灌注樁、部分?jǐn)D土灌注樁應(yīng)乘以 0.8； A0樁身截面面積。樁身截面面積。 樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算需考慮整個施工階段和使用階段期間的各種最樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算需考慮整個施工階段和使用階段期間的各種最不利受力狀態(tài)。預(yù)制混凝土樁，吊運(yùn)和沉樁過程中所產(chǎn)生的內(nèi)力控制不利受力狀態(tài)。預(yù)制混凝土樁，吊運(yùn)和沉樁過程中所產(chǎn)生的內(nèi)力

24、控制設(shè)計(jì)；灌注樁的樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由使用荷載確定。設(shè)計(jì)；灌注樁的樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由使用荷載確定。低承臺下單樁低承臺下單樁pcAfN0k樁在吊運(yùn)過程中可能受到的沖撞和振動影響，樁在吊運(yùn)過程中可能受到的沖撞和振動影響， 而采取的動力系數(shù)而采取的動力系數(shù)k=1.5q樁單位長度的自重。樁單位長度的自重。 預(yù)制樁施工過程中最不利受力狀況出現(xiàn)在吊運(yùn)和錘擊沉樁時。預(yù)制樁施工過程中最不利受力狀況出現(xiàn)在吊運(yùn)和錘擊沉樁時。吊運(yùn)過程中受力狀態(tài)與梁相同，一般按兩支點(diǎn)（樁長吊運(yùn)過程中受力狀態(tài)與梁相同，一般按兩支點(diǎn)（樁長 L 18m 時）起吊和運(yùn)輸。樁架下豎起時，按一點(diǎn)時）起吊和運(yùn)輸。樁架下豎起時，按一點(diǎn)吊立。吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)使樁身

25、在自重下產(chǎn)生的正負(fù)彎矩相等。吊立。吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)使樁身在自重下產(chǎn)生的正負(fù)彎矩相等。 預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于 C30 ，采用靜壓法沉樁時，采用靜壓法沉樁時，可適當(dāng)降低（但不宜低于可適當(dāng)降低（但不宜低于 C20 ) ；預(yù)應(yīng)力混凝土樁的混凝土強(qiáng)度等；預(yù)應(yīng)力混凝土樁的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于級不宜低于 C40 。 混凝土預(yù)制樁的截面邊長不應(yīng)小于混凝土預(yù)制樁的截面邊長不應(yīng)小于 200mm ；預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)；預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁的截面邊長不宜小于制樁的截面邊長不宜小于 350mm ；預(yù)應(yīng)力混凝土離心管樁的外徑；預(yù)應(yīng)力混凝土離心管樁的外徑不宜小于不宜小于 300mm。 預(yù)制樁

26、的樁身應(yīng)配置一定數(shù)量的縱向鋼筋（主筋）和箍筋。預(yù)預(yù)制樁的樁身應(yīng)配置一定數(shù)量的縱向鋼筋（主筋）和箍筋。預(yù)制樁的最小配筋率一般不宜小于制樁的最小配筋率一般不宜小于0.80。如采用靜壓法沉樁時，其。如采用靜壓法沉樁時，其最小配筋率不宜小于最小配筋率不宜小于 0.4。 截面邊長截面邊長350550mm時，時，采用采用8 1225縱向鋼筋?？v向鋼筋。 截面邊長在截面邊長在300mm以下以下者，可用者，可用4根。根。 箍筋箍筋 68，間距不大于，間距不大于200mm ，在樁頂和樁尖處應(yīng)，在樁頂和樁尖處應(yīng)適當(dāng)加密。適當(dāng)加密。 打入法沉樁時，直接受到打入法沉樁時，直接受到錘擊的樁頂應(yīng)放置三層鋼筋網(wǎng)。錘擊的樁頂

27、應(yīng)放置三層鋼筋網(wǎng)。樁尖在沉入土層以及使用期中樁尖在沉入土層以及使用期中要克服土阻力，應(yīng)把所有主筋要克服土阻力，應(yīng)把所有主筋焊在一根圓鋼上，或在樁尖處焊在一根圓鋼上，或在樁尖處用鋼板加強(qiáng)。用鋼板加強(qiáng)。 主筋的混凝土保護(hù)層應(yīng)不主筋的混凝土保護(hù)層應(yīng)不小于小于 30mm 。 對軸心受壓樁，若樁身混凝土強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)要求，受力樁頭部分對軸心受壓樁，若樁身混凝土強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)要求，受力樁頭部分設(shè)構(gòu)造配筋如下：設(shè)構(gòu)造配筋如下： 一級建筑樁基，應(yīng)配置樁頂與承臺的連接鋼筋籠，其主筋配筋率不一級建筑樁基，應(yīng)配置樁頂與承臺的連接鋼筋籠，其主筋配筋率不小于小于0.2% ，并錨入承臺，并錨入承臺30倍主筋直徑，伸入樁身

28、長度不小于倍主筋直徑，伸入樁身長度不小于 10 倍樁身倍樁身直徑，且不小于承臺下軟弱土層層底深度；直徑，且不小于承臺下軟弱土層層底深度； 對于三級建筑樁基，可進(jìn)一步減少配筋。對于三級建筑樁基，可進(jìn)一步減少配筋。 對受水平荷載較大的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁要根據(jù)計(jì)算確定配筋對受水平荷載較大的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁要根據(jù)計(jì)算確定配筋量，端承樁、抗拔樁沿樁身通長配筋；量，端承樁、抗拔樁沿樁身通長配筋； 受水平荷載的摩擦型樁（包括受地震作用的樁基），配筋長度宜采受水平荷載的摩擦型樁（包括受地震作用的樁基），配筋長度宜采用用4.0/ (樁的變形系數(shù)）；樁的變形系數(shù)）； 對于單樁豎向承載力較高的摩擦端承樁，

29、宜沿深度分段變截面配通對于單樁豎向承載力較高的摩擦端承樁，宜沿深度分段變截面配通長或局部長度鋼筋；長或局部長度鋼筋； 對承受負(fù)摩阻力和位于坡地岸邊的基樁，應(yīng)通長配筋。箍筋采用對承受負(fù)摩阻力和位于坡地岸邊的基樁，應(yīng)通長配筋。箍筋采用 宜采用螺旋式箍筋；宜采用螺旋式箍筋； 受水平荷載較大的樁基和抗震樁基，樁頂受水平荷載較大的樁基和抗震樁基，樁頂35d范圍內(nèi)，箍筋應(yīng)適范圍內(nèi)，箍筋應(yīng)適當(dāng)加密；當(dāng)加密； 當(dāng)鋼筋籠長度超過當(dāng)鋼筋籠長度超過 4m 時，為加強(qiáng)其剛度，應(yīng)每隔時，為加強(qiáng)其剛度，應(yīng)每隔 2m 左右設(shè)一道左右設(shè)一道 焊接加勁箍筋。焊接加勁箍筋。 混凝土強(qiáng)度等級一般不得低于混凝土強(qiáng)度等級一般不得低于C

30、20，為保證樁頭具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為保證樁頭具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度，施工時應(yīng)超灌施工時應(yīng)超灌 50 cm 以上，以除掉混凝土澆注面處浮漿層。以上，以除掉混凝土澆注面處浮漿層。 主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 35mm ，水下灌注混凝土樁的，水下灌注混凝土樁的保護(hù)層厚度不得小于保護(hù)層厚度不得小于 50mm 。 mm300200861812承承臺臺尺尺寸寸 樁中心距一般不小于樁中心距一般不小于 3 倍樁徑或邊長。擴(kuò)底灌注樁倍樁徑或邊長。擴(kuò)底灌注樁不小于不小于 1.5 倍擴(kuò)底直徑。承臺最小寬度不應(yīng)小于倍擴(kuò)底直徑。承臺最小寬度不應(yīng)小于 2 倍樁倍樁的直徑或邊長的直徑或邊長 500mm

31、。承臺邊緣至邊樁的中心距不。承臺邊緣至邊樁的中心距不小于樁的直徑或邊長，邊緣挑出部分小于樁的直徑或邊長，邊緣挑出部分150mm。承臺厚。承臺厚度應(yīng)度應(yīng)300mm。鋼鋼筋筋 受力筋應(yīng)通長配置。矩形承臺宜按雙向均勻布置。受力筋應(yīng)通長配置。矩形承臺宜按雙向均勻布置。不宜少于不宜少于10200；承臺梁的受力筋不宜小于；承臺梁的受力筋不宜小于12mm ，架立筋不應(yīng)小于架立筋不應(yīng)小于10mm ，箍筋不應(yīng)小于，箍筋不應(yīng)小于6mm ，鋼筋保，鋼筋保護(hù)層厚度不小于護(hù)層厚度不小于70mm，當(dāng)有混凝土墊層時，當(dāng)有混凝土墊層時40mm。樁頂樁頂伸入伸入 承臺承臺要求要求樁頂應(yīng)嵌入承臺一定長度，對大直徑樁宜樁頂應(yīng)嵌入承

32、臺一定長度，對大直徑樁宜100mm，對，對中等直徑樁宜中等直徑樁宜 50mm。混凝土樁的樁頂主筋應(yīng)伸入承。混凝土樁的樁頂主筋應(yīng)伸入承臺內(nèi)，其錨固長度宜臺內(nèi)，其錨固長度宜30倍鋼筋直徑，對于抗拔樁基應(yīng)倍鋼筋直徑，對于抗拔樁基應(yīng)40倍鋼筋直徑。倍鋼筋直徑。橫橫向向系系梁梁混混凝凝土土 兩樁樁基的承臺，宜在其短向設(shè)置連系梁。連系兩樁樁基的承臺，宜在其短向設(shè)置連系梁。連系梁頂面宜與承臺頂位于同一標(biāo)高，梁寬應(yīng)梁頂面宜與承臺頂位于同一標(biāo)高，梁寬應(yīng) 200mm ，梁高可取承臺中心距的梁高可取承臺中心距的1/101/15，并配置不小于，并配置不小于 412的鋼筋。的鋼筋。強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級C20 模型試驗(yàn)研究表

33、明，模型試驗(yàn)研究表明，柱下獨(dú)立樁基承臺（四樁柱下獨(dú)立樁基承臺（四樁及三樁承臺）在配筋不足及三樁承臺）在配筋不足的情況下將產(chǎn)生彎曲破壞，的情況下將產(chǎn)生彎曲破壞，其破壞特征呈梁式破壞。其破壞特征呈梁式破壞。 破壞時屈服線如圖破壞時屈服線如圖 所所示，最大彎矩產(chǎn)生于屈服示，最大彎矩產(chǎn)生于屈服線處。線處。柱下多樁矩形承臺：柱下多樁矩形承臺： 彎矩的計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊和承臺高度變化處（杯口外側(cè)或彎矩的計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊和承臺高度變化處（杯口外側(cè)或臺階邊緣），并按下式計(jì)算：臺階邊緣），并按下式計(jì)算：Ni扣除承臺和承扣除承臺和承臺上土自重設(shè)計(jì)值后臺上土自重設(shè)計(jì)值后 i 樁豎向凈反力設(shè)計(jì)樁豎向凈反力設(shè)計(jì)值；值

34、； 當(dāng)不考慮承臺效當(dāng)不考慮承臺效應(yīng)時，則為應(yīng)時，則為 i 樁豎向樁豎向總反力設(shè)計(jì)值。總反力設(shè)計(jì)值。 受彎計(jì)算 柱下或墻下條形承臺梁柱下或墻下條形承臺梁正截面彎矩設(shè)計(jì)值一般可按正截面彎矩設(shè)計(jì)值一般可按彈性地基梁進(jìn)行分析，地基彈性地基梁進(jìn)行分析，地基的計(jì)算模型應(yīng)根據(jù)地基土層的計(jì)算模型應(yīng)根據(jù)地基土層的特性選取。的特性選取。柱下三樁三角形承臺，計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊，并按下式計(jì)算：柱下三樁三角形承臺，計(jì)算截面應(yīng)取在柱邊，并按下式計(jì)算： 當(dāng)計(jì)算彎矩截面不與當(dāng)計(jì)算彎矩截面不與主筋方向正交時，須對主主筋方向正交時，須對主筋方向角進(jìn)行換算。筋方向角進(jìn)行換算。 承臺厚度可按沖切及剪切條件確定，一般可先按沖切承臺厚度

35、可按沖切及剪切條件確定，一般可先按沖切計(jì)算，再按剪切復(fù)核；其強(qiáng)度計(jì)算包括受沖切、受剪切、計(jì)算，再按剪切復(fù)核；其強(qiáng)度計(jì)算包括受沖切、受剪切、局部承壓及受彎計(jì)算。當(dāng)樁基承臺的有效高度不足時，承局部承壓及受彎計(jì)算。當(dāng)樁基承臺的有效高度不足時，承臺將產(chǎn)生沖切破壞。承臺沖切破壞的方式，一是沿柱（墻）臺將產(chǎn)生沖切破壞。承臺沖切破壞的方式，一是沿柱（墻）邊的沖切，一是單一基樁對承臺的沖切。柱邊沖切破壞錐邊的沖切，一是單一基樁對承臺的沖切。柱邊沖切破壞錐體斜面與承臺底面的夾角大于或等于體斜面與承臺底面的夾角大于或等于 45，該斜面的上周，該斜面的上周邊位于柱與承臺交接處或承臺變階處，下周邊位于相應(yīng)的邊位于柱與承臺交接處或承臺變階處，下周邊位于相應(yīng)的樁頂內(nèi)邊緣處。樁頂內(nèi)邊緣處。 承臺的受沖切承載力與該沖切錐角有關(guān)，可采用沖跨承臺的受沖切承載力與該沖切錐角有關(guān)，可采用沖跨比比 來表達(dá)。來表達(dá)。 柱（墻）下樁基承臺受沖切承載力計(jì)算：柱（墻）下樁基承臺受沖切承載力計(jì)算：式中式中 作用于沖切破壞錐體上沖切力設(shè)計(jì)值；作用于沖切破壞錐體上沖切力設(shè)計(jì)值； 承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 沖切破壞