基礎工程-樁基礎設計

樁基礎（2）PileFoundation(2)基礎工程-樁基礎設計樁基設計內容1.地質勘察，掌握地質資料2.選擇樁的類型和幾何尺寸3.確定單樁豎向（和水平向）承載力設計值4.確定樁的數(shù)量、間距和布樁方式5.驗算樁基的承載力和沉降6.樁身結構設計7.承臺設計8.繪制樁基施工圖（一）（二）（三）（四）（五）（六）基礎工程-樁基礎設計豎向荷載下單樁的工作性能樁的荷載傳遞基礎工程-樁基礎設計單樁豎向承載力

(Axialloadcapacity)單樁豎向承載力:單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應的最大荷載。影響因素地基土對樁的支承能力樁身的材料強度（端承樁、超長樁、樁身質量有缺陷等）基礎工程-樁基礎設計《建筑樁基規(guī)范》單樁豎向極限承載力標準值基礎工程-樁基礎設計單樁豎向承載力的確定按單樁豎向抗壓靜載試驗確定按靜力觸探法確定按標準貫入法確定按經驗公式方法確定按土的抗剪強度指標確定按材料強度確定基礎工程-樁基礎設計按單樁豎向抗壓靜載試驗確定

Axialloadtests單樁豎向抗壓靜載試驗測得荷載～沉降曲線加荷穩(wěn)壓提供反力沉降觀測基礎工程-樁基礎設計加載方式：慢速維持荷載法逐級加載每級荷載為承載力設計值的1/5~1/8每級樁頂沉降量小于0.1mm/h時可加下級荷載終止加載條件某級荷載下，樁頂沉降量為前一級荷載下的5倍；某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載下的2倍，且24hr內不穩(wěn)定；已達到錨樁最大抗拔力，或壓重平臺的最大質量?；A工程-樁基礎設計結果分析陡降型根據(jù)沉降隨荷載變化特征確定發(fā)生明顯陡降的起始點切線交會法緩變型根據(jù)沉降量確定：

s＝40～60mm大直徑樁：s＝0.03～0.06d細長樁：s＝60～80mm基礎工程-樁基礎設計統(tǒng)計確定單樁豎向極限承載力標準值基礎工程-樁基礎設計按靜力觸探法確定

(CPT-Conepenetrationtest)靜力觸探：將圓錐形金屬探頭以靜力方式按一定速率均勻壓入土中；通過探頭傳感器測出探頭阻力。單用(橋)探頭：測量比貫入阻力ps，精度較低。雙用(橋)探頭：將錐頭與摩擦筒分開，可以同時測量錐頭阻力qc和側壁摩阻力fs兩個參數(shù)的探頭，分辨率較高。多用(孔壓)探頭：將雙用探頭再安裝一種可測觸探時所產生的超孔隙水壓力裝置（透水濾器和孔隙水壓力傳感器），分辨率最高，在地下水位較淺地區(qū)應優(yōu)先采用?；A工程-樁基礎設計與打入樁情況接近《樁基》混凝土預制樁，雙橋探頭qc——樁端平面上、下探頭阻力，kPa，取樁端平面上4d范圍內探頭阻力加權平均值，再與樁端平面以下1d范圍內的探頭阻力進行平均；α——樁端阻力修正系數(shù)，對粘性土、粉土取2/3，飽和砂土取1/2；fsi——第i層土的探頭平均側阻力，kPa；βi——第i層土樁側阻力綜合修正系數(shù)基礎工程-樁基礎設計按標準貫入法確定標準貫入試驗

SPT-Standardpenetrationtest現(xiàn)場用63.5kg的穿心錘，以76cm的落距自由落下，將標準貫入器先打入土中15cm，再打入30cm，后30cm的錘擊數(shù)為試驗結果N。（原位試驗）1——穿心錘：2——錘墊；3——觸探桿；4——貫入器；

5——出水孔；6——取土器；7——貫入器靴基礎工程-樁基礎設計按標準貫入法確定北京市勘查設計院經驗公式pb——樁尖以上和以下4D范圍內N平均值換算的樁極限端承力（kPa),見下表；pfc、pfs——樁身范圍內粘性土、砂土N值換算的極限樁側阻力（kPa),見下表；lc、ls——粘性土、砂土層的樁段長度（m)；U——樁截面周長（m)Ap——樁的截面積（m2)C1——經驗參數(shù)（KN),見表15-17C2——孔底虛土折減系數(shù)（KN/m),取18.1X——孔底虛土厚度，預制樁取x=0;當虛土厚度大于0.5m時，取x=0.5，而端承力取0.基礎工程-樁基礎設計基礎工程-樁基礎設計按經驗公式方法確定

Empiricalmethod一般預制樁及中小直徑(d<800mm)灌注樁標準值：特征值：基礎工程-樁基礎設計按經驗公式方法確定大直徑樁(d≥800mm)考慮尺寸效應嵌巖樁基礎工程-樁基礎設計按土的抗剪強度指標確定粘性土中樁：基礎工程-樁基礎設計按材料強度確定樁視為軸心受壓桿件，根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》鋼筋混凝土樁：R——單樁豎向承載力設計值（KN);——混凝土構件穩(wěn)定系數(shù)。對低承臺樁基，考慮土的側向約束可取1.0；但穿過很厚軟土層和可液化土層的端承樁或高承臺樁基，其值應小于1.0fc——混凝土的軸心抗壓強度設計值（kPa)fy’——縱向鋼筋的抗壓抗壓強度設計值（kPa)Ap——樁身的橫截面面積（m2)Ag——縱向鋼筋的橫截面面積（m2)基礎工程-樁基礎設計單樁的抗拔承載力承受上拔力的樁基需要驗算樁的抗拔承載力(如：高聳結構物樁基、承受上浮托力作用的基礎等）影響因素：樁身材料強度、樁土抗拔側阻力和樁身自重抗拔極限承載力標準值：一級建筑樁基：現(xiàn)場單樁上拔靜載荷試驗確定。二、三級建筑樁基，Ta——基樁抗拔極限承載力特征值；λi——抗拔系數(shù)，表4-5基礎工程-樁基礎設計單樁的抗拔驗算：基礎工程-樁基礎設計例題某工程樁基采用預制混凝土樁，樁截面尺寸為的350mm×350mm，樁長10m，各土層分布情況如圖所示，試確定該基樁的豎向承載力標準值Quk及特征值Ra基礎工程-樁基礎設計采用經驗公式法確定基樁的豎向承載力標準值Quk查表4.2得極限側阻力標準值，第一層土：粉質粘土，第二層土：粉土，e=0.9第三層土：中密中砂樁的入土深度為10m，查得預制樁修正系數(shù)為1.0查表4.3得樁端阻力標準值中密中砂，故單樁的豎向承載力標準值為：基礎工程-樁基礎設計樁的水平承載力

Lateralloadcapacity水平荷載形式：風荷載地震荷載機械制動荷載土壓力水壓力PMVAxialloadLateralloadLoadtransfertoground基礎工程-樁基礎設計水平承載力的影響因素樁的尺寸、剛度、材料強度、入土深度、間距、樁頂嵌固程度以及土質條件和上部結構的水平位移容許值。樁的水平承載力 遠低于豎向承載 力剛性樁柔性樁基礎工程-樁基礎設計水平受荷樁的分析方法極限地基反力法彈性地基反力法p-y曲線法

基礎工程-樁基礎設計極限地基反力法假定土體進入極限狀態(tài)，而且地基反力的分布形狀已知；假定地基反力只是樁入土深度的函數(shù)，與樁的撓度無關；根據(jù)平衡條件，通過作用在樁上的外力求樁的水平抗力。在不同的情況下所假設的土壓力分布規(guī)律不同，常用的有直線分布和二次拋物線分布。一般認為粘性土中地基反力和不排水抗剪強度有關，而砂性土中的地基反力和朗肯土壓力有密切聯(lián)系。

基礎工程-樁基礎設計彈性地基反力法假定土為彈性體，用梁的彎曲理論來求樁的水平抗力。彈性地基反力法又可分為兩類：線彈性地基反力法和非線彈性地基反力法

線彈性地基反力法：基礎工程-樁基礎設計基礎工程-樁基礎設計m法簡介樁的截面計算寬度：地基水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m：表4.10式中Kf——樁的形狀系數(shù)，方形截面樁kf=1.0,圓形截面樁kf=0.9d——樁的直徑，方形截面時為樁的邊長b?；A工程-樁基礎設計單樁撓曲微分方程基礎工程-樁基礎設計水平荷載－－H0；彎矩－－M0A，B系數(shù)查表4.9，注此表結果接近于柔性樁的結果基礎工程-樁基礎設計基礎工程-樁基礎設計樁頂水平位移受樁的剛性(ah)和樁端約束影響表8.14樁身最大彎矩及其位置彎矩最大面剪力為零；基礎工程-樁基礎設計p-y曲線法

(thep-ymethod)用非線性彈簧模擬樁土相互作用(usingnonlinearspringstomodelthesoil-structureinteraction)基礎工程-樁基礎設計p-地基反力(sideresistanceperunitlength)y-水平位移(Lateraldeflection)pyDuctile:柔性