樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)工程

1、基礎(chǔ)工程,電子教案,研制單位：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院,4.樁基礎(chǔ),圖4.1樁基礎(chǔ)的應(yīng)用,4.1 類型及適用條件,圖4.2 單樁、群樁基礎(chǔ)、基樁,4.1 類型及適用條件,組成：基樁和連接于樁頂?shù)某信_。 作用：將上部結(jié)構(gòu)荷載通過承臺傳遞給樁基礎(chǔ)，再由樁傳遞到地基土（持力層） 。 特點：承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機(jī)械化施工、適應(yīng)性強(qiáng)。,4.1.1 組成、作用與特點,圖4.3 低承臺樁基示意圖,按承載性狀分(荷載傳遞方式) ：摩擦樁與端承樁 按施工方法分： 預(yù)制樁（混凝土預(yù)制樁、鋼樁、木樁） 灌注樁（沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁） 按樁的設(shè)置效應(yīng)分： 擠土樁、部分?jǐn)D土樁、部分?jǐn)D土樁,

2、4.1.2 樁基的分類,按承載性狀分類（荷載傳遞方式）,分類依據(jù)：根據(jù)樁側(cè)與樁端阻力的發(fā)揮程度和分擔(dān)荷載比例的不同。,傳力方式 樁側(cè)及樁端土層不同 沉降量大小：一般摩擦型樁沉降較大，而端承型樁 沉降較小。 群樁效應(yīng)：一般摩擦型樁群樁效應(yīng)大，端承型樁群樁效應(yīng)小。,摩擦型樁和端承型樁的區(qū)別,分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。 預(yù)制樁在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種形式的樁，用沉樁設(shè)備通過錘擊、振動、靜壓或旋入將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。 灌注樁在施工現(xiàn)場的樁位上用機(jī)械或人工成 孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的 不同分為挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和 爆擴(kuò)樁等。,按施工方法

3、分類,混凝土預(yù)制樁 要求：截面邊長300500mm，分節(jié)長度12m。預(yù)應(yīng)力 管樁外徑300600mm，每節(jié)長513m； 優(yōu)點：承載力高，耐久性好，質(zhì)量較易保證。 缺點：自重大，打樁難，樁長難統(tǒng)一，工藝復(fù)雜。 剛樁 要求：直徑2501200mm，批量生產(chǎn)。 優(yōu)點：穿透性強(qiáng)，承載能力高，應(yīng)用方便。 缺點：成本高，易銹蝕。 木樁 要求：樁徑160 260mm，樁長4 6m。 優(yōu)點：制作運(yùn)輸方便，打樁設(shè)備簡單。 缺點：承載力低，僅在一些加固工程與臨時工程中采用。,預(yù)制樁的分類及特點,分類 沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁。 原理 是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠灌注混凝土而成。 特點 能適應(yīng)

4、各種地層，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。 施工的關(guān)鍵問題 樁身的成型和混凝土質(zhì)量。,灌注樁的分類,按樁的設(shè)置效應(yīng)分類,非擠土樁 這類在成樁過程中基本對樁相鄰?fù)敛划a(chǎn)生擠土效應(yīng)的樁,如鉆（沖或挖）孔灌注樁及先鉆孔后再打入的預(yù)制樁； 部分?jǐn)D土樁 對樁周土體稍有排擠作用，但土的強(qiáng)度和變形性質(zhì)變化不大。包括沖擊成孔灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁等。 擠土樁 設(shè)置過程中使土的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重擾動破壞，對土的強(qiáng)度和變形性質(zhì)影響較大。實心的預(yù)制樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁等。,其他分類方法,按樁徑分：小樁、中等直徑樁、大直徑樁 按功能分：受壓樁、橫向受荷樁、錨樁、抗拔樁、護(hù)坡樁

5、 按樁身截面形狀分：圓樁、方樁、多邊形樁、異形樁 按承臺位置：高承臺樁基、低承臺樁基。,4.2 樁基礎(chǔ)的施工,4.2.1 預(yù)制樁的施工,圖4.4 吊點位置及樁身彎距圖 a）兩吊點；b）單吊點,錘擊 振動下沉 靜壓,預(yù)制樁的施工方法,4.2.1 預(yù)制樁的施工,打入第一節(jié)樁體,電焊接樁,打入末節(jié)樁體,插：Flash動畫,沉樁深度控制,以最后貫入度（指沉至某標(biāo)高時，每次錘擊的沉入量 ）和樁尖設(shè)計標(biāo)高兩方面控制。 要求最后兩陣的平均貫入度為10-50mm/陣。 錘擊法：常以10次錘擊為一陣。 振動法：以1min為一陣。,沉管灌注樁：利用錘擊或振動等方法沉管成孔，然后澆灌混凝土拔出套筒?？杀苊饬魃?、坍孔

6、及排渣等弊病。 錘擊沉管灌注樁 振動沉管灌注樁 內(nèi)擊式沉管灌注樁,4.2.2 灌注樁的施工,沉管灌注樁,優(yōu)點：設(shè)備簡單、打樁進(jìn)度快、成本低。 缺點：在土層軟、硬交界處或軟弱土層處易發(fā)生 縮頸、斷樁現(xiàn)象。 克服辦法： 復(fù)打澆灌混凝土并拔管后，立即在原位再次沉管及澆灌混凝土； 反插法灌滿混凝土后，先振動再拔管，一般拔0.51.0m，再反插0.30.5m。 分單打、復(fù)打、反插三種施工方法。,沉管灌注樁特點,鉆（沖）孔灌注樁,原理 用鉆機(jī)（如螺旋鉆、振動鉆、沖抓錐鉆等）鉆土成孔（需泥漿護(hù)壁），然后清除孔底殘渣，安放鋼筋籠，澆灌混凝土。 施工方法 有正循環(huán)、反循環(huán)施工法。 優(yōu)缺點 優(yōu)點：入土深，能進(jìn)入巖

7、層，剛度大，承載力高，樁身變形小，并可方便地進(jìn)行水下施工。 缺點：要求有專門的設(shè)備（鉆機(jī)），清孔較難徹底。,鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè),護(hù)筒的作用 1）固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向； 2）保護(hù)孔口，防止孔內(nèi)土層坍塌 3）隔水，穩(wěn)固孔壁。,泥漿制備與運(yùn)輸,基本要求：膨脹土或高塑性粘土現(xiàn)場加水?dāng)嚢瑁戎?.11.15，粘度為1025s，含砂率小于6，膠體率大于95。 主要作用： a)產(chǎn)生懸浮液壓力，防止坍孔； b)在孔壁形成一層膠泥，護(hù)壁，并切斷孔內(nèi)外水位，穩(wěn)定孔內(nèi)水位； c)具有浮渣作用。,鉆進(jìn)機(jī)械,圖 4.6 沖擊鉆機(jī)示意圖 1滑輪；2主桿；3拉索；4斜撐；5卷揚(yáng)機(jī)；6墊木；7鉆頭,旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 沖擊鉆進(jìn) 沖

8、抓鉆進(jìn),圖4.8反循環(huán)泥漿循環(huán)成孔工藝 1鉆頭；2泥漿循環(huán)方向；3沉淀池；4泥漿池； 5泥漿泵；6砂石泵；7水龍頭；8鉆桿；9鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置,鉆進(jìn)方法,圖4.7 1鉆頭；2泥漿循環(huán)方向；3沉淀池；4泥漿池； 5泥漿泵；6砂石泵；7水龍頭；8鉆桿；9鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置,清孔,目的,除去孔底沉渣，保證孔底砼質(zhì)量及樁的承載力。,方法,抽漿清孔：用空氣吸泥機(jī)吸出含鉛渣的泥漿。 換漿清孔：正、反循環(huán)在鉆孔完成后不停鉆、不進(jìn)尺。 掏渣清：孔用掏渣筒掏清孔內(nèi)粗粒鉛渣。 繼續(xù)循環(huán)換漿清渣。,要求：,孔底0.5m內(nèi)；1.25；含砂率8；粘度28s。,將導(dǎo)管居中插入，上接漏斗，設(shè)隔水栓； 放開隔水栓使混凝土向孔底猛落，將

9、水?dāng)D出，并使導(dǎo)管始終埋在混凝土內(nèi)，此后連續(xù)灌注混凝土； 不斷提升導(dǎo)管，直至灌注完畢。,水下混凝土灌注直升導(dǎo)管法,施工步驟,圖4.9 灌注水下混凝土 1-通混凝土儲料槽；2-漏斗 3-隔水栓；4-導(dǎo)管,混凝土攪拌必須均勻；防止卡管事故； 必須連續(xù)作業(yè)，避免中斷灌注，并防止混凝土上升頂起鋼筋籠； 隨時記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長度，防止導(dǎo)管提升過猛，形成斷樁； 樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計值愈加一定高度，以確?；炷临|(zhì)量。一般取0.5m。,注意事項,基本要求 內(nèi)徑800mm，開挖直徑1000mm，護(hù)壁厚100mm分節(jié)支護(hù)，每節(jié)高5001000mm樁長小于40m。 優(yōu)缺點 優(yōu)點：符合國情，經(jīng)濟(jì)，設(shè)備簡單，

10、噪音小，場區(qū)內(nèi)各樁可同時施工，可直接憑肉眼觀察地層情況，孔底易清除干凈，且樁徑大、適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點：可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害氣體、觸電和地面掉重物等危險而造成傷亡事故。,原理 采用人工或機(jī)械挖掘成孔，逐段邊開挖邊支護(hù)，達(dá)所需深度后再進(jìn)行擴(kuò)孔，利用鉆（沖）孔機(jī)具鉆土成孔，然后清除孔底殘渣，安裝鋼筋籠，澆灌混凝土。,4-2-3 人工挖孔樁,人工挖孔樁,4.2.5 樁基的質(zhì)量檢測,可能存在的質(zhì)量問題 預(yù)制樁：樁位偏差、樁身裂縫過大、斷樁等 灌注樁：縮頸、夾泥、斷樁、沉渣過厚等。 質(zhì)量檢測 開挖檢查：只限于對所暴露的樁身進(jìn)行觀察檢查。 抽芯檢查：在灌注樁樁身內(nèi)鉆孔，取混凝土芯樣進(jìn)行觀察，看它的連

11、續(xù)性。 反射波法：測砼的連續(xù)性，是否存在孔洞、斷樁等。 動測法：高應(yīng)變測樁承載力，低應(yīng)變只能測砼質(zhì)量。,4.2.6 樁基設(shè)計原則,GB50007-2002：基于正常使用極限狀態(tài)的概率設(shè)計原則 JGJ94-94：采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，并按極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式計算，考慮樁基的兩種極限狀態(tài)，即承載能力、正常使用。并根據(jù)樁基損壞所造成的后果的嚴(yán)重性分為3個等級。, 樁基的豎向承載力（抗壓和抗拔）、水平承載力計算 樁端平面以下的軟弱下臥層驗算 樁基抗震承載力計算 承載及樁身結(jié)構(gòu)計算（包括預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊過程中的強(qiáng)度驗算、樁身屈曲穩(wěn)定計算）,所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算,樁基尚應(yīng)進(jìn)行

12、變形驗算, 樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑物（豎向沉降） 樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層的一級建 筑樁基（豎向沉降） 承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級建筑樁 基（水平變位）,4.3 單樁承載力,機(jī)理：荷載樁壓縮側(cè)摩阻消耗荷載樁底阻力。 土對樁的支撐力 ：樁側(cè)摩阻力和樁底阻力：何種為主，與樁身壓縮量有關(guān)。,樁的荷載傳遞過程實質(zhì)上就是樁側(cè)摩阻力與樁端阻力逐步發(fā)揮的過程。,4.3.1 樁的荷載傳遞過程,樁側(cè)阻力先于樁端阻力發(fā)揮，發(fā) 揮程度與樁土相對位移相關(guān)； 側(cè)阻充分發(fā)揮樁土相對位移值： 粘性土：46mm； 砂土： 610mm； 端阻充分發(fā)揮樁底極限位移值： 砂類土: (0.0

13、80.1) d； 粘性土 0.25d，硬粘土 0.1d。 樁側(cè)阻與樁端阻存在深度效應(yīng)。,4.3.1 樁的荷載傳遞過程,圖4.11 a.摩擦樁； b. 端承樁,樁側(cè)摩阻力影響因素,土的性質(zhì)：如抗剪強(qiáng)度（c, j） 決定摩阻力的可能最大值 樁土相對位移 決定摩阻力的發(fā)揮程度 時間因素：土的固結(jié)隨t增加向下部轉(zhuǎn)移。 決定摩阻力發(fā)揮的時間 樁的剛度：影響樁周應(yīng)力的分布。 土中的應(yīng)力狀態(tài)：主要指側(cè)向壓力 施工方法：a)擠土樁；b)非擠土樁。,圖4.12壓曲破壞,圖4.13整體剪切破壞,圖4.14刺入破壞,壓曲破壞：沉降量很小，樁端阻為主，樁材控制承載力，穿越軟弱土層的小直徑樁和嵌巖樁屬于此類； 整體剪切

14、：沉降量較大，樁端阻為主，樁端樁側(cè)土控制承載力，打入式短樁、鉆孔短 樁屬于此類； 刺入破壞：沉降量大，樁側(cè)阻為主，樁頂容許沉降控制承載力，一般情況下的鉆孔灌注樁屬于此類。,4.3.2 單樁的破壞模式,定義：當(dāng)樁周土相對于樁身下沉?xí)r產(chǎn)生的摩阻力為負(fù)摩阻力。,4.3.3 樁側(cè)負(fù)摩阻力,圖4.15 摩阻力示意圖, 樁側(cè)大范圍降低地下水，如大面積抽水，基坑降水等 樁側(cè)地面大面積堆載； 樁身穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土層進(jìn)入相對較硬土層； 凍土區(qū)升溫引起樁側(cè)土沉陷。,產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件,圖4.6 住宅樓建于有新填土的斜坡上,中性點,定義：樁土相對位移為零處樁側(cè)摩阻力為零處。 在某深度處樁周

15、土與樁截面沉降相等； 或兩者無相對位移發(fā)生； 或其摩阻力為零。 在中性點處樁身軸力達(dá)到最大值。,中性點位置還與時間因素、環(huán)境因素、地質(zhì)條件等有關(guān)，精確計算有困難，目前采用經(jīng)驗估算法：（0.51.0l0） l0樁周變形土層下限深度，即軟弱壓縮層厚度。,中性點位置的確定,中性點的位置取決于樁土間的相對位移： 當(dāng)樁側(cè)壓縮變形大，樁地下土層堅硬，抗下沉量小，下移； 反之，中性點位置上移。,圖4.17 單樁在產(chǎn)生負(fù)摩阻力時的荷載傳遞,涂層法； 塑料薄膜隔離層法； 樁土之間灌注斑脫土漿法； 插入變徑預(yù)制樁法鉆孔樁； 群樁：設(shè)內(nèi)外圍保護(hù)樁法,減小負(fù)摩阻力的措施,按樁材強(qiáng)度確定 按靜載試驗確定 按土的抗剪強(qiáng)度

16、指標(biāo)確定 按靜力觸探法確定 按經(jīng)驗公式確定 國標(biāo)： 路橋： 按動力試樁法確定,4.3.4 單樁承載力確定,工民建專業(yè) 路橋?qū)I(yè),按樁材強(qiáng)度確定,fcd 砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值； fsd縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值； A樁身截面積，當(dāng)縱向筋的配筋率大于3%時， A應(yīng)改為An=A-As； As全部縱向鋼筋的截面積；,按經(jīng)驗公式確定,一般預(yù)制樁與 中小直徑灌注樁,大直徑樁,嵌巖樁,800mm 為界,工民建專業(yè),路橋?qū)I(yè),摩擦樁,打入樁,li承臺底面或局部（最大）沖刷線以下各土層的厚度； i與li對應(yīng)的樁側(cè)各土層的單位面積極限摩阻力； A樁底面積； R樁底處土的極限承載力； i、振動下沉對樁側(cè)摩阻力與樁端阻力

17、的影響系數(shù)。,按經(jīng)驗公式確定,鉆孔灌注樁,u樁周長， (旋轉(zhuǎn)鉆增大35cm；沖擊鉆增大510cm；沖抓鉆增大1020cm)； 考慮基樁長徑比的修正系數(shù)； 清底系數(shù)； 樁端處土的容許承載力； h樁底埋深，有沖刷時從一般沖刷線算起，取值應(yīng)40m； A按設(shè)計直徑計算。,柱樁：,c1,c2視清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的系數(shù)； U樁身嵌入基巖部分的截面周長，對于鉆孔樁和管柱按設(shè)計直徑采用； Ra天然濕度巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度(試件高徑比相等，直徑710cm)。,路橋?qū)I(yè),按經(jīng)驗公式確定,由豎向抗壓靜載試驗確定,是評價單樁承載力最為直觀和可靠的方法。 基本原則 樁數(shù)：不宜小于總數(shù)1，不少于3根； 對于

18、預(yù)制樁，樁設(shè)置后開始載荷試驗所需的間歇時間：對于砂類土不得少于10天；粉土和粘性土不得少于15天，飽和軟粘土不得少于25天。,試驗裝置及方法,試驗裝置：加荷系統(tǒng)：包括加力裝置和反力裝置、位移觀測系統(tǒng) 測試方法：分級（1/51/8倍預(yù)估破壞荷載，終了階段1/101/15）慢速維持荷載法。,圖4.18 靜載實驗裝置,直接堆載,錨樁反力梁法,每級荷載大小 分級（每級 荷載為1/51/8倍預(yù)估破壞荷載，終了階段1/101/15）。 測讀沉降時間 在每級荷載施加后第一個小時內(nèi)，按2、5、15、30、45、60min測讀一次，以后每隔30min測讀一次，直至沉降穩(wěn)定為止。 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 每級荷載下樁頂沉降量小

19、于0.1mm/h，并連續(xù)出現(xiàn)兩次。,慢速維持荷載法,某級荷載下，樁頂沉降量為前一級荷載下沉降量的5倍； 某級荷載下，樁頂沉降量大于前一級荷載下沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定； 已達(dá)到錨樁最大抗拔力或壓重平臺的最大重量時。,終止條件,每級卸載為加載時的兩倍。 卸載時，每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀樁頂沉降量；卸載至零后測讀樁頂殘余沉降量，維持3h，測讀時間為第15、30min，以后每隔30min測讀一次。,卸載觀測,試驗成果處理： 極限荷載確定,1）根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定 對于陡降型Q-s曲線，可取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點所對應(yīng)的荷載為Qu 2）根據(jù)沉降量確定Q

20、u 對于緩變型Q-s曲線，可取s4060mm對應(yīng)的荷載值為Qu。對于大直徑樁可取s0.030.06d（所對應(yīng)的荷載值（大樁徑取低值，小樁徑取高值），對于細(xì)長樁（l/d 80）可取s6080mm對應(yīng)的荷載。 3）沉降速率法S-Lgt法 4) 取破壞荷載的前一級荷載,圖4.19 單樁Q-s曲線,原理：在樁頂施加動荷載，使樁身產(chǎn)生加速度和土阻尼等效應(yīng)，通過設(shè)置于樁頂?shù)膫鞲衅髁繙y此動力響應(yīng)信號，如位移、速度或加速度信號，據(jù)此分析確定樁身完整性或承載力。 高應(yīng)變法：一般以重錘敲擊樁頂，使樁貫入，樁土間產(chǎn)生相對位移，從而分析對樁的外來抗力，測定樁的承載力。 低應(yīng)變法：施加的荷載遠(yuǎn)小于樁的使用荷載，不足以使

21、樁產(chǎn)生相對位移，而只通過應(yīng)力波的反射和傳播，檢測砼質(zhì)量。,按動力試樁法確定,水平承載力,基本概念 剛性短樁(h2.5),樁側(cè)土體水平抗力不夠(土體屈服)破壞。 彈性樁(h2.5),地表土體屈服,樁材強(qiáng)度不夠(屈服)而破壞。 計算公式 位移： 彎矩：,單樁水平靜載荷試驗,試驗裝置： 加荷系統(tǒng)：千斤頂、試樁 位移觀測系統(tǒng)：百分表,單樁水平承載力確定,圖4.0 單樁水平靜載荷實驗裝置,每級荷載大小 約為預(yù)估水平極限承載力的（1/10-1/15）。 讀數(shù)方法 每級荷載施加后，恒載4min測讀樁頂水平位移，然 后卸載至零，停2min測讀殘余水平位移，如此循環(huán)5次，再施加下一級荷載。 終止加載條件 樁身折

22、斷 樁頂水平位移超過3040mm 樁側(cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起。,水平靜載荷試驗方法,水平極限承載力的確定,兩個特征點對應(yīng)的樁頂水平荷載稱為臨界荷載Hcr和極限荷載Hu,圖4.21 單樁H0x0/ H0曲線,圖4.22 單樁H0g曲線,4.4基樁的內(nèi)力及位移計算,我國多采用線彈性地基反力法。假設(shè)x與樁的水平位移x成正比。關(guān)鍵在于如何假定土體的抗力系數(shù)沿深度的變化規(guī)律，可分為： (a)常數(shù)法；(b)k法；(c)m法；(d) c法,圖4.23 地基水平抗力稀疏的分布圖示,簡化為平面受力，計算寬度：,計算樁身抗彎剛度EI時，對于鋼筋混凝土樁，可取EI 0.67EcIo，其中Ec為混凝土的彈性模量；Io

23、為樁身換算截面慣性矩。 如無試驗資料時，地基水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值可參考表4.12選取。,微分方程的建立,在基樁中取一微元體，通過平衡方程，可得到撓曲微分方程 ： 采用冪級數(shù)求解：,圖4.24 微元體受力示意圖,相關(guān)系數(shù)查表可得。,4.5 群樁基礎(chǔ)的豎向分析及其驗算,圖4.25 群樁效應(yīng),4.5.1 群樁效應(yīng),端承樁型的荷載傳遞 樁底持力層剛硬，樁的貫入量小。群樁的承載力單樁承載力之和，不必考慮群樁效應(yīng)。 摩擦樁型的荷載傳遞 樁頂上的作用荷載通過樁側(cè)阻傳遞到樁周土體。樁周摩阻力擴(kuò)散使樁底處的壓力分布范圍比樁身截面大很多。當(dāng)樁距小于某距離時（一般認(rèn)為6d），樁底處應(yīng)力擴(kuò)散面積交叉重疊，與原來

24、單樁端應(yīng)力疊加，使群樁樁底地基受到的壓力比單樁時要大。于是群樁承載力小于單樁承載力之和。,4.5.2 群樁的荷載傳遞特性,群樁基礎(chǔ)計算,群樁的工作特點 應(yīng)力迭加 群樁效應(yīng) 承臺下土對荷載的分擔(dān)作用 復(fù)合樁基: 由樁和承臺底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基。 條 件: 樁及樁間土整體下沉，保證承臺底不脫空。 特 性: 承臺底分擔(dān)荷載的作用隨樁群相對于地基土向下位移幅度的加大而增強(qiáng)，樁身彈性壓縮產(chǎn)生樁土相對位移也使承臺底反力增加。通常，臺底分擔(dān)荷載的比例可從百分之十幾直至百分之三十。,群樁的豎向承載力設(shè)計值,樁基規(guī)經(jīng)統(tǒng)計分析，考慮了土類別、樁距-樁徑比、承臺寬-樁長比等因素，通過引進(jìn)側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)、端樁

25、群樁效應(yīng)系數(shù) 、側(cè)阻端阻綜合群樁效應(yīng)系數(shù)等，從而建立群樁豎向承載力與單樁側(cè)阻、端阻之間的關(guān)系式： 當(dāng)根據(jù)靜載荷試驗確定基樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力已同時綜合考慮，故基樁的豎向承載力設(shè)計值為：,豎向承載力驗算 軟弱下臥層承載力驗算 豎向抗拔承載力及負(fù)摩阻力驗算 水平承載力驗算 沉降驗算,樁基礎(chǔ)驗算內(nèi)容,和淺基礎(chǔ)一樣，樁基的設(shè)計也應(yīng)符合安全、合理和經(jīng)濟(jì)的要求。,4.6 樁基礎(chǔ)設(shè)計,基本原則,對樁和承臺有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性； 對地基（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。,設(shè)計內(nèi)容和步驟,收集有關(guān)資料； 確定樁基持力層； 選擇樁材，確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造；

26、定單樁承載力設(shè)計值； 初擬樁的數(shù)量和平面布置； 初擬承臺的輪廓尺寸及承臺底標(biāo)高； 驗算作用于單樁上的豎向和橫向荷載； 驗算承臺尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 必要時驗算樁基整體承載力和沉降量，若樁端下有軟弱下臥層，驗算軟弱下臥層地基承載力； 單樁設(shè)計，繪制樁和承臺的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。,4.6.1 收集設(shè)計資料,包括建筑類型（上部結(jié)構(gòu)型式、平面、使用上要求）、荷載及其性質(zhì)、工程地質(zhì)勘察資料、材料來源及施工技術(shù)設(shè)備、建筑場地條件（如交通、周邊建筑物、管線設(shè)施）等情況，并盡量了解當(dāng)?shù)厥褂脴痘慕?jīng)驗。 詳細(xì)勘察除滿足現(xiàn)行勘察規(guī)范有關(guān)要求外，勘探間距和勘探深度還有要求。,4.6.2 樁型、樁長和截面尺寸選擇,樁型選擇（在了解各種樁型優(yōu)缺點基礎(chǔ)上） 樁長選擇：主要取決于樁端持力層的選擇。樁端進(jìn)入持力層的深度據(jù)土類別而有所不同。 截面尺寸 承臺埋深：從結(jié)構(gòu)要求和方便施工的角度來選擇，平面尺寸根據(jù)樁數(shù)及構(gòu)造要求定,4.6.3 樁數(shù)及樁位布置,(1) 樁數(shù) 初估樁數(shù)時，先不考慮群樁效應(yīng)，根據(jù)單樁豎向承載力設(shè)計值R定樁數(shù)n 。 軸心受壓時，可按下式估算： 式中 F作用在承臺上的豎向壓力設(shè)計 值； G承臺及其上方填土的重力。,偏心受壓時，分為兩種情況： 若樁的布置使群樁橫截面的重心與荷載合力作用點重合，樁數(shù)仍可按上式確定。 不能滿足，則應(yīng)增加10-20