桩基础及其它深基础.ppt

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1、桩基础及其它深基础,据古籍法苑珠林记载，塔基是在淤泥中打下木桩而形成的。,超化寺塔，位于郑州密县原超化寺遗址上，建于唐开元二年（公元714年）。平面呈正方形，共十三层，高约28米。,基础采用钻孔灌注桩基，长度达100米，是我国目前最长的桩基。,济南黄河公路桥，大桥全长2033.44m，其中主桥长488m，为5孔连续的预应力混凝土双塔斜拉桥。,变 形的要求,桩基础的适用性,特殊土,较大偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载作用,地下水位很高,需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物,4.1 桩的分类与质量检测,桩基的分类：单桩基础 群桩基础,根据承台与地面的相对位置：低承台桩 高承台桩,4.1.1

2、按承载性状分类,摩擦型桩,摩擦桩,端承摩擦桩,端承型桩,端承桩,摩擦端承桩,按施工方法分类,预制桩,混凝土预制桩,钢桩,木桩,灌注桩,沉管灌注桩,钻（冲）孔灌注桩,挖孔桩,实心方桩：截面300-500mm 桩长25-30m 分节长度12m,预应力混凝土管桩：先张法离心成型法制作高压蒸汽养护（PHC 管桩）混凝土强度等级C80未经高压蒸汽养护（PC管桩）混凝土强度等级：C60-C80外径为300-600mm，节长5-13m。,上海宝山钢铁集团马迹山港的25万吨级海上钢桩,图一：电弧喷涂,图二：防腐施工后,图三：打桩现场,锤击法,135桩机+D100柴油桩锤施工,桩锤,桩,斜撑,立柱,立柱支撑,车

3、体,灌注桩 灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内下设钢筋笼（也有直接插筋或省去钢筋的)再浇灌混凝土而成。,灌注桩,沉管灌注桩,钻（冲）孔灌注桩,挖孔桩,（1）沉管灌注桩,打桩机就位,灌注混凝土,沉管,边拔管边振动,安放钢筋笼继续浇灌混凝土,成型,沉管灌注桩,锤击：直径300-500mm，桩长20m,振动：直径300-500mm，,内击式沉管灌注桩（弗朗基桩）,吊脚桩缩颈桩,（2）钻(冲)孔灌注桩 钻（冲）孔灌注桩用钻机(如螺旋钻、振动钻、冲抓锥钻、旋转水冲钻等）钻土成孔，然后清除孔底残渣，安 放钢筋笼，浇灌混凝土。最大优点：入土深，能进入岩层，刚度大，承载力高，桩身变形小，并可方便地进行

4、水下施工。,TS-22型长螺旋钻机,YCJF-25型全液压冲击反循环钻机,m,400-600mm,（3）挖孔桩 挖孔桩可采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再进行扩孔、安装钢筋笼及浇灌 混凝土而成。,4.1.3 按桩的设置效应分类,按设置效应可分为下列三类：,非挤土桩,小量挤土桩,挤土桩,4.1.4 桩的质量检验：（1）开挖检查。（2）抽芯法。(直径100-150mm）（3）超声波检测法。（4）动测法。,声波透视法测桩示意图,对于内部有缺陷（离析、蜂窝、孔洞、裂隙、泥砂夹层、夹泥等）的混凝土，由于缺陷、裂缝使声波反射或绕射，波幅也将明显减小，,4.2 竖向荷载下单桩的工作性能

5、 单桩工作性能的研究是单桩承载力分析理论的基础。通过桩土相互作用分析，了解桩土间的传力途径和 单桩承载力的构成及其发展过程，以及单桩的破坏机理等，对正确评价单桩轴向承载力设计值具有一定的指 导意义。,4.2.1 桩的荷载传递,N0=Q,由深度z处微元dz上静力平衡：,z与NZ关系：,桩端阻力=桩底轴力,桩侧总阻力：,up桩周长,桩顶位移0=s,Z截面位移：,Z=l时：,若通过沿桩身若干截面预先埋设应力量测元件（传感器）可获得桩身轴力Ns分布图，可利用上式求出z和z分布图。,传感器,桩侧摩阻力和桩端阻力,桩侧土压力系数,桩的侧阻随深度呈线性增大，但砂土中模型桩试验表明，当桩入土深达某一临界值(约

6、为510倍桩径）后，侧阻就不再随深度增 加，该现象称为侧阻的深度效应。,桩侧摩阻力是桩截面对桩周土相对位移的函数，见OCD,通常可简化为折线见 OAB。其极限值u可用类似于土的抗剪强度的厍仑公式表达：,1）桩侧极限摩阻力的影响因素。与所在的深度、土的类别和性质，成桩方法等多种因素有关。而桩侧摩阻力达到所需的桩土相对滑移极限值u时，则基本上只与土的类别有关，根据试验资料:一般粘性土约为46mm 砂土约为610mm,2）随着桩顶荷载的逐级增加，桩侧摩阻力及桩端阻力的发挥过程。,3）极限端阻的深度效应。,4）单桩端阻的发挥不仅滞后于侧阻，而且其充分发挥所需的桩底位移值比桩侧摩阻力达到极限所需的桩身截

7、面位移值大得多。砂类土：d/12-d/10(d为桩径）粘 土：d/10-d/4(d为桩径）侧阻和端阻的深度效应问题都有待进一步研究。,单桩的破坏模式：单桩在轴向荷载作用下其破坏模式主要取决于桩周土的抗剪强度、桩端支承情况、桩的尺寸以及桩的类型,1 屈曲破坏 桩底坚埂、桩侧软弱，无约束；桩在轴向荷裁作用 下如同一细长压杆出现纵向挠曲破坏。“陡降型”破坏,2 整体剪切破坏 当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层，达到强度较高的土层，且桩的长度不大时，桩底土层不能阻止滑动土楔的形成，发生整体剪切破坏。,3 刺入破坏 当桩的入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时，桩在轴向力作用下将出现刺入破坏。桩顶

8、荷载主要由桩侧摩阻力承受、桩端阻力极微，桩的沉降量较大。当桩周土质较弱时，Q-s曲线“渐进破坏”的缓变型，无明显拐点，极限荷载难以判断，承载力主要由su确定；当桩周土抗剪强度较高时、Q-s曲线可能为陡降型，有明显 拐点、桩的承载力主要取决 于桩周土的强度。,桩侧负摩阻力,（1）穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层；（2）桩周存在软弱土层，临近桩地面有较大长期荷载，或地面大面积堆载。（3）降低地下水位，土有效应力增加，产生显著沉降。,Q,Nl,负摩阻力,正摩阻力,中性点深度la应安桩周土层沉降与桩的沉降相等的条件确定,单桩负摩阻力标准值：,桩周负摩阻力系数,桩周第I层土平

9、均竖向有效上覆压力(Kpa),经验公式：,软土或中等强度粘土：,砂土：,土的不排水抗剪强度,桩周底I层土经钻杆长度修正后的平均标准贯入实验击数,桩侧总的负摩阻力：,桩的周长,中性点以上各土层厚度,4.3 单桩竖向承载力的确定,按材料强度确定 按材料强度确定单桩竖向求载力时，可将桩视为轴心受压杆件，根据桩材相应按混凝土结构设计规范 或钢结构设计规范计算。,混凝土桩：,4.3.2 按地基土的支承能力确定,1 静载荷试验方法试桩数量不宜少于总数1%，并不少于3根。预制桩间歇时间：砂类土：10天；粉土、粘性土：15天；饱和粘性土：25天,（1）实验装置,加荷稳压装置,提供反力装置,沉降观测装置,试验时

10、加载方式常有慢速维持荷载法、快速维持荷载法、等贯入速率法以及循环加载法。工程中最常用的是慢速维侍荷载法即逐级加载，每级荷载值约为单桩承载力设计值的1/5-1/8。当每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h时，架下一级荷载直到试桩破坏，再分级卸载引零。,（2）终止加载条件某级荷载下，桩顶沉降量为前一级荷载下沉降量的5倍；某级荷载下，桩顶沉降量大于前一级荷载下沉降量的2倍，且经24h尚未达到稳定已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时；,（3）按试验结果确定单桩承载力,根据沉降随荷载的变化特征确定QU,根据沉降量确定QU一般：S=40-60大直径桩：细长桩（l/d80)：S=60-80,根据沉降随

11、时间的变化特征确定Qn，取曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值作为极限荷载Qn。,计算平均值Qn,统计：,桩极限承载历实测值与平均值之比：,i的标准差：,折减系数，查桩规范,2 按土的抗剪强度指标确定,以土力学原理为基础，在土的杭剪强度指标的取值上考虑理论公式无法概括的某些影响因素，例如：土的类别和排水条件、桩的类型和设置效应等，所以仍是经验性公式。单桩极限承载力：,Qsu、Qpu 桩侧总极限摩阻力和桩端总极限阻力：,由于桩的设置附加于地基上的重力，常设相等,上式简化为：,3 静力触探法 静力触探是将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定速率均匀压入土中，借助探头的传感器，测出探头侧阻fs及端阻

12、qc。探头由浅人深测出各种土层的这些参数后，即可算出单桩承载力。,4 经验公式法 利用经验公式确定单桩竖向极限承载力标准值Quk，是一种沿用多年的传统方法，桩基规范在地基规范基础上，积累了丰富的资料，使其适用于各类基桩，并以极限状态设计形式表示。,(1)一般预制桩及灌注桩,(2)大直径征(d0.8m)大直径桩的桩底持力层一般都呈渐进破坏，其Q-s曲线呈缓变型，单桩承载力的取值常以沉降控制，极限端阻随桩径的增大而减少，且以持力层为无粘性土时为甚。由于大直径桩一般为钻、冲、挖孔灌注桩，在无粘性土的成孔过程中将使孔壁因应力解除而松弛使侧阻降幅随孔径的增大而增大。,(3)嵌岩桩一般情况下，只要嵌岩桩不

13、是很短，上覆土层的侧阻力就能部分发挥；此外，嵌岩深度内也有侧阻力作用，故传递到桩端的应力随嵌岩深度增大而递减，当嵌岩深度达5d时，该应力接近于零。所以桩端嵌岩深度一般不是很大，超过某一界限则无助于提高桩的竖向承载力。,5 动力试桩法,H,Q,e,土对桩的抗力,回跳高度,能量损耗材料的非弹性变形,能量消耗系数确定十分复杂，与桩的材料、打桩方式、土的性质有关，采用不同的假定得出不同的,4.4 桩基竖向承载力设计值,国内外大量工程实践和试验研究结果表明，采用单一的群桩效率系数不能正确反映群桩基础的工作状况，其低估了群桩基础的承载能力。其原因是：群桩基础的沉降量只需满足建筑物桩基变形允许值的要求，无需

14、按单桩的沉降量控制；群桩基础中的一根桩与单桩的工作条件不同，其极限承载力也不一样。由于群桩基础成桩时桩侧土体受挤密的程度高，潜在的侧阻大，桩间土的竖向变形量比单桩时大，故桩与土的相对位移减小，影响侧阻力的发挥。通常，砂土和粉土中的桩基，群桩效应使桩的侧阻力提高；而粘性土中，群桩效应使侧阻力降低。,目前工程上考虑群桩效应的方法有两种：,以概率极限设计为指导，通过实测资料的统计分析对群桩内每根桩的侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数；,把承台、桩和桩间土视为一假想的实体基 础，进行基础下地基承载力和变形验算。,8.5.2 承台下土对荷载的分担作用,桩基在荷载作用下，由桩和承台底地基土共同承担荷载，构

15、成复合桩基，复合桩基中基桩的承载力含有承台底的土阻力，故称为复合基桩。承台底分担荷载的作用随桩群相对于基土向下位移幅度的加大而增强，为了保证台底与土保持接触而不脱开并提供足够的上阻力，则桩端必须贯入持力层促使群桩整体下沉。此外，桩身受荷压缩，产生桩-土相对滑移，也使底反力增加。,8.5.3 按规范确定桩基竖向承载力设计值 桩基的群桩效应难以通过承台一桩一土相互作用分析的理论方法求解，桩基规根据大量试验，经统计分析，给出了随基土类别、桩距-桩径比sa/d、承台宽-桩长比Bcl等因素而变化的各项群桩效应系数值。其分别定义为：,侧阻群桩效应系数：,端阻群桩效应系数：,侧阻端阻综合群桩效应系数：,承台

16、土阻力群桩效应系数：,复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R为：,静载荷试验确定竖向承载力标准值时：,Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土的总极限阻力标准值；qck承台底1/2承台宽度深度范围（=5m）内地基土极限阻力标准值;Ac承台底地基土净面积；s p sp c分别为桩侧阻桩端阻、桩侧阻瑞阻综合抗力及承台底土 阻抗力分项系数，可按表8.12采用；s p sp分别为桩侧阻、桩端阻、桩侧阻端阻综合群桩效应系数，可 按表8.13取值；c台底土阻力群桩效应系数，可按下式计算：,其中：,当承台底面与土脱开(非复合桩基)时，不应考虑承台效应，即取co，s、p、sp取表813中Bc/l=0.2一栏的对应值

17、；对端承桩基和桩数不超过3根的非端承桩基，也不考虑群桩效应，co，s=p=sp=1.0,8.6 桩基承载力和沉降验算,8.6.1 桩顶作用效应,荷载效应,地震作用效应,作用效应,相应基本组合,荷载效应基本组合,地震作用效应基本组合,8.6.1.1 基桩桩顶荷载效应的计算,假定：,承台是刚性的,各桩刚度相同,x,y是桩平面惯性主轴,轴心竖向力作用下:,偏心竖向力作用下:,水平力:,当基桩承受较大水平力，或为高承台桩基时，桩顶作用效应的计算应考虑承台与基桩协同工作和土的弹性抗力。,自重荷载分项系数取1.2，有利时1.0,8.6.1.2 地震作用效应,对主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩，下列条件

18、不考虑地震作用,1、按建筑抗震设计规范规定可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑屋。2、不位于斜坡地带和地震可能导致滑移、地裂地段的建筑物。3、桩端及桩身周围无可液化土层；4、承台周围无液化土、淤泥、淤泥质土。,对位于8度和8度以上抗震设防区的高大建筑物低承台桩基，在计算各基桩的作用效应和桩身内力时可考虑承台与基桩共同工作和土的弹性抗力作用。,8.6.2 基桩竖向承载力验算,8.6.2.1 荷载效应基本组合,轴心荷载：,偏心荷载：,8.6.2.2 地震作用效应组合,地震灾害调查表明，不论桩周土类别如何，基桩承载力均可提高25%。,轴心荷载：,偏心荷载：,8.6.3 桩基软弱下卧层承载力验算

19、,软弱下卧层经深度修正后的地基承载力标准值,地基承载力分项系数，可取1.65,1.桩距sa=6d，可按整体冲剪考虑：,桩侧第I层土的极限侧阻力标准值,2.桩距sa6d，且硬持力层厚度t(sa-dc)ctan/2的群桩基础，以及单桩基础，应作基桩冲剪破坏计算,圆桩de=d方桩de=1.13b,当建筑物对桩基的沉降有特殊要求，或桩端存在有软弱下卧层，或为摩擦型群桩基础时，尚应考虑披基的沉降验算。目前在工程中计算桩基沉降量，仍假定桩群为一假想的实体深基础，按与浅基础相同的计算方法和步骤计算桩尖平面以下由附加应力引起的压缩层范围内地基的变形量，但计算过程中各土层的压缩模量，按实际的自重应力和附加应力由

20、实验曲线确定，同时，基底边长取承台底面边长(ac、bc)；最后引入桩基等效沉降系数e对沉降计算结果加以修正，,864 桩基沉降验算,桩基最终沉降量,按分层总和法计算的桩基沉降量,桩基等效沉降系数，可按桩基规有关规定计算。,桩基沉降计算经验系数,865 桩基负摩阻力验算,群桩中任一基桩：下拉荷载标准值Qgn，可取单桩下拉荷载Qn乘以负摩阻力桩群桩效应系数n（单桩n=1）,当土层不均匀和建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。,验算基桩竖向承载力设计值R时:,端承型基桩：应计入下拉荷载Qgn，,摩擦型基桩：取桩身计算中性点以上侧阻力为零,87 桩的水平承载

21、力与位移,建筑工程中的桩基础大多以承受竖向荷载为主，但在风荷载、地震荷载、机械制动荷载或土压力、水压力等作用下，也将承受一定的水平荷载。尤其是桥梁工程中的桩基，除了满足桩基的竖向承载力要求之外，还必须对桩基的水平承载力进行验算。,确定单桩水平承载力的方法，以水平静载荷试验最能反映实际情况，所得到的承载力和地基土水平抗力系数最符合实际情况，若预先埋设量测元件，还能反映出加荷过程中桩身截面的内力和位移。此外，也可采用理论计算，根据校顶水平位移容许值，或材料强度、抗裂度验算等确定，还可参照当地经验加以确定。,871 单桩水平静载荷试验,桩和承台：足够的强度、刚度和耐久性 地基（主要桩端持力层)：足够

22、的承载力和不产生过量的变形,88 桩基础设计,进行调查研究，场地勘察，收集有关资料；综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构条件确定桩基持力层；选择桩材，确定校的类型、外形尺寸和构造；确定单校承裁力设计值；根据上部结构荷载情况，初步拟定校的数量和平面布置；根据桩的平面布置，初步拟订承台轮廓尺寸及承台底标高；验算作用于单桩上的竖向和横向荷载；验算承台尺寸及结构强度；必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，验算软弱下卧层地基承载力；单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工祥图。,设计桩基之前必须充分掌握设计原始资料，包括建筑类型、荷载、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备等情况，并尽量了解当地使用桩基

23、的经验。,881收集设计资料,882 桩型、桩长和截面尺寸选择 桩基设计时，首先应根据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制(噪音、振动)等因素，选择预制桩或灌注桩的类别，桩的截面尺寸和长度以及桩端持力层等。一般当土中存在大孤石、废金属以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时，预制桩将难以穿越；当土层分布很不均匀时，混凝土须制桩的预制长度较难掌握；在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于保证的预应力高强混凝土管桩比较合理。,桩的长度主要取决于桩端持力层的选择,粘性土、粉土：不宜小于2d，砂类土：不宜小于1.5d，碎石类土:不宜小于1d。当存在软弱下卧层时:桩端以下硬持力层厚度不

24、宜小于4d嵌岩灌注桩的周边嵌入微、中等风化岩体的dmin不宜小于0.5m，,桩端阻力的临界深度:砂、砾为(3-6)d，粉土、粘性土为(5-10)d。,桩端进入持力层的深度：,桩全长l=承台底至持力层顶厚度+桩沉入持力层深度+深入承台深度+桩尖长,883 桩数及桩位布置,8831 桩的根数,作用在承台上的轴向压力设计值,承台及其上方填土的重力,偏心受压,轴心受压,8.8.3.2 桩的中心距 桩的间距过大：承台体积增加，造价提高；间距过小：桩的承载能力不能充分发挥，且给施工造成困难,1、上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近。,2、采用外密内疏,8833 桩位的布置,3、保持桩距 Sa=(3-

25、4)d为宜，扩底桩d,884桩身截面强度计算,混凝土强度等级：预制桩：宜C30，灌注桩：宜 C20，预应力混凝土桩：宜C40,钢筋：预制桩主筋：打入法宜min 0.8%，静压法宜min 0.6%灌注桩:min 0.20.65%(小直径桩 取大值）,箍筋：直径：6-8mm，间距200mm,灌注桩：混凝土强度：C15，水下C20，预制桩尖应C30。当桩顶轴向压力和水平力满足桩基规受力条件时，可按构造要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。一级建筑桩基，主筋：6-10根12-14，mian 0.2，锚入承台30dS(主筋直径)，伸入桩身长度 10d，且不小于承台下软弱土层层底深度；二级建筑桩基，主筋：4-8

26、根10-12，锚入承台30dS，且伸人桩身长度 5d，对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于承台软弱土层层底厚度 三级建筑桩基可不配构造钢筋。一般g可取0.2一0.65(小直径取高值，大直径取低值),对受水平荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定。主筋：长度一般可取4.0(为桩的水平变形系数），当为抗拔桩、端承桩或承受负摩阻力和位于坡地岸边的基桩应通长配置。承受水平荷载的桩：主筋宜810，抗压和抗拔桩：610，周边均匀布置，净距60mm，箍筋宜采用 6-8200-300mm的螺旋箍筋，受水平荷载较大和抗震的桩基，桩顶35d内箍筋应适当加密，当钢筋笼长度超过4m时，每隔2m左右应设一道 12

27、-18的焊接加劲箍筋。主筋的混凝土保护层厚度应 35mm，水下浇灌混凝土时应 50mm。,轴心荷载作用下的桩身截面强度可按8.4节方法计算；偏心荷载(包括水平力和弯距)作用时，可先按8.7节方法求出桩身最大弯短及其相应位置，再根据混凝土结构设计规范要求，按偏心受压确定出桩身截面所需的主筋面积，但尚需满足各类桩的最小配筋率。对于受长期或经常出现的水平衡载或上拔力的建筑物，还应验算桩身的裂缝宽度，其最大裂缝宽度不得超过0.2mm，对处于腐蚀介质中的桩基则不得出现裂缝；对于处于含有酸、氯等介质环境中的桩基，还应根据介质腐蚀性的强弱采取专门的防护措施，以保证桩基的耐久性。,预制桩除了满足上述计算之外，

28、还应考虑运输、起吊和锤击过程中的各种强度验算。,吊点位置应按吊点间的正弯短和吊点处的负弯矩相等的条件确定。,885 承台设计,桩基承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台)，以及筏板承台和箱形承台等。承台的作用是将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。,8851 外形尺寸及构造要求,承台的平面尺寸一般由上部结构、桩数及布桩形式决定。通常，墙下桩基作成条形承台，即梁式承台；柱下桩基宜采用板式承台(矩形或三角形)，其剖面形状可作成锥形、台阶形或平板形。,承台厚度应 300mm，宽度 500mm，承台边缘至边桩中心距离不应小于校的直径或边长，且边缘挑出

29、部分应 150mm，对于条形承台梁应 75mm。,为保证群桩与承台之间连接的整体性，校顶应嵌入承台一定长度，对大直径桩宜100，对中等直径桩宜 50mm。混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内，其锚固长度宜 30ds，对于抗拔桩基应 40ds。承台的混凝土强度等级宜 C15，采用级钢筋时宜 C20。承台的配筋按计算确定，对于矩形承台板，宜双向均匀配置，钢筋直径宜 10，间距应满足100-200mm，对于三桩承台，应按三向板带均匀配置。最里面3根钢筋相交围成的三角形，应位于柱截面范围以内。,台底钢筋的混凝土保护层厚度宜 70mm。承台梁的纵向主筋应12。,8852 承台的内力计算 模型试验研究表明，柱下

30、独立桩基承台(四桩及三桩承台)在配筋不足的情况下将产生弯曲破坏，其破坏特征呈梁式破坏。,柱下多桩矩形承台,式中 MX,MY垂直x、y轴方向计算截面处弯矩设计值；,Ni扣除承台和承台上土自重设计值后i桩竖向净反力设计值；当不考虑承台效应时，则为i桩竖向总反力设计值。,xi、yi垂直y轴x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；,柱下三桩三角形承台 计算截面应取在柱边(图8.35)，并按下式计算,柱下或墙下条形承台梁 其正截面弯矩设计值一般可按弹性地基梁进行分析，地基的计算模型应根据地基土层的特性选取。,通常可采用文克尔假定，将基桩视为弹簧支承，其刚度系数可由静载荷试验的Q-s曲线确定，具体计算可参见

31、有关文献。当桩端持力层较硬且桩轴线不重合时，可视桩为不动支座，按连续梁计算。,8853 承台厚度及强度计算,承台厚度可按冲切及剪切条件确定，一般可先按冲切计算，再按剪切复核；其强度计算包括受冲切、受剪切、局部承压及受弯计算。,（1）受冲切计算,Fl作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值ft承台混凝土抗拉强度设计值；um冲切破坏锥体有效高度中线周长；h0承台冲切破坏锥体的有效高度；冲切系数；冲跨比,冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力(不计承台和承台上土自重)设计值之和。,对于圆柱及圆桩，计算时应将截面换算成方柱或方桩，取换算柱或桩截面边宽bp0.8d,柱下矩形独立承台受柱冲切时可按下列公式计算:,(2

32、)受剪切计算,例题2 某二级建筑桩基如图8.38所示，柱截面尺寸为450mm600mm，作用在基础顶面的荷载设计值为：F2800kN，M210kNm(作用于长边方向)，H145kN，拟采用截面为350mm 350mm的预制混凝土方桩，桩长l 2m，已确定基桩竖向承载力设计值R500.0kN，水平承载力设计值Rh45kN，承台混凝土强度等级为C20，配置级钢筋，试设计该桩基础(不考虑承台效应)。,89 其它深基础简介,深基础种类很多，除桩基外，墩基、沉井、沉箱和地下连续墙等都属于深基础。深基础的主要特点是需采用特殊的施工方法，解决基坑开挖、排水等问题，减小对邻近建筑物的影响。,891 墩基础,墩

33、是一种利用机械或人工在地基中开挖成孔后灌注混凝土形成的大直径桩基础，由于其直径粗大如墩（一般根直径d1500mm)，故称为墩基础。,沉井通常是用钢筋混凝土或砖石、混凝土等材料制成的井筒状结构物，一般分数节制作。施工时，先在场地上整平地面铺设砂垫层，设支承枕木，制作第一节沉井，然后在井筒内挖土(或水力吸泥)，使沉井失去支承下沉，边挖边排边下沉，再逐节接长井筒。当井筒下沉达设计标高后，用素混凝土封底，最后浇注钢筋混凝土底板，构成地下结构物，或在井筒内用素混凝土或砂砾石填充，构成深基础。,892 沉井基础,世界第一大沉井，江阴长江大桥北锚沉井,连续墙、钢支撑,893 地下连续墙,它是在泥浆护壁条件下

34、，使用专门的成槽机械，在地面开挖一条狭长的深槽，然后在槽内设置钢筋笼，浇注混凝土，逐步形成一道连续的地下钢筋混凝土连续墙。用以作为基坑开挖时防渗、挡土和对邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受上部结构荷载的基础的一部分。,893 地下连续墙,修筑导墙 沿设计轴线两侧开挖导沟，修筑钢筋混凝土(钢、木)导墙，以供成槽机械钻进导向、维护表土和保持泥浆稳定液面。导墙内壁面之间的净空应比地下连续墙设计厚度加宽40一60mm，埋深一般为1-2m，墙厚m。,制备泥浆 泥浆以膨润土或细粒土在现场加水搅拌制成，用以平衡侧向地下水压力和土压力，保护槽壁不致坍塌，并起到携渣、防渗等作用。泥浆液面应保持高出地下水位0.

35、51.0m，比重(1.05-1.10)应大于地下水的比重。其浓度、粘度、PH值、含水量、泥皮厚度以及胶体率等多项指标应严格控制并随时测定、调整，以保证其稳定性。,成槽 成槽是地下连续墙施工中最主要的工序，对于不同土质条件和槽壁深度应采用不同的成槽机具开挖槽段。例如大卵石或孤石等复杂地层可用冲击钻；切削一般土层，特别是软弱土，常用导板抓斗、铲斗或回转钻头抓铲。采用多头钻机开槽，每段槽孔长度可取68m，采用抓斗或冲击钻机成槽，每段长度可更大。墙体深度可达几十米。,地下连续墙用抓斗,槽段的连接 地下连续墙各单元槽段之间靠接头连接。接头通常要满足受力和防渗要求，并施工简单。国内目前使用最多的接头型式是用接头管连接的非刚性接头。在单元槽段内土体被挖除后，在槽段的一端先吊放接头管，再吊入钢筋笼，浇筑混凝土，然后逐渐将接头管拔出，形成半圆形接头。,