《桥梁桩基础》PPT课件

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1、第三章桥梁桩基础第一节概述一、桥梁的组成及概念基础的分类:浅基础:刚性扩大基础(材料:砖石,素混凝土,钢筋混凝土)深基础:桩、沉井(钢筋混凝土)浅基础和深基础的区别:浅基础:埋深h小于或等于5m,施工简单,可以明挖,计算时不考虑土抗力.深基础:埋深h>5m,施工较复杂,计算时,要考虑周围土抗力.埋置深度h——对于有冲刷的河流,是从最大冲刷线至基础底面的距离;对于无冲刷河流,是从河底或地面至基础底面的距离。地基的分类:人工地基——需要经过人工加固或处理的地基;天然地基——可直接放置基础的地基。桥梁桩基础的概念:组成:承台+基桩作用:将上部结构传来的力传入地基中。二、桩的

2、适用条件1.荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的持力层较深。2、河床冲刷大,采用浅基础施工困难或不够安全。3、结构对不均匀沉降敏感时。4、施工水位过高,避免水下施工。5、地震区。第二节桩基的类型和构造一、按受力条件分:1.摩擦桩和柱桩:摩擦桩:桩穿过并支撑于各可压缩土层中,主要依靠桩侧摩阻力支承荷载。柱桩:桩穿过土层,支撑在岩石等非压缩土层中,主要依靠桩底支承力荷载,忽略桩侧摩阻力。2.竖直桩和斜桩;竖直桩:常用于承受垂直力。斜桩:为了承受较大水平力,一般用于拱桥桥台。3.高承台桩:台底位于地面(或冲刷线)以上,圬工少,施工方便。低承台桩:台底位于地面(或冲刷线)以下,

3、圬工多,稳定性好。二、按施工方法分:钻孔灌注桩打入桩静力压桩沉管灌注桩爆扩桩管柱桩三、桩基础的构造钢筋组成和作用。摩擦桩:分段配筋;柱桩:全长均匀配筋。桩与承台连接时,应成喇叭形,并放置钢筋网在顶端。第三节钻孔灌注桩的施工施工特点:简单、方便。适用于:各种砂性土、粘性土、碎卵石类土、岩层。慎用:在有淤泥,可能有流砂或有承压水的土质地点。施工顺序:1.准备场地:三通一平浅水施工:筑岛围堰深水施工:搭支架、搭便桥,安装水中平台、用浮船。2.埋护筒:种类:木、钢、混凝土作用:1)固定桩位,做钻孔导向;2)保护孔口,防止坍塌;3)隔离地面水,保持水头差。埋护筒要求:1)平面位

4、置应埋设正确;2)筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位1.5~2.0m。3)筒底应低于施工最低水位0.1`0.3m4)护筒四周应夯填密实的粘土,埋在稳定土层中。3.制备泥浆:作用:1)产生较大的悬浮液压力,防止塌孔;2)在孔壁表面形成胶泥层,有护壁作用;3)泥浆比重大,具有浮渣作用,利于钻渣的排出。4.安装钻机或钻架。5.钻孔:方法:1)旋转钻2)冲击钻3)冲抓钻注意事项:1)保持水头差2)注意速度3)一气呵成4)加强检查6.清孔:目的:除去孔底钻渣、泥浆,保证质量。方法:1)换浆清孔2)掏渣清孔3)抽浆清孔7.下钢筋笼8.灌注水下混凝土采用直升导管法:关键:导管不能

5、到底部;浇注前放置隔水栓;及时上提,防止断桩。第一斗混凝土的用量;第一次灌注1~1.5m深。对混凝土要求:1)应有必要的流动性,坍落度18~20cm;2)混凝土搅拌均匀,防止离析;3)一气呵成,防止中断;4)保证导管埋入混凝土一定深度。第九步:桩头处理***钻孔灌注桩常见事故及处理1.坍孔2.漏浆3.卡钻或掉钻头4.浮笼5.断桩第四节单桩承载力一、单桩轴向荷载传递机理和特点:竖向承载力=桩侧摩阻力+桩底处土的支承力1)对于摩擦桩:在竖向荷载作用下,摩阻力先出现,逐步增大,直至达到极限,而后桩底反力开始出现,并达到最大。2)对于柱桩,桩底承载力发挥充分,摩阻力很小。3)

6、粘性土打入桩:摩阻力沿入土深度呈抛物线型分配,力约等于中等强度粘土在不排水时抗剪强度。4)砂性土打入桩:入土深度在(10`20)d内,摩阻力直线增长;入土深度超过(10`20)d,摩阻力近乎均匀或逐渐减少。5)钻孔灌注桩:侧向压力在施工中解除现象,摩阻力分布均匀。6)长期荷载作用下,桩身总摩阻会减小,而桩端总阻力增加。7)相同土层中,长桩发挥的摩阻力大于短桩。二、轴向荷载下桩的破坏模式1)桩身的纵向挠曲破坏(岩石地基);2)桩端土发生整体剪切破坏(穿过软弱土层、支承在强度较高的硬土层上的摩擦桩);3)刺入式破坏(入土深度大的桩)。三、单桩轴向容许承载力的确定(一)静载

7、试验法(二)桥梁规范法:假定:1.桩承载力=侧摩阻力+桩尖支承力2.灌注桩侧摩阻力、桩底力均匀分布钻孔灌注桩:U-----桩身周长,按成孔直径计算,旋转钻,按钻头直径增大30~50cm。Ap-桩底截面积。h-桩底埋置深度。四、桩的负摩阻力问题1948年由太沙基首先提出:负摩阻力的产生:桩周土的沉降量大于桩沉降量。产生高度:中性点到地面中性点的位置:通过计算确定,估计值为h1=0.77h2~0.80h2产生原因:1)可压缩软粘土层、新填土在自重作用下固结。2)大面积地面荷载使桩周土被压密。3)地下水位下降引起。4)桥头高填土及路堤荷载5)湿陷性黄土地基

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