《土力学与地基基础》学习指导书-第11章

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1、第11章桩基础11.1学习要求学习要求：学握桩基础的适用性、设计内容和桩基设计原则;了解桩的分类与质量检验。掌握单桩轴向荷载的传递、单桩竖向承载力的确定(静荷载荷试验、按十.的抗剪强度指标确定和规范法)；群桩效应。会进行桩基承载力和沉降验算。熟练进行桩基础设计(基木设计资料、桩的类型选择、桩的根数和布置、承台设计)。重点和难点：基桩承载力的确定，群桩承载力的验算，桩基础设计的内容。11.2学习要点1.概述★桩基础的适用性对下列情况,可考虑采用桩基础方案:(1)采用浅基础时天然地基承载力和变形不能满足要求的高、重建筑物；(2)天然地

2、基承载力基本满足要求，但沉降量过大，需利用桩基减少沉降的建筑物，如软土地基上的多层住宅建筑，或在使用上、生产上对沉降限制严格的建筑物；(3)重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓粛、料仓等；(4)软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物；(1)作用有较大水平力和力矩的高耸结构物(如烟囱、水塔等)的基础，或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；(2)需耍减弱其振动彫响的动力机器基础，或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施；(3)地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础；(4)需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础，如栈桥、码头、海上采油平台及

3、输油、输气管道支架等。★桩基础设计内容桩基设计包括卜•列基本内容：(1)桩的类型和几何尺寸的选择；(2)单桩竖向(和水平向)承载力的确定;(3)确定桩的数量、间距和平面布置；(4)桩基承载力和沉降验算；(5)桩身结构设计;(6)承台设计；(7)绘制桩基施工图。★桩基设计原则(1)对地基计算的耍求1)桩基屮单桩所承受的荷载应满足单桩承载力计算的有关规定。2)对以下建筑物的桩基应进行沉降验算：①地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。②体形复杂、荷载不均匀或桩端以卜•存在软弱上层的设计等级为乙级的建筑物桩基。③摩擦型桩基。恢岩桩、设计等级

4、为丙级的建筑物桩基、对沉降无特殊耍求的条形基础下不超过两排桩的桩基、吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基(桩端下为密实士层)，可不进行沉降验算。当有町靠地区经验时，对地质条件不复杂、荷载均匀、对沉降无特殊耍求的端承型桩基也可不进行沉降验算。1)位于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算。(1)关于荷载取值的规定桩基设计时，上部结构传至承台上的荷载效应组合与浅基础相同，详见第十章。2.桩的分类★预制桩与灌注桩(1)预制桩预制桩按所用材料的不同，叮分为混凝土预制桩、钢桩和木桩。混凝土预制桩桩身质量较好，桩端可达坚破黏性土层或强风化

5、岩层，承载能力高，施工工期较短。缺点是用钢量较人，造价较高。(2)灌注桩混凝土灌注桩用钢量较省，桩长可根据需要取定，桩身可以做成人宜径，也可扩人底部。与预制桩和比，灌注桩的质量较不易保证。沉管灌注桩直径多采用30()〜500mm,桩长常在20m以内，桩尖可打至硬册黏土层或屮、粗砂层。这种桩施工设备简单、施工进度快、成本低，但易产生缩颈、断桩、局部夹土、混凝土离析和强度不足等质量问题，故冃前已较少采用。钻孔灌注桩宜径较人，能在各种土层条件下施工，桩端一般进入岩层，承载力较高。人工挖孔桩的直径不宜小于Imo其优点是：可直接观察地层情况

6、，孔底町清除干净，设备简单，噪声小,适应性强，较经济。缺点是在流砂层及软土层屮难于成孔，其至无法成孔，易因塌孔、缺氧、触电等造成伤亡事故。★端承型桩和摩擦型桩(1)端承型桩桩顶竖向荷载主要市桩端阻力承受的桩称为端承型桩。其桩端一般进入中密以上的砂类、碎石类土层，或位于中风化、微风化和未风化岩层。端承型桩可分为端承桩和摩擦端承桩两类。桩侧阻力很小叮以忽略不计时，称为端承桩。端承桩的长径比鮫小(一般〃dW10),桩身穿越软弱土层，桩端设證在密实砂类、碎石类土层屮或屮风化、微风化及未风化岩层中。桩端恢入完整和较完整的中风化、微风化、耒风

7、化硬质岩体,且嵌入深度不小于0.5m的桩，称为嵌岩桩。嵌岩桩一般按端承桩设计。(2)摩擦型桩桩顶竖向荷载主耍由桩侧阻力承受的桩称为摩擦型桩。摩擦型桩的桩端持力层多为较坚实的黏性土、粉土和砂类土。摩擦型桩对分为摩擦桩和端承摩擦桩两类。桩端阻力很小可以忽略不计时，称为摩擦桩。例如：①桩的长径比很大，桩顶荷载只通过桩身压缩产牛的桩侧阻力传递给桩周土，因而桩端卜土层无论坚实与否，其分担的荷载都很小；②桩端卜•无较坚实的持力层；③桩底残留虚土或残渣较厚的灌注桩；④打入邻桩使先设置的桩上抬其至桩端脱空等情况。★挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩(1

8、)挤土桩实心的预制桩、卜•端封闭的管桩、木桩以及沉管或压入过程屮，都将桩位处的土人量排挤开，因而使桩周土层受到严重扰动,土的原状结构遭到破坏，土的工程性质有很大变化。黏性土由于重塑作用，开始时抗剪强度有所F降，随后随看超孔隙水压力的消散，桩周土开始