工程桩基础知识.ppt

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1、工程桩基础1工程桩基础第1节概述第2节桩的分类第3节单桩轴向荷载的传递第4节单桩竖向承载力的确定第5节桩基础设计2第1节概述如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不宜采取地基处理措施时，就需要考虑以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。桩基础是应用最为广泛的一类深基础。3桩基础：是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。承台把桩联结起来并承受上部结构的荷载，然后通过桩传递到地基中去。桩是垂直或微斜埋置于土中的受力杆件，它的横截面尺寸比长度小得多。其作用是将上部结构的荷载传递给土层或岩层。4桩基础设计也应注意满足地基承载力和变形这

2、两项基本要求。按行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94），建筑桩基设计与建筑结构设计一样，应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，并按极限状态设计表达式计算。桩基的极限状态分为下列两类：51.承载能力极限状态对应于桩基受荷达到最大承载能力导致整体失稳或发生不适于继续承载的变形；2.正常使用极限状态对应于桩基变形达到为保证建筑物正常使用所规定的限值或桩基达到耐久性要求的某项限值。6第2节桩的分类一、按桩的使用功能分类1.竖向抗压桩主要承受竖向下压荷载（简称竖向荷载）的桩，应进行竖向承载力计算，必要时还需计算桩基沉降，验算软弱下卧层的承载力以及负摩阻

3、力产生的下拉荷载。72.竖向抗拔桩主要承受竖向上拔荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂计算以及抗拔承载力验算。3.水平受荷桩主要承受水平荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂验算以及水平承载力和位移验算。84.复合受荷桩承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压（或抗拔）桩及水平受荷桩的要求进行验算。9二、按桩承载性能分类1.摩擦桩当软土层很厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上时，则桩顶的极限荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩尖处土层反力很小，可忽略不计。102.端承桩桩穿过软弱土层，桩端支承在坚硬土层或岩层上时，则桩顶极限荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力来

4、支承，桩侧摩擦力很小，可以忽略不计。3.摩擦端承桩桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但主要由桩端阻力承受。114.端承摩擦桩桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但主要由桩侧阻力承受。三、按桩身材料分类可分为木桩，混凝土桩，钢桩，组合桩等。12四、按设置效应分类1.非挤土桩包括干作业挖孔桩，泥浆护壁钻（冲）孔桩，套管护壁灌注桩等。这类在成桩过程中基本对桩相邻土不产生挤土效应的桩，称为非挤土桩。其设备噪音较挤土桩小，而废泥浆、弃土运输等可能会对周围环境造成影响。132.部分挤土桩当挤土桩无法施工时，可采用预钻小孔后打较大尺寸预制或灌注桩的施

5、工方法，也可打入敞口桩。3.挤土桩挤土桩除施工噪音较大外，不存在泥浆及弃土污染问题，当施工质量好，方法得当时，其单方混凝土材料所提供的承载力较非挤土桩及部分挤土桩高。14五、按桩径大小分类1.小桩桩径d≤250mm。由于桩径小，施工机械，施工场地及施工方法一般较为简单。小桩多用于基础加固（树根桩或锚杆静压桩）及复合桩基础。2.中等直径桩250mm

6、大直径钢管桩外，多数为钻、冲、挖孔灌注桩。通常用于高层或重型建（构）筑物的基础，并可实现柱下单桩的结构型式。正因为如此，也决定了大直径桩施工质量的重要性。16第3节单桩轴向荷载的传递孤立的一根桩称为单桩，群桩中性能不受邻桩影响的一根桩可视为单桩。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具有一定的指导意义。17一．单桩轴向荷载的传递1．桩身轴力和截面位移在轴向荷载作用下，桩身将发生压缩变形；同时桩顶部分荷载通过桩身传递到桩底，致使

7、桩底土层发生压缩变形，这两部分压缩变形之和构成桩顶轴向位移。由于桩与桩周土体的紧密接触，当桩相对于土向下位移时，桩侧表面受到土向上的摩阻力。18在桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中，必须不断地克服这种摩阻力，故桩身截面的轴向力随深度逐渐减小，传至桩底截面的轴向力为桩顶荷载减去全部桩侧摩阻力，并与桩底支承反力（即桩端阻力）大小相等、方向相反。桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体，即土对桩的支承力由桩侧阻力和桩端阻力两部分组成。19由桩底土层的压缩变形导致的桩端位移加大了由于桩身的压缩变形引起的桩身各截面的位移，并促使桩侧摩阻力进一步发挥。一般来说，靠近桩身

8、上部土层的摩阻力先于下部土层发挥出来，桩侧阻力先于桩端阻力发挥出来。单桩在轴向荷