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1、第五章桩基础Pilefoundation本章主要内容概述-桩的功能及类型桩的承载机理？单桩承载力capacityofsinglepile桩基础设计capacityofpilegroup软土层沉井caisson工作间梯子支护通气桶深基础地下连续墙diaphragm深基础5.1概述桩的应用1历史－十九世纪以前，木桩(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前在罗马(3)西安灞桥,北京御河桥,隋唐建塔2十九世纪开始，材料和动力进步铸铁管桩，1824年波特兰水泥注册专利蒸汽动力十九世纪末，现场钻孔桩(1897,Raymond)新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载
2、传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩新加坡发展银行,四墩7.3m现场灌注护坡桩造价低现场灌注护坡桩造价低2特点优点将荷载传递到下部好土层,承载力高沉降量小抗震性能好,穿过液化层承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷)与其他深基础比较,施工造价低缺点施工环境影响,预制桩施工噪音,钻孔灌注桩的泥浆有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩3适用条件(1)水上建筑物(2)深持力层,高地下水位(3)抗震地基(4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器二桩的分类不同的分类标准(一)按承台承台:将几个桩结合起来传递荷载（二）材料（三）形状（四）承载机理（五）按尺寸（六）施工方法软土
3、层二桩的分类(一)按承台承台:将几个桩结合起来传递荷载高承台桩承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥低承台桩承台在地面以下,承台本身承担部分荷载软土层低承台桩高承台桩（二）按材料：木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管（型钢）桩、复合桩钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土（离心预制）、高强混凝土（三）按形状按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩、支盘桩、微型桩按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩桩身桩端Dd横断面（四）按尺寸按断面(直径）的大小：大直径:d>80cm;小直径d<40（25）cm按长度（长径比）L>60m（>3):长桩；L<10m短桩L/（：桩的特征长度）(五)按
4、荷载传递方式（1）竖直荷载：端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩Q=Qp+QsTipresistance,Skinfriction端承桩主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬摩擦桩主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深端承桩摩擦桩PsPsP（六）按施工方法施工方法—沉桩方法1预制桩Prefabricatedpile挤土桩2现场灌注桩Castinplace非挤土桩1预制桩2现场灌注桩气锤打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土,大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环—地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省,易泥皮,虚土,断桩水上水下其他离心,预应力
5、,工厂,现场振动沉桩预制桩1－13mPilePoint离心预应力预制钢筋混凝土人工挖孔桩广州市亚洲大酒店人工挖孔桩螺旋钻沉管螺旋钻孔灌注桩粘性土砂性土2.2扩底桩人工挖孔扩孔桩（芝加哥法）UK英国1.0-3.0m0.6-0.9m爆破扩底桩内夯式扩底桩200kN钢锤碎石混凝土钢筋笼钻扩桩挤扩桩（支盘桩）桩的分类总结挤土桩（打入预制桩）非挤土桩（现场钻孔）摩擦桩端承桩Q=Qp+Qs5.2单桩承载力Bearingcapacityofasinglepile桩的承载力分析1竖向承载力的组成摩阻力所需位移很小端阻力需要较大位移;不同阶段二者分担比不同Q/kNQsQpQS/mmQs桩侧摩阻力Skin，Sha
6、ftfrictionQp桩端阻力端承力Point，endresistance桩侧摩阻力摩阻力的分布qs摩阻力u为桩的周长S0Sp各点位移Q轴向力NS0Sp土的极限摩阻力影响因素随着深度增加,砂土中存在临界深度超静孔隙水压力消散,土的触变性打入预制桩,挤土使qs增加(1)挤密(2)残余应力钻孔预制桩,常使qs减少(1)泥皮(2)应力松弛但是也有水泥浆渗入土中使表面粗糙其他施工因素粘性土的摩阻力有时效,桩的端承力(1)常作为基础承载力问题(太沙基解)太沙基梅耶霍夫型很小(1)很难达到整体破坏(2)端承力与深度有关(3)存在临界深度(2)土的极限端阻力影响因素与土性有关,存在临界深度与施工方法有关桩
7、端充填粉土问题侧摩阻力的方向？1负摩擦的产生(1)桩周附近地面大面积堆载(2)大面积降低地下水位(3)欠固结土,新填土(4)湿陷性黄土遇水湿陷(5)砂土液化、冻土融解正摩阻负摩阻二桩的负摩阻力2负摩擦力的确定,负摩阻力成为荷载的一部分对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力,对于一般桩,因为桩土都有变形,视二者的相对位移量和方向lnNegative土位移Ss桩位移Sp-+摩阻力轴向力N5.2单桩竖
