地基与基础 地基讲稿－ 第8章.pptVIP

尚辅网 第8章 桩 基 础 设 计 回 顾 与 思 考 第六节 桩基础设计 本章小结 第四节 竖向荷载下单桩承载力 一、竖向荷载下单桩的荷载传递 孤立的一根桩称为单桩，群桩中的一根桩称为基桩，群桩中考虑 群桩效应的一根桩称为复合基桩。 桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩-土体系荷载的传递过程。 ——桩侧总摩阻力； ——桩端总阻力。 Q 根据Qs/Q和Qp/Q的大小，定性地将桩分为摩擦桩（Qs/Q大致在0.8以上）、端承摩擦桩（Qs/Q大致在0.6－0.75左右）、端承桩（Qp/Q大致在0.8以上）和摩擦端承桩（Qp/Q大致在0.6－0.75左右）。 二、单桩承载力的破坏模式 单桩承载力的破坏模式是指其达到破坏时所表现出的特征，主要有五种特征： （1）桩身材料屈服(压屈)，端承桩和超长摩擦桩都可能发生这种破坏； （2）持力层土整体剪切破坏，当桩穿过软弱土层支承于较硬持力层时易发生这种破坏； （3）刺入剪切破坏，常见于均质土中的摩擦桩； （4）沿桩身侧面纯剪切破坏，当桩底软弱不能提供承载力，仅靠桩侧摩阻力承担荷载的纯摩擦桩的破坏模式； （5）在上拔力作用下沿桩身侧面纯剪切破坏。 三、单桩竖向承载力 桩基破坏类型 桩材料强度：端承桩控制因素 地基承载力：主要控制因素 单桩承载力特征值确定规定： 1.单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定，试桩数≥1%总数，且≥3根； 2.地基基础设计为丙级的建筑物，单桩承载力特征值可由静力触探和标准贯入试验参数确定； 3.初步设计时，可按公式估算。 （一）静载荷试验 试验装置： 锚桩反力装置 试桩 压重 千斤顶 支墩 横梁 压重平台反力装置 小梁 横梁 锚桩 试桩 锚桩 千斤顶 单桩竖向极限承载力： 荷载Q 沉降量s s=40mm 陡降点 Qu 1 2 (1)Q~s曲线有明显陡降段时，取陡降点Qu 。 (2)Q~s曲线呈缓变形时， 取s=40mm所对应的Qu 。 单桩竖向承载力特征值： Ra= Qu /2 （二）静力触探法 静力触探试验 探头 电测装置 静力加压装置 qc fsi Quk =u∑liβifsi +αqcAp 预制单桩极限承载力标准值： （双桥头） fsi —桩侧摩阻力平均值； qc—桩端阻力平均值； α—桩端阻力修正系数； βi —第i层土摩阻力修正系数； u —桩身周长； li—第i层土内桩身长度； Ap—桩端面积（m2）。 （三）按经验公式估算 用于初估单桩承载力特征值及桩数： Quk =Qsk+Qpk=u∑liqsik +qpkAp qsik —桩侧极限摩阻力标准值； qpk—桩端极限阻力标准值； 单桩承载力特征值： Ra= Quk /k 1.按单桩极限承载力确定单桩承载力特征值 k— 一般可取2.0。 （四）桩身材料验算 1.钢筋混凝土桩竖向抗压承载力设计值 Q=φ（fcAp +fyAs) fc—桩身混凝土轴心抗压强度设计值； fy—主受力钢筋抗压强度设计值； Ap 、As—桩身及桩纵向钢筋断面积； φ—桩纵向弯曲系数，一般φ=1.0， 高承台桩φ=0.25~1.0 。 2.混凝土桩竖向抗压承载力设计值 Q≤ψcfcAp ψc—工作条件系数，预制取0.75， 灌注取0.6~0.7。 四、单桩水平承载力 单桩水平承载力取决于桩的材料与断面尺寸、入土深度、土质条件及桩顶约束条件等因素。 桩水平承载力一般通过现场荷载试验确定，亦可用理论方法确定。 五、单桩抗拔承载力 高耸建（构）筑物、受地下水浮力作用的地下结构物等桩基受上拔力作用。 单桩抗拔承载力由抗拔静载荷试验确定。 一、群桩的工作状态 (a)单桩受力 (b)群桩受力 当桩距较小时，桩间摩擦力叠加，承载作用相互削减； 桩端应力叠加，地基受力大； 结论：群桩承载力小于单桩承载力之和。 第五节 竖向荷载下群桩的工作状态 在一个承台下至少有两根以上的桩，这样的桩称为群桩。 1. 端承型群桩 端承型群桩中基桩（桩群中的单桩）与（独立）单桩相近，桩与桩的相互作用、承台与土的相互作用，都小到可忽略不计，端承型群桩的承载力可近似取为各单桩承载力之和。 2. 摩擦型群桩 在竖向荷载作用下，其桩顶荷载的大部分通过桩侧阻力传递到桩侧和桩端土层中，其余部分由桩端承受。由于桩端的贯入变形和桩身弹性压缩，对于低承台群桩，承台底土也产生一定反力，使得承台底土、桩间土、桩端土都参与工作，形成承台、桩、土共同工作，群桩中基桩的工作性状明显不同于（独立）单桩，群桩承载力不等于各单桩承载力之和，群桩的沉降也明显地超过单桩。这称之为群桩效应。 （1）桩侧阻力的群桩效应 及群桩侧阻的破坏 图8-4 群桩侧阻力破坏模式 （a）整体破坏（Sa≤