基础工程第3章.pptVIP

第8章 桩基础;第1节 概 述; 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。; 桩基础设计也应注意满足 地基承载力和变形这两项基本 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：; 1.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。;第2节 桩的分类; 2.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。 ; 4.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。;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。; 2.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。 ; 4.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。;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??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。; 2.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。 ;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 250mmd800mm。这类桩长期以来在工业与民用建筑物中大量使用，成桩方法和工艺繁多。; 3.大直径桩 桩径d≥800mm。近年来的 发展较快，应用范围逐渐增大。因为桩径大且桩端还可以扩大，因此，单桩承载力较高。此类桩除大直径钢管桩外，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。;第3节 单桩轴向荷载 的传递;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。; 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。; 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。 单桩在轴向荷载作用下，桩身的截面位移、桩侧的摩阻力分布以及轴力分布见下图。;20;二、桩侧摩阻力和桩端阻力 桩侧摩阻力是桩截面对桩 周土的相对位移的函数[ qs= f(s)]，可用下图中的曲线OCD表示，且常简化为折线OAB。AB段