土力学与地基基础 桩基础.ppt

土力学与地基基础 桩基础 学习内容 1、桩的分类，单桩竖向荷载的传递，负摩阻力和群桩效应概念； 2、单桩竖向承载力的确定，群桩竖向承载力； 3、桩基础设计； 第一节 概述 桩是一种埋入土中，截面尺寸比其长度小得多的细长构件，桩群的顶部与承台相联结，组成桩基础(如图)。承台的作用是将上部结构的荷载传递至桩，同时将分散的若干根桩联成一个整体。 第一节 概述 适宜于采用桩基的几种情况： ① 荷载大，对沉降要求严格限制的建筑物；② 地面堆载过大的单层工业厂房，仓库等建筑物；③ 解决相临建(构)筑物因地基沉降而产生的相互影响问题；④ 对限制倾斜量有特殊要求的建(构)筑物；⑤ 沉载占较大比例的建(构)筑物；⑥ 配备重级工作制吊车的单层厂房(特别是冶金厂房)；⑦ 作为抗地震液化和处理地震区软弱地基的措施。 第一节 概述 抗滑桩 第一节 概述 基坑支挡结构 第一节 概述 基坑支挡结构 第二节 桩的分类 一、按桩的使用功能分类 1、竖向抗压桩 组成桩基础是为了提高地基承载力或减少地基沉降量； 2、竖向抗拔桩 抗浮桩； 3、水平受荷桩 主要承受水平荷载，典型的是抗滑桩和基坑支挡结构中的排桩； 4、复合受荷桩 其竖向和水平荷载均较大。 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 三、按桩身材料分类 1、木桩：适宜于常年在地下水位以下的地基，木材多用衫木、松木和橡木，桩长一般为4m～10m，直径18cm～26cm，在干湿交替的环境下极易腐烂。 2、钢筋混凝土桩：可预制，也可灌注现浇，桩长和截面尺寸可以任意选择，承载力高，耐久性好，工程中被普遍采用。 3、钢桩：可采用各种型钢，承载力很高，吊装，运输都较方便，但耗钢材多，造价高，目前只在重点工程中采用。 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 钢管桩的施工 第二节 桩的分类 钢板桩 第二节 桩的分类 钢板桩的布设 第二节 桩的分类 钢板桩施工机 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 四、竖向抗压桩按承载性状分类 桩是通过桩身侧面和桩端向地基传递荷载的，根据这两种荷载传递作用的主次，可把桩分为端承桩和摩擦桩两种类型。 第二节 桩的分类 摩擦型桩： 荷载主要依靠桩身摩擦力来承受，有时桩端也起一定的支承作用(如图)。当桩侧土质较好，端部坚硬土层埋藏深度较深时采用此类桩。 第二节 桩的分类 端承型桩： 荷载仅依靠桩端支承力来承担，而不考虑桩侧摩擦力的作用(如图)。当桩侧土是软弱和松砂且桩端土质坚硬时，多采用此类桩。 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 第二节 桩的分类 根据承台与地面的相对位置不同: 1、高承台桩基：承台高于地表，它的受力和变形不同于低承台桩基，一般应用在桥梁，码头。 2、低承台桩基：承台低于地表，由于受到土侧向的约束，桩的纵向挠曲和桩顶侧向位移忽略不计，多应用于房屋建筑工程中。 第三节 单桩轴向荷载的传递 施加于桩上的竖向荷载将传递给桩周围土层和下卧土层，即总荷载等于桩周摩阻力和桩端的端承力之和，即P=Ps+Pj。图示是桩—土体系的荷载传递过程分析。 第三节 单桩轴向荷载的传递 当桩周软弱土层由于某种原因而发生地面沉降时，桩周土体对桩身产生相对向下位移，使桩身承受向下作用的摩阻力(如图)，这种摩阻力称负摩阻力。正、负摩阻力交界处位置称中性点。 第三节 单桩轴向荷载的传递 在以下几种情况下，应考虑桩侧负摩阻力的影响： ① 未固结的软土或新填土，土层在自重作用下固结；② 大面积地面堆载；③ 地下水大量抽降；④ 湿陷性黄土区。 第三节 单桩轴向荷载的传递 第四节 单桩竖向承载力的确定 按静荷载试验确定单桩竖向承载力 规范规定对于一级建筑物，必须通过静荷载试验来确定单桩承载力，在同一条件下试桩数量，不宜少于总桩数1%，并不应少于3根。试桩开始的时间在桩设置后，对于砂、土中的预制桩不宜少于7天，饱和软粘土不得少于25天，粘土一般不得少于15天，应视土的强度恢复而定。 第四节 单桩竖向承载力的确定 静荷载试验的装置和方法: 试验装置包括加荷稳压部分，提供反力部分和沉降观测部分(如图)。静荷载一般由安装在桩顶的油压千斤顶提供，反力通过锚桩承担，量测桩顶沉降的仪表主要是百分表及精密水准仪等。 加载的方式，一般采用慢速分级等荷的方法，每级荷载约为单桩设计承载力的1/8～1/5，第一级加载值为1/5。卸载也分级进行为加载时的二倍。 测读桩沉降量的间隔时间为