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第七章 桩基础及其它深基础 第一节 概述 一、桩基础的适用性 1. 桩基础的优点 （1）承载力高。 （2）沉降量小且沉降均匀。 （3）能承受一定的水平荷载。 （4）可以减小机械基础的振幅、减弱机械振动对结构的不利项影响。 （5）可以提高建筑物的抗震能力。 （6）便于实现某础工程机械化和工业化。 2. 采用桩基的条件 （1）高层建筑。 （2）重型工业厂房和前载很大的建筑物。 （3）软弱地基和某些特殊土上的永久建筑物。 （4）高耸构筑物。 （5）需要减弱其振动影响的动力机械基础。 二、桩基础的设计内容 (1) 选择桩基础的数量和几何尺寸。 (2) 确定单桩竖向承载力特征值。 (3) 确定桩基础的数量、间距和布置方式。 (4) 验算桩基础的承载力和沉降值。 (5) 桩身结构设计。 (6) 承台设计。 (7) 绘制桩基础施工图。 三、桩基础的设计原则 桩其础的极限状态分为两类 : (1) 承载能力极限状态—所有桩基础均计算承载力。 (2) 正常使用极限状态—桩端为软弱土的一、二级建筑物桩基，桩端为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑物，需计算变形。 第二节 桩基础的类型 一、按制桩的材料分类 木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩和钢桩。 二、按施工方法分类 1、预制桩(工厂预制运到施工现场 ) 2、灌注桩 (在预定的桩位上成孔，孔内灌注混凝土成桩。 三、按承台与地面的相对位置不同分类： 1、低承台桩 ( 承台一般在地面以下 , 建筑工程中所用 ) 2、高承台桩 ( 承台在地面以上，桥梁中用 ) 。 低承台桩 与高承台桩 桩基础类型 四、按桩的性状和竖向受力情况分类 1、端承型桩：桩上荷载主要通过桩端阻力传递，略去桩表面与土的摩擦力作用。 2、摩擦型桩：桩上的荷载主要由桩周与软土之间的摩擦力承受，同时也考虑桩端阻力作用。 五、 按桩的设置效应分类 挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩 六、常用桩的类型及其适用条件 1. 预制桩 包括木桩、钢筋混凝土桩 ( 常用 ) 、钢桩。 （l）钢筋混凝士预制桩的形式有两种：一种是实心力桩，边长300～500mm。 分节预制长度不超过 l2m( 工厂预制 ) 和25 m( 现场预制 )。另一种是预应力混凝土管桩 ，工厂预制 ( 离心法 ),直径 400mm 、 500mm 、 550mm, 管壁厚为 80～100mm, 每节长 8～lOm。 （2）预制桩的适用条件 不需考虑噪声污染和震动影响的环境。 持力层以上的覆盖层中无坚硬夹层。 持力层顶面起伏变化不大。 水下桩基工程。 大面积桩基工程，采用预制桩可提高工效。 2. 灌注桩（钢筋混凝土）一般可适合各种地层。 第三节　单桩竖向承载力 一、 单桩竖向承载力Ra ： 指单桩在竖向荷载作用下不失去稳定，也不产生过大的沉降时，所承受的最大荷载。 二、 确定方法： 一级建筑物 —— 现场静载荷试验。 二级建筑物 —— 参照地质条件相同的试验资料依具体情况定。 三级建筑物 —— 可采用静力触探及标贯试验参数确定 Ra 值。 （1）初步设计时可按桩侧摩擦力及桩端阻力估算承载力，此外应进行桩身强度验算。 （2） 单桩将向承载力特征值通过单桩竖向静载荷试验确定。同一条件下的试桩数量 , 不宜少于总桩数的 1%, 且不少于 3 根。 （3）初步设计时单桩承载力特征值可按下式估算： 摩擦桩 :Ra=qpAp+ μp∑qsiLi 端承桩 :Ra=qpAp 三、桩身混凝土强度验算 桩轴心受压时 Q ≤Ψc (fcAP+fy′As) 式中 ,Q ：单桩承载力设计值 ; Ψc：纵向弯曲系数 , 考虑土的侧压力作用取为1； fc：砼的轴心抗压设计强度； Ac ：桩身的横截面面积； fy′：纵筋抗压设计强度； AP：纵向钢筋的截面积。 第四节 群桩基础竖向分析及其验算 群桩承载力验算： （1） 群桩基础定义 : 桩数不只一根的桩基称为群桩基础，群桩中的每根桩称为基桩。 （2） 对下列情况的桩基竖向抗压承载力为各单桩竖向抗压承载力之总和： ①端承桩：持力层坚硬上部荷载通过桩身直接传到桩端处土层, 而桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响，故在群桩中各桩的工作和单桩工作一样；同时，由于桩的变形很小 , 桩间土基本不承载，单桩竖向承载力为各单桩之和。群桩的软弱下层沉降量也与单桩基本相同。 ②桩数少于 9 根 (s6 d ) 的摩擦桩基：桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，这时群桩中各桩的工作情况仍和单桩工作一样。 ③条形基础下桩不超过两排者。 群桩中单桩桩顶竖向承载力验算 （1）轴心受压 n——桩数 GK ——桩基承台自重和承台上的土自重标准值 （2） 偏心受压 二、桩基软弱下卧层验算 1、对于桩数≥9根，桩距≤6d的群桩基础，按假想实体基础验算软弱下卧层