桩基础模板2

四、横向承载力
横向力：风、地震、吊车制动荷载、水中结构受风浪荷 载、非对称开挖 横载为主时往往用斜桩，但对一般工业与民用建筑，水 平载不大，可用竖桩抗水平力—本节主要讨论此
桩身强度控制的可能性大，因桩本身抗横向荷载能力低。
问题复杂，和桩土刚度、强度，桩入土深度、桩顶约束有 关。承载力确定方法有两种：
2、按桩的制作方法分
预制桩—质量易保证、现场整洁、用时间少， 但配筋由运输、打桩控制，配筋率较大，长度 不可过大，现场接桩、截桩难。
灌注桩—钻孔、放钢筋笼、浇砼。尺寸灵活， 还可扩头，配筋率可以小，但现场脏，质量难 保证，例断桩、缩颈、露筋、清底不充分等。
3、按设置效应分 —是否挤土
例上海某电话局机务大楼，打桩使 周边房屋破坏，赔40万。解决方 法：挖地沟、合理安排打桩顺序。
qsik 查表6-7，和土性及成桩方法有关，沉管灌注桩小，
因质量难保证；对预制桩有深度修正系数（灌注桩不修 正）
qpk 查表6-8，和土性及入土深度有关
qP — 桩端土的承载力 标准值(kPa)，对 于钻、挖、冲孔 灌注桩可按地区 经验确定或现行 有关规范表格查 取，预制桩可按 表8－5选用；
AP — 桩身的横载面面 积(m2)；
三、单桩破坏模式
桩周、桩端土； 破坏模式取决于 桩的尺寸；
桩的类型。
1、屈曲破坏 小直径端承桩，细长木桩
2、整体剪切破坏 一般的打入式短桩、钻扩短桩
3、刺入破坏 钻孔灌注桩
四、单桩承载力的确定
R取决于三个方面： 桩本身材料强度；
(三者同时兼顾， 上部结构的容许变形值；
并取最小值)
土层的支承能力。
qs c ztg 分布：同样和上述因素有关。不随深度线性增大 （拱效应 ）,有一临界深度(10-20d)
时效：粘性土中打入桩，qs开始小后 逐渐增大；砂土中打入桩，qs开始大
后逐渐减小。
试桩应在施工后一段时间：砂土10 天；粘性土15天；淤泥25天。
3、极限端阻qpu计算及其深度效应
计算qpu的经典理论方法：视桩为埋深l的基础来计算，有
桩端土差、桩很长、灌注 桩清底差
桩端为岩石、大头桩
(一) 摩擦桩
(二) 端承桩
5、按直径大小分—一般直径桩、微桩、大直径桩 微桩（树根桩）—d<250，多用于地基加固、 托换（例安外一工程） 大直径桩— d>800，往往是端承，一柱一桩， 人工挖孔 一般直径桩—(250<d<800mm)
（二）常用桩
1、预制钢砼桩 （RC桩） 断面有方、圆两种, 方桩边长250-550，长 <13.5m; 现场预制桩长<25-30m(桩架高), 配 筋率>0.8%(运、吊控制，打桩还会产生拉应 截力面) 大则作成管桩, 有时加预应力(省钢)。
2、钻（挖）孔灌注桩 超高层多用大直径桩，甚至直径>3m，承载力 可达4000t，用一般直径桩可能摆不开。 可扩孔，用扩孔器或爆扩（少用）。
新方法：动测，应采用大应变
主要方法有：
1、波动方程法 2、动力参数法 (低应变法) 3、锤击贯入法(相似性) 4、机械阻抗法 o 5、水电效应法
N(外锤击力)
e(贯入度)
3、桩的抗拔承载力
对一级建筑，应试验。对其他工程：
n
Tk liqsikuili 自重
i 1
li—折减系数，表6-12，砂土折减多，因减小，而粘 土有粘聚力。l/d小，则li小。
挤土桩—打入或压入，预制桩或沉管灌注桩。挤土 使土密实，但打入有噪声，挤土会发生漂桩，还会 破坏周边设施
非挤土桩—钻、挖孔桩，桩长、桩径可较大，可穿 越硬土层。无挤密效果，但有些土（饱和软粘土） 本不可挤密。
部分挤土桩—钻小口径孔，再打入，或钢管、砼管桩
4、按荷载传递方式分
摩擦型桩端摩承擦 摩擦桩桩 端承型桩摩端擦承 端承桩桩
4、钢管桩
有开口、闭口，开口时形成土芯后亦有一定挤 土，d小则挤土可能性大，是否挤土将影响承 载力（规范5-2-10条）
三、桩的两种极限状态
（一）桩基承载力极限状态 1、超过最大承载力 2、产生不适于继续承载的变形 3、桩基发生整体失稳 （二）桩基正常使用极限状态 变形、耐久性，桩、承台等。
4－2 单桩承载力的确定
：dN
dz
uqs
ds dz N (z) dz
EA
EA
d 2s dz2

uqs
ds N
dz
EA
以上是针对摩擦型桩， 对端承桩位移传递即刻
完成，qs很小，而Q接 近Qp
2、侧摩阻力qs的大小、分布 大小：和土性、桩表面性质、桩径、桩长、施工方法 有关（打入桩一般大，卵石层中灌入桩很大）
桩基古已应用。上海龙华塔，7 层，40.4m, 相当于13层楼高, 初建于三国东吴时代 (AD220280), 重建于宋代AD977年, 用 木桩, 桩周用灰土防腐，是软基 上建高层的范例。
近年来，桩基成为高层建筑的主要基础 形式，为设计桩基，须了解其类型、机理、 承载力及变形验算等。
桩基适用范围： 1、高层、重要建筑物； 2、重型工业厂房、仓库、料仓；
基础工程
第四章 桩基础
4－1 概 述
一、桩基及其作用 桩基构成：桩+承台 （可为独立、条形、筏、箱）
有高、低两种，前者用于水中
桩之作用：
（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大 的深度范围 （图4-1b），以提高承载力。
（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度 够，而变形不合要求时亦用。 两塔过近，会 相对倾斜，用 桩基解决
li — 按土层划分的各段桩长(m)。
（b）大直径桩 d>800
qs下降，因一般钻、挖孔，使土扰动，粗粒土犹甚; qp下降，因同样大小分布荷载使沉降大。
Quk u si qsik lsi pqpk Ap
qsik 同样查表6-7； qp 为d=0.8m的端阻标准值（表6-9
）
Ysi 、Yp —尺寸效应修正系数 （表6-10）
3、较大水平荷载或上拔力的构筑物基础； 4、精密或大型设备基础； 5、表层软弱土层、需处理土层； 6、地震区。
桩基设计主要内容：桩型选择、单桩 承载力确定、群桩承载力和沉降验算，桩 身强度和承台计算。
二、桩的类型
高承台桩基 按承台与地面相对位置分
低承台桩基
竖直桩 按桩轴线方向分 斜桩
叉桩
（一）桩的分类
3、沉管灌注桩 （挤土）
锤击或振动沉管，下有钢砼头，再灌混凝土， 拔管，易发生断桩、缩颈（软土中）。有人建 议复打，造价提高。仅浙江多用。
缺点：易产生缩颈、断桩、局部夹 土、混凝土离析等质量事故。
缩颈常发生在下列情况： 软、硬土层交界处； 管内混凝土少时； 邻桩挤压。
克服缩颈、断桩办法：复打
一、桩、土体系荷载传递机理 Q逐渐增大，影响深度也逐渐增加，qs较qp先发挥 Q=QS+QP， Q由u=实Q测su，+QQpSu先达极限，对应位
移仅4-10mm，和土性、桩径关 系不大；而QP达极限需s=0.1d （ 打入桩），甚至0.3d（灌注桩）
了解这些，有助于 分析桩的安全储备
• N-q、s-q关系
1、横向荷载试验
例综合体育馆
决定于桩和土，一般由土控制，端承、 超长桩等除外。
1、按桩身强度定
R

fc Ap

f

y
Ag
一般稳定系数=1.0，但下述情况下要考虑压屈：
1）高承台； 2）桩周土可液化；
3）桩周土很软（fk <50 kPa）；
自由长度lc由端部约束及桩土相对刚度定，再由lc/d查
（见规范5.5.3)。
2、按桩周土支撑能力估计
（1）静载试验 一级和部分二级建筑必须做，试桩数>1%且不少于3根。
装置、方法：锚桩横 梁装置（图），压重 平台反力装置等
试桩、锚桩、基准桩 间距>4d，且>2m
分级加载，稳定后读 数，详见规范。
1) Q~S曲线有陡降段，且S总＞40mm; 2) S总＝40mm后，续增两级Q；仍无陡降段。
1、Q~S曲线拐点法
Q
qs1
l1
qs2
l2
qs3
l3
qp
uP — 桩身周长(m)，对于钻、挖、冲孔灌注 桩应采用桩直径，当缺乏经验时可按钻 头直径或下列数值：螺旋钻10～20cm， 潜水钻30～50cm，机动洛阳铲20～ 30cm，冲击钻40～80cm；
qsi — 桩周土的摩擦力标准值(kPa)，对于钻、 挖、冲孔灌注桩可按地区经验确定或现 行有关规范表格查取，预制桩可按表6 －6选用；
1、概念
当桩围土层由于某种原因相对于桩 向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为 负摩阻力。
原因
桩穿过欠固结(新填)土层； 桩周地面有较大的超载； 降低地下水位； 湿陷、冻土融陷。
2、负摩擦发生的范围
持力层硬，sp 小，则ln大，
端承桩ln =l 对一般情况可查表6-1 ln可随时间变化
3、负摩擦大小估计 影响因素多—桩侧及桩端土性、诱因强弱、土的应力历史、 桩型等
极限承载力标准值：
Quk lQu
Qu

1 n
n
Qui
i 1
变异系数d0.15时l1； d0.15时l<1，查表求l
d 1 n 1
(Qui Qu )2 / Qu
n
(ai
1)2
n 1
i1
设计值：
R Quk
sp
分项系数sp=1.6
对群桩再考虑群桩效应（见后）
（2）静力触探法
用单桥探头的比贯入阻力或双桥探头的端阻、侧阻标准 值，估计桩的侧阻、端阻，定Quk