基础工程第4章桩基础资料

部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩
大直径钻孔 桩
新加坡发展银行, 四墩7.3m
桩的应用
现场灌注 护坡桩
造价低
桩的应用
8、下列情况易采用桩基础
1）天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑 物；
2）承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩 基础减少沉降的建筑物；
3）重型工业厂房和荷载很大的建筑物； 4）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑； 5）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或
需以桩承受水平力或上拔力的其他情况； 6）需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基
作为地震区建筑物的抗震措施； 7）地基土有可能被水冲刷的桥梁基础； 8）需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。
4.1.3 桩基设计原则
桩基是由桩、土和承台共同组成的基础， 设计时应考虑三者共同作用。各部分作用 起多大，取决于桩变形。
第四章 桩基础
本章教学目标：
1 了解桩基础的使用，熟悉桩基础的设计内容、 设计原则、分类及成桩效应；
2 了解桩基础单桩传递机理，熟悉掌握桩基础 竖向承载力的确定，熟悉群桩效应；
3 了解单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减 小桩负摩阻力的措施。
4 掌握桩基础承台设计，熟悉桩基础设计步骤 及施工图绘制。
4.1概述
4、建于软土上的甲、乙级建筑桩基施 工过程和使用期间必须进行沉降观
测直到 稳定。
4.1.4 桩基设计内容
桩基设计包括下列基本内容： 1、桩的类型及几何尺寸的选择； 2、单桩竖向（和水平向）承载力的确定； 3、确定桩的数量、间距和平面布置； 4、桩基承载力和沉降验算； 5、桩身结构设计； 6、承台设计； 7、绘制桩基施工图。
桩基按极限状态设计法设计，应满足承载 能力极限状态和正常使用极限状态的要求。
建筑桩基分三个安全等级。 桩基设计应进行下列计算和验算：
➢桩基设计等级
根据建筑物规模和功能特征以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或 影响正常使用的程度区分。
设计等级
建筑类型
甲级 乙级
（1）重要的工业与民用建筑 （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑 （3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物 （4）对桩基变形有特殊要求的建筑物 （5）场地和地基条件复杂的一般建筑物 （6）对相邻既有工程影响较大的建筑物
5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
2、 下列桩基应进行沉降验算：
1）地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基 2）体型复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱
土层的设计等级为乙级的建筑物桩基 3）摩擦型桩基
桩基沉降不超过建筑沉降允许值；
3、 下列桩基应进行桩身和承台抗裂和 裂缝宽度验算：
根据使用条件要求混凝土不得出现裂 缝的桩基应进行抗裂验算；使用上需 限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度 验算。
根据所用材料的不同，预制桩可分为混凝土预制 桩、钢桩和木桩三类。
4.1.1 桩基础的使用
1、桩：是设置于土中的竖直或倾斜的柱型基 础构件。
2、桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承 台组成的深基础，简称桩基。
3、基桩：群桩中的单桩。 4、承台：将各桩联成一整体，把上部结构传
来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传 到深部较坚硬的桩周土层桩侧摩阻力和桩端阻力来 承受； 桩水平力由桩侧土层侧向阻力来支承。
5、单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构(柱)荷 载的基础。
6 、群桩基础：由2根以上桩组成的基础。 7、复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷载的桩
基。
桩基应用：已有百年历史，承载力高、稳定性好， 沉降均匀的特点，在不良土上修建建筑，普遍应 用的基础形式。
4.1 概述
早期：木桩 后来：钢筋混凝土桩
深基础：埋深较大，以下部坚实土层或 岩层作为持力层的基础。
作用：把所承受的荷载相对集中地传到 深部土层。
适用：当浅层土质不满足承载力和变形 要求，不适宜采取地基处理方法。
深基类型：桩基础，地下连续墙，沉井。
沉井基础
桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较 小的杆状构件。
桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传 递到深处的地基上。
2)、桩身及承台进行承载力计算
桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于50KPa （或不排水抗剪强度小于10KPa）土层中的细长桩尚 应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶
段,吊装.运输,锤击作用进行强度验算；
3）、柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧 车层承载力；
4 )、对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；
除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建 筑及一般工业建筑物
1、所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：
1)、按使用功能，受力特征进行 竖向(压.拔)和水平承载 力计算,不宜超过承载力特征值。 某些条件下群桩基 础宜考虑桩.土、承台共同作用；
4.2 桩的类型
4.2.1 桩基的分类 1、按承台与地面相对位置分：
低承台桩基：承台底面位于地面以下。 用于工业与民用建筑 高承台桩基：承台底面高出地面。用 于桥梁、水利。
2、按桩性状分
1）摩擦型桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力 与桩端阻力共同承受，但侧阻力分担荷载 较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多 为较坚实的粘性土、粉土和砂类土，
• 优点
1. 将荷载传递到下部好土层,承载力大，沉降小 2、抗震性能好,穿过液化层 3、能用于复杂的受力方式：抗拔（抗浮桩）、
横向力（护坡桩）
4、与其他深基础比较,施工造价低
缺点
比浅基础造价高 施工环境影响,
预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆 有地下室时,有一定干扰, 深基坑中做桩
桩的应用
新加坡发展银行,四墩, 每墩 直径7.3m 将荷载传递到下部好土层,承 载力高
且桩的长径比很大。
例 桩长径比很大，桩端土软弱，桩端有残 留虚土，打桩时桩上抬。为摩擦桩。
2）端承型桩：荷载由侧阻力和端阻力共同承 担，端阻力大，持力层以中砂土、碎石土、 风化岩。
L/d<10 入岩深hr≤0.5d为端承桩。 hr>0.5d嵌岩桩
3、根据施工方法的不同，可分为预制桩和灌注桩 两大类。