《桩基础设计》PPT课件 (2)
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第三章 桩基础(2)
桩身刚度——刚度小，上部变形大，侧阻力较大；刚度
大，桩身各截面变形接近，下部初始法向应力大，侧阻力 较大； 施工方法——不同施工方法，挤土效应不同（P.78图338）；
扰动影响——粘性土的灵敏度、触变形影响；砂土密实
度的影响。
• 桩底阻力的影响因素及其深度效应 土的性质——抗剪强度、受压刚度大，桩底承载力大； 持力层上覆荷载——上覆荷载大、桩底极限承载力大；
组合（地震作用除外）所引起时，桩允许受拉。摩擦桩单桩 轴向受拉承载力容许值按下式计算：
[ Rt ] 0.3uΣ i li qik
αi：振动沉桩对各土层桩侧阻力的影响系数，锤击、静压沉
注意：桩身自重与置换土重的差值作为荷载考虑（当自重 计入浮力时，置换土重也计入浮力）。
P.92表3-3增加粉土沉桩桩侧土摩阻力标准值 qik（新规范）
稍密 粉土 中密 20~35 35~65
密实
65~80
P.93表3-4增加粉土沉桩桩端土承载力标准值 qrk（新规范）
桩尖进入持力层的相对深度
1>hc/d 粉土 中密 1700 4>hc/d ≥1 2000 hc/d≥4 2300
sb
Qp
sb
Nl
Qs
荷载传递特征
桩侧阻力发挥至极限值是由上而下逐渐发挥； 桩侧阻力极限值发挥与桩底阻力极限值发挥所对应的位 移量不同；
桩底阻力：粘性土——桩底直径25%；砂性土——桩底直径8~10%
桩侧阻力：粘性土——4~6mm；砂性土——6~10mm
侧阻力、底阻力的发挥与桩型、桩长、持力层条件有关
加载方式 分级加载（预计破坏荷载1/10~1/15）、递变加载（开始
1/2.5~1/5，终了1/10~1/15）；
建筑课件：桩基础设计
较坚硬 土层
(a)摩擦桩
(b)端承摩擦桩
较坚硬 土层
坚硬 土层
(c)摩擦端承桩
(d)端承桩
(二)按桩基础使用功能分类
1.竖向抗压桩：主要承受竖向荷载； 2.竖向抗拔桩：主要承受上拔荷载； 3.水平受荷桩：主要承受水平荷载； 4.复合受荷桩：承受竖向、水平荷载均较大。
(三)按桩径大小分类
1.小桩径：d≤250mm，基础加固，复合基础；
活瓣圆台 形模板
四、桩及桩基础的构造要求
•优点：
减少施工工序，桩不用承受弯折与锤击应力，节省钢 材和造价，对基岩起伏变化大的地质条件适应性强。
•缺点：
地下“隐蔽”施工质量不易保证。
1.沉管灌注桩
沉管方法：锤击、振动、静压均可
施 工 程 序
就 位
沉 管
浇 筑
成 型
优点：造价低，管内无水作业桩身砼质量好； 缺点：产生缩颈、夹土、断桩，因挤土效应 相邻桩可能破坏。
过预应力减小桩身砼的拉应力和弯拉
应力，提高抗冲击力、抗弯能力。 钢桩 特点：强度高，抗冲击疲劳，贯入能力强， 便于加工运输，挤土效应小，但， 造价高宜腐蚀，慎重选用。
圆形管桩 H形桩
2.沉桩施工工艺
锤击式 •蒸汽锤 •液压锤 •产生振动、挤土、噪音； •引起地面附加沉降或隆起； •应采取监控与防护措施； •适于松软土质和空旷地区。
2.中等桩径：250mm＜d＜800mm， 工业与民用建筑工程中应用较多； 3.大桩径：d≥800mm，用于单独基础。
(四)按桩基础成桩方法分类
成桩过程中对地基土结构有扰动，并产生挤土效 应，引发施工环境问题。 1.非 挤 土 桩：取土成孔，干作业法、泥浆护壁法、 套管护壁法施工； 2.挤 土 桩：未取土成孔，沉管灌注桩、锤击等法施工
公路桥梁墩台桩基础设计精品PPT课件
（三） 桩的计算宽度
桩在水平外力作用下，除了桩身宽度范围内桩侧土受 挤压外，在桩身宽度以外的一定范围内的土体都受到一定 程度的影响（空间受力），且对不同截面形状的桩，土受 到的影响范围大小也不同。为了将空间受力简化为平面受 力，并综合考虑桩的截面形状及多排桩桩间的相互遮蔽作 用，将桩的设计宽度（直径）换算成相当实际工作条件下， 矩形截面桩的宽度b1,b1称为桩的计算宽度。根据已有的试 验资料分析，现行规范认为计算宽度的换算方法可用下式 表示：
地基系数变化规律
相应的基桩内力和位移计算方法为：
1）“m”法： 假定地基系数C随深度呈线性增长，即C=mZ，如上图a）所示。 m称为地基系数随深度变化的比例系数（kN/m4）。 2）“K”法： 假定地基系数C随深度呈折线变化即在桩身第一挠曲变形零点 （上图b）所示深度t处）以上地基系数C随深度呈凹形抛物线 增加；该点以下，地基系数C=K（kN/m3）为常数。 3）“c”法：
非岩石类土的比例系数m值Leabharlann 序号 1 2 3 4 5 6
土的分类
流塑粘性土IL>1、淤泥 软塑粘性土1>IL>0.5、粉砂 硬塑粘性土0.5>IL>0、细砂、中砂 坚硬、半坚硬粘性土IL<0、粗砂 砾砂、角砾、圆砾、碎石、卵石 密实粗砂夹卵石，密实漂卵石
m或m0（MN/m4） 3～5 5～10
10～20 20～30 30～80 80～120
第四章 桩基础的设计计算
横向荷载作用下桩身内力与位移的计算方法国内外已有 不少，我国普遍采用的是将桩作为弹性地基上的梁，按文克 尔假定（梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比）进行求 解，简称弹性地基梁法。根据求解的方法不同，通常有半解 析法（幂级救解、积分方程解、微分算子解等）、有限差分 法和有限元解等。以文克尔假定为基础的弹性地基梁解法从 土力学的观点认为不够严密。但其基本概念明确，方法较简 单，所得结果一般较安全，故国内外使用较为普遍。我国铁 路、水利、公路及房屋建筑等领域在桩的设计中常用的“m” 法以及“K”法、“常数”法（或称张有龄法）、“C”法等均 属于此种方法。
《桩基础设计》课件
桩基承载力计算
单桩承载力计算
单桩承载力的计算公式及参数取值。
群桩承载力计算
群桩承载力的计算方法及影响因素。
桩基承载力验算
根据工程要求进行桩基承载力验算的过程和注意 事项。
03
桩基础设计流程
地质勘察
总结词
获取地质信息
详细描述
通过地质勘察，了解土层分布、地下水位、地质构造等信息，为桩型选择和设计提供依据。
施工质量控制
01
施工质量控制是桩基础施工过程中非常重要的一环，涉及到施 工前准备、施工过程和施工后检测等方面。
02
施工质量控制的目标是确保施工质量符合设计要求，提高工程
的安全性和可靠性。
施工质量控制的具体措施包括加强施工设备管理、严格控制材
03
料质量、强化施工过程监督和做好质量检测工作等。
05
桩基础设计案例分析
案例一：高层建筑桩基设计
高层建筑桩基设计概述
高层建筑由于其高度和荷载较大，对桩基设计的要求较高。本案 例将介绍高层建筑桩基设计的基本原则、要求和步骤。
设计要点
包括桩型选择、桩径和桩长的确定、承载力计算、沉降分析等方面 。
工程实例
通过具体的高层建筑桩基设计案例，展示设计过程和实际应用效果 。
案例二：复杂地质条件下的桩基设计
桩基础类型
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩、木桩等。
根据施工方法可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场预制，通过锤 击、静压或振动等方法沉入土中；灌注桩是先成孔，再在孔中浇筑混凝土形成桩 身。
桩基础设计原则
满足建筑物对地基承载力和变形的要 求。
优化设计方案，选择合理的桩型、桩 径、桩长和布置方式，降低工程造价 。
桩基础2
24
25
中性点： 正、负摩阻力变换处的位置，即称中性点 。 中性点的位置： 桩与桩侧土的相对位移，桩周土的性质， 当桩侧土层压缩变形大，桩底下土层坚硬， 桩的下沉量小时，中性点位置就会下移;反之 ，中性点位置就会上移。
26
中性点深度 ln应按桩周土层沉降与桩沉降相等 的条件计算确定，也可参照表6.确定。
当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生 固结和地下水降低时： i' ' i ' ' i p i 当地面分布大面积荷载时： i 1 1 ' i （ 5.4.4-2 ） i z i m z m
m 1
2
28
式中 q--第 层土桩侧负摩阻力标准值 ;当按式（5.4.4-1 i ）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值 进行设计； 桩周第 -层土负摩阻力系数 ,可按表5.4.4-4取值; ni i --i'桩周第 层土平均竖向有效应力 ; i '-;桩 i i 由土自重引起的桩周第 层土平均竖向有效应力 群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起； m 、 -分别为第 计算土层和其上第 土层的重度，地 m i i 下水位以下取浮重度； m —第 层土、第 层土的厚度； 、 z i z m i
4
•
桩侧摩阻力是桩截面对 桩周土相对位移的函数 。其限值可采用类似于 库仑公式的形式：
桩侧表面与土 桩侧表面与土 之间的附着力 之间的摩擦角 u ca x tan a ' 桩侧土的 x K0 v 竖向压力 桩侧土的法 向压力 对挤土桩，在静止土压力系数和被动土压力系数之间；对 非挤土桩，在静止土压力系数和主动土压力系数之间。
18
（2）整体剪切破坏
25
中性点： 正、负摩阻力变换处的位置，即称中性点 。 中性点的位置： 桩与桩侧土的相对位移，桩周土的性质， 当桩侧土层压缩变形大，桩底下土层坚硬， 桩的下沉量小时，中性点位置就会下移;反之 ，中性点位置就会上移。
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中性点深度 ln应按桩周土层沉降与桩沉降相等 的条件计算确定，也可参照表6.确定。
当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生 固结和地下水降低时： i' ' i ' ' i p i 当地面分布大面积荷载时： i 1 1 ' i （ 5.4.4-2 ） i z i m z m
m 1
2
28
式中 q--第 层土桩侧负摩阻力标准值 ;当按式（5.4.4-1 i ）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值 进行设计； 桩周第 -层土负摩阻力系数 ,可按表5.4.4-4取值; ni i --i'桩周第 层土平均竖向有效应力 ; i '-;桩 i i 由土自重引起的桩周第 层土平均竖向有效应力 群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起； m 、 -分别为第 计算土层和其上第 土层的重度，地 m i i 下水位以下取浮重度； m —第 层土、第 层土的厚度； 、 z i z m i
4
•
桩侧摩阻力是桩截面对 桩周土相对位移的函数 。其限值可采用类似于 库仑公式的形式：
桩侧表面与土 桩侧表面与土 之间的附着力 之间的摩擦角 u ca x tan a ' 桩侧土的 x K0 v 竖向压力 桩侧土的法 向压力 对挤土桩，在静止土压力系数和被动土压力系数之间；对 非挤土桩，在静止土压力系数和主动土压力系数之间。
18
（2）整体剪切破坏
2024版桩基础施工ppt课件完整版
载力。
2023
PART 05
桩基础施工安全与环境保 护
REPORTING
施工安全措施
建立健全安全生产责任制
制定安全施工方案
明确各级管理人员和操作人员的安全职责， 形成全员参与的安全管理体系。
针对桩基础施工特点，制定详细的安全施工 方案，包括安全技术措施、应急预案等。
加强安全教育和培训
严格遵守安全操作规程
混凝土浇筑与振捣
在钢筋笼安装完成后，浇筑混 凝土并进行振捣密实。
施工前准备
包括场地平整、测量放线、材 料设备采购与检验等。
钢筋笼制作与安装
按照设计要求制作钢筋笼，并 吊装至孔内。
质量检测与验收
对成桩进行质量检测，包括承 载力、完整性等方面，符合要 求后进行验收。
2023
PART 02
桩基础施工准备
应对措施
提出针对性的解决方案，如加强安全教 育培训、完善安全管理制度等
经验教训总结
01
重视地质勘察工作，充 分了解施工场地的地质 条件，为桩基础施工提 供准确依据。
02
根据工程实际情况选择 合适的桩型和施工工艺， 确保施工质量和效率。
03
加强施工过程的质量控 制，严格按照相关规范 和标准进行施工操作。
其他辅助机械
根据施工需要配备相应的起重机械、焊接设 备、照明设备等辅助设备。
2023
PART 03
桩基础施工方法
REPORTING
预制桩施工方法
01
02
03
预制桩制作
在工厂或施工现场制作预 制桩，包括钢筋混凝土桩、 钢桩等。
预制桩运输与堆放
将制作好的预制桩运输到 施工现场，并按照要求进 行堆放。
2023
PART 05
桩基础施工安全与环境保 护
REPORTING
施工安全措施
建立健全安全生产责任制
制定安全施工方案
明确各级管理人员和操作人员的安全职责， 形成全员参与的安全管理体系。
针对桩基础施工特点，制定详细的安全施工 方案，包括安全技术措施、应急预案等。
加强安全教育和培训
严格遵守安全操作规程
混凝土浇筑与振捣
在钢筋笼安装完成后，浇筑混 凝土并进行振捣密实。
施工前准备
包括场地平整、测量放线、材 料设备采购与检验等。
钢筋笼制作与安装
按照设计要求制作钢筋笼，并 吊装至孔内。
质量检测与验收
对成桩进行质量检测，包括承 载力、完整性等方面，符合要 求后进行验收。
2023
PART 02
桩基础施工准备
应对措施
提出针对性的解决方案，如加强安全教 育培训、完善安全管理制度等
经验教训总结
01
重视地质勘察工作，充 分了解施工场地的地质 条件，为桩基础施工提 供准确依据。
02
根据工程实际情况选择 合适的桩型和施工工艺， 确保施工质量和效率。
03
加强施工过程的质量控 制，严格按照相关规范 和标准进行施工操作。
其他辅助机械
根据施工需要配备相应的起重机械、焊接设 备、照明设备等辅助设备。
2023
PART 03
桩基础施工方法
REPORTING
预制桩施工方法
01
02
03
预制桩制作
在工厂或施工现场制作预 制桩，包括钢筋混凝土桩、 钢桩等。
预制桩运输与堆放
将制作好的预制桩运输到 施工现场，并按照要求进 行堆放。
《桩基础工程 》课件
材料质量问题
使用的混凝土、钢材等材料质量不达标。
施工方法不当
施工时操作不规范，如打桩顺序不当、桩锤 选择不合适等。
设计考虑不周
设计时未能全面考虑各种因素，如承载力、 沉降等。
解决方案与预防措施
加强地质勘察
施工前进行详细的地质勘察，确保数据的准 确性。
规范施工操作
制定施工方案，确保打桩顺序、桩锤选择等 符合规范要求。
Part
04
桩基础工程的常见问题与解决 方案
桩基础工程的常见问题
桩位偏差
桩位与设计不符，超出允许偏差范围。
桩身断裂
施工时桩身在土层或硬物处断裂。
桩身倾斜
桩身垂直度不符合规范，出现倾斜。
承载力不足
桩基的承载力未达到设计要求。
问题产生的原因分析
地质勘察不足
对施工地点的地质勘察不准确，导致设计时 未能充分考虑地质条件。
经济性
在满足安全性和功能性的
2
前提下，尽量降低桩基工
程的造价，提高经济效益
。
适用性
3 根据建筑物的用途、规模
和地质条件等，选择合适 的桩型和桩基设计。
桩基础工程的施工流程
准备工作
包括施工现场勘查、设计 图纸会审、施工组织设计 编制等。
桩位放样
根据设计图纸，确定桩位 位置并做好标记。
埋设护筒
在桩位处埋设护筒，以固 定桩位并保护孔口。
STEP 03
砂石料
砂石料是混凝土的主要骨 料，其质量和级配对混凝 土的性能有很大影响。
钢材用于制造桩基的箍筋 、主筋等，具有强度高、 塑性好等优点。
材料选择的原则与注意事项
原则
选择材料时应遵循“安全、适用、经济、环保”的原则，确保桩基的安全性和耐久性。
使用的混凝土、钢材等材料质量不达标。
施工方法不当
施工时操作不规范，如打桩顺序不当、桩锤 选择不合适等。
设计考虑不周
设计时未能全面考虑各种因素，如承载力、 沉降等。
解决方案与预防措施
加强地质勘察
施工前进行详细的地质勘察，确保数据的准 确性。
规范施工操作
制定施工方案，确保打桩顺序、桩锤选择等 符合规范要求。
Part
04
桩基础工程的常见问题与解决 方案
桩基础工程的常见问题
桩位偏差
桩位与设计不符，超出允许偏差范围。
桩身断裂
施工时桩身在土层或硬物处断裂。
桩身倾斜
桩身垂直度不符合规范，出现倾斜。
承载力不足
桩基的承载力未达到设计要求。
问题产生的原因分析
地质勘察不足
对施工地点的地质勘察不准确，导致设计时 未能充分考虑地质条件。
经济性
在满足安全性和功能性的
2
前提下，尽量降低桩基工
程的造价，提高经济效益
。
适用性
3 根据建筑物的用途、规模
和地质条件等，选择合适 的桩型和桩基设计。
桩基础工程的施工流程
准备工作
包括施工现场勘查、设计 图纸会审、施工组织设计 编制等。
桩位放样
根据设计图纸，确定桩位 位置并做好标记。
埋设护筒
在桩位处埋设护筒，以固 定桩位并保护孔口。
STEP 03
砂石料
砂石料是混凝土的主要骨 料，其质量和级配对混凝 土的性能有很大影响。
钢材用于制造桩基的箍筋 、主筋等，具有强度高、 塑性好等优点。
材料选择的原则与注意事项
原则
选择材料时应遵循“安全、适用、经济、环保”的原则，确保桩基的安全性和耐久性。
《桩基础设计》PPT课件
▪ 本章主要介绍了地基基础的设计总原则、桩基的设计思想、原则与内容、 按变形控制的桩基设计、桩型的选择与优化、桩的平面布置、桩持力层 的选择、桩长与桩径的选择、承台中桩基的承载力计算与平面布置、承 台的结构设计与计算、桩基础抗震设计、特殊条件下桩基的设计原则、 桩端桩侧后注浆设计、桩土复合地基设计、刚柔复合桩基设计及桩基设 计程序思路简介等方面内容。
桩基础设计
▪ 7.1 概 述
▪ 7.2 地基基础的设计总原则
▪ 7.3 桩基础的设计思想、原则与内容
▪ 7.4 按变形控制的桩基设计
▪ 7.5 桩型的选择与优化
▪ 7.6 桩的平面布置
▪ 7.7 桩基持力层的选择
▪ 7.8 桩长与桩径的选择
▪ 7.9 承台中桩基的承载力计算与平面布置
▪ 7.10 承台的结构设计与计算
▪ 7.11 桩基础抗震设计
▪ 7.12 特殊条件下桩基的设计原则
▪ 7.13 桩端桩侧后注浆设计
▪ 7.14 桩土复合地基设计
▪ 7.15 刚柔复合桩基设计
▪ 7.16 刚性桩基础设计实例
编辑版ppt
1
▪ 7.17 桩基设计程序思路简介
7.1 概 述
▪ 桩基的设计既有其严肃性的一面，必须按规范保证建（构）筑的长久安 全，也有其灵活性的一面，可以采用多种桩基方案比较优化设计。桩基 的设计应做到安全、合理、经济、施工方便快速，并能发挥桩土体系的 力学性能。桩和承台应有足够的强度、刚度和耐久性，地基应有足够的 承载力，且不产生超过上部结构安全和正常使用所允许的变形。桩型的 多样性决定了桩基设计的多样性，要按照不同的地质条件选择适合拟建 建筑物场地环境的桩型、桩基设计方案和施工方案以保证建筑物的长久 安全。
桩基的设计有哪些原则和要求？ ▪ （2）桩基的设计包含哪些内容？如何按变形控制来进行桩基设计？ ▪ （3）桩型选择应考虑哪些因素？如何进行桩型的优化？ ▪ （4）影响桩基平面布置的因素有哪些？桩基平面布置有什么原则和要
桩基础设计
▪ 7.1 概 述
▪ 7.2 地基基础的设计总原则
▪ 7.3 桩基础的设计思想、原则与内容
▪ 7.4 按变形控制的桩基设计
▪ 7.5 桩型的选择与优化
▪ 7.6 桩的平面布置
▪ 7.7 桩基持力层的选择
▪ 7.8 桩长与桩径的选择
▪ 7.9 承台中桩基的承载力计算与平面布置
▪ 7.10 承台的结构设计与计算
▪ 7.11 桩基础抗震设计
▪ 7.12 特殊条件下桩基的设计原则
▪ 7.13 桩端桩侧后注浆设计
▪ 7.14 桩土复合地基设计
▪ 7.15 刚柔复合桩基设计
▪ 7.16 刚性桩基础设计实例
编辑版ppt
1
▪ 7.17 桩基设计程序思路简介
7.1 概 述
▪ 桩基的设计既有其严肃性的一面，必须按规范保证建（构）筑的长久安 全，也有其灵活性的一面，可以采用多种桩基方案比较优化设计。桩基 的设计应做到安全、合理、经济、施工方便快速，并能发挥桩土体系的 力学性能。桩和承台应有足够的强度、刚度和耐久性，地基应有足够的 承载力，且不产生超过上部结构安全和正常使用所允许的变形。桩型的 多样性决定了桩基设计的多样性，要按照不同的地质条件选择适合拟建 建筑物场地环境的桩型、桩基设计方案和施工方案以保证建筑物的长久 安全。
桩基的设计有哪些原则和要求？ ▪ （2）桩基的设计包含哪些内容？如何按变形控制来进行桩基设计？ ▪ （3）桩型选择应考虑哪些因素？如何进行桩型的优化？ ▪ （4）影响桩基平面布置的因素有哪些？桩基平面布置有什么原则和要
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群桩极限承载力
群桩效率系数 单桩极限承载力之和
2020/11/12
23
二、承台下土对荷载的分担作用 1. 承台效应 摩擦型群桩在竖向荷载作用下，桩土相对位移 承台下土分担一部分荷载 形成复合桩基 2. 复合桩基竖向承载力特征值
R Ra c fak Ac
n—桩数 Ac ( A nAps ) / n
夯扩桩机
2020/11/12
11
二、桩的质量检验方法 开挖检验：观察外露部分 钻芯法 钻取混凝土芯样 抗压强度测试，确定质量是否达标 声波检测法 测定超声波在桩身内的传播速度 检测缺陷 动测法：动应变测试
2020/11/12
12
第二节 单桩竖向荷载传递
一、抗压桩桩身受力 1. 外加压力Q 承台传来之力 方向向下 2. 抗力（承载力之要素） 桩侧摩阻力qs（或） 桩端反力qP（） 3. 特定情况要考虑弯曲变形
2020/11/12
19
陡降段的起点为极限荷载 沉降24h无法稳定时，取前一级荷载 曲线缓时，取s=40mm对应的荷载
极差不超过平均值的30%时， 取平均 值 为极限承载力 Qu （2）承载力特征值
Ra
Qu 2
2020/11/12
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二、初步设计时单桩竖向承载力估算 1. 摩擦桩竖向承载力特征值
2020/11/12
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（4）30~40层房屋，1200mm灌注桩、外径500~550mm预应力混 凝土管桩、大直径钢管桩 3. 确定尺寸 （1）桩截面尺寸 （2）桩身长度 （3）承台标高 4. 确定单桩竖向承载力特征值Ra 初步设计时根据公式估算 或勘察单位提供的数值
2020/11/12
26
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（4） 验算承载力
ห้องสมุดไป่ตู้
Gk G Ad 203.221.5 192 kN
Fk Nk 1800 kN
M yk 300 40 1.2 348 kN.m
400 1200 400
Qk
Fk
Gk n
1800192
y x
6
332 kN
400 1200 1200 400
<Ra=420kN
2020/11/12
37
xi2 20 41.22 5.76 m2
xmax 1.2 m
y
400 1200 400
Qk m ax
Fk
Gk n
M ykxmax xi2
x
332 3481.2 5.76
400 1200 1200 400
404.5 kN <1.2Ra=1.2420= 504kN
完整的桩基础设计还 满足要求
天宜 若将 有胜 情勇 天追 宜穷 老寇 ，， 人不 间可 正沽 道名 是学 沧霸 桑王
2020/11/12
虎钟 踞山 龙风 盘雨 今起 胜苍 昔黄 ，， 天百 翻万 地雄 覆师 慨过 而大 慷江
1
登金陵凤凰台 李白
凤凰台上凤凰游，凤去台空江自流。 吴宫花草埋幽径，晋代衣冠成古丘。 三山半落青天外，二水中分白鹭洲。 总为浮云能蔽日，长安不见使人愁。
解
Ra qpa Ap up qsiali
1600 0.452 40.45(56 3212) 1069.2 kN
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第四节 群桩竖向承载力
一、群桩工作特点 1. 端承型群桩 基桩的工作性状与单桩一致 群桩承载力等于单桩承载力之和，变形相等 2. 摩擦型群桩 应力发生重叠 群桩承载力不等于各单桩承载力 之和
群桩
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2. 传力方式分类 摩擦型桩 摩擦桩—桩端阻力可不计 端承摩擦桩—端阻力较大，但不大于30% 端承型桩 摩擦端承桩—主要端阻力，摩擦力较小 端承桩—桩侧摩阻力可略去
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3. 桩身材料分类 混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩 开口或敞口管桩 H型钢桩 异型钢桩 木桩
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第11章
第一节 桩基础分类和质量检验 第二节 单桩轴向荷载的传递 第三节 单桩竖向承载力特征值 第四节 群桩竖向承载力 第五节 桩基础设计
桩基础设计
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第一节 桩基础分类和质量检验
一、桩基础分类 1. 承台位置分类 低承台桩基础 高承台桩基础
承台板 承台梁
4. 中性点 （1）定义：桩、土位移相等，qs=0的分界点 其上，负摩阻；其下，正摩阻 （2）位置 当桩周主要为处于固结的土层时，中性点位置大多在桩长的 70%~75深度处 支承在基岩上的桩，中性点接近基岩面
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第三节 单桩竖向承载力 特征值
一、试桩法 1. 静力试桩数量要求 （1）不少于总桩数的1% （2）不少于3根桩 2. 试验装置 （1）加载系统 （2）测量系统
Q qs
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qP
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二、负摩阻力的概念 1. 定义 桩侧摩阻力qs（），称为负摩阻力 负摩阻力对工程有害 2. 可能出现负摩阻力的情况 地表大面积堆载或新填土 桩穿过欠固结土，支承于坚硬土层 地下水位下降，引起地面下陷 湿陷性黄土浸水后产生湿陷
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3. 负摩阻力产生机理 桩周土的沉降量＞桩的下降量
Qk Ra
（2）偏心竖向力作用下 Qk Ra
Qik max 1.2Ra
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例题10.2
某一般建筑柱下三桩基础，轴心受压，如图所示。
Fk=2250 kN， Gk=90kN。方形混凝土预制桩，
边长为 400mm。验算基桩的竖向承载力。
解
qsa
（1）单桩竖向承载力特征值
qsa
较少采用
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4. 成桩方法分类 （1）预制桩 动力打桩机打入土层 静力压桩机压入土层
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（2） 灌注桩 a. 沉管灌注桩
b. 钻孔灌注桩 泥浆护壁 钢套管护壁
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下钢筋笼 浇混凝土
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c. 挖孔灌注桩 机械挖孔 人工挖孔：需要护壁
d. 扩底桩 钻扩桩 爆扩桩 夯扩桩
Ra qpa Ap up qsiali
2. 嵌岩桩竖向承载力特征值
Ra qpa Ap
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例题10.1
钢筋混凝土预制方桩截面450mm450mm，长18m。打穿6m厚的淤泥 质土qsa=5kPa，进入黏土层 qsa=32kPa、 qpa=1600kPa。求单桩竖向承 载力特征值。
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连续两小时内每小时沉降<0.1mm，视为 稳定，可施加下一级荷载 （4）停止加载的条件 荷载-沉降曲线上有陡降段，且s>40mm sn+1/sn 2, 且经24h尚未达到稳定 25m以上的非嵌岩桩，Q~s曲线呈缓变时，s>60~80mm 在特殊条件下，可根据具体要求s>100mm 4. 承载力确定 （1）极限承载力
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3. 试验要点 （1）开始时间：预制桩入土时间 砂土7天后 黏性土中不少于15天 饱和软黏土不少于25天 灌注桩混凝土达到设计强度后 （2）荷载分级：不小于8级 每级加荷量为预估极限荷载的 1/8 ~ 1/10 （3）测读沉降的时间：5、10、15min 间隔15min, 1h后间隔30min
设承台底面尺寸为3000mm4000mm
厚度1200mm
埋深1500mm
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（2） 确定桩数
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Gk G Ad 20341.5 360 kN
Fk Nk 1800 kN
偏心受压，取放大系数1.1
Qk
1.1 Fk
Gk n
Ra
n 1.1 Fk Gk 1.1 1800 360 5.7
Ra
420
取n=6
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（3） 桩群平面布置 6根桩布置成两排，每排三根
中心距 s 3400 1200 mm
边桩中心到承台边缘的距离400mm 边桩边缘承台边缘的距离200mm>150mm 承台底面实际尺寸3200mm2000mm
400 1200 400
1200
400 1200 1200 400
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符合规范要求
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例题10-3
某柱传至承台顶部的荷载效应标准值为：轴力1800kN、弯矩300kN.m、 剪力40kN。采用边长400mm的预制方桩，桩长10m，单桩竖向承载 力特征值Ra=420kN。试确定此柱下桩基础的桩数和平面布置(摩擦型 桩)。
解：
（1）预估承台尺寸和埋深
计算基桩所对应的
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承台底面净面积
承台效应系数，按 表10-9取值
A—承台计算域面积 Aps—桩身截面面积
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第五节 桩基础设计
一、选型尺寸 1. 桩材料：钢筋混凝土、钢 2. 桩型：预制、灌注 （1）10层以下房屋，直径500mm左右的灌注桩、边长400mm的预 制桩； （2）10~20层房屋，直径800~1000mm左右的灌注桩、边长 400mm、450mm的预制桩 （3）20~30层房屋，直径1000~1200mm灌注桩、边长500mm预制 桩
qqpsaa
Ra qpa Ap up qsiali
2500 0.42 4 0.4(30 2.5 50 8 60 1.5)
1304 kN
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（2） 在轴心竖向力作用下，单桩承载力 验算