土力学2第八章桩基础
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土力学课件桩基础及深基础
接桩：如果需要，进 行接桩处理
验收与检测：对施工 完成的桩进行验收和
承载力检测
桩基础施工流程
桩位放样：确定桩位，并 进行复核
钢筋笼制作与安装：按照 设计要求制作钢筋笼
钻孔施工：采用钻机钻孔， 达到设计深度
桩头处理：对桩头进行处 理，确保平整
施工准备：包括场地平整、 材料准备等
埋设护筒：保护桩位，防 止坍塌
设计基础尺寸：根据 基底压力和地质条件， 设计基础的长、宽、
高尺寸。
确定地基承载力：通 过地质勘察和试验， 确定地基的承载力和
变形要求。
校核基础稳定性：根 据基础尺寸和地基承 载力，校核基础的稳 定性是否满足要求。
确定基础配筋：根据 基础尺寸和地基承载 力，确定基础的配筋
量和布置方式。
绘制基础施工图：根 据以上设计结果，绘 制基础施工图并标注 相关尺寸和要求。
深基础类型
桩基础 地下连续墙 沉井基础 地下桩柱
深基础应用范围
桥梁工程 水利工程
房屋建筑 港口工程
06
深基础设计
深基础设计原则
满足承载力要求：确保基础能够承受建筑物荷载，保证结构安全。
控制变形：在保证承载力的前提下，尽量控制基础沉降和变形，防止建筑物开裂或 倾斜。
考虑环境因素：考虑地下水位、土质条件、相邻建筑物等因素对基础设计的影响。
工方法
监测与检测：对施工过程和 基础质量进行监测和检测，
确保符合设计要求
07
深基础施工
深基础施工方法
地下连续墙施工 沉井施工 桩基础施工 地下隧道施工
深基础施工流程
添加标题
施工准备：包括场 地平整、材料准备 等
添加标题
桩位放样：确定桩 位，并进行复核
土力学与地基基础第八章
4、特殊性地基，如湿陷性黄土、季节性冻土，要求采用 桩基础将荷载传到深层稳定的土层； 5、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确， 如果采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；
6、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施 工困难和避免水下施工；
7、地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物 的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定 土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。
8.3.2 单桩竖向静载荷试验 静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可靠的方法，它 除了考虑地基的支承能力外，也计入了桩身材料对承载力 的影响。 对于灌注桩，应在桩身强度达到设计强度后方能进行静载 荷试验。对于预制桩，由于沉桩扰动强度下降有待恢复， 因此在砂土中沉桩7天后，粘性土中沉桩15天后，饱和软粘 土中沉桩25天后才能进行静载试验。 静载荷试验时，加荷分级不应小于8级，每级加载量宜为预 估限荷载的1/8~1/10。 测读桩沉降量的间隔时间为：每级加载后，第5、10、 15min时各测读一次，以后每15min测读一次，累计一小时 后每隔半小时测读一次。 在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm时可视为稳定，稳定后即可加下一级荷载。
Quk Qsk Qpk u qsik li q pk Ap
二、 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直 径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：
8.2桩的类型
1、按承台位臵分：高桩承台基础和低桩承台基础 2 按承载性状分类： 摩擦型桩；端承型桩；
3 按成桩方法分类：非挤土桩；部分挤土桩；挤土桩；
4 按桩径（设计直径d）大小分类：小直径桩：d ≤250mm； 中等直径桩： 250mm< d <800mm；大直径桩： d ≥800mm 5、按桩身材料分：木桩，钢筋混凝土桩和钢桩 6、按施工方法分：预制桩；灌注桩
土力学第8章 桩基础复习题
第8章 桩基础 复习思考题一、选择题1、下面属于挤土桩的是（ D ）（A ）钢筋混凝土预制桩 （B ）钢管桩 （C ）钻孔灌注桩 （D ）沉管灌注桩2、桩基承台的宽度与哪一条件无关？（ A ）（A ）承台混凝土强度 （B ）构造要求最小宽度（C ）边桩至承台边缘的距离 （D ）桩的平面布置形式3、在竖向极限荷载作用下，桩顶竖向荷载桩侧阻力承担70%，桩端阻力承担30%的桩称为（ B ）。
（A ）摩擦桩 （B ）端承摩擦桩 （C ）摩擦端承桩 （D ）端承桩4、以下属于非挤土桩的是（ C ）（A ）实心的混凝土预制桩 （B ）下段封闭的管桩 （C ）钻孔灌注桩 （D ）沉管灌注桩5、承台的最小宽度不应小于（ C ）（A ）300mm （B ）400mm （C ）500mm （D ）600mm6、承台边缘至边桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长，边缘挑出部分不应小于（ B ）。
（A ）100mm （B ）150mm （C ）200mm （D ）250mm7、板式承台的厚度是由（ 4 ）承载力决定的。
（1）受弯；（2）受剪切；（3）受冲切；（4）受剪切和受冲切8、端承型群桩基础的群桩效应系数 （ 2 ）（1）1>η （2）1=η （3）1<η9、桩端进入坚实土层的厚度，一般不宜小于桩径的（ 1 ）。
（1）1~3倍 （2）2~4倍 （3）2~5倍 （4）3~4倍10、产生桩侧负摩阻力的情况很多，比如（ 1 ）（1）大面积地面堆载使桩周土压密；（2）桩顶荷载加大；（3）桩端未进入坚硬土层； （4）桩侧土层过于软弱。
11、地基基础设计等级为（ 4 ）的建筑物桩基可不进行沉降验算。
（1）甲级；（2）乙级；（3）乙级和丙级（4）丙级12、某场地在桩身范围内有较厚的粉细砂层，地下水位较高。
若不采取降水措施，则不宜采用（ 2 ）（1）钻孔桩；（2）人工挖孔桩；（3）预制桩；（4）沉管灌注桩13、在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的（ 1 ）（1）1% （2）2% （3）3% （4）4%14、桩的间距（中心距）一般采用（ 3 ）桩径。
桩基础知识PPT课件
桩径大小无关。
• 一般粘性土中打入桩的临界位移 1~7mm • 砂土中打入桩的临界位移 4~10mm • 非挤土桩的临界位移大于挤土桩的临界位移
因为非挤土作用桩与 周边土体的摩擦作用
较小
桩侧极限摩阻力
✓ 按库仑强度理论表示的桩侧极限摩阻力：
u ca x tana
ca、φa——桩侧表面与桩周土之间的附着力和摩擦角，与土的性质、桩身材料、桩的设置效应
2、单桩竖向承载力的确定原则
按11《建筑地基基础设计规范》，确定单桩竖向极限承载力标准值需满足下列规定： ✓ 单桩竖向承载力特征值 Ra 应通过单桩竖向静载荷试验确定； ✓ 地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯
试验参数确定 Ra 值； ✓ 初步设计时，单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：
✓设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定； ✓设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩 资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试 验确定； ✓设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
静载荷试验是确定单桩竖向承载力的基本标准，其他方法是静载试验的补充。
✓由于Nγ与Nq接近，q且p桩u径b远小cc于N桩c深* h，故桩端1b阻N力的* 理论表q达h式N可q*简化为：
q pu
ccNc*
qhN
* q
桩端阻力深度效应（临界深度）
与桩侧阻深度效应一样，桩端阻也存在深度效应现象。
即当桩端入土深度小于某一临界值hcp时，极限端阻
随深度线性增加，而大于该深度后则保持不变，这一 深度称为端阻的临界深度。
2、按单桩竖向抗压静载试验法确定 ✓ 静载试验装置及方法
• 一般粘性土中打入桩的临界位移 1~7mm • 砂土中打入桩的临界位移 4~10mm • 非挤土桩的临界位移大于挤土桩的临界位移
因为非挤土作用桩与 周边土体的摩擦作用
较小
桩侧极限摩阻力
✓ 按库仑强度理论表示的桩侧极限摩阻力：
u ca x tana
ca、φa——桩侧表面与桩周土之间的附着力和摩擦角，与土的性质、桩身材料、桩的设置效应
2、单桩竖向承载力的确定原则
按11《建筑地基基础设计规范》，确定单桩竖向极限承载力标准值需满足下列规定： ✓ 单桩竖向承载力特征值 Ra 应通过单桩竖向静载荷试验确定； ✓ 地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯
试验参数确定 Ra 值； ✓ 初步设计时，单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：
✓设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定； ✓设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩 资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试 验确定； ✓设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
静载荷试验是确定单桩竖向承载力的基本标准，其他方法是静载试验的补充。
✓由于Nγ与Nq接近，q且p桩u径b远小cc于N桩c深* h，故桩端1b阻N力的* 理论表q达h式N可q*简化为：
q pu
ccNc*
qhN
* q
桩端阻力深度效应（临界深度）
与桩侧阻深度效应一样，桩端阻也存在深度效应现象。
即当桩端入土深度小于某一临界值hcp时，极限端阻
随深度线性增加，而大于该深度后则保持不变，这一 深度称为端阻的临界深度。
2、按单桩竖向抗压静载试验法确定 ✓ 静载试验装置及方法
8 桩基础.ppt
虽然桩基础的优点较多，但不是任何条件下 都能适用。
当上层软弱土层很厚，桩端不能达到坚实土 层时，就需要用较多、较长的桩来传递荷载，这时 的桩基础沉降量较大，稳定性也较差；桩通过较好 土层而将荷载传到下卧软弱层，则将使桩基的沉降 量增加。在这种情况下不宜采用桩基。
4. 桩基设计内容
1) 选择桩的类型和几何尺寸；
螺旋钻
③挖孔桩 挖孔桩可采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，
达所需深度后再进行扩孔、安放钢筋笼及浇灌混凝土而成。 挖孔桩一般内径应≥800㎜，开挖直径≥1000㎜，护壁厚
≥100mm，分节支护，每节高500mm～1000mm，可用混凝土浇 注或砖砌筑，桩身长度宜限制在40m以内。
挖孔桩可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪 音小，场区内各桩可同时施工，且桩径大、适应性强，比较经 济，但由于挖孔时可能存在塌方、缺氧、有害气体，触电等危 险，易造成安全事故，因此应严格执行有关操作规定，此外难 以克服流砂现象。
（4）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、水塔 等）的基础，或桩承受水平力或上拔力的其它情况；
（5）需要减弱振动影响的动力机器基础； （6）地基存在可液化土层时以桩基作为地震区建筑物的抗震措
施； （7）建造在膨胀土或季节性冻土上的建筑； （8）在旧有建筑物附近建造新的建筑物时； （9 ）当地下水位较高时，采用桩基可减小施工难度和避免水
预制桩的截面形状、尺寸和桩长可在一定范围内选择， 桩尖可达坚硬粘性土或强风化基岩，具有承载能力高、耐久 性好、且质量较易保证等优点。但其自重大，需大能量的打 桩设装备，并且由于桩端持力层起伏不平而导致桩长不一， 施工工艺比较复杂。
当采用静压法沉桩时，常用空心方桩；在软土层中亦有采 用三角形断面，以节省材料，增加侧面积和摩阻力。
土力学与地基基础——桩基础
土力学与地基基础 第八章 桩 基 础
8—1 概述
如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变
形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚 实土层或岩层作为持力层的深墓础方案了。深基础主要有桩基础、 沉井和地下连续墙等几种类型
一、桩基础的适用性 对下列情况可考虑选用桩基础方案： 1，不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其它 重要的建筑物， 2．重型工业厂房和荷载过大的建筑物，如仓库、料仓等， 3．对烟囱、输电塔等高耸结构物，采用桩基以承受较大的 上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜时，
值大得多。
桩的荷载沉降关系曲线分为陡降型和缓变型
四、桩侧负摩阻力
桩土之间相对位移的方向，对于荷载传递的影响很大。 在土
层相对于桩侧向下位移时，产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻 力。产生负摩阻力的情况有多种，例如：位于桩周欠固结的软粘土 或新填土在重力作用产生固结，大面积堆载使桩周土层压密，在正 常固结或弱超固结的软粘土地区，·由于地下水位全面降低(例如长 期抽取地下水)，致使有效应力增加，因而引起大面积沉降， 自重 湿陷性黄土浸水后产生湿陷，打桩时使已设置的邻桩抬升等。在这 些情况下，土的重力和地面荷载将通过负摩阻力传递给桩。
顶沉降s=δ。)、 桩身任意深度z处的轴力Nz：和截
面位移δz以及桩端(z=l)的轴力Nl和位移δl都可以确定。
以桩顶(也是地面)作为坐标原点，离桩顶深度为z处
的桩身轴力为
z
Nz Q up. z.dz
0
从深度为z长度为dz的一小段桩体[图8—8(a)]的平衡 条件得到摩阻力与轴力的关系
z
1
up
dN z dz
把桩视作线性变形体，其净横截面面积为 Ap弹性模
8—1 概述
如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变
形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑以下部坚 实土层或岩层作为持力层的深墓础方案了。深基础主要有桩基础、 沉井和地下连续墙等几种类型
一、桩基础的适用性 对下列情况可考虑选用桩基础方案： 1，不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其它 重要的建筑物， 2．重型工业厂房和荷载过大的建筑物，如仓库、料仓等， 3．对烟囱、输电塔等高耸结构物，采用桩基以承受较大的 上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜时，
值大得多。
桩的荷载沉降关系曲线分为陡降型和缓变型
四、桩侧负摩阻力
桩土之间相对位移的方向，对于荷载传递的影响很大。 在土
层相对于桩侧向下位移时，产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻 力。产生负摩阻力的情况有多种，例如：位于桩周欠固结的软粘土 或新填土在重力作用产生固结，大面积堆载使桩周土层压密，在正 常固结或弱超固结的软粘土地区，·由于地下水位全面降低(例如长 期抽取地下水)，致使有效应力增加，因而引起大面积沉降， 自重 湿陷性黄土浸水后产生湿陷，打桩时使已设置的邻桩抬升等。在这 些情况下，土的重力和地面荷载将通过负摩阻力传递给桩。
顶沉降s=δ。)、 桩身任意深度z处的轴力Nz：和截
面位移δz以及桩端(z=l)的轴力Nl和位移δl都可以确定。
以桩顶(也是地面)作为坐标原点，离桩顶深度为z处
的桩身轴力为
z
Nz Q up. z.dz
0
从深度为z长度为dz的一小段桩体[图8—8(a)]的平衡 条件得到摩阻力与轴力的关系
z
1
up
dN z dz
把桩视作线性变形体，其净横截面面积为 Ap弹性模
第八章桩基础
（4）复合受荷桩：承受竖向、水平向荷载的桩；
2020/7/23
二、 桩基的分类
（三）按施工方法分类
✓ 预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的 桩，如锤击桩、振动桩、静压桩等。
✓ 灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 挖孔、钻孔、冲孔及爆扩成孔灌注桩等。
9
2020/7/23
第二节沉井 底节沉井
砂垫层
2020/7/23
承垫木
2020/7/23
煤渣片石
2020/7/23
钢筋混 凝土
素混凝土
8.3.3 墩基础 墩基础是一种利用机械或人工在地基中开挖
成孔后灌注混凝土形成的大直径桩基础，由于 其直径粗大如墩（一般根直径d＞1500mm)，故 称为墩基础。
✓ 特点
能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤 土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。
✓ 施工关键
桩身的成型和混凝土质量
11
2020/7/23
二、桩基的分类
按桩的设置效应分类
✓ 非挤土桩
成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如 钻孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩；
✓ 部分挤土桩
对桩周土体稍有排挤，但土的强度制桩等。
4.2 桩基础的施工 4.2.1 预制桩的施工
预制桩的施工方法
✓ 锤击 ✓ 振动下沉 ✓ 静压
14
2020/7/23
2020/7/23
捶击法
振动打入法
2020/7/23
静压桩
2020/7/23
如 ：
起吊
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定位
打桩
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二、 桩基的分类
（三）按施工方法分类
✓ 预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的 桩，如锤击桩、振动桩、静压桩等。
✓ 灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 挖孔、钻孔、冲孔及爆扩成孔灌注桩等。
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第二节沉井 底节沉井
砂垫层
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承垫木
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煤渣片石
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钢筋混 凝土
素混凝土
8.3.3 墩基础 墩基础是一种利用机械或人工在地基中开挖
成孔后灌注混凝土形成的大直径桩基础，由于 其直径粗大如墩（一般根直径d＞1500mm)，故 称为墩基础。
✓ 特点
能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤 土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。
✓ 施工关键
桩身的成型和混凝土质量
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二、桩基的分类
按桩的设置效应分类
✓ 非挤土桩
成桩过程中对桩相邻土基本不产生挤土效应的桩,如 钻孔灌注桩及先钻孔后再打入的预制桩；
✓ 部分挤土桩
对桩周土体稍有排挤，但土的强度制桩等。
4.2 桩基础的施工 4.2.1 预制桩的施工
预制桩的施工方法
✓ 锤击 ✓ 振动下沉 ✓ 静压
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捶击法
振动打入法
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静压桩
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如 ：
起吊
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定位
打桩
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土力学与地基第八章桩基础及其它深基础
隧道工程（第三版）
出版社 理工分社
z q
/q
z
(a0 2t tan )(b0 2t tan )
F G 2(a0 b0 ) qsik li
对于 sa 6d 的群桩基础
z
(d e 2t tan )
4( N u qsik li )
隧道工程（第三版）
出版社 理工分社
隧道工程（第三版）
（1）受弯计算
出版社 理工分社
M x N i yi M y N i xi
（2）受冲切计算 • 柱（墙）下
saf Fl f t um h0
Fl F N i 0.72 0.2
隧道工程（第三版）
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式中 Ra————单桩竖向承载力特征值; qpa,qsia————桩端端阻力,桩侧阻力特征值,由当地静载荷试验结果统计分 析算得; Ap————桩底端横截面面积; up————桩身周边长度; li————第i层岩土层的厚度.
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桩径d≥800mm的桩，《桩基规范》根据土的物理指标与 承载力参数之间的经验关系，确定大直径桩单桩极限承载 力标准值时的计算公式：
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二、 按土的支承力确定单桩竖向承载力 轴心竖向力作用下 Qk≤Ra 偏心竖向作用下,应满足下列要求: Qk≤Ra Qikmax≤1.2Ra
式中 :Ra————单桩竖向承载力特征值。
隧道工程（第三版）
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单桩竖向承载力的确定应符合下列规定： (1) 单桩竖向承载力特征值应通过单桩向静载荷试验 确定. (2) 地基基础设计等级为丙级的建筑物,可采用静力探及 标贯试验参数确定Ra值.。 (3) 初步设计时单桩竖向承载力特征值可按下式估算。: Ra=qpaAp+up∑qsiali
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第八章
桩基础
本章目录
8.1 概述 8.2 桩基础的类型 8.3 单桩竖向极限承载力标准值Quk 8.4 单桩竖向极限承载力设计值R 8.5 单桩水平承载力 8.6 桩侧负摩阻力 8.7 桩基础设计 8.8 其他深基础简介
基础方案的类型
8.1 概述
承台
侧阻
桩
软土 层
端阻
将荷载传递到下部好土层,承载力高
大应变动测法
主要检查 桩身质量
8.4 单桩竖向承载力特征值
• 单桩竖向极限承载力标准值Quk：单桩在 竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现 不适于继续承载的变形时所对应的最大荷 载。
• 单桩竖向承载力特征值R：标准值除以安全 系数后的值。
1. 桩数n不超过3根的桩基 2. a 利用经验参数法确定了桩基竖向极限
承载力标准值后，单桩竖向承载力特征值 Ra
使用规范
1 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） 2 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 侧阻 3 《建筑桩基技术规范》（GBJ7-94）
GBJ7-2008
端阻
8.3 单桩竖向承载力标准值
主要内容：
侧阻
1 单桩承载力分析
2 载荷试验确定单桩承载力
3 原位测试确定测法检测
早期：木桩 后来：钢筋混凝土桩
• 优点
承载力大，沉降小
抗震性能好 能用于复杂的受力方式：抗拔（抗浮桩）、
横向力（护坡桩）
• 缺点
比浅基、复合地基造价高
8.1 概述
桩的分类
• 按承台
高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥
低承台桩
承台在地面以下, 承台本 身可以承担部分荷载
承载力：不丧 失稳定；不过 分下沉；桩身 材料不破坏
一般规定
• 1）单桩竖向承载力的特征值应通过单桩竖 向静载试验确定，在同一条件下的试桩数量， 不宜小于总桩数的1%，且应不小于3根
• 2）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可 采用静力触探及标准贯入试验参数确定特征 值
• 3）初步设计时单桩竖向承载力特征值可按 土的物理指标和承载力参数之间的经验关系 确定。
8.2 桩基础的类型
• 关于预制桩和灌注桩的施工
预制桩
工厂或现 场预制
锤击 振动 静压
成桩
特点：
• 强度高，抗裂性好，施工方便 • 地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂 • 桩径受限 • 噪音扰民
灌注桩
钻孔 冲孔 沉管 夯扩 挖孔
现场成孔
浇注混凝土
成桩
特点：
• 无噪音，桩径、桩长不受限
• 泥浆护壁 • 泥皮，桩端虚土
如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑 物对地基承载力和变形的要求、而又不宜 采取地基处理措施时，就需要考虑以下部 坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。 桩基础是应用最为广泛的一类深基础。
桩基础和深基础适用范围
• 1. 天然地基土质软弱，且层厚较大时
• 2. 高层建筑 • 在地震区，基础的埋置深度d不应小于建
Qs
——桩侧摩阻力
Skin， Shaft friction
Qp
—— 桩端阻力，端承力
Point， end resistance
• 摩阻力所需位移很小；
• 端阻力需要较大位移； • 不同阶段二者分担比不同
侧阻 端阻
8.3 单桩竖向承载力
2 载荷试验确定单桩承载力
测试时间： 灌注桩
混凝土达龄期后
预制桩 砂土 > 10 天 粘土 > 15 天 淤泥 > 25 天
2. 单桩竖向极限承载力标准值Quk 3. a 按照前面的方法，确定n根试桩的极限
承载力实测值Qui，求其平均值Qum
4. bi Qui /Qum
c 计算标准差Sn
Sn (i1)2/(n1)
3 原位测试确定单桩承载力
• 静力触探
将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定的速率均匀的压入 土中，双桥探头可同时测定探头侧壁土的阻力fs及端部阻力qc。 对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时，可按下式计算单 桩竖向极限承载力标准值Quk
Q u k uli ifs iq c A p
4 经验公式确定单桩承载力
承载力标准值
Q u k q p kA p u p q s ikli
当桩直径d≥800mm时
Q u k q p kA pp u p s iq s ikli
8.3 单桩竖向承载力
5 动测法
• 由打桩公式确定承载力
小应变动测法 • 由波动理论
8.3 单桩竖向承载力
载荷试验确定单桩极限承载力
1.曲线有明显的陡降段，取 0 陡降段起点对应的荷载作 为极限荷载Qu
2. 对于桩径或庄宽在 550mm以下的预制桩， 在某级荷载Pi作用下，其 沉降增量与相应荷载的增 量比值≥0.1mm/kN,取前 S 一级荷载Pi-1作为极限荷 载。
Qu Q
Q~S曲线
4 经验公式确定单桩承载力
端阻
5 动测法
6 桩身材料验算
• 单桩竖向极限承载力标准值Quk：单桩在 竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现 不适于继续承载的变形时所对应的最大荷 载。
• 单桩竖向承载力特征值R：标准值除以安全 系数后的值。
6.2 单桩竖向承载力
1 单桩承载力分析
竖向承载 力的组成
QQs Qp
按长度或相对刚度系数：长桩、短桩……
• 按承载性状（荷载传递方式）
端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、 摩擦端承桩
• 按桩的使用功能
竖向抗压桩 竖向抗拔桩 水平受荷桩 复合受荷桩
• 按施工方法
挤土桩（预制桩，挤土的灌注桩） 非挤土桩（灌注桩） 部分挤土桩
侧阻 端阻
螺旋钻
新加坡发展银行,四墩7.3m
• 按形状
按纵断面：楔形桩、十字桩、X形桩、树根桩、螺旋桩、 多节（分叉）桩、扩底桩…..
按横断面：…..
桩身
d
D
桩端
横断面
• 按材料
木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管（钢板）桩、 组合材料桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应力（离心预制）混凝土、 高强混凝土
• 按尺寸
按桩径：大直径桩 (>80cm)、中等直径桩 (25~80cm)、 小桩 (25cm)
筑物高度的1/15（《建筑地基基础设计规范 -2002版》）
• 3. 重型设备
深基础的类型
• 包括：桩基础、大直径桩墩基础、沉井基 础、地下连续墙，箱桩基础和高层建筑基 坑护坡工程
深基础的特点
• 1） 深基础施工方法较复杂 • 2）深基础的地基承载力高 • 3）深基础施工需专门设备 • 4）深基础技术较复杂 • 5）深基础造价往往较高 • 6）深基础的工期较长
桩基础
本章目录
8.1 概述 8.2 桩基础的类型 8.3 单桩竖向极限承载力标准值Quk 8.4 单桩竖向极限承载力设计值R 8.5 单桩水平承载力 8.6 桩侧负摩阻力 8.7 桩基础设计 8.8 其他深基础简介
基础方案的类型
8.1 概述
承台
侧阻
桩
软土 层
端阻
将荷载传递到下部好土层,承载力高
大应变动测法
主要检查 桩身质量
8.4 单桩竖向承载力特征值
• 单桩竖向极限承载力标准值Quk：单桩在 竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现 不适于继续承载的变形时所对应的最大荷 载。
• 单桩竖向承载力特征值R：标准值除以安全 系数后的值。
1. 桩数n不超过3根的桩基 2. a 利用经验参数法确定了桩基竖向极限
承载力标准值后，单桩竖向承载力特征值 Ra
使用规范
1 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） 2 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 侧阻 3 《建筑桩基技术规范》（GBJ7-94）
GBJ7-2008
端阻
8.3 单桩竖向承载力标准值
主要内容：
侧阻
1 单桩承载力分析
2 载荷试验确定单桩承载力
3 原位测试确定测法检测
早期：木桩 后来：钢筋混凝土桩
• 优点
承载力大，沉降小
抗震性能好 能用于复杂的受力方式：抗拔（抗浮桩）、
横向力（护坡桩）
• 缺点
比浅基、复合地基造价高
8.1 概述
桩的分类
• 按承台
高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥
低承台桩
承台在地面以下, 承台本 身可以承担部分荷载
承载力：不丧 失稳定；不过 分下沉；桩身 材料不破坏
一般规定
• 1）单桩竖向承载力的特征值应通过单桩竖 向静载试验确定，在同一条件下的试桩数量， 不宜小于总桩数的1%，且应不小于3根
• 2）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可 采用静力触探及标准贯入试验参数确定特征 值
• 3）初步设计时单桩竖向承载力特征值可按 土的物理指标和承载力参数之间的经验关系 确定。
8.2 桩基础的类型
• 关于预制桩和灌注桩的施工
预制桩
工厂或现 场预制
锤击 振动 静压
成桩
特点：
• 强度高，抗裂性好，施工方便 • 地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂 • 桩径受限 • 噪音扰民
灌注桩
钻孔 冲孔 沉管 夯扩 挖孔
现场成孔
浇注混凝土
成桩
特点：
• 无噪音，桩径、桩长不受限
• 泥浆护壁 • 泥皮，桩端虚土
如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑 物对地基承载力和变形的要求、而又不宜 采取地基处理措施时，就需要考虑以下部 坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。 桩基础是应用最为广泛的一类深基础。
桩基础和深基础适用范围
• 1. 天然地基土质软弱，且层厚较大时
• 2. 高层建筑 • 在地震区，基础的埋置深度d不应小于建
Qs
——桩侧摩阻力
Skin， Shaft friction
Qp
—— 桩端阻力，端承力
Point， end resistance
• 摩阻力所需位移很小；
• 端阻力需要较大位移； • 不同阶段二者分担比不同
侧阻 端阻
8.3 单桩竖向承载力
2 载荷试验确定单桩承载力
测试时间： 灌注桩
混凝土达龄期后
预制桩 砂土 > 10 天 粘土 > 15 天 淤泥 > 25 天
2. 单桩竖向极限承载力标准值Quk 3. a 按照前面的方法，确定n根试桩的极限
承载力实测值Qui，求其平均值Qum
4. bi Qui /Qum
c 计算标准差Sn
Sn (i1)2/(n1)
3 原位测试确定单桩承载力
• 静力触探
将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定的速率均匀的压入 土中，双桥探头可同时测定探头侧壁土的阻力fs及端部阻力qc。 对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时，可按下式计算单 桩竖向极限承载力标准值Quk
Q u k uli ifs iq c A p
4 经验公式确定单桩承载力
承载力标准值
Q u k q p kA p u p q s ikli
当桩直径d≥800mm时
Q u k q p kA pp u p s iq s ikli
8.3 单桩竖向承载力
5 动测法
• 由打桩公式确定承载力
小应变动测法 • 由波动理论
8.3 单桩竖向承载力
载荷试验确定单桩极限承载力
1.曲线有明显的陡降段，取 0 陡降段起点对应的荷载作 为极限荷载Qu
2. 对于桩径或庄宽在 550mm以下的预制桩， 在某级荷载Pi作用下，其 沉降增量与相应荷载的增 量比值≥0.1mm/kN,取前 S 一级荷载Pi-1作为极限荷 载。
Qu Q
Q~S曲线
4 经验公式确定单桩承载力
端阻
5 动测法
6 桩身材料验算
• 单桩竖向极限承载力标准值Quk：单桩在 竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现 不适于继续承载的变形时所对应的最大荷 载。
• 单桩竖向承载力特征值R：标准值除以安全 系数后的值。
6.2 单桩竖向承载力
1 单桩承载力分析
竖向承载 力的组成
QQs Qp
按长度或相对刚度系数：长桩、短桩……
• 按承载性状（荷载传递方式）
端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、 摩擦端承桩
• 按桩的使用功能
竖向抗压桩 竖向抗拔桩 水平受荷桩 复合受荷桩
• 按施工方法
挤土桩（预制桩，挤土的灌注桩） 非挤土桩（灌注桩） 部分挤土桩
侧阻 端阻
螺旋钻
新加坡发展银行,四墩7.3m
• 按形状
按纵断面：楔形桩、十字桩、X形桩、树根桩、螺旋桩、 多节（分叉）桩、扩底桩…..
按横断面：…..
桩身
d
D
桩端
横断面
• 按材料
木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管（钢板）桩、 组合材料桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应力（离心预制）混凝土、 高强混凝土
• 按尺寸
按桩径：大直径桩 (>80cm)、中等直径桩 (25~80cm)、 小桩 (25cm)
筑物高度的1/15（《建筑地基基础设计规范 -2002版》）
• 3. 重型设备
深基础的类型
• 包括：桩基础、大直径桩墩基础、沉井基 础、地下连续墙，箱桩基础和高层建筑基 坑护坡工程
深基础的特点
• 1） 深基础施工方法较复杂 • 2）深基础的地基承载力高 • 3）深基础施工需专门设备 • 4）深基础技术较复杂 • 5）深基础造价往往较高 • 6）深基础的工期较长