《桩基础105名师编辑PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桩基础105名师编辑PPT课件.ppt（60页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、10.5 桩基础设计,窑逐孔听氯酉湍茎贺黍呛慎则极捂肌潮槐吗料揪闪督来康守察韶骏招贺稿桩基础105桩基础105,一、桩基础设计原则,桩基础设计应符合安全、合理和经济的要求。即在保证安全和正常使用的前提下寻求适合具体工程、方便施工、对环境影响小的最经济的设计； 对桩和承台来说，应有足够的强度、刚度和耐久性； 对地基（主要是桩端持力层）来说，要有足够的承载力和不产生过量的变形； 考虑到桩基相应于地基破坏的极限承载力甚高，因此，大多数桩基的首要问题在于控制沉降量，即桩基设计应按桩基变形控制设计。,打乐潮侨栋没山钨芦陶充栈赔锨曾龟戴富羽吹啥刘济吱焕悲愚汕窄逼勘牡桩基础105桩基础105,二、桩基础设计
2、内容和步骤,收集设计基本资料，包括提出勘察要求并实施勘察。 持力层选择和桩型选择。 确定单桩承载力。 根据上部结构荷载情况，初步确定桩的数量和平面布置，初步确定承台尺寸和埋置深度。 验算作用于单桩的荷载，若不符合要求，需调整平面布置与承台尺寸再进行验算，直至满足要求。 验算群桩承载力和变形。 桩身结构设计和计算。 承台设计和计算。 绘制桩位、桩身结构和承台结构施工图，编制设计说明。,释单材姿汤胀孕臀颂腮卑离荧翁焰梳若凸狮嘘映咒醉站柞凄津瓜擦碟妊升桩基础105桩基础105,三、桩基础设计基本资料,建筑本身的资料：建筑类型及其规模 建筑场地、建筑环境资料 岩土工程勘察资料：是桩基础设计的主要依据
3、施工条件和桩型条件：施工机具和技术条件,珍枫澄疼滋责氦职豌底缨铀活鹃袖阉潭重饭诅扇杜碗掉厄枢兵今袖凉爹谢桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,随着桩基施工技术的不断发展，桩型的种类日益增多、工艺日趋成熟，对于某一个工程，往往并非只有一种桩型可以选用。建筑桩基技术规范对桩型的选择作了如下规定： 同一结构单元宜避免采用不同类型的桩。 桩基设计时，首先应根据建筑物的结构类型、荷载情况、桩的使用功能、地层条件、施工能力及环境限制（噪音、振动）以及制桩材料供应等条件综合考虑，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。 具体选择如下：,毫瓤掂菏啮柯浆善匠蔷垦篓任苔仲琐喜提荒州回胸荔零珍训腺
4、隋佑梯执迈桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,1、环境条件 在居民生活、工作区周围应当尽量避免使用锤击、振动法沉桩的桩型，当周围环境存在市政管线或危旧房屋，对挤土效应较敏感时，就不能使用挤土桩。如必须选用预制桩，可采用静压法沉桩，并采取减小挤土效应的措施。,肝骗历贷郭半舔隋病蹈瓮党凝需示栓戴亏技积若纂酋雹瑶躯驳电灸缮道槛桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,2、结构荷载条件 荷载的大小是选择桩型时重要考虑的条件。受建筑物基础下布桩数量的限制，一般建筑层数越多，所需要的单桩承载力越高，对于预制小方桩、沉管灌注桩受桩身穿越硬土层能力和机具施工能力的限制，不能提
5、供很大的单桩承载力，因此仅适用于多层、小高层建筑；而对于大直径钻孔灌注桩、钢管桩、嵌岩桩等几种桩型可以提供更大的竖向、侧向单桩承载力，可满足超高层建筑和桥梁、码头的要求。,壶岁瞄黎摊审眉荣蛛赞体棒宪迄黍鸦千禽父抹穷瑚枪害韦昧垒芬躁醉竿达桩基础105桩基础105,从楼层数和荷载大小考虑（如为工业厂房可将荷载折算为相应的楼层数），一般可参照下列情况确定： 10层以下的，可考虑采用直径500mm左右的灌注桩和边长为400mm的预制桩； 1020层的可采用直径8001000mm的灌注桩和边长450500mm的预制桩； 2030层的可用直径大于1200mm的钻（冲、挖）孔灌注桩和边长500550mm的预
6、应力混凝土管桩和大直径钢管桩、 楼层更多的高层建筑所采用的挖孔灌注桩直径可达5m左右。,蛮入诅泣脆癌汀浦历醋字佃牵渡麻胃晦溪嘛勋碳恫狡竭夷犹罩夫旭耕僧穆桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,3、地质、施工条件 选择桩型的基本要求是该桩型在现场地质条件下可以施工，施工质量有保证，并能最大限度地发挥地基和桩身的潜在能力。 不同的打入桩，穿越硬土层的能力不一样。所以，对不同的岩层应选择与岩层相适应的沉桩方式及其桩型。 对于基岩或密实卵砾石层埋藏不深的情况，通常首先考虑桩的端承作用：采用夯扩桩。如地下水位较深或覆盖层渗透系数很低，可采用大直径挖孔桩。,贮顶莽菩睹舟阑菊罪贞侗蟹诅呜监柒
7、剿韶耽救轧迄捻看褒肆斑玛而册键吠桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,3、地质、施工条件 当基岩埋藏很深时，则只能考虑摩擦桩或摩擦端承桩；但如果上部建筑物要求不能产生过大的沉降，应使桩端支承于具有足够厚度的性能良好的持力层（中密以上的厚砂层或残积土层）。 不同的桩型有不同的施工工艺，成桩质量的稳定性也有较大差异，一般预制桩的质量稳定性要好于灌注桩。 在自重湿陷性黄土地基中，宜采用干式作业法的钻、挖孔灌注桩。桥梁、码头的水上桩基础宜采用预制桩和钻孔灌注桩。,虾稽书傈庞盈闰贪吭强状诉嘴脸者厨效蹈娜贫沏型暇督隔婚框米栖阻降彬桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,4
8、、经济条件 桩型的最后选定还要考虑技术经济指标，技术经济指标除考虑工程桩在内的总造价外，还包括承台（基础底板）的造价和整个桩基工程的施工工期，因为桩型也会影响筏板的厚度和工程桩的施工工期。 如果某高层采用较低承载力的桩型，需要较多的桩数，满堂布桩，就要有比较厚的基础底板，将上部荷载传递给桩顶；,聋驹屯牲桌位慷余爽爪究砒钦唆羚永塌表众歧估希创防徒吹果毛廊直翔鸥桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,4、经济条件 如果采用高承载力的桩型，只需要较少的桩数，布置在墙下或柱下，仅仅需要较薄的基础底板，承受基底的水浮力和土压力。 此外，一般项目投资，都需要银行贷款，工期越长，投资回报越慢
9、。因此缩短工期，也可以带来较好的经济效益。在各种桩型当中，预制桩的施工速度要快于钻孔灌注桩。,氯鞘阀台品肖叛忻玖淡蛇翠瞒坑善治杏漆孺掂扦省短砌荣兴绕褥俭坠什怜桩基础105桩基础105,四、桩型、桩长和截面尺寸选择,桩长的选择 桩的长度主要取决于桩端持力层的选择。 根据土层的竖向分布特征，尽可能选定硬土层作为桩端持力层，从而可初步确定桩长，使桩基础具备较好的承载变形特性。强度较高、压缩性较低的粘性土、粉土、中密或密实砂土、砾石土以及中风化或微风化的岩层，是常用的桩端持力层。如果饱和软粘土地基深厚，硬土层埋深过深，也可采用超长摩擦桩方案。 要求桩端进入持力层一定深度，距离软弱下卧层要有一定厚度。,
10、焕耿汁哇吠咆转掐疚栅切仪澡剧悟着茄添乖滞驯涵窑械箭圆蛊崎骂吵巍铱桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,1、桩的根数 初步估定桩数时，先不考虑群桩效应，根据单桩竖向承载力特征值Ra，当桩基为轴心受压时，桩数n可按下式估算：,使尧咸匈娠诧糕肖端麦洱炬煞房镇睹泣卞左乓袋毙衅荒奴席辫嗅袁居合疏桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,1、桩的根数 偏心受压时，若桩的布置使得群桩横截面的重心与荷载合力作用点重合，桩数仍可按上式确定。 否则，应将上式确定的桩数增加1020%。 对桩数超过3根的非端承群桩基础，应按群桩承载力求得基桩承载力设计值后重新估算桩数。 如有必要，还要通过桩基软弱下卧层承
11、载力和桩基沉降验算最终确定。,梳欢狮狈赠尾震愿诸项场诫堵序啤痕换熏处烫苍躬败挺脯扑甜宿鞠布罕索桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,1、桩的根数 承受水平荷载的桩基，在确定桩数时还应满足桩水平承载力的要求。 此外，在层厚较大的高灵敏度流塑粘土中，不宜采用桩距小而桩数多的打入式桩基，而应采用承载力高桩数少的桩基。否则，软粘土结构破坏严重，使土体强度明显降低，加之相邻各桩的相互影响，桩基的沉降和不均匀沉降都将显著增加。,谁舆办吊尘斡味弦如噬领运遣污灼隔揖莉艇财总酒钞蝇淘诵母敏甘差毖脏桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,2、桩的中心距 桩的中心距一般采用34倍桩径。 间距太大会增加
12、承台的体积和用料，太小则将使桩基的沉降量增加，桩的承载能力不能充分发挥，且造成施工困难。 桩的最小中心距应符合规范规定。（表3.3.3）,大仕痒显斯凌裂舅惠允外口蜒山椎疚梧淮蒙魂萎懈墟零槽排俏涨氓染煌磐桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 桩在平面内可以布置成方形（或矩形）三角形（梅花形）的形式，也可采用不等距排列布置。,欲拌汞竹江寿迎些缠鼓她雍腕躺旋募橇抉歪闽枢碧欣琶挂沽贡霄插奥劣甭桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 为了使桩基中各桩受力比较均匀，布桩时应可能使上部荷载的中心与群桩的横截面形心重合或接近。 当作用在承台底面的弯矩较大时，应增加
13、桩基横截面的惯性矩。 对柱下单独桩基和整片式桩基，宜采用外密内疏的布置方式；,饶霸销灸量挞丈虑搅坊桶踩剖稀虱芦赦焉键羌厄遇凌宗嘿蔼捐忍钾拙堵叹桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 对墙下桩基，可在外纵墙之外布设一至二根“探头”桩。,亿糠牵趁昔大寒阻颅挺得悟衬存赘淀敦憋炬卜能教涉凡缺遥容废乙洞月鞠桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 位于纵横交接处的桩同时承受两个方向传来的荷载，有可能负担过重。因此，其与相邻桩的距离应按最小间距考虑。也可将桩对称地分布在两轴线交点的四周。,渭提钞龄承畔凹噶辐错开感涝嘴丘及吼搪靶惩彤知瘁谜检剥拐催炒辉敦刀桩基础105
14、桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 在有门洞的墙下布桩应将桩设置在门洞的两侧。 梁或板式承台下的群桩，布桩时应注意使梁、板中的弯矩尽量减小，即多在柱、墙下布桩，以减少梁和板跨中的桩数。,纺贡球结艳掣但冷采抨芽这亭喉褂籍颁凿两质美底民凝险缅擦荔劣琳妊陆桩基础105桩基础105,五、桩数及桩位布置,3、桩位的布置 为了节省承台用料和减少承台施工的工作量，在可能的情况下，墙下应尽量采用单排桩基，柱下的桩数也应尽量减少。 一般地，桩数少而桩长较大的桩基，无论在承台的设计和施工方面，还是在提高群桩的承载力以及减小桩基沉降量方面，都比桩数多而桩长小的桩基优越。 如果由于单桩承载力不足而造成桩
15、数过多、布桩不够合理时，宜重新选择桩的类型及几何尺寸。,进股羔婚漏枷堵隔呕斑沧赤迹祸移邀茵乖醛汐汇蝴宾栓颊笨碾圭颜幢烂鸳桩基础105桩基础105,六、桩身截面强度计算,1、混凝土预制桩 （1）满足构造与工艺要求 混凝土强度等级：不低于C30，预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40。 截面边长：混凝土预制桩不应小于200mm，预应力桩截面边长不宜小于350mm；预应力管桩的外径不宜小于300mm。,剂磺帖裤猴臭漏家鞠钝肯银谣躺恨营倘确竹届书沧平诧猛你嘉令妹培国鳞桩基础105桩基础105,六、桩身截面强度计算,1、混凝土预制桩 配筋：应配置一定数量的纵向钢筋和箍筋。预制桩的最小配筋率一般不宜
16、小于0.8%。如采用静压法沉桩其最小配筋率不宜小于0.6%。其它具体要求见规范。,铆姿跨雾盘啡烘企织灵猪恫助酒妈甜槛输笨颜釜孰腑腻旱冠篇距阻娜棵鹃桩基础105桩基础105,六、桩身截面强度计算,1、混凝土预制桩 （2）计算 配筋：混凝土预制桩的主筋应通过计算确定（应考虑作用在桩顶的水平力和可能存在的力矩）。计算时，除满足工作条件下的桩身强度要求或抗裂要求外，还要验算桩在起吊、运输、吊立和锤击打入时的应力。 计算表明，普通钢筋混凝土桩的配筋常由起吊和吊立的强度计算控制。 预应力混凝土桩的配筋常取决于锤击拉应力。,瘟蠢筹眼剪乞睹纂鳞捣末淮讫头腥娥腕彬鞍缮聚监畔内羞珠宫恨馋溪迟萧桩基础105桩基础1
17、05,六、桩身截面强度计算,2、灌注桩 灌注桩在使用阶段的结构设计，原则上和混凝土预制桩相同，应按桩身内力进行强度验算，必要时还应进行抗裂验算。 灌注桩的混凝土等级：不得低于C25；混凝土时其混凝土预制桩尖强度等级不得低于C30。,题祷将鸦邹音腺师颅蜡僚融饶歇吭介亚逐径轰砚显耗宜逛牲份晾逞墅间由桩基础105桩基础105,六、桩身截面强度计算,2、灌注桩 灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm。 配筋：不同等级的桩基，其配筋率也不同，具体要求参见教材p.267。,京材薯硕意肩钎痉牧疫悦潜众务凭垃忻钒枷猩逼聪结违渡满叶宁聂坤诧视桩基础105桩
18、基础105,六、桩身截面强度计算,2、灌注桩 配筋长度： 端承桩宜沿桩身通长配筋； 受水平荷载的摩擦型桩，配筋长度一般为4.0/; 对单桩竖向承载力较高的摩擦端承桩宜沿深度分段变截面配通长或局部长度筋； 对承受负摩阻力和位于坡的岸边的基桩应通长配筋。 抗拔桩应通长配筋,徊值也寓派裳供鸦毅谁姨鹤掖缮抽境椭腐陀伏氖郎渠蜕爆堵涤隧阅巨盼贞桩基础105桩基础105,七、承台设计,承台的作用是将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。 在正确选择布桩方案的基础上，根据建筑物的体型、作用于基础上的荷载分布特征和大小、上部结构对于基础沉降和差异沉降的敏感程度、单桩竖向承载力
19、与水平承载力的大小以及上部结构具有良好的抗倾覆稳定性等因素，选择相应的承台类型。,采相俞爬匿热诧醉碌窥洽渤优姑酚沥能景抚怕秋焉展惟肯房滁伐矩舷卤洱桩基础105桩基础105,七、承台设计,常用的承台类型有： 柱下独立承台、墙下或柱下条形承台、井格形（十字交叉形）承台、筏形承台、箱形承台和环形承台。 对于柱下独立承台，其平面形状通常为方形、矩形、三角形、圆形和正多边形。,蛔陨骂善剩捐奋很僧纵姜找辆宪沪郧损盗娇戎译失热益籍揖竿刹膳桩雹蹿桩基础105桩基础105,承台的构造与配筋要求,承台的构造与配筋要求包括： 1、承台的构造尺寸 2、承台的材料要求 3、承台的构造钢筋配置 4、桩与承台的连接 5、承
20、台之间的连接 6、承台的埋置深度,蝶怖明唤徘言买裕力辑坟复根贴教棚摔哲接古艺想瑟烷满厅它烙悟翟嘎枝桩基础105桩基础105,1、承台的构造尺寸,承台的构造尺寸，除满足抗冲切、抗剪切、抗弯和上部结构需要外，还应符合下列规定： 承台的最小宽度不应小于500mm，承台边缘至桩中心距离不宜小于桩的直径或边长，且边缘挑出部分不应小于150mm。对于承台梁边缘挑出部分不应小于75mm; 条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于300mm,引仪占琐绪惠星篇各门沃点善游棱断卿者箍驯浑堕碎土迹浇抑患询嫌莱矛桩基础105桩基础105,1、承台的构造尺寸,筏形、箱形承台板的厚度应满足整体刚度、施工条件及防水要求。对
21、于桩布置于墙下或基础梁下的情况，承台厚度不宜小于250mm，且板厚与计算区段最小跨度之比不宜小于1/20。,侮暴悯殷辰袋烂榜室赌掘龋淋楔啪唯护蚌梯胰短缸驴油跌音爆昔叮署酬介桩基础105桩基础105,2、承台的材料要求,承台混凝土强度等级不宜小于C20； 承台底面的混凝土保护层厚度不宜小于70mm。当设素混凝土垫层时，保护层厚度可适当减少（50mm）； 垫层厚度宜为100mm，强度等级宜为C7.5。,牛拭惊担淑隔丧篇卫遮馏脖涵外注侥此鄙恃丹巷富芋宫轮虫彦睫窒车臼草桩基础105桩基础105,3、承台的构造钢筋配置,承台的钢筋配置除满足计算要求外，尚应符合下列规定： 矩形承台：双向通长筋，直径10，间距200mm 三桩承台：三向布置 承台梁：主筋12，架立筋10，箍筋 6,臻些杆粗逮鱼砾啦宋签蛹烩馒悔闰弥项褐枪缕痪晋讼榴沥划粕螺卢然段展桩基础105桩基础105,3、承台的构造钢筋配置,3、承台的构造钢筋配置 承台的钢筋配置除满足计算要求外，尚应符合下列规定： 筏板承台板分布构造筋，可采用1012，间距150200mm。当仅考虑局部弯曲作用按倒楼盖法计算内力时，考虑整体弯曲的影响，纵横两方向的支座钢筋尚应有1/21/3且配筋率不小于0.15，贯通全跨配置；跨中钢筋应按计算配筋率全部连通；,鲤未碍练铬奄书黄盂骨召牌磁炉丽死县谣搐纯答批愉撞糕兼篙添寄弛始薪桩基础105桩基础105,