基礎工程-樁基礎講義

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1、第5章樁基礎本章教學目標：1、掌握單樁、群樁在豎向荷載作用下承載力的確定方法和計算公式；2、熟悉樁基礎設計方法和施工方法；3、理解樁基沉降計算原理；4、認識樁基監(jiān)測的目的和主要方法；第5章樁基礎本章教學內容：5.1樁的類型和成樁工藝5.2單樁豎向承載力的確定5.3群樁基礎及其承載力5.4樁基設計1、樁的根數(shù)及布置2、承臺的設計與計算5.5樁基沉降5.6樁基檢測5.1樁的類型和成樁工藝1、樁：是一種由混凝土、鋼材或木材等制成的細長結構物，通常埋置于地基中，用于構造一種深基礎。5.1樁的類型和成樁工藝2、適用條件（1）地基上層具有軟弱土層，不能承受由上部結構傳遞的荷載，而且軟弱土

2、層較厚，不便挖除或不宜采用地基處理等措施時。（2）在設計和建造承受風荷載、水壓力、滑坡推力或地震荷載的結構物和高層建筑的基礎時，經常要同時承受豎向荷載和水平荷載，樁基礎是優(yōu)選方案。（3）如果地基上層不是軟弱土層而是膨脹土或濕陷土等特殊土，用樁基代替淺基礎。5.1樁的類型和成樁工藝（4）橋臺和橋基、輸電線塔、近海平臺等。因此，樁基礎不僅是一種深基礎，也是處理軟弱土、膨脹土和濕陷土等特殊地基的有效措施。3、樁的分類（1）按受力狀態(tài)分：端承樁，摩擦樁端承型樁：穿越整個軟弱土層，由不可壓縮的土層支承，通常是巖床。摩擦型樁：各個方向包括底部都被可壓縮的土層包圍，在豎向荷載作用下樁向下移

3、動，周圍土層對樁產生向上的摩擦力，并在樁端產生向上的反力。豎向荷載全部或主要由樁側阻力承受。5.1樁的類型和成樁工藝Q=QS+QPQ—相應于荷載效應基本組合時的單樁豎向承載力設計值（KN）；QS—樁周土施加的樁側阻力（KN）；Qp—樁端土施加的樁端阻力（KN）；（2）按樁的施工方法分：預制樁：錘擊沉樁、靜力壓樁、振動沉樁、水沖沉樁灌注樁：干作業(yè)成孔、泥漿護壁成孔、套管成孔、人工挖孔、爆擴成孔5.1樁的類型和成樁工藝A、預制樁截面形式：截面邊長一般為250~550mm，管樁截面直徑有400mm、550mm幾種；運輸樁長度不超過12m，現(xiàn)場制作一般20-30m內；預制樁混凝土強度

4、等級不低于C30，預應力混凝土不宜低于C40。預制樁縱向鋼筋混凝土保護層厚度不宜低于30mm。5.1樁的類型和成樁工藝預制樁優(yōu)點：樁身質量容易保證，承載力高，抗腐蝕能力強，制作方便，成樁速度快，適合大面積作業(yè)。沉樁過程中的擠壓效應可使松散土層的承載力提高。預制樁缺點：造價高，打樁噪聲大，擠土效應會引起地面隆起，道路、管線等損壞，樁產生水平位移或擠斷、相鄰樁上浮等。B、灌注樁:現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)在地基土中鉆孔或挖孔，然后下放鋼筋籠和填充混凝土而成。5.1樁的類型和成樁工藝灌注樁材料有鋼筋混凝土、素混凝土和砂、碎石、石灰、水泥和粉煤灰等?；炷恋膹姸鹊燃壸畹虲15，水下灌注時不得低于C

5、20；縱向鋼筋混凝土保護層厚度不應小于35mm，水下不小于50mm。5.1樁的類型和成樁工藝對于鋼套管混凝土灌注樁和鋼筋混凝土樁，應考慮鋼材和鋼筋的抗壓強度。Q≤（Acfc+Arfr+Asfs)ycQ——相應于荷載效應基本組合時的單樁豎向承載力設計值（KN）；fc-混凝土的抗壓強度設計值（KN);Ac-混凝土的截面積（m2）；Ar-縱向鋼筋的截面積（m2）；fr-鋼筋的抗壓強度設計值（KN);As-鋼管的截面積（m2）；fs-鋼管的抗壓強度設計值（KN);Yc-工作條件系數(shù)，預制混凝土樁0.75，現(xiàn)場灌注樁0.6-0.7(水下或長樁取低值，鋼樁、木樁建議取1）5.1樁的類型和

6、成樁工藝當持力層承載力較低時，可采用擴低樁和樁墩。例如：鉆挖成擴底錐孔后再灌注混凝土。夯擴樁、爆擴樁。樁墩是通過在地基中成孔后灌注混凝土形成大口徑斷面柱形深基礎。見教材P109頁。灌注樁優(yōu)點：造價較低，約為預制樁的40%-70%。適于各種地層，樁長靈活調整，樁端擴底可充分發(fā)揮樁身強度和持力層承載力。灌注樁缺點：樁質不易保證，樁身易出現(xiàn)斷樁、夾泥、沉渣、混凝土離析等質量問題。5.1樁的類型和成樁工藝（3）按材料分：鋼樁、混凝土樁、木樁和組合材料樁。鋼樁：Q≤ApfcycAp-樁的截面積（m2);fc-樁材的抗壓強度設計值（KPa)5.1樁的類型和成樁工藝優(yōu)點：強度高，抗沖擊性能

7、好，接頭容易處理，可根據彎矩受力特點局部加強截面剛度和強度。缺點：造價高，容易腐蝕?；炷翗叮呵懊鎯热荨Ｄ緲叮鹤畲箝L度10-20m,樁端直徑不應小于150mm。木樁的承載力一般控制在220-270KN，一般用于臨時工程，在水位以下時，可做永久基礎。不能承受很大的打擊力，盡量避免接頭。5.1樁的類型和成樁工藝木材名稱受彎、順紋受壓及承壓順紋受壓順紋受剪橫紋局部表面承壓松、杉8-125-712-3櫟木、樺木12-168-1024-5常用木材強度設計值（MPa)組合材料樁：一根樁由兩種或兩種以上材料組成的樁。