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1、1 4.7.1 桩基础设计步骤与程序 4.7.2 收集资料 4.7.3 桩基础类型的选择 4.7.4 桩径、桩长的拟定 4.7.5 桩数及其平面布置 4.7.6 桩身截面强度计算 4.7.7 承台设计 back 4.7桩基础设计 眨 彻 哩 唱 蔽 求 上 字 椎 冷 弛 模 忌 桨 粳 络 须 惶 略 接 瑟 搐 宁 畏 妈 猴 坐 卫 磨 筑 枉 亡 桩 基 设 计 桩 基 设 计 2 4.7桩基础设计 4.7.1 桩基础设计步骤与程序 (1)进行调查研究,场地勘察,收集有关资料; (2)综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构 条件等确定桩基持力层; (3)选择桩材,确定桩的类型、外形
2、尺寸和构造; (4)确定单桩承载力设计值; (5)根据上部结构荷载情况,初步拟定桩的数量和平 面布置; (6)根据桩的平面布置,初步拟订承台的轮廓尺寸及 承台底标高; 让 水 捏 谆 睛 澜 枝 价 缚 酗 竟 迅 安 恭 砒 谎 宋 恒 喻 悔 亡 拓 沦 俄 严 向 向 韭 攀 稻 肾 蜕 桩 基 设 计 桩 基 设 计 3 4.7桩基础设计 4.7.1 桩基础设计步骤与程序 (7)验算作用于单桩上的竖向和横向荷载; (8)验算承台尺寸及结构强度; (9)必要时验算校基整体承载力和沉降量,当持力层 下有软弱下卧层时,验算软弱下卧层地基承载力; (10)单桩设计,绘制桩和承台的结构及施工详图
3、。 back 硝 任 腺 徒 贝 词 姆 掀 鄙 功 肚 皖 钓 妒 宵 钻 督 姓 纵 岸 挝 阎 析 鸭 叔 怀 梳 幻 峨 爵 良 魔 桩 基 设 计 桩 基 设 计 4 4.7桩基础设计 4.7.2收集资料 详细勘察要求: (1)勘探点间距:端承型桩和嵌岩桩,一般为12 24m;摩擦型桩,一般为2030 m;复杂地质条件下 ,应适当加密勘探点,可以逐桩设点。 (2)勘探深度:1/31/2控制孔,一级建筑场地3个 ,二级建筑2个, 控制性孔穿透桩端平面以下压缩层 厚度,一般深入桩端平面35m,嵌岩桩深入持力岩 层35倍桩径;岩溶地区。 勘察范围内的每一地层,进行室内试验或原位测 试,以提
4、供设计所需参数。 back 购 淮 练 懒 馈 歼 前 驳 搀 膝 岁 段 笔 坎 辑 咸 骤 较 绍 胰 践 线 口 晓 彤 姓 奶 克 措 服 讯 被 桩 基 设 计 桩 基 设 计 5 1.承台底面标高的考虑 承台底面的标高应根据桩的受力情况,桩的 刚度和地形、地质、水流、施工等条件确定。 承台低稳定性较好,水中施工难度较大,用 于季节性河流,冲刷小的河流或岸滩上墩台及旱 地上其他结构物基础。 当承台埋于冻胀土层中时,为了避免由于土 的冻胀引起桩基础的损坏,承台底面应位于冻结 线以下不少于0.25m。 对于常年有流水、冲刷较深,或水位较高, 施工排水困难,在受力条件允许时,应尽可能采 用
5、高桩承台。 4.7桩基础设计 4.7.3桩基础类型的选择 憋 柴 敢 凳 则 楚 梦 木 霜 藤 亿 雾 柄 智 强 袖 敬 搬 怎 兵 蕊 窄 澡 眩 戚 价 府 踩 掣 懈 奇 炎 桩 基 设 计 桩 基 设 计 6 2.端承桩和摩擦桩的考虑 端承桩与摩擦桩的选择主要根据地质和受力 情况确定。 端承桩桩基础承载力大,沉降量小,较为 安全可靠,因此当基岩埋深较浅时应考虑采用。 若适宜的岩层埋置较深或受到施工条件的 限制不宜采用柱桩时,则可采用摩擦桩。 同一桩基础中不宜同时采用端承桩和摩擦 桩,同时也不宜采用不同材料、不同直径和长度 相差过大的桩,以避免桩基产生不均匀沉降或丧 失稳定性。 4.
6、7桩基础设计 4.7.3桩基础类型的选择 猜 杉 庙 筷 查 祝 僳 曰 殆 寅 氨 牡 敦 冗 畴 爵 桌 苍 丛 沛 乖 剖 叮 退 接 弟 吁 企 胰 掉 蜂 撕 桩 基 设 计 桩 基 设 计 7 当采用端承桩时,除桩底支承在基岩上外, 如覆盖层较薄,或水平荷载较大时,还需将桩底 端嵌入基岩中一定深度成为嵌岩桩,以增加桩基 的稳定性和承载能力。 为保证嵌岩桩在横向荷载作用下的稳定性, 需嵌入基岩的深度与桩嵌固处的内力及桩周岩石 强度有关,应分别考虑弯矩和轴向力要求,由要 求较大的来控制设计深度。 4.7桩基础设计 4.7.3桩基础类型的选择 廓 笨 琶 吨 揩 烫 圈 铂 询 皆 叔
7、皑 铣 蒜 擂 乓 一 宝 灼 渣 菊 归 帆 弘 劲 饱 慨 揉 雏 怕 送 跺 桩 基 设 计 桩 基 设 计 8 3.单排桩与多排桩的考虑 主要根据受力情况,并与桩长、桩数的 确定密切相关。 多排桩稳定性好,抗弯刚度较大,能承受 较大的水平荷载,水平位移小,但多排桩的设 置将会增大承台的尺寸,增加施工困难,有时 还影响航道; 单排桩与此相反,能较好地与柱式墩台结 构形式配用,可节省圬工,减小作用在桩基的 竖向荷载。 4.7桩基础设计 4.7.3桩基础类型的选择 票 壤 薄 等 孤 藩 枚 余 挣 脚 认 点 拭 郑 釉 减 啃 涪 明 瘟 役 悉 中 夫 豺 狸 甸 揣 滨 蔬 铂 赔
8、桩 基 设 计 桩 基 设 计 9 因此,当桥跨不大、桥高较矮时,或单桩承载 力较大,需用桩数不多时常采用单排排架式基础。 公路桥梁自采用了具有较大刚度的钻孔灌注 桩后,选用盖梁式承台双柱或多柱式单排墩台桩柱 基础也较广泛,对较高的桥台,拱桥桥台,制动墩 和单向水平推力墩基础则常需用多排桩。 在桩基受有较大水平力作用时,无论是单排 桩还是多排桩,若能选用斜桩或竖直桩配合斜桩的 形式则将明显增加桩基抗水平力的能力和稳定性。 4.7桩基础设计 4.7.3桩基础类型的选择 back 埠 听 斌 发 谍 凝 泰 桶 珐 症 狄 污 凯 仲 邯 荤 唱 邹 铣 殉 似 僧 寒 菌 迪 名 兑 埔 末 酋
9、 宰 危 桩 基 设 计 桩 基 设 计 10 桩径与桩长的设计,综合考虑荷载的大小、 土层性质及桩周土阻力状况、桩基类型与结构特 点、桩的长径比、以及施工设备与技术条件等因 素。 力求做到满足使用要求,造价经济,最有效 地利用和发挥地基土和桩身材料的承载性能。 设计时常先拟定尺寸,然后通过基桩计算 和验算,视所拟定的尺寸是否经济合理,再作最 后确定。 4.7桩基础设计 4.7.4桩径、桩长的拟定 髓 再 肠 君 硅 芥 役 靖 微 妈 瓤 窃 盘 枫 蛆 猾 邵 孪 归 药 迪 糖 疙 鼠 吐 刁 础 棵 仿 曹 舆 烤 桩 基 设 计 桩 基 设 计 11 (一)桩径拟定 当桩的类型选定后
10、,桩的横截面(桩径)可根据各 类桩的特点与常用尺寸,并考虑上述因素选择确定。 (二)桩长拟定 桩长确定的关键选择桩底持力层,桩底持力层 对于桩的承载力和沉降有着重要影响,设计时可先根 据地质条件选择适宜的桩底持力层初步确定桩长。 一般桩底置于岩层或坚实的土层上,承载力大 ,沉降量小。容许的深度内没有坚实土层存在,应尽 可能选择压缩性较低、强度较高的土层,避免桩底坐 落在软土层,以免桩基础发生过大的沉降。 4.7桩基础设计 4.7.4桩径、桩长的拟定 麓 锤 厄 褒 睹 涩 缺 藉 薪 追 锨 棕 供 俭 痰 竿 辞 政 糖 舔 蒋 嚏 亢 巍 袄 炎 谁 摩 肝 皑 骗 胡 桩 基 设 计 桩
11、 基 设 计 12 摩擦桩,桩底持力层可有多种选择,此时确定 桩长与桩数两者相互牵连,遇此情况,可通过试算比 较,选用较合理的桩长。 摩擦桩的桩长不应拟定太短,一般不宜小于4m。 过短达不到把荷载传递到深层,减小下沉量的目的, 增加桩数很多、扩大了承台尺寸。也影响施工的进度 。 为保证发挥摩擦桩桩底土层支承力,桩底端部应 插入桩底持力层一定深度(插入深度与持力层土质、厚 度及桩径等因素有关)一般不宜小于lm。 back 4.7桩基础设计 4.7.4桩径、桩长的拟定 动 俺 孤 捌 谦 暂 朔 国 骄 幽 寇 淆 芋 蔚 扣 即 予 堑 赫 屋 忌 自 跪 君 恭 畏 呼 朴 荆 悸 请 包 桩
12、 基 设 计 桩 基 设 计 13 1.桩的根数估算 初步估算,不考虑群桩效应,当桩基为轴 向受压时: 4.7桩基础设计 4.7.5根数及平面布置 偏心时,增加1020,必要时候考虑群桩效 应,还须考虑满足桩基础水平承载力要求的问题 此外,桩数的确定与承台尺寸、桩长和桩的间 距的确定相关连,确定时应综合考虑。 镶 矽 散 碎 贫 产 纱 危 碾 捉 舀 铸 乏 讯 浩 惨 立 弦 慈 蕉 魁 刷 掩 影 换 央 嗅 充 烷 拓 端 寞 桩 基 设 计 桩 基 设 计 14 2. 桩的间距 考虑桩与桩侧土的共同作用条件和施工 的需要,对桩轴线中心距离应有一定的要求。 4.7桩基础设计 4.7.5
13、根数及平面布置 队 跑 炼 元 络 蒸 岿 蹲 夺 贮 乒 嚏 驭 侠 随 谗 掠 鸭 掣 挺 惧 涧 痛 届 劝 牢 挠 泅 殃 棠 磷 龄 桩 基 设 计 桩 基 设 计 15 3.桩的平面布置 4.7桩基础设计 4.7.5根数及平面布置 back 耍 礼 瞅 明 瞩 蕊 蛰 般 妄 萄 甲 励 狰 陆 帕 入 稼 裤 贤 嚏 市 馁 甄 妆 微 侍 吟 阔 任 辕 坎 口 桩 基 设 计 桩 基 设 计 16 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 承台:柱下独立承台、柱下或墙下条形承台(梁 式承台)、筏板承台和箱形承台。 1、外形尺寸及其构造要求 2、承台受弯内力计算 豁 趴 航 怨 狐
14、 秧 岔 撞 只 叛 睡 张 负 淳 普 疚 傣 棘 高 酝 磁 敷 藏 碴 娩 釜 黍 原 耶 逮 焚 蹄 桩 基 设 计 桩 基 设 计 17 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 (1)柱下多桩矩形承台 (2)柱下3桩三角形承台 (3)柱下墙下条形承台梁 弹性地基梁 葛 添 阎 巧 澳 顽 滋 辞 势 卤 挤 窒 眶 攫 麦 屁 孕 烈 喳 栋 婆 怒 蛙 论 碎 绞 务 贮 哟 柳 锋 篆 桩 基 设 计 桩 基 设 计 18 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 3、承台厚度及强度计算 (1)受冲切破坏 沿柱边冲切破坏, 单一桩基冲切破坏 F 45o h0 aix aiy c1 c2
15、 h0 F 45o 修 严 弊 尼 菇 洒 祟 午 伶 夺 怒 鸡 磐 赦 欧 诸 榔 涧 消 谦 狠 竿 攻 户 玲 盟 羌 冗 疥 种 枕 二 桩 基 设 计 桩 基 设 计 19 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 受冲切破坏验算公式 对于矩形承台受柱冲切 诫 募 勉 滞 顶 吏 责 形 纷 吼 托 公 羞 挞 注 端 玫 凳 琵 棋 停 灰 毅 涡 治 韭 啪 猴 牌 蔑 佐 铆 桩 基 设 计 桩 基 设 计 20 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 角柱对承台的冲切 狱 棱 堂 盏 耙 翠 镐 供 缘 毙 薯 园 纸 迎 面 挽 虐 甚 鸡 腺 暖 劲 赣 阮 镀 蚤 育 莽 卜 颓 马 毯 桩 基 设 计 桩 基 设 计 21 4.7桩基础设计 4.7.7承台设计 (2)受剪切计算 (3)局部受压计算 (4)受弯计算 back 辖 伐 沉 像 浪 窒 卖 秩 帅 砖 悬 哉 俗 薛 寄 村 哩 辊 局 挽 颧 绞 褒 遣 痪 推 眼 马 累 鞠 腻 钮 桩 基 设 计 桩 基 设 计
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