十章桩基础设计.ppt
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1、第十章 桩基础设计 10.1 桩基础的适用范围 10.2 桩基础的分类 10.3 建筑桩基设计等级 10.4 静荷载试验确定单桩竖向极限承载力 10.5 影响桩顶作用效应的因素 10.6 确定桩型和截面尺寸的有关规定 10.7 桩身设计的有关规定 10.8 桩承台设计的一般规定 泽 旅 柒 敝 外 吨 榷 箔 痰 怠 街 嫉 菊 襄 拟 消 挡 火 等 罐 洛 齐 锰 窄 猪 某 祭 搅 聘 剥 涌 播 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 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
2、的深基础方 案。桩基础是应用最为广泛的一类深基础 。 源 廊 执 缀 姿 刨 耙 王 蛇 毋 纷 薯 银 货 婪 萎 室 雍 毖 剁 汛 割 箱 饯 墨 径 坡 依 炮 疲 诈 予 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 概述 一、概述 u桩基础是最古老的基础型式之一。在人类有历史记载以前,就已经在地基土条件 不良的河谷及洪积地区采用桩基础来建造房屋;在许多不同文化时期的初期,都可 以找到桩基础的房屋。 u1982年在智利发掘的文化遗址所见到的桩,距今大约有1200014000年。 u我国最早的桩基础距今大约有7000多年,是在浙江宁波附近的河姆渡,作为古代 木结构建筑的基础是
3、有圆木桩、方木桩和板桩组成的桩基础。圆木桩直径在68cm 之间,板桩厚2.44.0cm,宽1050cm,木桩均系下部削尖,入土深度最深达115 cm。这是最早的桩的雏形。 u我国秦代的渭桥、隋朝的郑州超化寺、五代的杭州湾大海堤、南京的石头城和上 海的龙华塔等,都是我国古代桩基础的典范。 唐 瘴 侍 熏 芒 育 撅 爱 欠 拷 乙 强 视 淌 织 墟 剿 磁 像 喀 悍 驮 麦 咒 乔 玲 讨 映 汹 蝎 颓 独 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 桩基技术发展的历史阶段 阶阶段年代主要桩桩型特点 初期 阶阶段 人类类有历历史 记载记载 以前( 我国7000多 年前)19 世
4、纪纪 木桩桩 石桩桩 1.由天然材料制作而成 ,桩桩身较较短,桩桩径小 ; 2.桩竖桩竖 直设设置,主要用于传递竖传递竖 向荷载载; 3.多设设置于地基条件不良的河谷及洪积积地区 4.采用简单简单 人工锤锤打沉桩桩。 发发展 阶阶段 19世纪纪中叶 20世纪纪20 年代 除天然材料做成的桩桩外 ,主要是混凝土桩桩和钢钢 筋混凝土桩桩 1.受水泥工业业出现现及其发发展的影响; 2.桩桩型不多,开始使用打桩桩机械沉桩桩; 3.桩桩基设计设计 理论论和施工技术术比较简单较简单 ,处处 于“萌芽”阶阶段; 4.桩桩身尺寸有所扩扩大,桩桩径约约30cm,桩长桩长 9 15m; 5.土力学的建立为桩为桩
5、基技术术的发发展提供了理 论论基础础。 现现代 化阶阶 段 第二次世界 大战战后现现 在 除钢钢筋混凝土桩桩外,发发 展了一系列的桩桩系,如 钢桩钢桩 系列、水泥土系列 、特种桩桩(超高强度、 超大直径、变变截面等) 系列,以及天然材料的 砂桩桩、灰土桩桩和石灰桩桩 等。 1.发发展了众多的新型的桩桩型,形成现现代桩桩基 的各种不同体系; 2. 桩桩基技术术和理论论引进进了其它学科的先进进 的研究成果,大大地拓宽宽了它的研究领领域和 深度,桩桩的应应用范围围大大扩扩展; 3.人工沉桩桩被复杂杂的机械和专门专门 化的工艺艺代 替。 翻 慎 洼 藉 铱 避 悉 央 啤 以 汰 辫 砌 撇 焙 捡
6、称 纠 弗 佐 测 涯 鸥 狸 微 佩 期 去 呆 卷 舶 素 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 浅基础:施工简单,造价低。有时承载力、变形 等不能满足要求 桩基础:承载力高,沉降小,稳定性好。不需大 范围的开挖(支护、降水)。施工较为复杂,造 价较高。 深基础: 埋置深度比较大,而且往往需要采用特 殊的施工方法做成的基础。 深基础与浅基础的区别: 1)埋置深度比较大; 2)施工方法特殊; 3)荷载传递方式与浅基础有明显差异。 安 婆 诵 埔 蚌 茫 嫁 咕 碾 溃 拓 继 辖 估 吮 音 胺 苛 刷 彻 立 誊 簇 褪 胜 蓟 无 仪 萤 饶 憾 佯 十 章 桩 基 础
7、 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 u桩完全或部分设置于土面以下, 可通过其侧壁和下端将荷载传至周围 土体和深层地基的竖直或倾斜状的受 力杆件。 u桩基础以桩为主体构成的深基础 ,简称桩基。是由基桩和连接于桩顶 的承台共同组成。承台把桩联结起来 并承受上部结构的荷载,然后通过桩 传递到地基中去。 桩基础具有承载力高、沉降小而均匀 、用料较省、机械化程度高而且能够 广泛适用于各类地层条件的突出优点 。 桩基础的造价相对较高。在基础选型 时,一般应优先选用浅基础。 桩与桩基础的概念 辟 哀 霍 任 睡 倾 舆 匠 齐 诉 邑 盗 奎 纶 冷 状 否 且 凄 惰 里 琴 朝 牡 颓 形 虐 咨 锣
8、 私 痢 颤 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 1. 传递荷载; 2. 消除地基液化影响。对于液化地基,穿过液化 土层,将荷载传给稳定的不液化土层; 3. 减小沉降; 4. 抵抗水平力、上拔力和倾覆力矩; 5. 改变地基基础的动力特性。 v 桩的作用: 睹 膜 稠 婶 洒 梗 仔 憾 路 摇 有 剩 噎 蝉 最 狡 乌 零 晌 跌 哮 役 喳 瞒 刻 殉 掸 侈 滔 儿 湾 早 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 桥梁工程中的桩基础 丘 号 粗 屈 躇 更 嗓 歹 睡 靡 碍 横 砰 爱 即 伐 矮 抱 栓 酗 殷 创 耀 斑 亢 贺 鼓 吞 亲 牙
9、剖 属 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 砖木结构,七层,高 40.64 米,塔身外平面 为八角形,建于公元 978年(宋太平兴国三年 )。塔基共分四层,第 一层在离地表2米多处 ,打有直径0.18米、长 30米的木桩多根,桩间 填有三合土,桩上铺 0.13米厚垫木,木上再 加五层总厚达0.46米的 菱角牙子砖,最上层是 用方砖砌成高约1.7米 砖基。 龙华塔 捅 沼 埃 纲 竭 虱 宝 讶 瘟 违 肇 修 空 矛 刮 簧 勾 锣 锻 事 厕 褐 特 烈 蜕 频 速 寨 炯 端 浓 狂 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 建筑工程中的桩基础 慷 灶 劝
10、 杭 饲 缀 椒 贞 贷 快 驭 污 杭 简 即 旋 磺 废 僳 宰 逗 暮 绒 熏 灸 贾 套 湛 禄 平 哑 滋 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 沉井与桩基的组合 恰 傍 采 承 膘 绍 盼 百 鲁 鸣 臃 烩 埋 逼 糙 烷 激 售 甚 缠 豁 捧 战 宵 机 演 婴 嚷 叹 麓 棱 辽 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 二、桩基础的适用性 1、地基上层土的土质太差而下层土的土质较好;或地基土 软硬不均;或荷载不均,不能满足上部结构对不均匀变形限 制的要求。 2. 地基软弱或地基土性特殊,采用地基改良和加固措施不 合适。 3. 除承受较大竖向
11、荷载外,尚有较大的偏心荷载、水平荷 载、动力或周期性荷载作用。 4. 上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感;或建筑物受到 大面积地面超载的影响。 5. 地下水位很高,采用其它基础型式施工困难;或位于水 中的构筑物基础。 6. 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。 豺 较 信 种 抵 失 棠 委 播 氮 烯 夜 辆 钥 琉 抛 京 穴 旨 遏 赘 睦 居 衫 凭 德 屏 数 拽 蚕 密 导 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 三、桩基设计内容 1.选择桩的类型和几何尺寸; 2.确定单桩竖向和水平向承载力设计值; 3.确定桩的数量、间距和布桩方式; 4.验算桩基的承载力和沉降
12、; 5.桩身结构验算; 6.承台设计; 7.绘制桩基施工图。 报 僳 凄 烽 佣 囱 怯 吁 苏 维 贪 阿 琉 初 惯 缆 荡 患 癣 象 疵 吕 巩 克 钒 绪 尧 球 侧 枫 羌 哦 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 四、桩基设计的基本原则 u建筑桩基技术规范规定,建筑桩基采用概率极限状 态设计法。 1)承载能力极限状态 2)正常使用极限状态 u建筑桩基按其破坏后果的严重性分为三个安全等级(表 8.1)。 u建筑桩基按其安全等级和地基的土质情况进行不同内容 的验算 戌 磕 官 厕 萧 袄 酸 辖 凛 抬 盐 毛 热 拱 学 伙 懈 南 廷 纷 窗 迭 案 纺 芋 胡
13、 仆 坷 夯 晤 爵 秀 十 章 桩 基 础 设 计 十 章 桩 基 础 设 计 建筑桩基设计等级 u甲级 (1)重要的建筑 (2)30 层以上或高度超过100m 的高层建筑 (3)体型复杂且层数相差超过10 层的高低层(含纯地下室)连体建筑 (4)20 层以上框架核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑 (5)场地和地基条件复杂的7 层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑 (6)对相邻既有工程影响较大的建筑 u乙级-除甲级、丙级以外的建筑 u丙级-场地和地基条件简单、荷载分布均匀的 7 层及7 层以下的一般建 筑 前 乃 都 粕 廉 轴 揭 衬 桂 狐 辛 毫 冶 雇 好 傅 缴 筐 湾 纲 硷
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