桩基础桩基础设计.pptx
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1、其中:Qsk、Qpk分别为单桩总极限侧阻力标准值和端阻力标准值(kN)qsik、qpk 为桩侧第i层土的极限侧阻力标准值和桩端极限端阻力标准值(kPa)u、li、Ap、Ac分别为桩身周长、桩长及桩身截面积、计算基桩所对应的承台底净面积 K安全系数 ,取2 c承台效应系数,可按表5.2.5(08规范)取值;f ak承台下1/2 承台宽度且不超过5m 深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值;三三.确定单桩竖向极限承载力标准值确定单桩竖向极限承载力标准值QQukuk和基桩竖向承载力设计值和基桩竖向承载力设计值R R 当持力层较厚施工条件许可时,桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的
2、当持力层较厚施工条件许可时,桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。砂与碎石类土的临界深度为临界深度。砂与碎石类土的临界深度为(310)(310)d d,随其密度提高而增大;粉土、粘土的,随其密度提高而增大;粉土、粘土的临界深度为临界深度为(26)(26)d d,随土的孔隙比和液性指数的减小而增大。,随土的孔隙比和液性指数的减小而增大。第1页/共42页 四、根据上部结构荷载情况,初步确定桩数和桩的平面布置其中:Fk、Gk分别荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力、承台及其上方填土自重标准值(kN)2桩的平面布置 通过桩的平面布置定下来桩距、桩的布置形式.(1)桩的最小中心距土的
3、类型和成桩工艺土的类型和成桩工艺桩排数桩排数 3 3,桩根数,桩根数9 9的摩擦的摩擦桩基础桩基础其他情况其他情况 非挤土和部分挤土灌注桩非挤土和部分挤土灌注桩3.03.0d d(3.5d3.5d)3.03.0d d挤土灌注桩挤土灌注桩非饱和土非饱和土4 4.0d.0d3.53.5d d饱和黏性土饱和黏性土4.54.5 d d4.04.0d d钻、挖孔扩底灌注桩钻、挖孔扩底灌注桩2 2d db b或或d db b+2(m)+2(m)(当(当d db b2m2m)1.51.5d db b或或d db b +1.5(m)+1.5(m)(当(当d db b2m2m)沉管夯扩钻沉管夯扩钻孔挤土桩孔挤土
4、桩非饱和土非饱和土2.2D2.2D且且4 4.0d.0d2.0D2.0D且且3.53.5d d饱和黏性土饱和黏性土2.5d2.5d且且4.54.5 d d2.2d2.2d且且4.04.0 d d第2页/共42页(2)桩的平面布置 柱下桩在平面内布置成方形(或矩形)、三角形和梅花形,条形基础下的桩。如墙下桩基,可采用单排或双排布置。布置原则:紧凑布桩,使承台面积尽可能小,又能充分发挥各桩的作用。尽可能使得群桩横截面的形心与长期荷载的作用点重合,以便使各桩受力均匀。基桩受水平力和力矩大方向应使该方向有较大的截面模量,如:承台长边与力矩较大的平面取向一致等。桩的平面布置完成后,即可确定承台的平面尺寸
5、第3页/共42页五.桩基础承载力验算1.基桩竖向承载力的验算承受轴心荷载的桩基,其竖向承载力设计值R应满足:承受偏心荷载的桩基,除满足上式外,还应满足:轴心竖向力作用下,桩顶竖向压力:第4页/共42页偏心竖向力作用下桩顶竖向压力和水平压力:第5页/共42页2.基桩水平承载力的验算一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物单桩基础和群桩中的复合桩基应满足:第6页/共42页第7页/共42页3.桩端持力层承载力的验算(08规范去掉)对于桩数n9且排数大于2的摩擦型群桩基础,当桩距Sa6d,可视作一假想的实体深基础,应验算该实体深基础的地基承载力。计算时将承台、桩群与桩间土作为一个整体,假想埋深为d+L的深
6、基础,验算桩端处的地基承载力是否满足要求。假定荷载通过桩侧摩阻力,从最外一圈的桩顶外缘以角向下扩散,至桩端平面处扩大为面积A,A为整体深基础的底面积。第8页/共42页则av为桩长范围内各土层摩擦角的加权平均值;L0、B0承台处外缘矩形包络线的长度与宽度第9页/共42页4.软弱下卧层承载力的验算 对于桩距不超过6d 的群桩基础,桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3 的软弱下卧层时,可按下列公式验算软弱下卧层的承载力第10页/共42页其中:其中:Z Z作用在软卧层顶面的附加应作用在软卧层顶面的附加应 力力;mm 软弱层顶面以上各土层重度软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度地下
7、水位以下取浮重度)的厚度加权平的厚度加权平均值;均值;q qsiksik桩周第桩周第i i 层土的极限侧阻力标准值,无当地经验时,可根据成桩工艺层土的极限侧阻力标准值,无当地经验时,可根据成桩工艺按按0808规范表规范表.3.5-1.3.5-1 取值;取值;A0 A0、B0B0分别为桩群外围桩边包络线内矩形面积的长、短分别为桩群外围桩边包络线内矩形面积的长、短 边长边长;t t硬持力层厚硬持力层厚 度度;faz faz为软弱下卧层经深度修正后的地基极限承载力特征值为软弱下卧层经深度修正后的地基极限承载力特征值(kpa)(kpa)q q地基承载力分项系数,取地基承载力分项系数,取1.65;1.6
8、5;F F作用于承台顶面的竖向力设计值(作用于承台顶面的竖向力设计值(KN)KN);G G承台和承台上土自重设计值(承台和承台上土自重设计值(KN);KN);桩端硬持力层压力扩散角,取值见下表:桩端硬持力层压力扩散角,取值见下表:注:注:Es1Es1为上层土压缩模量,为上层土压缩模量,Es2Es2为下层土压缩模量;为下层土压缩模量;t/b0.25t/b0.5t/b0.5时时 值不变。值不变。第11页/共42页Es1/Es2Es1/Es2t/bt/b0.250.250500503 35 510106 610102020232325253030第12页/共42页第13页/共42页第14页/共42页
9、六.桩身结构设计桩身结构设计包括桩身构造要求、配筋计算等。(一)钢筋混凝土预制桩1.预制桩的截面边长不应小于200mm;预应力混凝土预制桩的截面边长不宜小于350mm;2.预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30,采用静压法沉桩时,可适当降低,但不宜低于C20,预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40,预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm.第15页/共42页3.预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在建筑物中的受力等条件计算确定。预制桩的配筋率一般在1%左右,最小配筋率不宜小于0.8%。如果采用静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.4%。主筋直径不宜小于14,箍筋直径68,间距不大于20
10、0mm,在桩顶与桩尖处适当加密。4.预制桩桩尖所有主筋合拢在一根圆钢上,加强桩尖。5.预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定。6.桩身混凝土强度达到要求后方可起吊和搬运。桩长在20m以下者,起吊时一般采用2个吊点,吊点的位置应按吊点间的跨中正弯矩和吊点处的负弯矩相等的原则布置。第16页/共42页第17页/共42页(二)灌注桩1.桩身混凝土强度等级不得低于C15,水下灌注混凝土时不得低于C20,混凝土预制桩尖不得低于C30。主筋的保护层厚度不应小于35mm,水下灌注时不得小于50mm;第18页/共42页2.符合下列条件的灌注桩,其桩身可按构造要求配筋。(1)桩顶轴向压力应符合:(c工作条件
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