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1、土力学2第八章桩基础1fanzhechao Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望8.1 概述概述 8.2 桩基础的类型桩基础的类型8.3 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值Quk8.4 单桩竖向极限承载力设计值单桩竖向极限承载力设计值R8.5 单桩水平承载力单桩水平承载力8.6 桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力8.7 桩基础设计桩基础设计8.8 其他深基础简介其他深基础简介本章目录本章目录基础方案的类型8.1 8.1 概述概述软 土 层将荷载传递到
2、下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高承载力高承台承台桩桩侧阻侧阻端阻端阻 如果建筑场地浅层的土质不能满足建如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对筑物对地基承载力地基承载力和和变形变形的要求、而又不的要求、而又不宜采取地基处理措施时，就需要考虑以下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的部坚实土层或岩层作为持力层的深基础深基础方方案。案。桩基础桩基础是应用最为广泛的一类深基础。是应用最为广泛的一类深基础。桩基础和深基础适用范围桩基础和深基础适用范围1.天然地基土质软弱，且层厚较大时2.高层建筑 在地震区，基础的埋置深度d不应小于建筑物高度的1/15（建筑地基基础设计
3、规范-2002版）3.重型设备深基础的类型深基础的类型包括：桩基础、大直径桩墩基础、沉井基包括：桩基础、大直径桩墩基础、沉井基础、地下连续墙，箱桩基础和高层建筑基础、地下连续墙，箱桩基础和高层建筑基坑护坡工程坑护坡工程深基础的特点深基础的特点1）深基础施工方法较复杂深基础施工方法较复杂2）深基础的地基承载力高）深基础的地基承载力高3）深基础施工需专门设备）深基础施工需专门设备4）深基础技术较复杂）深基础技术较复杂5）深基础造价往往较高）深基础造价往往较高6）深基础的工期较长）深基础的工期较长关于预制桩和灌注桩的施工关于预制桩和灌注桩的施工预制桩预制桩工厂或现工厂或现场预制场预制锤击锤击 振动振
4、动静压静压成桩成桩特点：特点：强度高，抗裂性好，施工方便强度高，抗裂性好，施工方便地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂桩径受限桩径受限噪音扰民噪音扰民8.2 桩基础的类型桩基础的类型灌注桩灌注桩现场成孔现场成孔浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩特点：特点：无噪音，桩径、桩长不受限无噪音，桩径、桩长不受限泥浆护壁泥浆护壁泥皮，桩端虚土泥皮，桩端虚土缩颈、断桩缩颈、断桩钻孔钻孔冲孔冲孔沉管沉管夯扩夯扩挖孔挖孔后压浆后压浆动测法检测动测法检测早期：早期：木桩木桩后来：后来：钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩优点优点承载力大，沉降小承载力大，沉降小抗震性能好抗震性能好能用于复杂的受力方式：抗拔
5、（抗浮桩）、能用于复杂的受力方式：抗拔（抗浮桩）、横向力（护坡桩）横向力（护坡桩）缺点缺点比浅基、复合地基造价高比浅基、复合地基造价高8.1 8.1 概述概述桩的分类桩的分类按承台按承台高承台桩高承台桩低承台桩低承台桩承台在地面以上承台在地面以上,桥桩桥桩,码头码头,栈桥栈桥承台在地面以下承台在地面以下,承台本承台本身可以承担部分荷载身可以承担部分荷载按形状按形状按纵断面：按纵断面：楔形桩、十字桩、楔形桩、十字桩、X X形桩、树根桩、螺旋桩、形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩多节（分叉）桩、扩底桩.按横断面：按横断面：.桩身桩身桩端桩端dD横断面横断面按材料按材料木桩、混凝土桩、钢筋
6、混凝土桩、钢管（钢板）桩、木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管（钢板）桩、组合材料桩组合材料桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应力（离心预制）混凝土、钢筋混凝土：普通混凝土、预应力（离心预制）混凝土、高强混凝土高强混凝土按尺寸按尺寸按桩径：按桩径：大直径桩大直径桩(80cm)、中等、中等直径桩直径桩(2580cm)、小桩小桩(25cm)按长度或相对刚度系数：按长度或相对刚度系数：长桩、短桩长桩、短桩按承载性状（荷载传递方式）按承载性状（荷载传递方式）端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、端承桩（嵌岩桩）、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩摩擦端承桩侧阻侧阻端阻端阻按桩的使用功能按桩的使用功能竖向抗压桩竖
7、向抗压桩竖向抗拔桩竖向抗拔桩水平受荷桩水平受荷桩复合受荷桩复合受荷桩按施工方法按施工方法挤土桩（预制桩，挤土的灌注桩）挤土桩（预制桩，挤土的灌注桩）非挤土桩（灌注桩）非挤土桩（灌注桩）部分挤土桩部分挤土桩螺螺 旋旋 钻钻 新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩7.3m侧阻侧阻端阻端阻使用规范使用规范1 1 建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GBJ7-89GBJ7-89）2 2 建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）3 3 建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（GBJ7-94GBJ7-94）GBJ7-20088.3 8.3 单桩竖向
8、承载力标准值单桩竖向承载力标准值侧阻侧阻端阻端阻主要内容：1 单桩承载力分析单桩承载力分析2 载荷试验确定单桩承载力载荷试验确定单桩承载力3 原位测试确定单桩承载力原位测试确定单桩承载力4 经验公式确定单桩承载力经验公式确定单桩承载力5 动测法动测法6 桩身材料验算桩身材料验算单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力标准值标准值Quk：单桩在竖：单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现不向荷载作用下到达破坏状态前或者出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。单桩竖向承载力单桩竖向承载力特征值特征值R：标准值除以安全：标准值除以安全系数后的值。系数后的值。6
9、.2 6.2 单桩竖向承载力单桩竖向承载力侧阻侧阻端阻端阻1 1 单桩承载力分析单桩承载力分析竖向承载竖向承载力的组成力的组成Qs 桩侧摩阻力桩侧摩阻力 Skin，Shaft frictionQp 桩端阻力，端承力桩端阻力，端承力 Point，end resistance 摩阻力所需位移很小；摩阻力所需位移很小；端阻力需要较大位移；端阻力需要较大位移；不同阶段二者分担比不同不同阶段二者分担比不同8.3 8.3 单桩竖向承载力单桩竖向承载力2 2 载荷试验确定单桩承载力载荷试验确定单桩承载力灌注桩灌注桩 混凝土达龄期后混凝土达龄期后测试时间：测试时间：预制桩预制桩 砂土砂土 10 天天 粘土粘土
10、 15 天天 淤泥淤泥 25 天天承载力：承载力：不丧不丧失稳定；不过失稳定；不过分下沉；桩身分下沉；桩身材料不破坏材料不破坏一般规定一般规定1）单桩竖向承载力的特征值应通过单桩竖）单桩竖向承载力的特征值应通过单桩竖向静载试验确定，在同一条件下的试桩数量，向静载试验确定，在同一条件下的试桩数量，不宜小于总桩数的不宜小于总桩数的1%，且应不小于，且应不小于3根根2）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标准贯入试验参数确定特征采用静力触探及标准贯入试验参数确定特征值值3）初步设计时单桩竖向承载力特征值可按）初步设计时单桩竖向承载力特征值可按土的物理指
11、标和承载力参数之间的经验关系土的物理指标和承载力参数之间的经验关系确定。确定。8.3 8.3 单桩竖向承载力单桩竖向承载力载荷试验确定单桩极限承载力载荷试验确定单桩极限承载力SQ0QuQS曲线曲线1.曲线有明显的陡降段，取曲线有明显的陡降段，取陡降段起点对应的荷载作陡降段起点对应的荷载作为极限荷载为极限荷载Qu2.对于桩径或庄宽在对于桩径或庄宽在550mm以下的预制桩，以下的预制桩，在某级荷载在某级荷载Pi作用下，其作用下，其沉降增量与相应荷载的增沉降增量与相应荷载的增量比值量比值0.1mm/kN,取前取前一级荷载一级荷载Pi-1作为极限荷作为极限荷载。载。2.单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向
12、极限承载力标准值Quk a 按照前面的方法，确定按照前面的方法，确定n根试桩的极限承载根试桩的极限承载力实测值力实测值Qui，求其平均值，求其平均值Qum b c 计算标准差计算标准差Sn3 3 原位测试确定单桩承载力原位测试确定单桩承载力静力触探静力触探 将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定的速率均匀的压入将圆锥形的金属探头，以静力方式按一定的速率均匀的压入土中，双桥探头可同时测定探头侧壁土的阻力土中，双桥探头可同时测定探头侧壁土的阻力fs及端部阻力及端部阻力qc。对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时，可按下式计算单对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时，可按下式计算单桩竖向极限承载力标准
13、值桩竖向极限承载力标准值Quk4 4 经验公式确定单桩承载力经验公式确定单桩承载力承载力标准值承载力标准值当桩直径当桩直径d800mmd800mm时时8.3 8.3 单桩竖向承载力单桩竖向承载力5 5 动测法动测法 由打桩公式确定承载力由打桩公式确定承载力 由波动理论由波动理论小应变动测法小应变动测法大应变动测法大应变动测法主要检查主要检查桩身质量桩身质量单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力标准值标准值Quk：单桩在竖：单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或者出现不向荷载作用下到达破坏状态前或者出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。单桩竖向承载力单桩竖
14、向承载力特征值特征值R：标准值除以安全：标准值除以安全系数后的值。系数后的值。8.4 8.4 单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值1.桩数桩数n不超过不超过3根的桩基根的桩基 a 利用经验参数法确定了桩基竖向极限承载利用经验参数法确定了桩基竖向极限承载力标准值后，单桩竖向承载力特征值力标准值后，单桩竖向承载力特征值Ra b 采用静载确定标准值后采用静载确定标准值后2.桩数桩数n超过超过3根的桩基根的桩基 a 利用经验参数法确定了桩基竖向极限承载利用经验参数法确定了桩基竖向极限承载力标准值后，单桩竖向承载力特征值力标准值后，单桩竖向承载力特征值Ra Qck：任意复合基桩的承台底地基土总极限：
15、任意复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值阻力标准值 b 采用静载确定标准值后采用静载确定标准值后例题8-1例题8-2 单桩水平承载力的确定要复杂得多，对单桩水平承载力的确定要复杂得多，对抗弯性能差的桩，水平承载力由桩身强度抗弯性能差的桩，水平承载力由桩身强度控制，如低配筋率的灌注桩通常是桩身首控制，如低配筋率的灌注桩通常是桩身首先出现裂缝，然后断裂破坏；对抗弯性能先出现裂缝，然后断裂破坏；对抗弯性能好的桩，如钢筋混凝土预制桩和钢桩，桩好的桩，如钢筋混凝土预制桩和钢桩，桩身虽未断裂，但当桩侧土体明显隆起，或身虽未断裂，但当桩侧土体明显隆起，或桩顶水平位移大大超过上部结构的容许值，桩顶水平位移大
16、大超过上部结构的容许值，也认为桩已达到承载力的极限状态。也认为桩已达到承载力的极限状态。8.5 8.5 单桩水平承载力单桩水平承载力水平静载荷确定水平承载力特征值水平静载荷确定水平承载力特征值Rha的方法：的方法：A 按单桩水平荷载和水平位移曲线，取按单桩水平荷载和水平位移曲线，取10mm水水平位移所对应的水平荷载平位移所对应的水平荷载B 根据水平临界荷载确定根据水平临界荷载确定 工业与民用建筑工业与民用建筑JGJ4-80当桩身配筋率小于当桩身配筋率小于0.65%，采用单桩水平临界荷载乘以荷载性质系，采用单桩水平临界荷载乘以荷载性质系数数t C 根据水平极限荷载确定根据水平极限荷载确定 工业与
17、民用建筑工业与民用建筑JGJ4-80当桩身配筋率大于当桩身配筋率大于0.65%，采用单桩水平极限荷载乘以荷载性质系，采用单桩水平极限荷载乘以荷载性质系数作为单桩水平承载力数作为单桩水平承载力 正摩擦正摩擦负摩擦负摩擦负摩擦的产生负摩擦的产生(1)(1)桩周附近地面大面积堆载桩周附近地面大面积堆载(2)(2)大面积降低地下水位大面积降低地下水位(3)(3)欠固结土欠固结土,新填土，灵敏土新填土，灵敏土(4)(4)湿陷性黄土遇水湿陷湿陷性黄土遇水湿陷(5)(5)砂土液化、冻土融解砂土液化、冻土融解8.6 桩侧的负摩阻力桩侧的负摩阻力6.5 6.5 桩基设计桩基设计1 群桩与群桩效应群桩与群桩效应岩
18、石岩石土土一、基本设计资料一、基本设计资料 设计桩基之前必须具备各种资料：设计桩基之前必须具备各种资料：建筑物类建筑物类型及其规模型及其规模、岩土工程、岩土工程勘察报告勘察报告、施工机具施工机具和和技技术条件术条件、环境条件环境条件及当地及当地桩基工程经验桩基工程经验。勘察报。勘察报告应符合勘察规范的一般规定和桩基工程的专门告应符合勘察规范的一般规定和桩基工程的专门勘察要求。勘察要求。8.7 桩基础设计桩基础设计二、桩型、截面和桩长的选择二、桩型、截面和桩长的选择 桩基设计的第一步就是根据结构类型及层数、桩基设计的第一步就是根据结构类型及层数、荷载情况、地层条件和施工能力，选择荷载情况、地层条
19、件和施工能力，选择桩型桩型（预（预制桩或灌注桩）、制桩或灌注桩）、桩的截面尺寸桩的截面尺寸和和长度长度。初步确定桩长的关键，在于选择初步确定桩长的关键，在于选择桩端持力层桩端持力层。对对于于桩桩端端进进入入坚坚实实土土层层的的深深度度和和桩桩端端下下坚坚实实土土层的厚度，应该有所要求。一般可以这样考虑：层的厚度，应该有所要求。一般可以这样考虑：1.对对粘性土、粉土粘性土、粉土进入的深度不宜小于进入的深度不宜小于2倍桩倍桩径径，砂类土砂类土不宜小于不宜小于1.5倍桩径倍桩径；2.对对碎石类土碎石类土不宜小于不宜小于1倍桩径倍桩径。对对于于桩桩端端进进入入坚坚实实土土层层的的深深度度和和桩桩端端下
20、下坚坚实实土土层的厚度，应该有所要求。一般可以这样考虑：层的厚度，应该有所要求。一般可以这样考虑：1.对对粘性土、粉土粘性土、粉土进入的深度不宜小于进入的深度不宜小于2倍桩倍桩径径，砂类土砂类土不宜小于不宜小于1.5倍桩径倍桩径；2.对对碎石类土碎石类土不宜小于不宜小于1倍桩径倍桩径。桩的截面面积：中小型工程常用桩的截面面积：中小型工程常用250mm250mm或或300mm300mm，大型，大型工程常用工程常用350mm350mm或或400mm400mm。在在确确定定桩桩的的类类型型和和几几何何尺尺寸寸后后，应应初初步步确确定定承承台底面标高台底面标高。一一般般情情况况下下，主主要要从从结结构
21、构要要求求和和方方便便施施工工的的角角度来选择承台深度，此外还要考虑地质灾害等问题。度来选择承台深度，此外还要考虑地质灾害等问题。三、桩的根数和布置三、桩的根数和布置 1.桩的根数桩的根数 初步估计桩数时，先不考虑承台效应，在确定初步估计桩数时，先不考虑承台效应，在确定了了单桩承载力特征值单桩承载力特征值Ra后，可对桩数进行估算。当后，可对桩数进行估算。当桩基为轴心受压时，桩数桩基为轴心受压时，桩数n应满足下式要求：应满足下式要求：偏心受压时偏心受压时，桩的根数应按上式确定的增加，桩的根数应按上式确定的增加10%20%。建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范94-2008规定规定单桩竖向承单桩竖向承
22、载力特征值载力特征值按下式计算：按下式计算：Ra=Quk/K 测出n根试桩极限承载力 后，可通过统计的方法，确定单桩竖向极限承载力 的标准值：当 时，取 ；当 时，取 。A、静载荷实验法、静载荷实验法单桩竖向承载力标准值单桩竖向承载力标准值Quk的确定的确定B、静力学计算法（经验公式法）、静力学计算法（经验公式法）建筑桩基技术规范中对普通灌注桩及预制桩的单桩竖向极限承载力标准值的计算公式如下：式中：桩身周长；桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；极限端阻力标准值 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范单桩竖向承载力单桩竖向承载力特征值特征值单桩竖向承载力单桩竖向承载
23、力设计值设计值单桩单桩竖向承载力竖向承载力单桩竖向承载力单桩竖向承载力特征值特征值Ra=Quk/K (桩基规范桩基规范)原位测试或经验公式确定原位测试或经验公式确定Quk单桩竖向承载力单桩竖向承载力特征值特征值Ra(地基规范地基规范)原位测试或经验公式确定原位测试或经验公式确定Ra 单桩竖向承载力单桩竖向承载力特征值特征值 2.桩的间距桩的间距 桩的间距（中心距）一般采用桩的间距（中心距）一般采用34倍桩径倍桩径。间。间距太大会增加承台的体积和用料，太小则将使桩基距太大会增加承台的体积和用料，太小则将使桩基（摩擦型桩）的沉降量增加，且给施工造成困难。（摩擦型桩）的沉降量增加，且给施工造成困难。
24、3.桩在平面上的布置桩在平面上的布置 桩在平面内可以布置成方形（或矩形）网格或桩在平面内可以布置成方形（或矩形）网格或三角形网格（梅花式）的形式，也可采用不等距排三角形网格（梅花式）的形式，也可采用不等距排列。列。布置时应尽量使布置时应尽量使上部荷载上部荷载的中心与的中心与桩群桩群的中心重的中心重合或接近，以使桩基中各桩受力比较均匀。合或接近，以使桩基中各桩受力比较均匀。当作用在承台底面的当作用在承台底面的弯矩较大弯矩较大时，应设法增大桩时，应设法增大桩基横截面的惯性矩。基横截面的惯性矩。承承台台尺尺寸寸的的确确定定：根根据据桩桩的的布布置置情情况况，确确定定承承台台面面积积，承承台台每每边边
25、由由桩桩的的外外围围外外伸伸不不小小于于d/2，且且 承承 台台 宽宽 不不 小小 于于 500mm。承台厚度承台厚度：最小厚度不小于：最小厚度不小于300mm。轴心竖向荷载轴心竖向荷载作用下，应满足作用下，应满足 ：偏心竖向荷载偏心竖向荷载作用下，除满足上式外，还要满足：作用下，除满足上式外，还要满足：四、四、各桩荷载效应计算各桩荷载效应计算1、基桩竖向承载力特征值、基桩竖向承载力特征值R计算：计算：2、桩顶作用效应、桩顶作用效应 轴心荷载标准组合作用下的轴心力轴心荷载标准组合作用下的轴心力 偏心荷载标准组合作用下的轴心力偏心荷载标准组合作用下的轴心力桩顶荷载计算简图桩顶荷载计算简图五、五、
26、桩身结构设计桩身结构设计（一）钢筋混凝土预制桩（一）钢筋混凝土预制桩 建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范-20084.1.4截面边长截面边长不应小于不应小于200mm；预应力混凝土预制实心桩的；预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于截面边长不宜小于350mm。4.1.5 混凝土混凝土强度等级强度等级不宜低于不宜低于C30；预应力混凝土实心桩的；预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于混凝土强度等级不应低于C40；预制桩纵向钢筋的混凝土；预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度保护层厚度不宜小于不宜小于30mm。4.1.6 预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩
27、及桩在使用中的受力等条件计算确定。锤击法沉桩时，预制桩的等条件计算确定。锤击法沉桩时，预制桩的最小配筋率最小配筋率不不宜小于宜小于0.8。静压法沉桩时，最小配筋率不宜小于。静压法沉桩时，最小配筋率不宜小于0.6，主筋直径主筋直径不宜小于不宜小于14，打入桩桩顶以下，打入桩桩顶以下45 倍倍桩身直径桩身直径长度范围内箍筋应长度范围内箍筋应加密加密，并设置，并设置钢筋网片钢筋网片。4.1.7 预制桩的预制桩的分节长度分节长度应根据施工条件及运输条件确应根据施工条件及运输条件确 定；每根定；每根桩的接头数量桩的接头数量不宜超过不宜超过3个个。（二）混凝土灌注桩（二）混凝土灌注桩 灌注桩的灌注桩的混凝
28、土强度混凝土强度一般不得低于一般不得低于C25，预制桩预制桩尖尖的混凝土强度不得低于的混凝土强度不得低于C30。灌注桩主筋的混凝土灌注桩主筋的混凝土保护层厚度保护层厚度不应小于不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm。当桩身直径为当桩身直径为3002000mm 时，正截面时，正截面配筋率配筋率可可取取0.650.2（小直径桩取高值）；（小直径桩取高值）；对于受对于受水平荷载的桩水平荷载的桩，主筋不应小于，主筋不应小于812；对于对于抗压桩和抗拔桩抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于，主筋不应少于610；纵向；纵向主筋应沿桩身周边均匀布
29、置，其净距不应小于主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm；箍筋箍筋应采用螺旋式，应采用螺旋式，直径直径不应小于不应小于6mm，间距宜，间距宜为为200300mm；受受水平荷载较大桩基水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基承受水平地震作用的桩基以及以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下，桩顶以下5d 范围内的箍筋应加密，间距不应大于范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm；六、六、承台设计承台设计 承台的设计主要是确定其承台的设计主要是确定其平面尺寸平面尺寸、厚度厚度、与桩的连接与桩的连接及及配筋配筋等。等。一般是先按要求初步拟定上述各项的尺
30、寸一般是先按要求初步拟定上述各项的尺寸和数量，经验算后予以确定，或经修改直到满足和数量，经验算后予以确定，或经修改直到满足要求。要求。（一）承台的构造要求（一）承台的构造要求 承台混凝土强度等级不宜低于承台混凝土强度等级不宜低于C20，承台底面，承台底面钢筋的保护层厚度应钢筋的保护层厚度应70mm，当有混凝土垫层时，当有混凝土垫层时不小于不小于40mm。承台的平面尺寸一般由承台的平面尺寸一般由桩数桩数、布桩布桩及及上部结构上部结构的形式决定：的形式决定：（1）墙下桩基采用）墙下桩基采用条形承台条形承台；（2）柱下桩基采用）柱下桩基采用板式板式承台。承台。承台的承台的最小宽度最小宽度不应小于不应
31、小于500mm，承台，承台边缘边缘至至桩中心桩中心的距离不宜小于的距离不宜小于桩的直径桩的直径或边长，挑出部或边长，挑出部分不应小于分不应小于150mm，条形承台条形承台边缘挑出部分不应边缘挑出部分不应小于小于75mm，承台厚度承台厚度不应小于不应小于300mm。为保证承台为保证承台“传递荷载结成整体传递荷载结成整体”的作用，桩的作用，桩顶应嵌入承台一定的长度：顶应嵌入承台一定的长度：（1）大直径桩嵌入长度应）大直径桩嵌入长度应100mm；（2）中等直径的桩嵌入长度应）中等直径的桩嵌入长度应50mm。矩形承台板矩形承台板配筋应按双向均匀布置，直径配筋应按双向均匀布置，直径10mm，间距，间距1
32、00200mm；（二）承台的计算（二）承台的计算 承台结构承载能力的计算一般包括承台结构承载能力的计算一般包括抗冲切抗冲切、抗剪切抗剪切和和抗弯抗弯三部分。三部分。（1 1）受弯计算（最小配筋率）受弯计算（最小配筋率0.15%0.15%）N Ni i不计承台及其上土重，不计承台及其上土重，第第i i根桩的竖向净反力设计根桩的竖向净反力设计值。值。（2 2）受冲切计算）受冲切计算 承台受柱冲切承台受柱冲切承台受上阶冲切承台受上阶冲切角桩对矩形承台的冲切作用：角桩对矩形承台的冲切作用：（3 3）受剪切计算）受剪切计算8.5 其它深基础其它深基础沉井基础地下连续墙8.5.1 沉井基础沉井基础竖向的筒
33、形向的筒形结构物，通常用构物，通常用砖、素混凝土或、素混凝土或钢筋混凝土筋混凝土材料做成。材料做成。南京长江大桥的沉井下沉深度达54.87米施工过程施工过程沉井基础施工沉井基础施工沉井基础沉井基础6.7 6.7 桩基技术进展及深基础简介桩基技术进展及深基础简介沉井的工程用途沉井的工程用途1.重型结构物基础重型结构物基础2.江河上的结构物江河上的结构物3.取水结构物取水结构物4.地下工程地下工程5.邻近建筑物的深基础邻近建筑物的深基础6.房屋的纠倾工作井房屋的纠倾工作井沉井的分类：沉井的分类：1）按断面形状分）按断面形状分按竖向剖面：柱形沉井、锥形沉井按竖向剖面：柱形沉井、锥形沉井 、阶梯形沉井
34、（合理利用材料）、阶梯形沉井（合理利用材料）按沉井所用的材料按沉井所用的材料1.砖石沉井：深度浅的小型沉井，砖石沉井：深度浅的小型沉井，45m2.素混凝土沉井：中小型永久工程，素混凝土沉井：中小型永久工程，刃脚刃脚需配钢筋需配钢筋3.钢筋混凝土沉井钢筋混凝土沉井 大中型工程大中型工程沉井结构：沉井结构：刃脚、井筒、刃脚、井筒、内隔墙、底梁、内隔墙、底梁、封底和顶盖封底和顶盖沉井的设计沉井的设计1）沉井高度 顶面一般要求埋入地面下0.2m，或在地下水位以上0.5m 底面根据沉井的用途等因素确定沉井的平面形状根据上部结构物的平面形状和使用要求确根据上部结构物的平面形状和使用要求确定。定。如做烟囱基
35、础，圆形；做桥墩基础，为椭如做烟囱基础，圆形；做桥墩基础，为椭圆形圆形 顶面尺寸要比上部结构底面略大，每边至顶面尺寸要比上部结构底面略大，每边至少要留少要留20cm沉井的井壁厚度井壁厚度根据强度要求和沉井自重下沉要井壁厚度根据强度要求和沉井自重下沉要求确定。一般大中型沉井井壁求确定。一般大中型沉井井壁0.51.0m，小型沉井，小型沉井，0.30.4m。地基承载力的验算地基承载力的验算江阴长江公路大桥 北锚碇采用大型深沉井北锚碇采用大型深沉井基础，平面尺寸为基础，平面尺寸为6969米米5151米，下沉米，下沉5858米，为世界第一米，为世界第一大沉井大沉井(面积近个半篮球场面积近个半篮球场，高度
36、相当于高度相当于层楼层楼)。世界第一大沉井世界第一大沉井南岸南岸重力嵌岩锚重力嵌岩锚北岸北岸南岸南岸北岸锚锭的沉井的平面尺寸达北岸锚锭的沉井的平面尺寸达69m51m，埋深，埋深58m，是世界上平面尺寸最大的沉井基础。，是世界上平面尺寸最大的沉井基础。u地下连续墙的概念u地下连续墙优点8.5.2 地下连续墙地下连续墙施工过程：利用专用的挖施工过程：利用专用的挖槽机械在泥浆护壁下开挖槽机械在泥浆护壁下开挖一定长度（一个单元槽段）一定长度（一个单元槽段）挖至设计深度并清除挖至设计深度并清除沉渣沉渣插入接头管插入接头管吊入钢筋笼吊入钢筋笼导管浇注导管浇注混凝土混凝土待混凝土初凝待混凝土初凝后拔出接头管
37、后拔出接头管逐段施逐段施工。工。地下连续墙的优点地下连续墙的优点施工期不需降水，不需挡土护坡，不需立施工期不需降水，不需挡土护坡，不需立模板和支撑，把施工护坡与永久性工程融模板和支撑，把施工护坡与永久性工程融为一体。可避免开挖大量的土方，缩短工为一体。可避免开挖大量的土方，缩短工期，对邻近建筑物完全稳定的影响小期，对邻近建筑物完全稳定的影响小。地下连续墙的设计与施工地下连续墙的设计与施工1）导墙）导墙 导墙位于连续墙的墙面线两侧，深度一般导墙位于连续墙的墙面线两侧，深度一般为为12m，顶面略高于施工地面。，顶面略高于施工地面。2）槽段开挖）槽段开挖槽段开挖宽度，也即连续墙的厚度。施工槽段开挖宽
38、度，也即连续墙的厚度。施工时，沿地下连续墙长度分段开挖槽孔。时，沿地下连续墙长度分段开挖槽孔。3）泥浆护壁）泥浆护壁 防止孔壁坍塌防止孔壁坍塌4）分段与接头）分段与接头4）分段与接头）分段与接头5）钢筋笼的制作与吊）钢筋笼的制作与吊 装装6）混凝土浇筑）混凝土浇筑环球金融中心工程效果图 本章小结本章小结6.1 概述概述 6.2 单桩竖向承载力单桩竖向承载力6.3 桩的其它受力方式及相关承载力桩的其它受力方式及相关承载力6.4 桩基沉降计算桩基沉降计算6.5 桩基设计桩基设计6.6 关于桩基设计规范的说明关于桩基设计规范的说明6.7 桩基技术进展及深基础简介桩基技术进展及深基础简介侧阻侧阻端阻端阻单桩承载力确定单桩承载力确定：1 载荷试验确定单桩承载力载荷试验确定单桩承载力2 静力触探确定单桩承载力静力触探确定单桩承载力3 经验公式确定单桩承载力经验公式确定单桩承载力4 动测法动测法5 桩身材料验算桩身材料验算使用规范：使用规范：1 1建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）2 2建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（GBJ7-2008GBJ7-2008）本章结束