7.3 桩基荷载传递沉降理论——基础工程学PPT课件
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第6章地基沉降计算PPT课件
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• 6.3 常用沉降计算方法
•
地基沉降的原因很多，但其主要原因主要有两个方面：一是建筑物荷载在地基中产生
的附加应力；二是土的压缩特性。目前，国内外关于地基沉降量的计算方法很多，主
要分为4类，即弹性理论法、工程简化方法、经验方法和数值计算方法。
•
下面主要介绍国内常用的几种实用沉降计算方法，即弹性理论法、分层总和法和应力
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二、分层总和法
• 一般情况下，实际工程所遇到的地基土层都是成层的，每 层土的压缩特性各不相同，且压缩模量随深度而变化。因 此，在计算地基最终沉降量时，应分别予以对待。
• 分层总和法是将地基土分成 若干水平土层，分别计算各 层土的压缩量，然后叠加起 来，即为地基总的沉降量， 即
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影响数I1和I2值，表6-2为地面（z=0）处沉降影响数I1的值
第17页/共53页
6.3 常用沉降计算方法
对饱和软粘土地基，在不排水条件下，μ＝0.5。
则对于圆形荷载中心，沉降表达式为（查表6-2, I1=2）：
s中心
1.5 pb ＝0.75 pB
E
E
对于圆形荷载边缘处地面沉降表达式为（查表6-
2,
在荷载作用下砂土地基 的沉降很 快完成，与软粘土地基比较，其沉降值也 较小。在应用弹性理论计算式计算沉降时， 弹性参数通常根据土体的类别和它的密实 度来选用。砂土的弹性参数可参考表6-5选 用。
饱和软粘土地基 在荷载作用下的
初始沉降是处于不排水状态、土体体积不
图6-4 E50值的确定
变采用而弹产性生理论侧计向算式变计形算时引泊起松比的一沉般可降取。0.5，不排水变形模量（杨氏模量）可
式中 E——土体变形模量；
• 6.3 常用沉降计算方法
•
地基沉降的原因很多，但其主要原因主要有两个方面：一是建筑物荷载在地基中产生
的附加应力；二是土的压缩特性。目前，国内外关于地基沉降量的计算方法很多，主
要分为4类，即弹性理论法、工程简化方法、经验方法和数值计算方法。
•
下面主要介绍国内常用的几种实用沉降计算方法，即弹性理论法、分层总和法和应力
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二、分层总和法
• 一般情况下，实际工程所遇到的地基土层都是成层的，每 层土的压缩特性各不相同，且压缩模量随深度而变化。因 此，在计算地基最终沉降量时，应分别予以对待。
• 分层总和法是将地基土分成 若干水平土层，分别计算各 层土的压缩量，然后叠加起 来，即为地基总的沉降量， 即
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影响数I1和I2值，表6-2为地面（z=0）处沉降影响数I1的值
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6.3 常用沉降计算方法
对饱和软粘土地基，在不排水条件下，μ＝0.5。
则对于圆形荷载中心，沉降表达式为（查表6-2, I1=2）：
s中心
1.5 pb ＝0.75 pB
E
E
对于圆形荷载边缘处地面沉降表达式为（查表6-
2,
在荷载作用下砂土地基 的沉降很 快完成，与软粘土地基比较，其沉降值也 较小。在应用弹性理论计算式计算沉降时， 弹性参数通常根据土体的类别和它的密实 度来选用。砂土的弹性参数可参考表6-5选 用。
饱和软粘土地基 在荷载作用下的
初始沉降是处于不排水状态、土体体积不
图6-4 E50值的确定
变采用而弹产性生理论侧计向算式变计形算时引泊起松比的一沉般可降取。0.5，不排水变形模量（杨氏模量）可
式中 E——土体变形模量；
《桩基沉降计算》课件
02
桩基沉降计算理论基础
弹性力学基础
弹性力学基本方程
包括平衡方程、几何方程 和本构方程，用于描述物 体的受力、变形和应力之 间的关系。
弹性力学基本假设
连续性、均匀性、各向同 性、线性和小变形等假设 ，为弹性力学的基本前提 。
弹性力学基本概念
如应力、应变、弹性模量 等，是进行桩基沉降计算 的重要理论基础。
06
桩基沉降计算的发展趋势与 展望
发展趋势一：计算方法的改进
总结词
计算方法的改进是桩基沉降计算领域的重要发展趋势之一。
详细描述
随着数值计算理论的不断发展和计算机技术的进步，桩基沉 降计算的方法也在不断改进。新的计算方法能够更准确地模 拟桩基的沉降行为，提高计算精度和可靠性。
发展趋势二：数值模拟技术的发展
详细描述
随着人工智能和机器学习技术的快速发展， 智能化技术在桩基沉降计算中的应用逐渐成 为研究热点。通过智能化技术，可以实现自 动化建模、数据分析和预测等功能，提高计 算效率和精度，为工程实践提供更可靠的技 术支持。
感谢您的观看
THANKS
实例二：复杂桩基沉降计算
总结词
考虑多种因素，复杂模型
详细描述
介绍复杂桩基沉降计算的方法，包括考虑土层分布、地下水位、桩身材料等因素 对沉降的影响，以及如何建立复杂的数学模型进行计算。
实例三：实际工程桩基沉降计算
总结词
实际工程应用，案例分析
详细描述
通过实际工程案例，介绍桩基沉降计算的实践应用，包括数据采集、模型建立、计算过程和结果分析等步骤，以 及如何根据计算结果进行工程设计和优化。
示计算结果和数据。
软件二：Midas介绍
总结词
用户友好、易于上手、广泛使用
第三章 桩基础
试验结果：入土深度小于某值时，桩 端阻力随入土深度线性增加，大于该 值后，桩端阻力不变--端阻的深度效应
桩端阻力的发挥滞后于桩侧阻力， 其充分发挥所需的桩底位移值比桩侧 摩阻力达到极限所需的桩身截面位移 值大的多。
桩端阻力的安全储备一般大于桩侧 摩阻力的安全储备
二、单桩竖向承载力的确定
–桩身材料强度 –地层支承力
O
Qu
Q
/
u
Q
su
A
B
s
A图-单陡5 -降桩3 型单的；桩荷荷 载载 －B—－沉沉缓降变曲降型线曲线
D、 Q~S曲线呈缓变型，取桩顶总 沉降量s=40mm所对应的荷载
参加统计的试桩，当极差不超过平 均值的30%时，取平均值为单桩竖 向承载力；当极差超过平均值的 30%时，增加试桩数量
O
Qu
Q
/
采用上述公式计算深度z处的单位侧阻 时，如取
v z
u
ca
x
tan a
ca
k
s
' v
tan a
ca
ks
' z tan a
侧阻将随深度线性增大
然而，砂土中的模型桩试验表明， 当桩入土深度达到某一临界值后，侧阻 就不随深度增加了，这个现象称为侧阻 的深度效应
综上所述，桩侧极限摩阻力与所在的深度、 土的类别和性质、成桩方法等许多因素有关。
u
Q
Ra Qu /2
su
A
B
s
单图 5桩- 3 的单荷桩 荷载载—－ 沉沉降降曲曲线 线
A-陡 降 型 ；
B－ 缓 变 型
3、按静力学公式计算：
初步设计时：可用公式估算单桩承 载力
摩擦桩：
R a q pA a p u p q sliia
桩端阻力的发挥滞后于桩侧阻力， 其充分发挥所需的桩底位移值比桩侧 摩阻力达到极限所需的桩身截面位移 值大的多。
桩端阻力的安全储备一般大于桩侧 摩阻力的安全储备
二、单桩竖向承载力的确定
–桩身材料强度 –地层支承力
O
Qu
Q
/
u
Q
su
A
B
s
A图-单陡5 -降桩3 型单的；桩荷荷 载载 －B—－沉沉缓降变曲降型线曲线
D、 Q~S曲线呈缓变型，取桩顶总 沉降量s=40mm所对应的荷载
参加统计的试桩，当极差不超过平 均值的30%时，取平均值为单桩竖 向承载力；当极差超过平均值的 30%时，增加试桩数量
O
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Q
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采用上述公式计算深度z处的单位侧阻 时，如取
v z
u
ca
x
tan a
ca
k
s
' v
tan a
ca
ks
' z tan a
侧阻将随深度线性增大
然而，砂土中的模型桩试验表明， 当桩入土深度达到某一临界值后，侧阻 就不随深度增加了，这个现象称为侧阻 的深度效应
综上所述，桩侧极限摩阻力与所在的深度、 土的类别和性质、成桩方法等许多因素有关。
u
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Ra Qu /2
su
A
B
s
单图 5桩- 3 的单荷桩 荷载载—－ 沉沉降降曲曲线 线
A-陡 降 型 ；
B－ 缓 变 型
3、按静力学公式计算：
初步设计时：可用公式估算单桩承 载力
摩擦桩：
R a q pA a p u p q sliia
桩基础ppt课件
3 按外形
桩端
d
D
桩的功能及类型
三 桩的分类
3 按外形
横断面
桩的功能及类型
三 桩的分类
4 按尺寸
按断面(直径〕的大小：
d > 800mm大直径; d < 250mm小直径
按长度
l > 60m 超长桩 l 4
弹性长桩
30-60m 长桩
2.5 < l <4 中长桩
l < 10m 短桩
l 2.5 刚性短桩
桩的侧摩阻力
一 竖向受压桩承载力机理 2 桩侧摩阻力 挤土桩 〔1〕 挤密 〔2〕 剩余应力 使qs添加 非挤土桩 〔1〕泥皮 〔2〕应力松弛 导致qs减少 〔3〕水泥浆渗入土中使桩外表粗糙 使 qs添加
挤土桩
非挤土桩
桩的侧摩阻力 一 竖向受压桩承载力机理
2 桩侧摩阻力 砂土比粘土侧摩阻大，密实土比松散土摩阻大
入气锤打入 桩振动沉桩 方法静压桩
引孔,部分挤土, 不引孔,挤土桩
人工挖孔
成 螺旋钻 孔 正反循环—地下水下泥浆护壁 方 冲击,夯扩,爆破 法 沉管灌注
浇 水上 注 水下 法 其他
桩的功能及类型
三 桩的分类
6 按施工方法 1〕 预制桩 挤土桩
接桩
振动沉桩 预制桩长1－13m
桩的类型
三 桩的分类
6 按施工方法 1〕 预制桩
支护
通气
桶 梯子
任务间
其他深根底
深根底 地下延续墙 diaphragm
本章主要内容
• 桩的功能及类型 Pile foundation • 桩的承载机理 Mechanism • 单桩承载力 Capacity of a single pile • 桩根底设计 Design of pile foundation
《桩与地基基础工程》课件
在满足安全性和功能性的前提下，优化设计 方案，降低工程成本。
可行性原则
桩基工程的设计应符合实际情况，考虑到施 工条件、环境因素等制约条件。
环保性原则
在设计和施工过程中，应尽量减少对环境的 负面影响，采取环保措施。
桩基工程的施工方法
预制桩
在工厂或施工现场预先制作好桩身，然 后通过沉桩设备将预制桩打入地下。
PART 07
总结与展望
地基基础工程的发展趋势
信息化技术应用
智能化监测
随着信息化技术的发展，地基基础工 程将更多地应用BIM技术、GIS技术等 ，实现信息化管理和智能化施工。
通过智能化监测技术，实现对地基基 础工程的实时监测和预警，提高工程 安全性和稳定性。
绿色环保
随着环保意识的提高，地基基础工程 将更加注重绿色环保，采用环保材料 和节能技术，降低施工对环境的影响 。
总结词
复杂地质条件下地基处理技术多样，需根据具体情况选 择合适的方法。
详细描述
在复杂地质条件下，地基处理技术的应用是确保建筑物 安全稳定的关键。针对不同的地质条件和建筑物要求， 可以选择合适的地基处理方法，如换填、夯实、排水固 结、化学加固等。在应用过程中，需进行严格的施工管 理和监测，以确保处理效果达到预期要求。
2023-2026
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《桩与地基基础工程 》PPT课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 引言 • 地基基础工程概述 • 桩基工程介绍 • 桩基工程的设计与施工 • 地基处理技术 • 地基基础工程案例分析 • 总结与展望
PART 01
引言
主题介绍
桩与地基基础工程是土木工程中的重要分支，涉及到建筑物或构筑物的稳 定性和安全性。
可行性原则
桩基工程的设计应符合实际情况，考虑到施 工条件、环境因素等制约条件。
环保性原则
在设计和施工过程中，应尽量减少对环境的 负面影响，采取环保措施。
桩基工程的施工方法
预制桩
在工厂或施工现场预先制作好桩身，然 后通过沉桩设备将预制桩打入地下。
PART 07
总结与展望
地基基础工程的发展趋势
信息化技术应用
智能化监测
随着信息化技术的发展，地基基础工 程将更多地应用BIM技术、GIS技术等 ，实现信息化管理和智能化施工。
通过智能化监测技术，实现对地基基 础工程的实时监测和预警，提高工程 安全性和稳定性。
绿色环保
随着环保意识的提高，地基基础工程 将更加注重绿色环保，采用环保材料 和节能技术，降低施工对环境的影响 。
总结词
复杂地质条件下地基处理技术多样，需根据具体情况选 择合适的方法。
详细描述
在复杂地质条件下，地基处理技术的应用是确保建筑物 安全稳定的关键。针对不同的地质条件和建筑物要求， 可以选择合适的地基处理方法，如换填、夯实、排水固 结、化学加固等。在应用过程中，需进行严格的施工管 理和监测，以确保处理效果达到预期要求。
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目 录
• 引言 • 地基基础工程概述 • 桩基工程介绍 • 桩基工程的设计与施工 • 地基处理技术 • 地基基础工程案例分析 • 总结与展望
PART 01
引言
主题介绍
桩与地基基础工程是土木工程中的重要分支，涉及到建筑物或构筑物的稳 定性和安全性。
桩基础知识PPT课件
桩径大小无关。
• 一般粘性土中打入桩的临界位移 1~7mm • 砂土中打入桩的临界位移 4~10mm • 非挤土桩的临界位移大于挤土桩的临界位移
因为非挤土作用桩与 周边土体的摩擦作用
较小
桩侧极限摩阻力
✓ 按库仑强度理论表示的桩侧极限摩阻力：
u ca x tana
ca、φa——桩侧表面与桩周土之间的附着力和摩擦角，与土的性质、桩身材料、桩的设置效应
2、单桩竖向承载力的确定原则
按11《建筑地基基础设计规范》，确定单桩竖向极限承载力标准值需满足下列规定： ✓ 单桩竖向承载力特征值 Ra 应通过单桩竖向静载荷试验确定； ✓ 地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯
试验参数确定 Ra 值； ✓ 初步设计时，单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：
✓设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定； ✓设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩 资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试 验确定； ✓设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
静载荷试验是确定单桩竖向承载力的基本标准，其他方法是静载试验的补充。
✓由于Nγ与Nq接近，q且p桩u径b远小cc于N桩c深* h，故桩端1b阻N力的* 理论表q达h式N可q*简化为：
q pu
ccNc*
qhN
* q
桩端阻力深度效应（临界深度）
与桩侧阻深度效应一样，桩端阻也存在深度效应现象。
即当桩端入土深度小于某一临界值hcp时，极限端阻
随深度线性增加，而大于该深度后则保持不变，这一 深度称为端阻的临界深度。
2、按单桩竖向抗压静载试验法确定 ✓ 静载试验装置及方法
• 一般粘性土中打入桩的临界位移 1~7mm • 砂土中打入桩的临界位移 4~10mm • 非挤土桩的临界位移大于挤土桩的临界位移
因为非挤土作用桩与 周边土体的摩擦作用
较小
桩侧极限摩阻力
✓ 按库仑强度理论表示的桩侧极限摩阻力：
u ca x tana
ca、φa——桩侧表面与桩周土之间的附着力和摩擦角，与土的性质、桩身材料、桩的设置效应
2、单桩竖向承载力的确定原则
按11《建筑地基基础设计规范》，确定单桩竖向极限承载力标准值需满足下列规定： ✓ 单桩竖向承载力特征值 Ra 应通过单桩竖向静载荷试验确定； ✓ 地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯
试验参数确定 Ra 值； ✓ 初步设计时，单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：
✓设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定； ✓设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩 资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试 验确定； ✓设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
静载荷试验是确定单桩竖向承载力的基本标准，其他方法是静载试验的补充。
✓由于Nγ与Nq接近，q且p桩u径b远小cc于N桩c深* h，故桩端1b阻N力的* 理论表q达h式N可q*简化为：
q pu
ccNc*
qhN
* q
桩端阻力深度效应（临界深度）
与桩侧阻深度效应一样，桩端阻也存在深度效应现象。
即当桩端入土深度小于某一临界值hcp时，极限端阻
随深度线性增加，而大于该深度后则保持不变，这一 深度称为端阻的临界深度。
2、按单桩竖向抗压静载试验法确定 ✓ 静载试验装置及方法
《桩基培训》PPT课件
桩本身的材料强度
地基土强度
主要因素
第一篇 第2章：桩的基本知识
土
桩
体体
在竖向受压荷载作用下
桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承担
桩侧阻力先发挥，先达极限
端阻后发挥，后达极限
二者的发挥过程反应了桩土体系荷载的传递过 程：在初始受荷阶段，桩顶位移小，荷载由桩 上侧表面的土阻力承担，以剪应力形式传递给 桩周土体，桩身应力和应变随深度递减；随着 荷载的增大，桩顶位移加大，桩侧摩阻力由上 至下逐步被发挥出来，在达到极限值后，继续 增加的荷载则全部由桩端土阻力承担。随着桩 端持力层的压缩和塑性挤出，桩顶位移增长速 度加大，在桩端阻力达到极限值后，位移迅速 增大而破坏，此时桩所承受的荷载就是桩的极 限承载力。
s
试验荷载作用下闭合
第一篇 第2章：桩的基本知识
土桩 体体
竖向拉拔荷载作用下的单桩
• 承受竖向拉拔荷载作用的单桩其承载机理同竖 向受压桩有所不同。
• 首先抗拔桩常见的破坏形式是桩-土界面间的 剪切破坏，桩被拔出或者是复合剪切面破坏， 即桩的下部沿桩-土界面破坏，而上部靠近地 面附近出现锥形剪切破坏，且锥形土体会同下 面土体脱离与桩身一起上移。当桩身材料抗拉 强度不足（或配筋不足）时，也可能出现桩身 被拉断现象。
第一篇 第1章：概论
1.1 桩的应用历史
20世纪初，钢桩和钢筋混凝土预制 桩相继问世并得到广泛应用
30年代，欧洲一些国家也开始广泛使 用钢桩
1949年美国雷蒙德混凝土桩公司最早 用离心机生产了中空预应力钢筋混凝土 管桩
我国从50年代开始生产预制钢筋混凝 土桩
20世纪60～70年代，我国也研制生产 出预应力钢筋混凝土管桩
相互作用
端阻
《桩基沉降计算》PPT课件
编辑课件ppt
8
5.3.6 大直径桩单桩极限承载力计算
3.3 某扩底灌注桩，要求单桩极限力Quk=30000kN，桩身直径d=1.4m，柱
的总极限侧阻力经尽寸效应修正后Qsk=12000kN，桩端持力层为密实砂土
，极限端阻qpk=3000kPa，由于扩底导致总极限侧阻力损失△Qsk=2000kN
，为了达到要求的单桩极限承载力。试确定扩底直径（端阻力尺寸效应系
压缩模量当量
Es
h i
Ai
Ai /Esi
0.902 0.8840.5972
16 11
0.902 8.4710,查表 5.5.1桩1基沉降经验系 1.2数
0.0520.054
s4.4e si' 1.20.22944.1412.13mm
编辑课件ppt
22
编辑课件ppt
23
5.5.14 疏桩基础沉降计算（框筒结构周围框架部分）
24.58 1.3 7.2 0.046 3.11 15 1.64 0.62
桩端平面以下附加应力计算
n2 0.25
n3 0.44
Ip
Is
2 σz2
(kPa)
Ip
Is
2 σz3
(kPa)
n4 0.41
Ip
Is
2 σz4
(kPa)
n0 0
Is
σzo (kPa)
表 5.5.14-1.1
n1 0.2
13 14
0.93
Ncr7
10[0.9 0.1(7 1)] 15, N
12 15
0.8
Ncr9
10[0.9 0.1(9 1)] 17, N
19 17
1.1
《桩基工程》PPT课件
按施工方法分类
• 水冲沉桩法：利用高压水流在不断冲刷桩尖下面土层的同 时，使桩尖缓慢下降，直至达到设计标高。
按施工方法分类
01
02
03
钻孔灌注桩
利用钻孔机械钻出桩孔， 并在孔中浇筑混凝土而成 的桩。
沉管灌注桩
用锤击或振动的方法将带 有钢筋混凝土桩靴的钢管 沉入土中，然后边浇筑混 凝土边拔管而成的桩。
现状
目前，桩基工程已经成为土木工 程领域的重要分支，广泛应用于 高层建筑、桥梁、码头、海洋工 程等领域。
桩基工程重要性
提高地基承载力
通过桩的侧摩阻力和端阻力将 上部结构的荷载传递到深层土 层或岩层中，提高地基的承载
力。
减小沉降
桩的侧摩阻力和端阻力能够有 效地减小地基的沉降，保证建 筑物的稳定性和安全性。
地质条件分析
详细阐述该地区的地质条件， 包括土层分布、承载力等。
施工过程与质量控制
介绍桩基施工的具体步骤和质 量控制措施。
工程概况
介绍该高层建筑的基本信息， 如建筑高度、层数、结构类型 等。
桩基选型与设计
根据地质条件和建筑要求，选 择合适的桩型，并进行详细设 计。
工程效果评价
总结该高层建筑桩基工程的实 施效果，包括承载力、沉降等 方面。
设计原则与规范要求
设计原则
01
安全、经济、适用、环保
规范要求
02
遵循国家相关规范，确保设计安全可靠
考虑因素
03
地质条件、荷载特性、施工条件等
荷载传递机理分析
桩侧阻力与桩端阻力
影响荷载传递的因素 ：桩型、土质、施工 工艺等
荷载传递路径及机理
承载力计算方法及实例
静力法
基于静力平衡条件计算 承载力
桩基础知识及施工要点讲义图文并茂ppt
桩基础知识及施工要点讲义 图文并茂ppt
2023-10-30
contents
目录
• 桩基础概述 • 桩基础设计 • 桩基础施工 • 桩基础案例分析 • 总结与展望
01
桩基础概述
桩基础的定义与特点
定义
桩基础是一种将建筑物荷载通过桩传递到地下土层的结构形 式。
特点
具有将荷载分散到较大面积的土层中、提高地基承载能力、 减少沉降量等优点。
地下工程中桩基础的施 工难点和解决方案
地下工程中桩基础的实 例分析
05
总结与展望
桩基础技术的发展趋势与挑战
• 总结：桩基础技术是一种常用的工程方法，用于提高建筑物和结构的承载能力和稳定性。随着科技的不断 进步，桩基础技术也在不断发展，面临着新的发展趋势和挑战。
• 发展趋势 • 多元化：桩基础技术的应用范围越来越广泛，涵盖了多个领域，如建筑、桥梁、道路等。 • 精细化：桩基础技术的设计和施工越来越注重细节和精度，要求更高的质量和安全性。 • 绿色化：桩基础技术的应用越来越注重环保和可持续发展，推广应用节能减排、绿色施工等新技术。 • 挑战 • 技术更新迅速：桩基础技术的更新换代速度很快，需要不断学习和掌握新技术。 • 高质量要求：随着桩基础工程规模的不断扩大，对施工质量和安全的要求也越来越高。 • 复杂地质条件：在复杂地质条件下，如软土、山区等，桩基础的设计和施工面临着更大的挑战。
验收程序
按照国家规范和相关标准进行 验收，确保桩基质量符合要求 。
桩基础施工过程中可能出现的问题及解决方案
孔斜
钻孔或挖孔过程中可能出现孔 斜现象，影响桩基质量。解决 方案包括调整钻头或挖孔机的 转速和压力，确保垂直度。
塌孔
钻孔或挖孔过程中可能出现塌 孔现象，造成孔口漏水或塌陷 。解决方案包括采用护筒、泥 浆循环等措施保持孔壁稳定。
2023-10-30
contents
目录
• 桩基础概述 • 桩基础设计 • 桩基础施工 • 桩基础案例分析 • 总结与展望
01
桩基础概述
桩基础的定义与特点
定义
桩基础是一种将建筑物荷载通过桩传递到地下土层的结构形 式。
特点
具有将荷载分散到较大面积的土层中、提高地基承载能力、 减少沉降量等优点。
地下工程中桩基础的施 工难点和解决方案
地下工程中桩基础的实 例分析
05
总结与展望
桩基础技术的发展趋势与挑战
• 总结：桩基础技术是一种常用的工程方法，用于提高建筑物和结构的承载能力和稳定性。随着科技的不断 进步，桩基础技术也在不断发展，面临着新的发展趋势和挑战。
• 发展趋势 • 多元化：桩基础技术的应用范围越来越广泛，涵盖了多个领域，如建筑、桥梁、道路等。 • 精细化：桩基础技术的设计和施工越来越注重细节和精度，要求更高的质量和安全性。 • 绿色化：桩基础技术的应用越来越注重环保和可持续发展，推广应用节能减排、绿色施工等新技术。 • 挑战 • 技术更新迅速：桩基础技术的更新换代速度很快，需要不断学习和掌握新技术。 • 高质量要求：随着桩基础工程规模的不断扩大，对施工质量和安全的要求也越来越高。 • 复杂地质条件：在复杂地质条件下，如软土、山区等，桩基础的设计和施工面临着更大的挑战。
验收程序
按照国家规范和相关标准进行 验收，确保桩基质量符合要求 。
桩基础施工过程中可能出现的问题及解决方案
孔斜
钻孔或挖孔过程中可能出现孔 斜现象，影响桩基质量。解决 方案包括调整钻头或挖孔机的 转速和压力，确保垂直度。
塌孔
钻孔或挖孔过程中可能出现塌 孔现象，造成孔口漏水或塌陷 。解决方案包括采用护筒、泥 浆循环等措施保持孔壁稳定。
《地基沉降计算》课件
地基沉降的分类
要点一
总结词
地基沉降可分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三类。
要点二
详细描述
瞬时沉降是指在地基土体受到瞬时外力作用后立即发生的 沉降，通常与土体的剪切变形有关；固结沉降是指在地基 土体受到长期外力作用后逐渐发生的沉降，主要是由于土 体中的孔隙水被压缩排出而引起的；次固结沉降则是在固 结沉降之后发生的缓慢沉降，主要由土体中微粒和颗粒之 间的相对位移和重新排列造成。
地基沉降的影响因素
总结词
影响地基沉降的因素包括地质条件、土的物理性质、 地下水位、外力大小和作用时间等。
详细描述
地质条件包括地基土层的分布、厚度、均匀性以及地 质构造等，这些因素直接影响地基土体的承载能力和 稳定性；土的物理性质如密度、含水量、孔隙比等也 会影响土体的压缩性和沉降量；地下水位的变化会影 响土体的含水量和孔隙水压力，进而影响土体的压缩 性和沉降量；外力大小和作用时间则是引起地基沉降 的直接原因，外力越大、作用时间越长，地基沉降量 也越大。
VS
详细描述
某高速公路在通车后不久，出现路基沉降 现象，导致路面开裂和下沉。经过勘察和 分析，发现是由于地基土层软弱和排水不 良所致。为了解决这一问题，采取了地基 加固和排水处理等措施。
某桥梁地基沉降实例
总结词
桥梁对地基的要求极高，一旦发生沉降，可能对桥墩和上部结构造成严重损害。
详细描述
某大型桥梁在建设过程中，部分桥墩所在的地基发生沉降，导致桥墩倾斜和下沉。经过紧急抢险和加固，最终避 免了重大事故的发生。同时，该案例也提醒了工程界对桥梁地基沉降问题的重视和预防措施的加强。
PART 02
地基沉降计算方法
REPORTING
弹性力学法
基础工程 桩基础 (史上最全面)ppt课件
测直到 稳定。
.
11
4.1.4 桩基设计内容
桩基设计包括下列基本内容：
1、桩的类型及几何尺寸的选择；
2、单桩竖向（和水平向）承载力的
确定；
3、确定桩的数量、间距和平面布置；
4、桩基承载力和沉降验算；
5、桩身结构设计；
6、承台设计；
7、绘制桩基施工图。
.
12
4.2 桩的类型
4.2.1 桩基的分类 1、按承台与地面相对位置分：
7）地基土有可能被水冲刷的桥梁基础； 8）需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。
.
7
4.1.3 桩基设计原则
桩基是由桩、土和承台共同组成的基础， 设计时应考虑三者共同作用。各部作用起 多大，取决于桩变形。
桩基按极限状态设计法设计，应满足承载 能力极限状态和正常使用极限状态的要求。
建筑桩基分三个安全等级。 桩基设计应进行下列计算和验算：
段,吊装.运输,锤击作用进行强度验算；
3）、柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧 车层承载力；
4 )、对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；
5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
.
9
2、 下列桩基应进行变形验算：
1)、桩端持力层为软弱土的一,二级桩基以及 桩端持力层为粘土,粉土或存在软弱下卧层 一级建筑桩基,应验算沉降并考虑上部结构 与基础共同作用.沉降不超过建筑沉降允许 值；
.
24
灌注桩
在桩位直接成孔，放入钢筋龙，浇灌混凝土。
按使用阶段配筋，用钢较省.持力层顶高低不 同时桩长可施工时控制，
必须保证成孔质量。
1）钻孔灌注桩:钻孔,土排出，清孔底残渣 放 钢筋龙，浇混凝土
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4.1.4 桩基设计内容
桩基设计包括下列基本内容：
1、桩的类型及几何尺寸的选择；
2、单桩竖向（和水平向）承载力的
确定；
3、确定桩的数量、间距和平面布置；
4、桩基承载力和沉降验算；
5、桩身结构设计；
6、承台设计；
7、绘制桩基施工图。
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4.2 桩的类型
4.2.1 桩基的分类 1、按承台与地面相对位置分：
7）地基土有可能被水冲刷的桥梁基础； 8）需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。
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7
4.1.3 桩基设计原则
桩基是由桩、土和承台共同组成的基础， 设计时应考虑三者共同作用。各部作用起 多大，取决于桩变形。
桩基按极限状态设计法设计，应满足承载 能力极限状态和正常使用极限状态的要求。
建筑桩基分三个安全等级。 桩基设计应进行下列计算和验算：
段,吊装.运输,锤击作用进行强度验算；
3）、柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧 车层承载力；
4 )、对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；
5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
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9
2、 下列桩基应进行变形验算：
1)、桩端持力层为软弱土的一,二级桩基以及 桩端持力层为粘土,粉土或存在软弱下卧层 一级建筑桩基,应验算沉降并考虑上部结构 与基础共同作用.沉降不超过建筑沉降允许 值；
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24
灌注桩
在桩位直接成孔，放入钢筋龙，浇灌混凝土。
按使用阶段配筋，用钢较省.持力层顶高低不 同时桩长可施工时控制，
必须保证成孔质量。
1）钻孔灌注桩:钻孔,土排出，清孔底残渣 放 钢筋龙，浇混凝土
《桩基础工程 》课件
材料质量问题
使用的混凝土、钢材等材料质量不达标。
施工方法不当
施工时操作不规范，如打桩顺序不当、桩锤 选择不合适等。
设计考虑不周
设计时未能全面考虑各种因素，如承载力、 沉降等。
解决方案与预防措施
加强地质勘察
施工前进行详细的地质勘察，确保数据的准 确性。
规范施工操作
制定施工方案，确保打桩顺序、桩锤选择等 符合规范要求。
Part
04
桩基础工程的常见问题与解决 方案
桩基础工程的常见问题
桩位偏差
桩位与设计不符，超出允许偏差范围。
桩身断裂
施工时桩身在土层或硬物处断裂。
桩身倾斜
桩身垂直度不符合规范，出现倾斜。
承载力不足
桩基的承载力未达到设计要求。
问题产生的原因分析
地质勘察不足
对施工地点的地质勘察不准确，导致设计时 未能充分考虑地质条件。
经济性
在满足安全性和功能性的
2
前提下，尽量降低桩基工
程的造价，提高经济效益
。
适用性
3 根据建筑物的用途、规模
和地质条件等，选择合适 的桩型和桩基设计。
桩基础工程的施工流程
准备工作
包括施工现场勘查、设计 图纸会审、施工组织设计 编制等。
桩位放样
根据设计图纸，确定桩位 位置并做好标记。
埋设护筒
在桩位处埋设护筒，以固 定桩位并保护孔口。
STEP 03
砂石料
砂石料是混凝土的主要骨 料，其质量和级配对混凝 土的性能有很大影响。
钢材用于制造桩基的箍筋 、主筋等，具有强度高、 塑性好等优点。
材料选择的原则与注意事项
原则
选择材料时应遵循“安全、适用、经济、环保”的原则，确保桩基的安全性和耐久性。
使用的混凝土、钢材等材料质量不达标。
施工方法不当
施工时操作不规范，如打桩顺序不当、桩锤 选择不合适等。
设计考虑不周
设计时未能全面考虑各种因素，如承载力、 沉降等。
解决方案与预防措施
加强地质勘察
施工前进行详细的地质勘察，确保数据的准 确性。
规范施工操作
制定施工方案，确保打桩顺序、桩锤选择等 符合规范要求。
Part
04
桩基础工程的常见问题与解决 方案
桩基础工程的常见问题
桩位偏差
桩位与设计不符，超出允许偏差范围。
桩身断裂
施工时桩身在土层或硬物处断裂。
桩身倾斜
桩身垂直度不符合规范，出现倾斜。
承载力不足
桩基的承载力未达到设计要求。
问题产生的原因分析
地质勘察不足
对施工地点的地质勘察不准确，导致设计时 未能充分考虑地质条件。
经济性
在满足安全性和功能性的
2
前提下，尽量降低桩基工
程的造价，提高经济效益
。
适用性
3 根据建筑物的用途、规模
和地质条件等，选择合适 的桩型和桩基设计。
桩基础工程的施工流程
准备工作
包括施工现场勘查、设计 图纸会审、施工组织设计 编制等。
桩位放样
根据设计图纸，确定桩位 位置并做好标记。
埋设护筒
在桩位处埋设护筒，以固 定桩位并保护孔口。
STEP 03
砂石料
砂石料是混凝土的主要骨 料，其质量和级配对混凝 土的性能有很大影响。
钢材用于制造桩基的箍筋 、主筋等，具有强度高、 塑性好等优点。
材料选择的原则与注意事项
原则
选择材料时应遵循“安全、适用、经济、环保”的原则，确保桩基的安全性和耐久性。
地基基础设计理论与荷载PPT教学课件
化(自重）；（2）变化与均值比可忽略（设备）； （3）单调变化并趋于极值（正常水压力）：结构 及基础自重、固定设备重量、土压力、正常稳定 水位的水压力
▪ 可变荷载（活荷载1） ：变化与均值比不
可忽略：屋面、楼面、吊车、雪、风荷载
▪ 偶然荷载（特殊荷载、活荷载2） ：在
结构使用期间不一定出现，一旦出现其值很大， 持续时间很短：地震、撞击、爆炸、
3·荷载的代表值
▪ （1）标准值：基本代表值，为设计基准期
内最大荷载统计分布的特征值（如：均值、众值、 中值··）
▪ （2）组合值：对于可变荷载，组合超越概
率与其出现概率相同（等于标准值）如：1％台 风＋设防地震＋最大楼面荷载········
▪ （3）频遇值：对于可变荷载，超越概率为
规定的较小比率；
p fu / K
▪ 3、极限承载力理 论－分项系数法
分项系数
分项系数
重要性系数
S Sk
R Rk / R 0S R
1、容许承载力理论
▪ 承载力：塑性区开展范围：Pcr， P1/4,，s/b=0.01-0.02（载荷试验）、 计算公式
▪ 荷载：标准值（组合）
F
塑性区
1、容许承载力理论
▪ 在载荷试验中可以由其比例界限确定；
▪ 由于工程中的荷载和抗力都是随机 变量，有多少可能使荷载大于抗力 而失事是一个随机事件，
▪ 破坏的概率（可能性）决定于两个 随机变量的均值（众值，中值及某 个分位值）及其分布。
f(S) f(R)
S
R
S R
R， S
R， S
可靠度
▪ 其失事概率可用可靠度指标表示。例如，则 表示失效概率为万分之9.4。相应的设计公 式可简单表示为：3.0
▪ 可变荷载（活荷载1） ：变化与均值比不
可忽略：屋面、楼面、吊车、雪、风荷载
▪ 偶然荷载（特殊荷载、活荷载2） ：在
结构使用期间不一定出现，一旦出现其值很大， 持续时间很短：地震、撞击、爆炸、
3·荷载的代表值
▪ （1）标准值：基本代表值，为设计基准期
内最大荷载统计分布的特征值（如：均值、众值、 中值··）
▪ （2）组合值：对于可变荷载，组合超越概
率与其出现概率相同（等于标准值）如：1％台 风＋设防地震＋最大楼面荷载········
▪ （3）频遇值：对于可变荷载，超越概率为
规定的较小比率；
p fu / K
▪ 3、极限承载力理 论－分项系数法
分项系数
分项系数
重要性系数
S Sk
R Rk / R 0S R
1、容许承载力理论
▪ 承载力：塑性区开展范围：Pcr， P1/4,，s/b=0.01-0.02（载荷试验）、 计算公式
▪ 荷载：标准值（组合）
F
塑性区
1、容许承载力理论
▪ 在载荷试验中可以由其比例界限确定；
▪ 由于工程中的荷载和抗力都是随机 变量，有多少可能使荷载大于抗力 而失事是一个随机事件，
▪ 破坏的概率（可能性）决定于两个 随机变量的均值（众值，中值及某 个分位值）及其分布。
f(S) f(R)
S
R
S R
R， S
R， S
可靠度
▪ 其失事概率可用可靠度指标表示。例如，则 表示失效概率为万分之9.4。相应的设计公 式可简单表示为：3.0
桩基础一二节PPT课件
②、端承型桩
端承型桩：在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩基。可 分为端承桩和摩擦端承桩。 端承桩：桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承担，桩侧阻力可忽略不计。具体有： 桩的长径比较小，桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩层 中的桩。
第6页/共74页
摩擦端承桩：桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，桩端阻力分担荷载较大， 桩侧阻力属次要，但不可忽略。具体有： • 桩端进入中密以上的砂层、碎石类土层中或位于中、微风化及新鲜基岩顶面时。 • 嵌岩桩：桩端嵌入岩层一定深度（要求桩的周边嵌入微风化或中等风化岩体的深度不小于 0.5 m）的桩基。
第23页/共74页
第24页/共74页
钻（冲）孔灌注桩
• 钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清除孔底 残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土。有的钻机成孔后， 可撑开钻头的扩孔刀刃使之旋转切土扩大桩孔，浇灌 混凝土后在底端形成扩大桩端。
• 常用钻孔设备有：螺旋钻机、冲击钻机、冲抓钻机等。
• 目前国内钻（冲）孔灌注桩多用泥浆护壁，泥浆应选 用膨胀土或高塑性粘土在现场加水搅拌制成。常用桩 径为800mm、1000mm、1200mm等。
②、部分挤土桩：冲击成孔灌注桩、预钻孔打入式预 制桩、H型钢桩、开口钢管桩和开口预应力混凝土管 桩等。在桩的设置过程中对桩周土体稍有排挤作用， 但土的强度和变形性质变化不大，一般可用原状土测 得的强度指标来估算桩的承载力和沉降量。
③、挤土桩：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩 以及沉管灌注桩等。在贯入过程中都要将桩位处的土 体大量排挤开，使土的结构严重扰动破坏，对土的强 度 及 变 形 性 质 影 响 较 大 。 第39页/共74页
往往是薄弱环节；钻（冲）孔灌注桩桩身的混凝土