工学土力学及基础工程桩基础
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乙级---除甲级、丙级以外的建筑 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
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
1. 桩基的分类
按桩的数量分类
1）单桩基础
2）群桩基础
按承台位置分类
1）高承台桩基 2）低承台桩基
※ 低承台桩基:桩身全部埋于土中，承台底面与 土体接触的桩基础。 ※ 高承台桩基:桩身上部露出地面，承台底面位 于地面以上的桩基础。
1.受水泥工业出现及其发展的影响；
2.桩型不多，开始使用打桩机械沉桩；
3.桩基设计理论和施工技术比较简单，处于
除天然材料做成的桩外， “萌芽”阶段；
主要是混凝土桩和钢筋 4.桩身尺寸有所扩大，桩径约30cm，桩长9～
混凝土桩
15m；
5.土力学的建立为桩基技术的发展提供了理
论基础。
现代 化阶 段
第二次世界 大战后～现 在
• 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。
• 造价相对较高。在基础选型时，一般 应优先选用浅基础。
桥梁工程中的桩基础
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。
1982年在智利发掘的文化遗址所见到的桩，距今大约有12000～14000年。
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有圆木桩、方木桩和板桩组成的桩基础。圆木桩直径在6～ 8cm之间，板桩厚2.4～4.0cm，宽10～50cm，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。
• 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；
低承台桩基
高承台桩基
高承台、低承台
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
1. 桩基的分类 按承台形式分类 1）板式承台（矩形、三角形） 2）条形承台（十字交叉、环形） 3）沉井、箱形、筏板
建筑工程中的桩基础
沉井与桩基的组合
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
2. 桩的分类 • （1）按使用功能分类 • （2）按承载性状分类 • （3）按施工方法分类 • （4）按桩的材料分类 • （5）按桩的直径分类 • （6）按桩的设置效应分类
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。
阶段
年代
桩基技术发展的历史阶段
主要桩型
特点
初期 阶段
人类有历史 记载以前 （我国7000 多年前）～ 19世纪
发展 阶段
19世纪中 叶～20世纪 20年代
木桩 石桩
1.由天然材料制作而成 ，桩身较短，桩径小； 2.桩竖直设置，主要用于传递竖向荷载； 3.多设置于地基条件不良的河谷及洪积地区 4.采用简单人工锤打沉桩。
1）承载能力极限状态 2）正常使用极限状态 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）。 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
建筑桩基设计等级
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
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； • 5.桩身结构验算； • 6.承台设计； • 7.绘制桩基施工图。
四、桩基设计的基本原则
《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。
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的深基础方案。 桩基础是应用最为广泛的一类深基础。
• 一、概述
Fra Baidu bibliotek
§8.1 概述
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。
（1）按使用功能分类
• 竖向抗压桩：以承受竖向抗压荷载为主的桩，包括摩擦桩、
端承桩和中间类型的桩。
• 竖向抗拔桩：主要承受竖向上拔荷载的桩。 • 水平受荷桩：主要承受水平荷载的桩。 • 复合受荷桩（也称为纵横弯曲桩）：承受竖向和水平
• 3）荷载传递方式与浅基础有明显差异。
桩与桩基础的概念
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。
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。
除钢筋混凝土桩外，发 1.发展了众多的新型的桩型，形成现代桩基 展了一系列的桩系，如 的各种不同体系； 钢桩系列、水泥土系列、 2. 桩基技术和理论引进了其它学科的先进的 特种桩（超高强度、超 研究成果，大大地拓宽了它的研究领域和深 大直径、变截面等）系 度，桩的应用范围大大扩展； 列，以及天然材料的砂 3.人工沉桩被复杂的机械和专门化的工艺代 桩、灰土桩和石灰桩等。 替。
建筑
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
1. 桩基的分类
按桩的数量分类
1）单桩基础
2）群桩基础
按承台位置分类
1）高承台桩基 2）低承台桩基
※ 低承台桩基:桩身全部埋于土中，承台底面与 土体接触的桩基础。 ※ 高承台桩基:桩身上部露出地面，承台底面位 于地面以上的桩基础。
1.受水泥工业出现及其发展的影响；
2.桩型不多，开始使用打桩机械沉桩；
3.桩基设计理论和施工技术比较简单，处于
除天然材料做成的桩外， “萌芽”阶段；
主要是混凝土桩和钢筋 4.桩身尺寸有所扩大，桩径约30cm，桩长9～
混凝土桩
15m；
5.土力学的建立为桩基技术的发展提供了理
论基础。
现代 化阶 段
第二次世界 大战后～现 在
• 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。
• 造价相对较高。在基础选型时，一般 应优先选用浅基础。
桥梁工程中的桩基础
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。
1982年在智利发掘的文化遗址所见到的桩，距今大约有12000～14000年。
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有圆木桩、方木桩和板桩组成的桩基础。圆木桩直径在6～ 8cm之间，板桩厚2.4～4.0cm，宽10～50cm，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。
• 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；
低承台桩基
高承台桩基
高承台、低承台
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
1. 桩基的分类 按承台形式分类 1）板式承台（矩形、三角形） 2）条形承台（十字交叉、环形） 3）沉井、箱形、筏板
建筑工程中的桩基础
沉井与桩基的组合
§8.2 桩和桩基的分类及质量检测
2. 桩的分类 • （1）按使用功能分类 • （2）按承载性状分类 • （3）按施工方法分类 • （4）按桩的材料分类 • （5）按桩的直径分类 • （6）按桩的设置效应分类
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。
阶段
年代
桩基技术发展的历史阶段
主要桩型
特点
初期 阶段
人类有历史 记载以前 （我国7000 多年前）～ 19世纪
发展 阶段
19世纪中 叶～20世纪 20年代
木桩 石桩
1.由天然材料制作而成 ，桩身较短，桩径小； 2.桩竖直设置，主要用于传递竖向荷载； 3.多设置于地基条件不良的河谷及洪积地区 4.采用简单人工锤打沉桩。
1）承载能力极限状态 2）正常使用极限状态 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）。 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
建筑桩基设计等级
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
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； • 5.桩身结构验算； • 6.承台设计； • 7.绘制桩基施工图。
四、桩基设计的基本原则
《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。
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的深基础方案。 桩基础是应用最为广泛的一类深基础。
• 一、概述
Fra Baidu bibliotek
§8.1 概述
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。
（1）按使用功能分类
• 竖向抗压桩：以承受竖向抗压荷载为主的桩，包括摩擦桩、
端承桩和中间类型的桩。
• 竖向抗拔桩：主要承受竖向上拔荷载的桩。 • 水平受荷桩：主要承受水平荷载的桩。 • 复合受荷桩（也称为纵横弯曲桩）：承受竖向和水平
• 3）荷载传递方式与浅基础有明显差异。
桩与桩基础的概念
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。
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。
除钢筋混凝土桩外，发 1.发展了众多的新型的桩型，形成现代桩基 展了一系列的桩系，如 的各种不同体系； 钢桩系列、水泥土系列、 2. 桩基技术和理论引进了其它学科的先进的 特种桩（超高强度、超 研究成果，大大地拓宽了它的研究领域和深 大直径、变截面等）系 度，桩的应用范围大大扩展； 列，以及天然材料的砂 3.人工沉桩被复杂的机械和专门化的工艺代 桩、灰土桩和石灰桩等。 替。