基础工程-桩基础-(史上最全面)
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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：
1、所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：
1)、按使用功能，受力特征进行 竖向(压.拔)和水平承载 力计算,不宜超过承载力特征值。 某些条件下群桩基 础宜考虑桩.土、承台共同作用；
深基础：埋深较大，以下部坚实土层或 岩层作为持力层的基础。
作用：把所承受的荷载相对集中地传到 深部土层。
适用：当浅层土质不满足承载力和变形 要求，不适宜采取地基处理方法。
深基类型：桩基础，地下连续墙，沉井。
沉井基础
4.1.1 桩基础的使用
1、桩：是设置于土中的竖直或倾斜的柱型基 础构件。
2、桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承 台组成的深基础，简称桩基。
预制桩起吊和吊立弯矩图
法兰
桩制作
编钢筋龙
桩制作
方桩
管桩
预制桩的沉桩方式
锤击法: 桩锤击入，适用于松散碎石土, 砂土可塑粘土, 噪声大,应考虑周围环境影响。
振动法:振动锤振入,用于可塑粘土、砂 土, 土抗剪强度降低. 砂土中用钢桩较好
静压法:静力压桩机压入土中 无噪声、无冲击力、无震动,用于短桩
2、按桩性状分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1）摩擦型桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力 与桩端阻力共同承受，但侧阻力分担荷载 较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多 为较坚实的粘性土、粉土和砂类土，
且桩的长径比很大。
例 桩长径比很大，桩端土软弱，桩端有残 留虚土，打桩时桩上抬。为摩擦桩。
2）端承型桩：荷载由侧阻力和端阻力共同承 担，端阻力大，持力层以中砂土、碎石土、 风化岩。
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。
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：
低承台桩基：承台底面位于地面以下。 用于工业与民用建筑 高承台桩基：承台底面高出地面。用 于桥梁、水利。
第四章 桩基础
本章教学目标： 1 了解桩基础的使用，熟悉桩基础的设计内容、
设计原则、分类及成桩效应； 2 了解桩基础单桩传递机理，熟悉掌握桩基础
竖向承载力的确定，熟悉群桩效应； 3 了解单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减
小桩负摩阻力的措施。 4 掌握桩基础承台设计，熟悉桩基础设计步骤
及施工图绘制。
4.1概述
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 常用桩径600—650 mm，桩长10—30m采用 泥浆护壁大直径1500—3000m,下钢套管 护壁.多种功能:钻进,冲击,磨岩 扩大桩底功 能，施工速度快可进入岩层.
3、 下列桩基应进行桩身和承台抗裂和 裂缝宽度验算：
根据使用条件要求混凝土不得出现裂 缝的桩基应进行抗裂验算；使用上需 限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度 验算。
4、建于软土上的一、二级建筑桩基施 工 过程和使用期间必须进行沉降观
测直到 稳定。
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
2)、桩身及承台进行承载力计算
桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于50KPa （或不排水抗剪强度小于10KPa）土层中的细长桩尚 应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶
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；
载的桩基。 桩基应用：以有百年历史，承载力高、稳 定性好，沉降均匀的特点，在不良土上修 建建筑，普遍应用的基础形式。
8、下列情况易采用桩基础
1）天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑 物；
2）承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩 基础减少沉降的建筑物；
3）重型工业厂房和荷载很大的建筑物； 4）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑； 5）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或
3、基桩：群桩中的单桩。 4、承台：将各桩联成一整体，把上部结构传
来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传 到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。
桩受竖直力由桩周土层桩侧摩阻力和桩媏 力来承受； 桩水平力由桩侧土层侧向阻力来支承。
5、单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构 (柱)荷载的基础。
6 、群桩基础：由2根以上桩组成的基础。 7、复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷
需以桩承受水平力或上拔力的其他情况； 6）需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基
作为地震区建筑物的抗震措施； 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。
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。
L/d<10 入岩深hr≤0.5d为端承桩。 hr>0.5d嵌岩桩
3、根据施工方法的不同，可分为预制桩和灌注桩 两大类。
根据所用材料的不同，预制桩可分为混凝土预制 桩、钢桩和木桩三类。
预制桩 混凝土预制桩
截面方形或圆形，桩径300—500mm， 预制地点：现场为25-30m工厂12m，大于12m现 场连接，可焊接接桩、法兰连接桩、硫磺胶泥 接桩。 配筋受起吊、吊立、沉桩等应力控制，用钢量大， 可采用预应力。 钢桩 H型钢桩和钢管桩
钻孔灌注桩
2）沉管灌注桩 锤击沉管打桩机和振动 沉管打桩机将带有桩尖及活瓣桩尖钢 管沉入土中成孔,浇灌混凝土，拔出钢 管安放钢筋笼。
5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
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；
2）、受水平荷载较大或对水平变位要求严格 的一级建筑桩基应验算水平位移。
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：
1、所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：
1)、按使用功能，受力特征进行 竖向(压.拔)和水平承载 力计算,不宜超过承载力特征值。 某些条件下群桩基 础宜考虑桩.土、承台共同作用；
深基础：埋深较大，以下部坚实土层或 岩层作为持力层的基础。
作用：把所承受的荷载相对集中地传到 深部土层。
适用：当浅层土质不满足承载力和变形 要求，不适宜采取地基处理方法。
深基类型：桩基础，地下连续墙，沉井。
沉井基础
4.1.1 桩基础的使用
1、桩：是设置于土中的竖直或倾斜的柱型基 础构件。
2、桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承 台组成的深基础，简称桩基。
预制桩起吊和吊立弯矩图
法兰
桩制作
编钢筋龙
桩制作
方桩
管桩
预制桩的沉桩方式
锤击法: 桩锤击入，适用于松散碎石土, 砂土可塑粘土, 噪声大,应考虑周围环境影响。
振动法:振动锤振入,用于可塑粘土、砂 土, 土抗剪强度降低. 砂土中用钢桩较好
静压法:静力压桩机压入土中 无噪声、无冲击力、无震动,用于短桩
2、按桩性状分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1）摩擦型桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力 与桩端阻力共同承受，但侧阻力分担荷载 较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多 为较坚实的粘性土、粉土和砂类土，
且桩的长径比很大。
例 桩长径比很大，桩端土软弱，桩端有残 留虚土，打桩时桩上抬。为摩擦桩。
2）端承型桩：荷载由侧阻力和端阻力共同承 担，端阻力大，持力层以中砂土、碎石土、 风化岩。
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。
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：
低承台桩基：承台底面位于地面以下。 用于工业与民用建筑 高承台桩基：承台底面高出地面。用 于桥梁、水利。
第四章 桩基础
本章教学目标： 1 了解桩基础的使用，熟悉桩基础的设计内容、
设计原则、分类及成桩效应； 2 了解桩基础单桩传递机理，熟悉掌握桩基础
竖向承载力的确定，熟悉群桩效应； 3 了解单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减
小桩负摩阻力的措施。 4 掌握桩基础承台设计，熟悉桩基础设计步骤
及施工图绘制。
4.1概述
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 常用桩径600—650 mm，桩长10—30m采用 泥浆护壁大直径1500—3000m,下钢套管 护壁.多种功能:钻进,冲击,磨岩 扩大桩底功 能，施工速度快可进入岩层.
3、 下列桩基应进行桩身和承台抗裂和 裂缝宽度验算：
根据使用条件要求混凝土不得出现裂 缝的桩基应进行抗裂验算；使用上需 限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度 验算。
4、建于软土上的一、二级建筑桩基施 工 过程和使用期间必须进行沉降观
测直到 稳定。
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
2)、桩身及承台进行承载力计算
桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于50KPa （或不排水抗剪强度小于10KPa）土层中的细长桩尚 应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶
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；
载的桩基。 桩基应用：以有百年历史，承载力高、稳 定性好，沉降均匀的特点，在不良土上修 建建筑，普遍应用的基础形式。
8、下列情况易采用桩基础
1）天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑 物；
2）承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩 基础减少沉降的建筑物；
3）重型工业厂房和荷载很大的建筑物； 4）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑； 5）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或
3、基桩：群桩中的单桩。 4、承台：将各桩联成一整体，把上部结构传
来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传 到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。
桩受竖直力由桩周土层桩侧摩阻力和桩媏 力来承受； 桩水平力由桩侧土层侧向阻力来支承。
5、单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构 (柱)荷载的基础。
6 、群桩基础：由2根以上桩组成的基础。 7、复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷
需以桩承受水平力或上拔力的其他情况； 6）需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基
作为地震区建筑物的抗震措施； 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。
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。
L/d<10 入岩深hr≤0.5d为端承桩。 hr>0.5d嵌岩桩
3、根据施工方法的不同，可分为预制桩和灌注桩 两大类。
根据所用材料的不同，预制桩可分为混凝土预制 桩、钢桩和木桩三类。
预制桩 混凝土预制桩
截面方形或圆形，桩径300—500mm， 预制地点：现场为25-30m工厂12m，大于12m现 场连接，可焊接接桩、法兰连接桩、硫磺胶泥 接桩。 配筋受起吊、吊立、沉桩等应力控制，用钢量大， 可采用预应力。 钢桩 H型钢桩和钢管桩
钻孔灌注桩
2）沉管灌注桩 锤击沉管打桩机和振动 沉管打桩机将带有桩尖及活瓣桩尖钢 管沉入土中成孔,浇灌混凝土，拔出钢 管安放钢筋笼。
5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
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；
2）、受水平荷载较大或对水平变位要求严格 的一级建筑桩基应验算水平位移。