《地基基础》课件-桩基础(新)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计方法 《桩基础》规定，建筑桩基采用极限状态设计方法。
桩的分类
(一) 按承台 (二) 材料 (三) 形状 (四) 承载机理 (五) 按尺寸 (六) 施工方法 (七) 挤土效应 (八) 使用功能
不同分 类标准
软土层
(一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载 高承台桩：承台在地面以上，桥
桩，码头，栈桥 低承台桩：承台在地面以下，
管理学院工程管理专业本科教学
地基基础
主讲教师：唐 亮 哈尔滨工业大学土木工程学院
第六章 桩基础
基础工程的内容
本章内容
6.1 概述 6.2 桩基类型 6.3 单桩竖向承载力 6.4 桩基设计
6.1 概述
掌握桩的类型，桩的施工工艺；桩基承载力确定方法；了解 桩基础的设计和计算方法。
人类建筑的里程 碑—迪拜大厦 828m
3.7米厚的三角形结构基座上，基座由 192根直径1.5米的钢管桩支撑，深入 地下50米的基岩中。
桩基础适用性
水上建筑物 深持力层，高地下水位 软弱地基或特殊性场地 抗震地基或振动机器地基 沉降敏感的建筑 作用较大水平力和力矩的高耸结
构物，或需桩承水平力或上拔力
特点
优点 将荷载传到下部好土层，承
载力高 承载力大，沉降量小 抗震性能好，穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及横向力
(如风载荷) 便于机械化施工 与其它深基础比较，施工造
价低
缺点 施工环境影响—预制桩
施工噪音，钻孔灌注桩 的泥浆 有地下室时，有一定干 扰，深基坑中做桩 造价高、技术复杂、工 期长
桩基的发展
1. 历史－十九世纪以前，木桩 (1) 7000-8000年前湖上居民，浙江河姆渡 (2) 3000-4000年前在罗马 (3) 西安灞桥，北京御河桥，隋唐建塔 2. 十九世纪开始，材料和动力进步 铸铁管桩，1824年波特兰水泥注册专利，蒸汽动力 3. 十九世纪末，现场钻孔桩 (1897， Raymond)
冲孔 沉管 夯扩
现场成孔
浇注混凝土 成桩
挖孔
特点
节省钢筋，不需要考虑吊装、吊立、沉桩等要求
只需根据使用期间的内力配筋即可
施工方便，受季节性干扰小，冬季、雨季均可施工。
无噪音，桩径、桩长不受限
泥浆护壁 泥皮，桩端虚土
后压浆
缩颈、断桩
动测法检测
现场灌注 护坡桩 造价低
现场灌注 护坡桩 造价低
振动沉桩 预制桩1－13m
Pile Point
离心预应力预制钢筋混凝土
人工挖孔桩
广州市亚洲大酒店人工挖孔桩
螺旋钻
沉管螺旋钻孔灌注桩
粘性土 •砂性 土
扩底桩
人工挖孔扩孔桩 (芝加哥法)
爆破扩底桩
钢筋笼
碎石
混凝土
内夯式扩底桩200kN钢锤
钻扩桩
挤扩桩(支盘桩)
预制钢筋混凝土
混凝土(钢筋混凝土)预制桩
灞河上建桥始于春 秋时期，秦穆公称 霸西戎，滋水改为 灞水，于河上建桥， 称“灞桥”，是我 国最古老石柱墩桥。
1400年前隋代灞桥遗址
桩基设计内容 桩基设计包括以下内容： 1. 选择桩的类型和几何尺寸 2. 确定单桩竖向(水平)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. 桩身结构设计 6. 承台设计 7. 绘制桩基施工图
断面形状； 矩形
普通钢筋混凝土预制桩 预应力钢筋混凝土预制桩
圆形
多边形
2. 钢桩 常用的有开口或闭口钢管桩以及H型桩，钢管桩的直 径一般为250mm-1200之间，长度从十几米到几十米。 3. 木桩 桩长常为4-6m，尾径一般，为防止腐烂，桩顶应打 入水下至少0.5m。
灌注桩 钻孔
在设计位置上用机械直接开孔、放 钢筋笼、浇混凝土而成。
(三) 按形状
按纵断面：楔形桩/树根桩/螺旋桩/多节(分叉)桩/扩 底桩/支盘桩/微型桩
按横断面：圆形/八边形/十字桩/X形桩
桩身
桩端 d
D
横断面
(四) 按尺寸
按 断 面 (直径)大小 ： 大直径 :d>80cm;中等直径桩 (25-80cm)；小直径d<40(25)cm
按长度(长径比)：L>60m(>3):长桩；L<10m短桩 L/ (：桩的特征长度)
浇
•泥皮，虚土，断桩 注
水上 水下
法
其它
关于预制桩和灌注桩的施工 预制桩
混凝土(钢筋混凝 土)预制桩
钢桩 木桩
工Biblioteka Baidu或现 场预制
锤击 振动 静压
成桩
特点
强度高，抗裂性好，施工方便且好
地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂
浪费钢材和混凝土
锤击法施工，噪声大，影响周围环境
桩径受限
预制桩 1.钢筋混凝土预制桩
混凝土(钢筋混凝土)预制桩-方桩
现场灌注桩
成孔方法
•人工挖孔桩 •钻孔灌注桩 •沉管灌注桩
•螺旋钻孔灌注桩
粘性土 砂性土
螺旋钻
就位 沉入
浇筑 边拔边浇 放入钢筋笼 成型 继续浇筑
扩底桩
内夯式扩底桩200kN钢锤
碎石
混凝土
钢筋笼
•钻扩桩
(七) 按设置效应(挤土效应)
桩的设置方法不同，挤土作用强弱不一样，由此引起的桩周 土体天然结构、应力状态和性质变化不一样，桩的承载力和 变形性质也不相同，统称为设置效应。按设置效应不同分为：
承台本身承担部分荷载。
建筑工程中遇到的多是低承台下 的竖直桩。 道路、桥梁多采用高承台桩，水 平荷载过大、仅靠竖直桩承受有 困难时，将部分桩斜向设置，形 成抗侧向力的桩。
软土层
低承台桩
高承台桩
(二) 按材料 木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢 管(型钢)桩、复合桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应 力混凝土、高强混凝土
4EI λ4
Bk n
按长度或相对刚度系数：长桩、短桩……
(五) 按竖直荷载传递方式 摩擦型桩
摩擦桩 端承摩擦桩
端承型桩
端承桩 摩擦端承桩
Q = Qp+Qs 端承桩:主要由桩端承受极限荷载，桩不长，桩端土坚硬 摩擦桩:主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载，桩长，深
(六) 按施工方法
施工方法—沉桩方法 1. 预制桩 Prefabricated pile
挤土桩，部分挤土桩 2. 现场灌注桩 Cast in place 非挤土桩，部分挤土桩
1. 预制桩 预应力
锤击打入 振动沉桩 静压桩
引孔，部分挤土，大 面积地面隆起
不引孔，挤土桩
工厂，现场 2. 现场灌注桩
成 人工挖孔
孔 螺旋钻
方 正反循环—地下水以下泥浆护壁 法 冲击，夯扩，爆破
沉管灌注
•省，易
桩的分类
(一) 按承台 (二) 材料 (三) 形状 (四) 承载机理 (五) 按尺寸 (六) 施工方法 (七) 挤土效应 (八) 使用功能
不同分 类标准
软土层
(一) 按承台 承台:将几个桩结合起来传递荷载 高承台桩：承台在地面以上，桥
桩，码头，栈桥 低承台桩：承台在地面以下，
管理学院工程管理专业本科教学
地基基础
主讲教师：唐 亮 哈尔滨工业大学土木工程学院
第六章 桩基础
基础工程的内容
本章内容
6.1 概述 6.2 桩基类型 6.3 单桩竖向承载力 6.4 桩基设计
6.1 概述
掌握桩的类型，桩的施工工艺；桩基承载力确定方法；了解 桩基础的设计和计算方法。
人类建筑的里程 碑—迪拜大厦 828m
3.7米厚的三角形结构基座上，基座由 192根直径1.5米的钢管桩支撑，深入 地下50米的基岩中。
桩基础适用性
水上建筑物 深持力层，高地下水位 软弱地基或特殊性场地 抗震地基或振动机器地基 沉降敏感的建筑 作用较大水平力和力矩的高耸结
构物，或需桩承水平力或上拔力
特点
优点 将荷载传到下部好土层，承
载力高 承载力大，沉降量小 抗震性能好，穿过液化层 承受抗拔(抗滑桩)及横向力
(如风载荷) 便于机械化施工 与其它深基础比较，施工造
价低
缺点 施工环境影响—预制桩
施工噪音，钻孔灌注桩 的泥浆 有地下室时，有一定干 扰，深基坑中做桩 造价高、技术复杂、工 期长
桩基的发展
1. 历史－十九世纪以前，木桩 (1) 7000-8000年前湖上居民，浙江河姆渡 (2) 3000-4000年前在罗马 (3) 西安灞桥，北京御河桥，隋唐建塔 2. 十九世纪开始，材料和动力进步 铸铁管桩，1824年波特兰水泥注册专利，蒸汽动力 3. 十九世纪末，现场钻孔桩 (1897， Raymond)
冲孔 沉管 夯扩
现场成孔
浇注混凝土 成桩
挖孔
特点
节省钢筋，不需要考虑吊装、吊立、沉桩等要求
只需根据使用期间的内力配筋即可
施工方便，受季节性干扰小，冬季、雨季均可施工。
无噪音，桩径、桩长不受限
泥浆护壁 泥皮，桩端虚土
后压浆
缩颈、断桩
动测法检测
现场灌注 护坡桩 造价低
现场灌注 护坡桩 造价低
振动沉桩 预制桩1－13m
Pile Point
离心预应力预制钢筋混凝土
人工挖孔桩
广州市亚洲大酒店人工挖孔桩
螺旋钻
沉管螺旋钻孔灌注桩
粘性土 •砂性 土
扩底桩
人工挖孔扩孔桩 (芝加哥法)
爆破扩底桩
钢筋笼
碎石
混凝土
内夯式扩底桩200kN钢锤
钻扩桩
挤扩桩(支盘桩)
预制钢筋混凝土
混凝土(钢筋混凝土)预制桩
灞河上建桥始于春 秋时期，秦穆公称 霸西戎，滋水改为 灞水，于河上建桥， 称“灞桥”，是我 国最古老石柱墩桥。
1400年前隋代灞桥遗址
桩基设计内容 桩基设计包括以下内容： 1. 选择桩的类型和几何尺寸 2. 确定单桩竖向(水平)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. 桩身结构设计 6. 承台设计 7. 绘制桩基施工图
断面形状； 矩形
普通钢筋混凝土预制桩 预应力钢筋混凝土预制桩
圆形
多边形
2. 钢桩 常用的有开口或闭口钢管桩以及H型桩，钢管桩的直 径一般为250mm-1200之间，长度从十几米到几十米。 3. 木桩 桩长常为4-6m，尾径一般，为防止腐烂，桩顶应打 入水下至少0.5m。
灌注桩 钻孔
在设计位置上用机械直接开孔、放 钢筋笼、浇混凝土而成。
(三) 按形状
按纵断面：楔形桩/树根桩/螺旋桩/多节(分叉)桩/扩 底桩/支盘桩/微型桩
按横断面：圆形/八边形/十字桩/X形桩
桩身
桩端 d
D
横断面
(四) 按尺寸
按 断 面 (直径)大小 ： 大直径 :d>80cm;中等直径桩 (25-80cm)；小直径d<40(25)cm
按长度(长径比)：L>60m(>3):长桩；L<10m短桩 L/ (：桩的特征长度)
浇
•泥皮，虚土，断桩 注
水上 水下
法
其它
关于预制桩和灌注桩的施工 预制桩
混凝土(钢筋混凝 土)预制桩
钢桩 木桩
工Biblioteka Baidu或现 场预制
锤击 振动 静压
成桩
特点
强度高，抗裂性好，施工方便且好
地面隆起，桩的上浮、侧移、断裂
浪费钢材和混凝土
锤击法施工，噪声大，影响周围环境
桩径受限
预制桩 1.钢筋混凝土预制桩
混凝土(钢筋混凝土)预制桩-方桩
现场灌注桩
成孔方法
•人工挖孔桩 •钻孔灌注桩 •沉管灌注桩
•螺旋钻孔灌注桩
粘性土 砂性土
螺旋钻
就位 沉入
浇筑 边拔边浇 放入钢筋笼 成型 继续浇筑
扩底桩
内夯式扩底桩200kN钢锤
碎石
混凝土
钢筋笼
•钻扩桩
(七) 按设置效应(挤土效应)
桩的设置方法不同，挤土作用强弱不一样，由此引起的桩周 土体天然结构、应力状态和性质变化不一样，桩的承载力和 变形性质也不相同，统称为设置效应。按设置效应不同分为：
承台本身承担部分荷载。
建筑工程中遇到的多是低承台下 的竖直桩。 道路、桥梁多采用高承台桩，水 平荷载过大、仅靠竖直桩承受有 困难时，将部分桩斜向设置，形 成抗侧向力的桩。
软土层
低承台桩
高承台桩
(二) 按材料 木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢 管(型钢)桩、复合桩 钢筋混凝土：普通混凝土、预应 力混凝土、高强混凝土
4EI λ4
Bk n
按长度或相对刚度系数：长桩、短桩……
(五) 按竖直荷载传递方式 摩擦型桩
摩擦桩 端承摩擦桩
端承型桩
端承桩 摩擦端承桩
Q = Qp+Qs 端承桩:主要由桩端承受极限荷载，桩不长，桩端土坚硬 摩擦桩:主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载，桩长，深
(六) 按施工方法
施工方法—沉桩方法 1. 预制桩 Prefabricated pile
挤土桩，部分挤土桩 2. 现场灌注桩 Cast in place 非挤土桩，部分挤土桩
1. 预制桩 预应力
锤击打入 振动沉桩 静压桩
引孔，部分挤土，大 面积地面隆起
不引孔，挤土桩
工厂，现场 2. 现场灌注桩
成 人工挖孔
孔 螺旋钻
方 正反循环—地下水以下泥浆护壁 法 冲击，夯扩，爆破
沉管灌注
•省，易