樁基礎(chǔ)-樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì).ppt

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1、《基礎(chǔ)工程》第3章樁基礎(chǔ)18樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)的一般程序：首先應(yīng)該搜集必要的資料，包括上部結(jié)構(gòu)型式與使用要求，荷載的性質(zhì)與大小，地質(zhì)和水文資料，以及材料供應(yīng)和施工條件等。據(jù)此擬定出設(shè)計(jì)方案（包括選擇樁基類(lèi)型、樁長(zhǎng)、樁徑、樁數(shù)、樁的布置、承臺(tái)位置與尺寸等），然后進(jìn)行基樁和承臺(tái)以及樁基礎(chǔ)整體的強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形驗(yàn)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)計(jì)算、比較、修改，以保證承臺(tái)、基樁和地基在強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定性方面滿足安全和使用上的要求，并同時(shí)考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可能性與合理性，最后確定較理想的設(shè)計(jì)方案。2一、樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇（一）承臺(tái)底面標(biāo)高的考慮低樁承臺(tái)：穩(wěn)定性較好，但在水中施工難度較

2、大，因此可用于季節(jié)性河流、沖刷小的河流或旱地上其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。當(dāng)作用在樁基礎(chǔ)上的水平力和彎矩較大，或樁側(cè)土質(zhì)較差時(shí)，為減少樁身所受的內(nèi)力，可適當(dāng)降低承臺(tái)底面標(biāo)高。高樁承臺(tái)：對(duì)于常年有流水，沖刷較深，或水位較高，施工排水困難，在受力條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能采用高樁承臺(tái)。有時(shí)為節(jié)省墩臺(tái)身圬工數(shù)量，則可適當(dāng)提高承臺(tái)底面標(biāo)高。當(dāng)承臺(tái)埋設(shè)于凍脹土層中時(shí)，為了避免由于土的凍脹引起樁基礎(chǔ)損壞，承臺(tái)底面應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m，承臺(tái)如在水中或有流冰的河道，承臺(tái)底面也應(yīng)適當(dāng)放低，以保證基樁不會(huì)直接受到撞擊，否則應(yīng)設(shè)置防撞裝置。3（二）柱樁樁基和摩擦樁樁基的考慮柱樁和

3、摩擦樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力情況確定。柱樁：柱樁樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，較為安全可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時(shí)，應(yīng)考慮采用柱樁樁基。摩擦樁：若巖層埋置較深或受施工條件的限制不宜采用柱樁，則可采用摩擦樁，在同一樁基礎(chǔ)中不宜同時(shí)采用柱樁和摩擦樁，同時(shí)也不宜采用不同材料、不同直徑和長(zhǎng)度相差過(guò)大的樁，以避免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失穩(wěn)定性。注意：4（三）樁型與施工方法的考慮樁型與施工方法的選擇應(yīng)按照基礎(chǔ)工程的方案選擇原則根據(jù)地質(zhì)情況、上部結(jié)構(gòu)要求、樁的使用功能和施工技術(shù)設(shè)備等條件來(lái)確定。一般程序：設(shè)計(jì)時(shí)，首先擬定尺寸，然后通過(guò)基樁計(jì)算，驗(yàn)算所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理

4、，再作最后確定。5二、樁徑、樁長(zhǎng)的擬定樁徑與樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮荷載的大小、土層性質(zhì)與樁周土阻力狀況、樁基類(lèi)型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、樁的長(zhǎng)徑比以及施工設(shè)備與技術(shù)條件等因素后確定，力爭(zhēng)做到既滿足使用要求，又造價(jià)經(jīng)濟(jì)，最有效地利用和發(fā)揮地基土和樁身材料的承載性能。設(shè)計(jì)時(shí)，首先擬定尺寸，然后通過(guò)基樁計(jì)算，驗(yàn)算所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理，再作最后確定。6（一）樁徑擬定樁的類(lèi)型選定后，樁的橫截面（樁徑）可根據(jù)各類(lèi)樁的特點(diǎn)與常用尺寸選擇確定。（二）樁長(zhǎng)擬定設(shè)計(jì)時(shí)，可先根據(jù)地質(zhì)條件選擇適宜的樁端持力層初步確定樁長(zhǎng)，并應(yīng)考慮施工的可行性（如鉆孔灌注樁鉆機(jī)鉆進(jìn)的最大深度等）。一般情

5、況下：應(yīng)將樁底置于巖層、堅(jiān)硬的土層上、壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層，以得到較大的承載力和較小的沉降量。避免使樁底坐落在軟土層上或離軟弱下臥層的距離太近，以免樁基礎(chǔ)發(fā)生過(guò)大的沉降。對(duì)于摩擦樁，有時(shí)樁底持力層可能有多種選擇，此時(shí)確定樁長(zhǎng)與樁數(shù)兩者相互牽連，遇此情況，可通過(guò)試算比較，選擇較合理的樁長(zhǎng)。摩擦樁的樁長(zhǎng)不應(yīng)擬定太短，一般不應(yīng)小于4m。此外，為保證發(fā)揮摩擦樁樁底土層支承力，樁底端部應(yīng)盡可能達(dá)到該土層的樁端阻力的臨界深度，一般不宜小于1m。7三、確定基樁根數(shù)及其平面布置（一）樁的根數(shù)估算一個(gè)基礎(chǔ)所需樁的根數(shù)可根據(jù)承臺(tái)底面上的豎向荷載和單樁容許承載力按下式估

6、算：式中：——樁的根數(shù)；——作用在承臺(tái)底面上的豎向荷載，kN；——單樁容許承載力，kN；——考慮偏心荷載時(shí)各樁受力不均而適當(dāng)增加樁數(shù)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取=1.1～1.2。8（二）樁間距的確定鉆（挖）孔灌注樁的摩擦樁中心距不得小于2.5倍成孔直徑，支承或嵌固在巖層的柱樁中心距不得小于2.0倍的成孔直徑（矩形樁為邊長(zhǎng)），樁的最大中心距一般也不超過(guò)5-6倍樁徑。打入樁的中心距不應(yīng)小于樁徑（或邊長(zhǎng)）的3.0倍，在軟土地區(qū)宜適當(dāng)增加。如設(shè)有斜樁，樁的中心距在樁底處不應(yīng)小于樁徑的3.0倍，在承臺(tái)底面不小于樁徑的1.5倍；若用振動(dòng)法沉入砂土內(nèi)的樁，在樁底處的中心距不應(yīng)小于

7、樁徑的4.0倍。管柱的中心距一般為管柱外徑的2.0～3.0倍（摩擦樁）或2.0倍（柱樁）。9（三）樁的平面布置多排樁:穩(wěn)定性好，抗彎剛度較大，能承受較大的水平荷載，水平位移小，但多排樁的設(shè)置將會(huì)增大承臺(tái)的尺寸，增加施工困難，有時(shí)還影響航道；單排樁:能較好地與柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)形式配用，可節(jié)省圬工，減小作用在樁基的豎向荷載。因此，當(dāng)橋跨不大、橋高較矮時(shí)，或單樁承載力較大，需用樁數(shù)不多時(shí)常采用單排排架式基礎(chǔ)。公路橋梁自采用了具有較大剛度的鉆孔灌注樁后，選用蓋梁式承臺(tái)雙柱或多柱式單排墩臺(tái)樁柱基礎(chǔ)也較廣泛，對(duì)較高的橋臺(tái)、拱橋橋臺(tái)、制動(dòng)墩和單向水平推力墩基礎(chǔ)則常需用多排

8、樁。10多排樁的排列形式：常采用行列式（下圖a）和梅花式（下圖b），在相同的承臺(tái)