樁基礎-樁基礎的設計.ppt

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1、《基礎工程》第3章樁基礎18樁基礎的設計設計樁基礎的一般程序：首先應該搜集必要的資料，包括上部結(jié)構型式與使用要求，荷載的性質(zhì)與大小，地質(zhì)和水文資料，以及材料供應和施工條件等。據(jù)此擬定出設計方案（包括選擇樁基類型、樁長、樁徑、樁數(shù)、樁的布置、承臺位置與尺寸等），然后進行基樁和承臺以及樁基礎整體的強度、穩(wěn)定、變形驗驗，經(jīng)過計算、比較、修改，以保證承臺、基樁和地基在強度、變形及穩(wěn)定性方面滿足安全和使用上的要求，并同時考慮技術和經(jīng)濟上的可能性與合理性，最后確定較理想的設計方案。2一、樁基礎類型的選擇（一）承臺底面標高的考慮低樁承臺：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)構物的基礎。當作用在樁基礎上的水平力和彎矩較大，或樁側(cè)土質(zhì)較差時，為減少樁身所受的內(nèi)力，可適當降低承臺底面標高。高樁承臺：對于常年有流水，沖刷較深，或水位較高，施工排水困難，在受力條件允許時，應盡可能采用高樁承臺。有時為節(jié)省墩臺身圬工數(shù)量，則可適當提高承臺底面標高。當承臺埋設于凍脹土層中時，為了避免由于土的凍脹引起樁基礎損壞，承臺底面應位于凍結(jié)線以下不少于0.25m，承臺如在水中或有流冰的河道，承臺底面也應適當放低，以保證基樁不會直接受到撞擊，否則應設置防撞裝置。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：柱樁樁基礎承載力大，沉降量小，較為安全可靠，因此當基巖埋深較淺時，應考慮采用柱樁樁基。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，在同一樁基礎中不宜同時采用柱樁和摩擦樁，同時也不宜采用不同材料、不同直徑和長度相差過大的樁，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按照基礎工程的方案選擇原則根據(jù)地質(zhì)情況、上部結(jié)構要求、樁的使用功能和施工技術設備等條件來確定。一般程序：設計時，首先擬定尺寸，然后通過基樁計算，驗算所擬定的尺寸是否經(jīng)濟合理

4、，再作最后確定。5二、樁徑、樁長的擬定樁徑與樁長的設計，應綜合考慮荷載的大小、土層性質(zhì)與樁周土阻力狀況、樁基類型與結(jié)構特點、樁的長徑比以及施工設備與技術條件等因素后確定，力爭做到既滿足使用要求，又造價經(jīng)濟，最有效地利用和發(fā)揮地基土和樁身材料的承載性能。設計時，首先擬定尺寸，然后通過基樁計算，驗算所擬定的尺寸是否經(jīng)濟合理，再作最后確定。6（一）樁徑擬定樁的類型選定后，樁的橫截面（樁徑）可根據(jù)各類樁的特點與常用尺寸選擇確定。（二）樁長擬定設計時，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，并應考慮施工的可行性（如鉆孔灌注樁鉆機鉆進的最大深度等）。一般情

5、況下：應將樁底置于巖層、堅硬的土層上、壓縮性較低、強度較高的土層，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，以免樁基礎發(fā)生過大的沉降。對于摩擦樁，有時樁底持力層可能有多種選擇，此時確定樁長與樁數(shù)兩者相互牽連，遇此情況，可通過試算比較，選擇較合理的樁長。摩擦樁的樁長不應擬定太短，一般不應小于4m。此外，為保證發(fā)揮摩擦樁樁底土層支承力，樁底端部應盡可能達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)估算一個基礎所需樁的根數(shù)可根據(jù)承臺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)；——作用在承臺底面上的豎向荷載，kN；——單樁容許承載力，kN；——考慮偏心荷載時各樁受力不均而適當增加樁數(shù)的經(jīng)驗系數(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），樁的最大中心距一般也不超過5-6倍樁徑。打入樁的中心距不應小于樁徑（或邊長）的3.0倍，在軟土地區(qū)宜適當增加。如設有斜樁，樁的中心距在樁底處不應小于樁徑的3.0倍，在承臺底面不小于樁徑的1.5倍；若用振動法沉入砂土內(nèi)的樁，在樁底處的中心距不應小于

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，但多排樁的設置將會增大承臺的尺寸，增加施工困難，有時還影響航道；單排樁:能較好地與柱式墩臺結(jié)構形式配用，可節(jié)省圬工，減小作用在樁基的豎向荷載。因此，當橋跨不大、橋高較矮時，或單樁承載力較大，需用樁數(shù)不多時常采用單排排架式基礎。公路橋梁自采用了具有較大剛度的鉆孔灌注樁后，選用蓋梁式承臺雙柱或多柱式單排墩臺樁柱基礎也較廣泛，對較高的橋臺、拱橋橋臺、制動墩和單向水平推力墩基礎則常需用多排

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