1、地基處理樁基沉降負(fù)摩阻力水平承載力第1頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級建筑物的樁基。 體型復(fù)雜或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計(jì)等級為乙級建筑物樁基。 對沉降有嚴(yán)格要求的建筑物樁基。 摩擦型樁基。樁基礎(chǔ)沉降的計(jì)算范圍需要進(jìn)行沉降計(jì)算 ：第2頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 嵌巖樁、設(shè)計(jì)等級丙級建筑物樁基，對沉降無特殊要求的條形基礎(chǔ)下不超過兩排樁的樁基。吊車工作制級別A5級A5以下的單層工業(yè)廠房樁基（樁端下為密實(shí)土層）。不需要沉降計(jì)算的情況：第3頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二變形特征值樁基變形可用下

2、列指標(biāo)表示：沉降量、沉降差、傾斜。 計(jì)算樁基礎(chǔ)變形時，變形指標(biāo)可按下述規(guī)定選用：對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)由局部傾斜控制；對于框架結(jié)構(gòu)應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；對于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜值控制。樁基變形容許值同淺基礎(chǔ)規(guī)定。 第4頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二變形特征容許值砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜0.002工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差（1）框架結(jié)構(gòu)（2）磚石墻填充的邊排柱（3）當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降是不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)0.002l00.007l00.005l0單層排架結(jié)構(gòu)（柱距為6m）柱基的沉降量（mm）120樁基變形容許值 第5頁，共46頁，2022年，5月20日

3、，10點(diǎn)42分，星期二4.4.1 單樁沉降的計(jì)算在豎向荷載作用下單樁沉降由三部分組成：（1）樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；（2）樁側(cè)阻力引起的樁周土中的附加應(yīng)力以壓力擴(kuò)散角，致使樁端下土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降；（3）樁端荷載引起樁端下土體壓縮所產(chǎn)生的樁端沉降。第6頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 目前單樁沉降計(jì)算方法主要有下述幾種：（1）荷載傳遞分析法；（2）彈性理論法（3）剪切變形傳遞法：（4）有限單元分析法（5）其他簡化方法。這些計(jì)算方法的詳盡介紹參見有關(guān)書籍。第7頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.5樁的負(fù)摩問題負(fù)摩阻正摩阻第8頁，共46

4、頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二(1)樁周附近地面大面積堆載(2)大面積降低地下水位(3)欠固結(jié)土,新填土(4)濕陷性黃土遇水濕陷(5)砂土液化、凍土融解負(fù)摩阻4.5.1 負(fù)摩擦的產(chǎn)生條件引起樁側(cè)負(fù)摩阻力的條件是，樁側(cè)土體下沉必須大于樁的下沉。第9頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二負(fù)摩擦力的確定：負(fù)摩阻力成為荷載的一部分對于下部為巖石的端承樁,可能全樁為負(fù)阻力, 對于一般樁,因?yàn)闃锻炼加凶冃?視二者的相對位移量和方向4.5.2 負(fù)摩擦力的計(jì)算第10頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二QnNl=Q+(Qn-Qs)Qn-QsQsO1中性

5、點(diǎn)Qn下拉荷載單樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力時的荷載傳遞第11頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二（1）中性點(diǎn)的位置影響因素：與樁周土的性質(zhì)和外界條件(堆載、降水、浸水等）變化有關(guān)。第12頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二（2）負(fù)摩阻力強(qiáng)度（3）下拉荷載計(jì)算第13頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二2. 群樁負(fù)摩阻力計(jì)算群樁中任一基樁的下拉荷載第14頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.5.3 解決方法：1）通過計(jì)算預(yù)估下沉的沉降量。2）在預(yù)制樁表面涂一層薄層瀝青3）灌注樁在樁土之間加一層土漿，減少摩擦力。第15頁，

6、共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.6 樁的水平承載力樁基受水平荷載：風(fēng)荷載地震作用、機(jī)械制動力、土壓力、水壓力、波浪、撞擊等。樁型：斜樁、豎直樁。當(dāng)水平荷載與豎向荷載的合力與豎直線的夾角不超過5度時，豎直樁的水平承載力可以滿足要求。第16頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.6.1 水平荷載下樁的工作性狀樁在水平荷載下承載能力極限狀態(tài)：（1）樁身在水平荷載下破壞。（2）樁頂水平位移超過建筑物允許變形值。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第17頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二影響樁基水平承載力因素：樁的斷面尺寸、剛度、材料

7、強(qiáng)度、入土深度、間距、樁頂嵌固程度、土質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)水平位移允許值。剛性樁：樁的水平承載力主要由樁的水平位移和傾斜控制。（圖（a）水平變形系數(shù)，其單位是1/m。樁的剛度與換算深度的影響稱為剛性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第18頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二柔性樁：樁身在某處產(chǎn)生較大彎矩，可能出現(xiàn)屈服。樁的水平承載力主要由樁的水平位移和樁的材料強(qiáng)度控制。半剛性樁、柔性樁統(tǒng)稱為柔性樁（圖（b） 稱為半剛性樁。稱為柔性樁。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第19頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二單樁的水平承載力的確定方法有：理論分析、靜

8、載試驗(yàn)。H0H0(a)(b)樁水平受荷示意第20頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.6.2 水平受荷彈性樁的計(jì)算1.基本假定線彈性地基反力分析法：x=KxxKx地基水平抗力系數(shù)，根據(jù)Kx 的假定不同，可分為以下四種方法:H0第21頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二H0 xt圖4-23 地基水平抗力系數(shù)的分布圖式Kx=kh（a）常數(shù)法Kx=kt（b）”k”法Kx=mz（c）”m”法Kx=cz0.5（d）”c值”法第22頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二常數(shù)法：常數(shù)法假定地基系數(shù)Kx沿深度為均勻分布，不隨深度而變化，即KxK

9、h，(kNm3)為常數(shù)。H0 xtKx=kh（a）常數(shù)法第23頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二“K”法：假定在樁身撓曲曲線第一撓曲零點(diǎn)所示深度處以上地基系數(shù)Kh隨深度增加呈凹形拋物線變化；該點(diǎn)以下，地基系數(shù)Kh不再隨深度變化而為常數(shù)KhK 。Kx=kt（b）”k”法H0 xt第24頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 “m”法：假定地基系數(shù)Kx隨深度成正比例地增長目前我國應(yīng)用較多， Kx =mz。 H0 xtKx=mz（c）”m”法第25頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 “c值”法：假定地基系數(shù)Kh隨著深度成拋物線規(guī)律增

10、加，即Kh =cz1/2 ，c為常數(shù)，隨土類不同而異。在我國多用于公路交通部門。H0 xtKx=cz0.5（d）”c值”法第26頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二2.計(jì)算參數(shù)（1）樁的截面計(jì)算寬度b0為：Kf樁的形狀系數(shù)，圓形樁Kf=0.9，方形樁Kf=1.0；d樁的直徑，方形截面時為樁的邊長。水平荷載下樁內(nèi)力及位移理論分析m法第27頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二（2）鋼筋混凝土樁的抗彎剛度EI=0.85EcI0（3）抗力系數(shù)Kh =mz中的m值，宜采用試驗(yàn)值，無試驗(yàn)資料時，參考表4-6。樁側(cè)為多層土?xí)r，按hm=2(d+1)范圍內(nèi)m值得加權(quán)平

11、均值。例如：兩層土?xí)r：第28頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二地基土水平抗力系數(shù)的比例常數(shù)m 表4-6第29頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二3. 單樁計(jì)算（1） 確定樁頂荷載：N0H0M0 xz承臺底面第30頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二N0H0M0 xz承臺底面N0影響很小可忽略不計(jì)，P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式變?yōu)椋海?） 樁的撓曲微分方程第31頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二采用冪級數(shù)對上式進(jìn)行求解，得出樁身z處的內(nèi)力與位移：第32頁，共46頁，2022年，5月20日，1

12、0點(diǎn)42分，星期二第33頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二樁頂水平位移樁的無量綱深度不同，樁端約束條件不同，其水平荷載下樁的工作性狀也不同。下表給出了相應(yīng)的位移系數(shù)Ax、Bx值，利用基本表達(dá)式即可求出樁頂位移，或樁頂允許的水平荷載。h樁端置于土中樁端嵌固在基巖中AxBxAxBx2.43.5262.3272.2401.5862.63.1632.0482.3301.5962.82.9051.8692.3711.5933.02.7271.7582.3851.5863.52.5021.6412.3891.5844.02.4411.6212.4011.600各類樁的樁頂水平位移系

13、數(shù)第34頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二（3）樁身最大彎矩及位置根據(jù)最大彎矩截面剪力為零的條件得到。計(jì)算步驟如下：1、計(jì)算C=M/H0，查表4-7確定有關(guān)參數(shù)：表4-7時按l4.0/編制，當(dāng)l4.0/時，可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。第35頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二CICII0.01.000.55.5391.0571.00.8241.7281.8-0.665-0.534.0-0.045-0.011確定樁身最大彎矩截面系數(shù)C及最大彎矩系數(shù)C 表4-7一般當(dāng)樁的入土深度達(dá)到4.0/時，樁身的內(nèi)力及位移幾乎為零，在此深度以下，樁身只需按構(gòu)造配筋或不配筋。

14、第36頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.6.3 單樁水平靜載試驗(yàn)1 試驗(yàn)裝置圖8.16單樁水平靜載試驗(yàn)裝置第37頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二慢速連續(xù)加載法模擬橋臺、擋墻等長期靜止水平荷載的連續(xù)荷載試驗(yàn)，類似于垂直靜載試驗(yàn)慢速法。單向單循環(huán)恒速水平加載法2 試驗(yàn)加載方法 單向多循環(huán)加載法 模擬風(fēng)浪、地震力、制動力、波浪沖擊力及機(jī)器擾力等循環(huán)性動力水平荷載。Ht第38頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二3. 終止加載條件（1）樁身折斷。（2）樁頂水平位移超過30-40mm（軟土取40mm）。（3）樁側(cè)地面出現(xiàn)明顯裂縫或

15、隆起。（4）所加水平荷載已超過按下述方法確定的極限荷載。第39頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4. 試驗(yàn)資料整理根據(jù)試驗(yàn)可繪制出如下四種曲線圖4-26 水平靜載試驗(yàn)H0-t-x0曲線5. 確定水平臨界荷載Hcr和極限荷載Hu第40頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 水平靜載試驗(yàn)H0-x0曲線 水平靜載試驗(yàn)H0-x0/H0曲線第41頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二 水平靜載試驗(yàn)H0-g曲線第42頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期二4.4.6 單樁水平承載力特征值（1）應(yīng)通過荷載試驗(yàn)確定，必要時采用帶承臺樁的荷載試驗(yàn)。宜采用慢速維持荷載法。（2）混凝土預(yù)制樁、鋼樁、樁身配筋率大于0.65%的灌注樁，可取x0=10mm(對于水平變位敏感的建筑物取x0=6mm）所對應(yīng)的荷載作為單樁水平承載力特征值。（3）對于樁身配筋率小于0.65%的灌注樁，可取臨界荷載Hcr。第43頁，共46頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)42分，星期