樁基礎(chǔ)圖文課程第1頁/共110頁將荷載傳遞到下部好土層,承載力高軟土層承臺樁側(cè)阻端阻第2頁/共110頁第3頁/共110頁4.1樁基礎(chǔ)及分類第4頁/共110頁第5頁/共110頁4.1.2樁基的分類第6頁/共110頁8.2.2.1按樁的承載性狀分樁端承樁是樁頂荷載由樁端阻力承受的樁

摩擦樁:摩擦樁是樁頂荷載由樁

側(cè)阻力和樁端阻力共同承受的樁端承樁摩擦樁8.2.2樁的分類第7頁/共110頁（1）摩擦型樁摩擦樁端承摩擦樁（2）端承型樁端承樁摩擦端承樁(3)嵌巖樁第8頁/共110頁第9頁/共110頁第10頁/共110頁第11頁/共110頁第12頁/共110頁第13頁/共110頁第14頁/共110頁第15頁/共110頁第16頁/共110頁第17頁/共110頁第18頁/共110頁第19頁/共110頁第20頁/共110頁第21頁/共110頁第22頁/共110頁第23頁/共110頁第24頁/共110頁第25頁/共110頁第26頁/共110頁第27頁/共110頁第28頁/共110頁第29頁/共110頁第30頁/共110頁第31頁/共110頁4.2.5樁基的質(zhì)量檢測第32頁/共110頁設(shè)計原則第33頁/共110頁第34頁/共110頁第35頁/共110頁4.3豎向荷載下單樁的工作性能4.3.1樁的荷載傳遞第36頁/共110頁樁在軸向壓力荷載作用下:樁頂將發(fā)生軸向位移(沉降)=樁身彈性壓縮+樁底土層壓縮之和置于土中的樁與其側(cè)面土是緊密接觸的，當樁相對于土向下位移時就產(chǎn)生土對樁向上作用的樁側(cè)摩阻力。樁頂荷載沿樁身向下傳遞的過程中，必須不斷地克服這種摩阻力，樁身軸向力就隨深度逐漸減小，傳至樁底軸向力也即樁底支承反力，樁底支承反力=樁頂荷載-全部樁側(cè)摩阻力樁頂荷載是樁通過樁側(cè)摩阻力和樁底阻力傳遞給土體。第37頁/共110頁第38頁/共110頁樁側(cè)摩阻力=f(土間的相對位移，土的性質(zhì)，樁的剛度，時間，土中應(yīng)力狀態(tài)，樁的施工）樁側(cè)摩阻力實質(zhì)上是樁側(cè)土的剪切問題。樁側(cè)土極限摩阻力值∝樁側(cè)土的剪切強度樁側(cè)土的剪切強度=f(類別、性質(zhì)、狀態(tài)和剪切面上的法向應(yīng)力)樁的剛度較小時，樁頂截面的位移較大而樁底較小，樁頂處樁側(cè)摩阻力常較大；當樁剛度較大時，樁身各截面位移較接近，由于樁下部側(cè)面土的初始法向應(yīng)力較大，土的抗剪強度也較大，以致樁下部樁側(cè)摩阻力大于樁上部。第39頁/共110頁第40頁/共110頁第41頁/共110頁第42頁/共110頁第43頁/共110頁樁側(cè)負摩阻力第44頁/共110頁第45頁/共110頁第46頁/共110頁第47頁/共110頁第48頁/共110頁第49頁/共110頁第50頁/共110頁第51頁/共110頁1.試驗裝置及測試方法

錨樁法：錨樁、錨梁、橫梁和油壓千斤頂組成，如下圖所示。錨樁：4一6根，入土深度等于或大于試樁的入土深度。錨樁與試樁的間距應(yīng)大于試樁樁徑的3倍，以減小對試樁的影響。樁頂沉降常用百分表或位移計量測。觀測裝置的定點(如基準樁)應(yīng)與試錨樁保持適當距離第52頁/共110頁第53頁/共110頁測試方法（慢速維持荷載法）加載應(yīng)分級：

每級荷載約為預(yù)估的單樁承載力設(shè)計值的1/5-1/8。測讀沉降時間：

每級加荷后的第一小時內(nèi)，按2、5、15、30、45、60min測讀一次，以后每隔30min測讀一次，直至穩(wěn)定為止，再施加下一級荷載。沉降穩(wěn)定的標準：

對砂性土為30min內(nèi)不超過0.lmm，對粘性土為lh內(nèi)不超過0.lmm。第54頁/共110頁2.終止加載的條件終止試驗：

待某一級沉降穩(wěn)定后，施加下一級。循此加載觀測，直至樁達到破壞狀態(tài)。破壞狀態(tài)標準：所相應(yīng)施加的荷載即為破壞荷載（1）樁的沉降量突然增大，總沉降量大于40mm，且本級荷載下的沉降量為前一級荷載下沉降量的5倍以上。(2)本級荷載下樁的沉降量為前一級荷載下沉降量的2倍，且24h樁的沉降未趨穩(wěn)定。（3）已達到錨樁最大抗拔力或壓重平臺的最大質(zhì)量時。第55頁/共110頁3.按試驗結(jié)果確定單樁承載力第56頁/共110頁8.4.3按土的抗剪強度指標確定

----樁側(cè)總極限摩阻力和樁端總極限阻力

按總應(yīng)力分析法取不排水強度cu估算Qu

第57頁/共110頁8.4.4按靜力觸探法確定

觸探儀的探頭貫入土中時的貫入阻力與受壓單樁在土中的工作狀況有相類似，將探頭壓入土中測得探頭的貫入阻力，取得資料與試樁結(jié)果進行比較，通過大量資料的積累和分析研究，建立經(jīng)驗公式確定軸向受壓單樁容許承載力。測試時，可采用單橋或雙橋探頭。《樁基規(guī)》采用的，根據(jù)雙橋探頭資料確定沉入樁的單樁容許承載力公式:第58頁/共110頁8.4.5按經(jīng)驗公式法確定

（1）一般預(yù)制樁及中小直徑灌注樁（d<800mm）----樁側(cè)第i層土的極限測阻力標準值，無當?shù)亟?jīng)驗時，按表8.6取值----樁端極限端阻力標準值，無當?shù)亟?jīng)驗時，按表8.7取值第59頁/共110頁（2）大直徑樁（d>=0.8m）----樁側(cè)第i層土的極限測阻力標準值，無當?shù)亟?jīng)驗時，按表8.6取值----樁徑為0.8m的極限端阻力標準值，無當?shù)亟?jīng)驗時，對干作業(yè)按表8.7取值，對于其他成樁工藝可按表8.8取值---大直徑樁側(cè)阻，端阻尺寸效應(yīng)系數(shù)，表8.9取值第60頁/共110頁（3）嵌巖樁----樁側(cè)第i層土的極限測阻力標準值，無當?shù)亟?jīng)驗時，按表8.6取值----巖石飽和單軸抗壓強度標準值，對于粘土質(zhì)巖取天然濕度單軸抗壓強度標準值---嵌巖段側(cè)阻和端阻力修正系數(shù)，表8.10----覆蓋層第i層土的測阻力系數(shù)----樁身嵌巖深度第61頁/共110頁8.4.7樁的抗拔承載力

取決于裝身材料及樁與土之間的抗拔側(cè)阻力和裝身自重----抗拔系數(shù)，按表8.11取值8.4.8單樁豎向承載力設(shè)計值

第62頁/共110頁8.4.8單樁豎向承載力特征值

《地基規(guī)范》單樁豎向承載力特征值確定（1）單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過試驗確定（2）地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級的建筑物，可通過靜力觸探及標貫試驗確定（3）初步設(shè)計單樁豎向承載力特征值可按下式：（4）嵌巖灌注樁樁端以下3倍樁徑范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層，斷裂破碎帶和洞穴分布，無巖體臨空面第63頁/共110頁單樁承載力特征值:2002地基基礎(chǔ)規(guī)范的提法

單樁承載力設(shè)計值：94－94規(guī)范的提法

單樁承載力設(shè)計值：＝單樁極限承載力標準值/抗力分項系數(shù)（一般1.65左右)

單樁承載力特征值:=靜載試驗確定的單樁極限承載力標準值/2

采用2002規(guī)范時，設(shè)計值就取特征值，荷載組合為荷載效應(yīng)的標準組合

采用94－94規(guī)范時，設(shè)計值就是上面那個式子，荷載組合為荷載效應(yīng)的基本組合

顯然兩者差別較大

單樁承載力設(shè)計值=單樁承載力特征值×2/抗力分項系數(shù)，抗力分項系數(shù)見JGJ94-94表5.2.2。第64頁/共110頁第65頁/共110頁第66頁/共110頁第67頁/共110頁第68頁/共110頁第69頁/共110頁第70頁/共110頁第71頁/共110頁第72頁/共110頁第73頁/共110頁第74頁/共110頁第75頁/共110頁第76頁/共110頁第一種情況：

當樁徑較大，入土深度較小或周圍土層較松軟，即樁的剛度遠大于土層剛度，樁的相對剛度較大時，受橫向力作用時樁身撓曲變形不明顯，如同剛體一樣圍繞樁軸某一點轉(zhuǎn)動，如左圖a。如果不斷增大橫向荷載，則可能由于樁側(cè)土強度不夠而失穩(wěn)，使樁喪失承載的能力或破壞。因此，基樁的橫向容許承載力可能由樁側(cè)土的強度及穩(wěn)定性決定。

8.5.1在水平荷載作用下樁的破壞機理和特點

第77頁/共110頁第二種情況：當樁徑較小，入土深度較大或周圍土層較堅實，即樁的相對剛度較小時，由于樁側(cè)土有足夠大的抗力，樁身發(fā)生撓曲變形，其側(cè)向位移隨著入土深度增大而逐漸減小，以至達到一定深度后，幾乎不受荷載影響。形成一端嵌固的地基梁，樁的變形呈左圖b所示的波狀曲線。如果不斷增大橫向荷載，可使樁身在較大彎矩處發(fā)生斷裂或使樁發(fā)生過大的側(cè)向位移超過了樁或結(jié)構(gòu)物的容許變形值。因此，基樁的橫向容許承載力將由樁身材料的抗彎強度或側(cè)向變形條件決定。第78頁/共110頁8.5.2單樁水平靜載試驗樁的水平靜載試驗是確定樁的橫向承載力的較可靠的方法，也是常用的研究分析試驗方法。試驗是在現(xiàn)場條件下進行，所確定的單樁水平承載力和地基土的水平抗力系數(shù)最符合實際情況。如果預(yù)先已在樁身埋有量測元件，則可測定出樁身應(yīng)力變化，并由此求得樁身彎矩分布。第79頁/共110頁(1)試驗裝置

試驗裝置如下圖所示。試驗是采用千斤頂施加水平荷載，其施力點位置宜放在實際受力點位置。在千斤頂與試樁接觸處宜安置一球形鉸座，以保證千斤頂作用力能水平通過樁身軸線。樁的水平位移宜采用大量程百分表測量。固定百分表的基準樁宜打設(shè)在試樁側(cè)面靠位移的反方向，與試樁的凈距不小于1倍試樁直徑。第80頁/共110頁

(2)試驗方法

單向多循環(huán)加卸載法：

這種方法可模擬基礎(chǔ)承受反復(fù)水平荷載(風(fēng)載、地震荷載、制力和波浪沖擊力等循環(huán)性荷載）。a．試驗方法

試驗加載分級，一般取預(yù)估橫向極限荷載的1/10一1/15作為每級荷載的加載增量。恨據(jù)樁徑大小并適當考慮土層軟硬，對于直徑300一1000mm的樁，每級荷載增量可取2.5一20kN。每級荷載施加后，恒載4min測讀橫向位移，然后卸載至零，停2min測讀殘余橫向位移，至此完成一個加卸載循環(huán)，循環(huán)5次后，開始加下一級荷載。（3）終止加載的條件當樁身折斷或水平位移超過30一40mm(軟土取40mm)時，終止試驗。第81頁/共110頁（4）水平承載力的確定

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)可繪制荷載－時間—位移(H0-t0-x0)曲線(如圖所示)，據(jù)此可綜合確定單樁水平臨界荷載Hcr與極限荷載Hu。水平臨界荷載Hcr系指樁身受拉區(qū)混凝土開裂退出工作前的荷載，會使樁的水平位移增大。相應(yīng)地可取(H0-T0-U0)曲線出現(xiàn)突變點的前一級荷載為水平臨界荷載(如圖)，或取(H0-x0/H0)曲線第一直線段終點相對應(yīng)的荷載為水平臨界荷載。水平極限荷載Hu可取(H0-T0-x0)曲線明顯陡降的前一級荷載作為極限荷載，或在(H0-x0/H0)曲線的第二直線段終點相對應(yīng)的荷載作為極限荷載。第82頁/共110頁第83頁/共110頁第84頁/共110頁第85頁/共110頁8.5.3水平受荷樁的內(nèi)力及位移分析方法：用梁的彎曲理論求解樁的水平抗力---地基水平抗力系數(shù)第86頁/共110頁第87頁/共110頁第88頁/共110頁第89頁/共110頁第90頁/共110頁第91頁/共110頁第92頁/共110頁第93頁/共110頁第94頁/共