軟土地基與深基礎(chǔ)工程

樁基礎(chǔ)1概述2樁基分類3樁基技術(shù)前瞻4單樁豎向承載力5單樁水平承載力6群樁1概述1.1樁的定義樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一定剛度和抗彎能力的傳力桿件。樁的橫截面尺寸比長(zhǎng)度小得多。樁的性質(zhì)隨樁身材料、制樁方法和樁的截面大小而異，有很大的適應(yīng)性。1.2

樁、樁基的區(qū)別樁：指插入土中的傳力桿件。樁基：指樁和樁周土組成的復(fù)合體。“樁基與土的相互作用”是不對(duì)的，應(yīng)是“樁（或樁基礎(chǔ)）與土的相互作用”1.3

樁的特點(diǎn)（1）樁可以用各種材料制成，例如木材、鋼材、混凝土或它們的組合。樁可以現(xiàn)場(chǎng)或工廠預(yù)制，也可以在地基土中開(kāi)孔直接澆注。樁頂可以做成專門(mén)的鋼帽，也可伸出鋼筋以便與基礎(chǔ)承臺(tái)連接。樁身通常是柱形，但也可以是錐形。

樁的特點(diǎn)（2）樁表面一般是平直的，也可以做成槽形或螺旋形。樁的斷面形狀常為圓形、環(huán)形、方形，也有矩形、多邊形、三角形或H形等異形斷面。樁端可以做成錐尖形，或平底的，也可能擴(kuò)大成球臺(tái)形、或梨形的。1.4樁基礎(chǔ)的作用（1）樁支承于堅(jiān)硬的（基巖、密實(shí)的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有較高的豎向單樁承載力或群樁承載力。（2）樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群樁剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過(guò)允許范圍。（3）憑借較大的單樁側(cè)向剛度（大直徑樁）或群樁基礎(chǔ)的側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證建筑物的抗傾覆穩(wěn)定性。（4）樁身穿過(guò)可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過(guò)大的沉陷與傾斜。2樁基礎(chǔ)分類2.1

按承載狀況分類摩擦樁摩擦型樁端承摩擦樁端承樁端承型樁摩擦端承樁2.2按樁的使用功能分類豎向抗壓樁；豎向抗拔樁；水平受荷樁；傾斜受荷樁；復(fù)合受荷樁。2.3

按樁身材料分類混凝土樁；鋼樁；組合材料樁。

2.4按成樁對(duì)環(huán)境的影響分類擠土樁；部分?jǐn)D土樁；非擠土樁。2.5按樁徑大小分類小直徑樁：中等直徑樁:大直徑樁:2.6按成樁方法分類預(yù)制樁灌注樁3樁基技術(shù)前瞻樁的應(yīng)用已經(jīng)歷一萬(wàn)數(shù)千年的歷史。然而審視現(xiàn)狀，環(huán)顧世界各地，樁的應(yīng)用正方興未艾。樁的生命依然顯得年輕，有許多奧秘還待人們探索，其前景仍然十分廣闊。在21世紀(jì)，在樁基技術(shù)發(fā)展中至少有以下一系列動(dòng)向和課題值得人們關(guān)注：（1）近年的工程實(shí)踐極大地推動(dòng)了一些傳統(tǒng)樁型和新樁型的發(fā)展。如新型樁——預(yù)應(yīng)力管樁得到廣泛應(yīng)用；如靜壓施工工藝愈來(lái)愈受人們青睞。（2）樁在20世紀(jì)的百年中，從“預(yù)制打入”的方式，進(jìn)入“取土置換”的方式，而后又進(jìn)入“深層攪拌”的方式；實(shí)踐證明后一方式不需取土置換而僅少量擠土，在施工工藝上堪稱后來(lái)居上。國(guó)外正在研究發(fā)展采用大直徑深層攪拌而后插入外表帶螺旋狀肋條的鋼管的新型樁，它兼具現(xiàn)有各種樁型的優(yōu)點(diǎn)，值得借鑒開(kāi)發(fā)。（3）基于高層建筑承重的需要，一種巨型“壁板樁”正在國(guó)外和國(guó)內(nèi)興起。我國(guó)北京等大中城市已開(kāi)始應(yīng)用于城市高架路立交橋等樁基，今后將會(huì)迅速進(jìn)入高層建筑領(lǐng)域而出現(xiàn)“條形樁基”的新技術(shù)。（4）將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于樁基施工，在我國(guó)有了新發(fā)展。一種被稱為“DX全智能型”多功能擠擴(kuò)裝置的新設(shè)備最近在武漢等地應(yīng)用獲得成功。該裝置配合常規(guī)的泥漿護(hù)壁或干取土大直徑灌注樁施工，可制成多級(jí)擴(kuò)孔樁。它由計(jì)算機(jī)通過(guò)傳感器記錄，可顯示施工過(guò)程的擴(kuò)孔實(shí)況。（5）上部結(jié)構(gòu)的荷載完全由樁承擔(dān)的時(shí)代即將過(guò)去；樁基按變形設(shè)計(jì)將被人們廣泛應(yīng)用；復(fù)合樁基理論與設(shè)計(jì)方法將走上一個(gè)新臺(tái)階。（6）樁么的承載力烤在很大程螞度上受施致工工藝技貝術(shù)的影響圈。人們已扎清楚地知珍道了在一廈定的地質(zhì)使條件下，沖樁的承載嬌力并不是康固定不變聞，而是通晴過(guò)采取一鋼定的技術(shù)屑措施可以巡壽駕馭的。萬(wàn)自從灌注臣樁出現(xiàn)了偷壓漿技術(shù)張，其承載舍力有大幅揚(yáng)度提高。易人們以此括為契機(jī)，怖必將繼續(xù)鄉(xiāng)豐與地基處始理技術(shù)互助相滲透融疏合，開(kāi)發(fā)腸出更多的羅新技術(shù)，譜進(jìn)而把樁眨基理論和市技術(shù)推向輩一個(gè)新的搶高度。4單樁豎向港承載力4.1績(jī)荷載乖傳遞樁受力虛示意圖樁頂－估沉降曲趴線樁頂荷載培－樁頂沉先降曲線豎向荷載桂施加于樁增頂時(shí)，樁匪身的上部擦首先受到蚊壓縮而發(fā)漏生相對(duì)于葉土的向下收位移，于替是樁周土寒在樁側(cè)界銳面上產(chǎn)生紙向上的摩騙阻力，樁守頂荷載沿刪樁身向下俗傳遞的過(guò)呢程就是不句斷克服這損種摩阻力理并通過(guò)它美向土中擴(kuò)乘散的過(guò)程。沿樁身預(yù)的側(cè)阻扯力曲線單樁豎向刷承載力是涌指單樁所腫具有的承頁(yè)受豎向荷狡載的能力萌，其最大氧的承載力孕稱為單樁騎極限承載爺力，可由奔單樁豎向耀靜載荷試螞驗(yàn)、規(guī)范紛參數(shù)法、催靜力觸探幕法、動(dòng)力章法等確定選。4.2單樁豎屠向極限薪承載力孤的確定（1）單親樁豎向靜土載荷試驗(yàn)樁沉降艙急劇增廟加或樁熔發(fā)生破辟壞時(shí)．惑陡降段鄉(xiāng)豐(第二良拐點(diǎn))棍十分醒凈目，極限承載膝力極易判感定。樁在破壞詢時(shí)，樁頂頌荷載迅速圾降低，而輝樁的沉降鬼仍在繼續(xù)湊增加。此團(tuán)荷載－沉削降曲線破川壞點(diǎn)十分攀清楚，因坐此，極限閘承載力也逐極易確定吐。但必須陡注意其極濃限承載力懲應(yīng)為前一虜級(jí)荷載值倆，而不是肝破壞點(diǎn)的亦荷載值。由中段的鞠曲線狀態(tài)尤轉(zhuǎn)變?yōu)楹笈捕蔚男敝钡戮€狀態(tài)。仔在此情況蛇下，由曲少線狀態(tài)轉(zhuǎn)計(jì)化為斜直番線狀態(tài)的畫(huà)那個(gè)點(diǎn)的斷荷載即為欣極限荷載覆。其前段初為直線婆，中段垃為曲線菌，后段證為斜直疑線。在鴿此情況傭下曲線或曲率最胸大的點(diǎn)蹲前后近德似直線酒部分的冬切線的碑交點(diǎn)所槳對(duì)應(yīng)的紛荷載即網(wǎng)為極限衫荷載。基本上撞分不出景直線段寧、曲線沸段、斜孩直線段培。因此行，極限厲承載力兄就難于防判定。（2）根湊據(jù)單橋靜冶力觸探確軟定（3）根答據(jù)雙橋靜副力觸探確徒定（4）浴根據(jù)經(jīng)嫁驗(yàn)參數(shù)逝確定嵌巖樁5單樁水樂(lè)平承載舉力高層建筑你和高聳結(jié)惑構(gòu)物承受兩風(fēng)荷載或貍地震荷載呆時(shí)，傳給起基礎(chǔ)很大霉的水平力左和力矩，駁依靠樁基造的水平承更載力來(lái)平秤衡。樁在魯水平力和斧力矩作用脾下，樁為僵受彎構(gòu)件咽，樁身產(chǎn)迫生水平變紙位和彎曲勇應(yīng)力。外虛力的一部余分由樁身垂承擔(dān)，5.1瓣概述另一部分裁通過(guò)樁傳蠅給樁側(cè)土季體。隨著煉水平力和哥力矩的增杜加，樁的羞水平變位言和彎矩也針繼續(xù)增大街。當(dāng)樁頂咽或地面變封位過(guò)大時(shí)載，將引起慣上部結(jié)構(gòu)砌的損壞；臘彎矩過(guò)大恩則將使樁痰身斷裂。軟對(duì)于樁側(cè)愧土，隨著辜水平力和劑力矩的增給大，土體已由地面向暗下逐漸產(chǎn)理生塑性變沃形，在一統(tǒng)定范圍內(nèi)旋產(chǎn)生塑性鋪破壞，而磁下部土仍雨處于彈性鐮狀態(tài)。5.2太確定戒單樁水化平承載泉力的方觸法（1）由棗單樁水平必靜載荷試折驗(yàn)確定循環(huán)荷秩載試驗(yàn)企方法：拆模擬風(fēng)肆浪、地隱震、機(jī)果器擾力碎等動(dòng)力塊水平荷免載。連續(xù)加畏載試驗(yàn)僚方法：恰模擬橋初臺(tái)、擋六墻等長(zhǎng)走期靜止革水平荷窮載。循環(huán)荷載禿試驗(yàn)法水平力館－時(shí)間堅(jiān)－位移警曲線連續(xù)加載絮試驗(yàn)法水平力－拜位移曲線水平力－鑄位移梯度像曲線（2）生按樁頂牛容許水擋平位移能估算確屬定估算方究法適用肝于預(yù)制溫樁、鋼虹樁和樁層身配筋好不小于定0.6近5％的融灌注樁偶。估算愉公式為評(píng)：（3）按汪臨界荷載朱估算確定梁的撓度植曲線微分塑方程為樁入土部削分的撓度切曲線微分欲方程為5.3環(huán)橫向受力劇樁的基本互微分方程樁的入土鄙部分無(wú)橫痰向荷載，挪則橫向受宗力樁的基劇本微分方拾程為6群樁實(shí)際工貼程中，缺大多的湊情況并煎不是由雁一根樁汁單獨(dú)承裳擔(dān)荷載炸，而是冤由承臺(tái)舍將若干適根樁連哭成一個(gè)裕整體共阿同承擔(dān)嫂外荷載刪，形成途群樁。摘群樁是族一個(gè)復(fù)礦雜的傳男力體系堵，它的迫承載性礙能不同桶于單樁詳，具有關(guān)群樁效新應(yīng)。6.1笨概述由多根蠶樁通過(guò)繼承臺(tái)聯(lián)怎成一體尖所構(gòu)成彼的群樁齊基礎(chǔ)，傳與單樁延相比，漲在豎向?qū)m荷載作殺用下，厲不僅樁回直接承御受荷載控，而且地在一定繞條件下晌樁間土遠(yuǎn)也可能賴通過(guò)承穿臺(tái)底面艙參與荷說(shuō)載；同暴時(shí)各個(gè)移樁之間姿通過(guò)樁蓋間土產(chǎn)鉤生相互黎影響；錢來(lái)自樁孝和承臺(tái)喂的豎向荷力最終松在樁端喘平面形堅(jiān)成了應(yīng)洲力的疊尋加，從召而使樁驕端平面繞的應(yīng)力厭水平大鹽大超過(guò)宗單樁，棄應(yīng)力擴(kuò)伴散的范芝圍也遠(yuǎn)滔大于單墊樁。6.2都群樁發(fā)效應(yīng)群樁效應(yīng)枕一般針對(duì)根摩擦型群眠樁。它主楊要表現(xiàn)在送承載力和怕沉降兩個(gè)虹方面。由洗于群樁影片響而使承隨載力降低堵可以用群葉樁效應(yīng)系題數(shù)表示，從而群樁沉寶降的增大備可以用沉麻降比來(lái)表小示。采用今這兩個(gè)系寫(xiě)數(shù)將群樁嘴與單樁的永性狀進(jìn)行至比較，并悲以此來(lái)評(píng)廈價(jià)群樁的聞工作性能谷。（1）片群樁效應(yīng)拿系數(shù)（2）沉則降比（3）腔群樁效穿應(yīng)系數(shù)練和沉降墊比的特飛征群樁效帥應(yīng)系數(shù)瀉越驅(qū)小，長(zhǎng)幣徑比越耳大。即柳群樁效必應(yīng)越強(qiáng)喝，則群盲樁承載迎力越低兄、沉降族越大。和辯的定腎量評(píng)價(jià)內(nèi)是一個(gè)唱復(fù)雜的欺問(wèn)題，釀主要受匆樁距、畏樁數(shù)、妙土質(zhì)、疫土層構(gòu)戲造、