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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,建筑樁基規(guī)范講座講稿,優(yōu)秀課件文檔資料,建筑樁基設(shè)計方法及實例分析,獻給不盲從規(guī)范，而尋求利用自然規(guī)律的工程師,楊 琦,中國建筑西北設(shè)計研究院,概 要,結(jié)合新的樁基規(guī)范的新增內(nèi)容，介紹建筑樁基設(shè)計的方法、過程及常見問題，并附以實例分析。,以新增內(nèi)容、常用內(nèi)容、本地土質(zhì)和常見問題為重點，不求面面具到。,對于規(guī)范既要認真學習、正確使用，又

2、要在工程中不斷創(chuàng)新，積累經(jīng)驗，修改完善。,1.,樁基規(guī)范的新增內(nèi)容,1),變剛度調(diào)平設(shè)計,突破了原有規(guī)范的不合理規(guī)定,2),耐久性規(guī)定,和新的砼規(guī)范協(xié)調(diào)一致,3),后壓漿,已使用多年，給予合法化和正規(guī)化,4),軟土地基減沉樁,已使用多年，給予合法化和正規(guī)化,5),單樁及疏樁沉降計算,原有方法的修改和完善,6),樁身承載力的計算,原有方法的修改和完善,7),長螺旋鉆孔壓灌樁,已使用多年，給予合法化和正規(guī)化,8),預(yù)應(yīng)力空心樁,已使用多年，進一步完善,9),相關(guān)經(jīng)驗系數(shù)的調(diào)整,應(yīng)該在經(jīng)驗的積累中不斷調(diào)整,2.,樁基的勘察,1,）樁基的詳細勘察除滿足現(xiàn)行國家標準：,巖土工程勘察規(guī)范,GB50021-

3、2001,外，尚應(yīng)滿足本規(guī)范條的規(guī)定。,按地質(zhì)復(fù)雜程度、端承樁樁端持力層面坡度，摩擦樁各土層性質(zhì)或狀態(tài)在水平方向的變化情況決定勘探孔的間距。按設(shè)計等級確定控制性勘探孔的數(shù)量，按樁端平面以下壓縮層的厚度確定控制性勘探孔的深度，按刺入變形的大小確定一般性勘探孔的深度。,2,）擬采用樁基的工程，控制性勘察孔的深度應(yīng)不小于樁端平面以下壓縮層的厚度，詳情見本規(guī)范條和條,應(yīng)力比法，即按計算深度處附加應(yīng)力與土的自重壓力之比不大于,20%,的標準確定,。,3.,樁型的選擇,主要考慮因素：荷載的大小，土層分布，施工工藝和經(jīng)濟性,常用樁型：,1,）機械或鍋錐成孔鋼筋混凝土灌注樁,最常用,2,）預(yù)制鋼筋混凝土方樁及

4、預(yù)應(yīng)力管樁,無硬夾層，樁端持力層土層硬,、,厚，且層面起伏小,。,3,）人工挖孔樁,不適合于地下水位高的砂土及淤泥土，樁徑不小于,800mm,，樁長不大于,30m,。,特殊樁型：,1,）灌注樁后壓漿,以樁端為厚度較大的中粗砂為佳，地下水流速大時應(yīng)慎用,2,）長螺旋鉆孔壓灌樁,應(yīng)后插鋼筋籠,/,長度及承載力有限,3,）沉管灌注樁及夯擴樁,無硬夾層,/,長度及承載力有限,4.,樁基的平面布置,1,）樁距應(yīng)滿足本規(guī)范條的規(guī)定。,2,）剪力墻結(jié)構(gòu)的樁筏基礎(chǔ) 應(yīng)盡量采用墻下單排布樁，承載力不足時可采用加大樁徑,、樁長和后壓漿等措施提高單樁承載力，必須在板下布樁時，應(yīng)加大筏板厚度，使其具有合適的剛度，以保

5、證板下樁與墻下樁一樣承受上部荷載。,3,）框架,-,核心筒結(jié)構(gòu) 應(yīng)將樁布于核心筒和周邊柱等豎向受力構(gòu)件下方，且宜選擇基樁尺寸和承載力可調(diào)性大的樁型和工藝。,按照減小差異沉降和承臺內(nèi)力的變剛度調(diào)平設(shè)計要求，應(yīng)強化核心筒區(qū)域的樁基剛度，相對弱化周邊框架柱下的樁基剛度?？刹扇∫韵碌牡鼗M合：,a),采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，核心筒區(qū)域長樁，周邊框架柱下短樁。,b),采用同長度的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，但核心筒區(qū)域樁后壓漿處理。,c),核心筒區(qū)域樁基，周邊框架柱下復(fù)合地基。,d),采用天然地基，但在核心筒區(qū)域局部設(shè)置增強剛度，減小沉降的摩擦樁。,此時應(yīng)注意樁端不能是堅硬的巖石層或密實的中粗砂層，以確保樁

6、受荷載后能產(chǎn)生刺入變形，承臺底的土能有效分擔份額很大的荷載。樁距不必太小，應(yīng)在,5d6d,以上，確保樁間土受牽連變形最小，能充分發(fā)揮樁間土的承載作用。,4,）主樓與裙樓連體的結(jié)構(gòu) 按照減小差異沉降和承臺內(nèi)力的變剛度調(diào)平設(shè)計要求，應(yīng)強化主樓區(qū)域的地基剛度，相對弱化裙樓的地基剛度?？刹扇∫韵碌牡鼗M合：,a),主樓區(qū)域樁基，裙樓區(qū)域復(fù)合地基。,b),主樓區(qū)域樁基或復(fù)合地基，裙樓區(qū)域天然地基。,c),主樓區(qū)域筏板基礎(chǔ)（含樁筏、復(fù)合地基,+,筏板和天然地基,+,筏板），裙樓區(qū)域獨立基礎(chǔ)或條型基礎(chǔ)。,獨立基礎(chǔ)或條型基礎(chǔ)下的地基處理可根據(jù)持力層的承載力大小確定?？煽紤]局部復(fù)合地基或天然地基，有濕陷性時可結(jié)

7、合濕陷性處理一并完成。,5,）按照上部荷載分布調(diào)配下部樁的疏密程度和長度，保持下部樁的承載力與上部荷載匹配，且承載力的合力作用點與上部荷載的合力作用點盡可能重合。,例：大儲量的筒倉、儲罐的樁基，宜按荷載分布及基底變形特征內(nèi)強外弱布樁。,6,）大厚度自重濕陷性黃土地基的樁基,由于負摩阻力的存在，大厚度自重濕陷性黃土地基的樁基的效率很低，未經(jīng)處理時不宜采用，確有必要時應(yīng)先處理大厚度自重濕陷性黃土地基的濕陷性。,可以考慮灰土擠密樁、,DDC,等與鋼筋混凝土鉆孔灌注樁交錯布置。,4.,樁基的豎向布置,1,）根據(jù)土層分布及厚度選擇合理的樁型和樁長。,主要的考慮因素有：,a),粉細砂層、流塑土層對灌注樁成

8、孔的影響,b),淺層土中的硬夾層對預(yù)制樁送樁的影響,c),可用的樁長范圍內(nèi)有沒有相對較厚的樁端持力層？層面高低起伏狀況,d),有無通過后壓漿后能大幅提高承載力的條件？,2,）樁尖進入持力層的深度應(yīng)滿足本規(guī)范第 條第,5,和第,6,款的規(guī)定。,3,）樁尖特殊地質(zhì)狀況的處理,孤石（大?。浚?、巖溶、土洞（廢棄的井和防空洞等）。,4,）抗震設(shè)防區(qū)樁基,本規(guī)范條對樁進入液化土層以下穩(wěn)定土層的厚度規(guī)定，承臺及地下室側(cè)墻周圍回填土及回填質(zhì)量的要求（特別注意地下室側(cè)墻周圍防水保護慎用苯板），液化擴展地段樁基在土流動側(cè)向力作用下的穩(wěn)定性。,5.,典型實例分析例,1,：皂河一級階地。,土層分布狀況,：,淺層（,2

9、0m,以內(nèi)）為黃土狀土，無濕陷性或,級非自重濕陷性，深層為粉質(zhì)粘土，中等或中偏低壓縮性。黃土狀土中有中細砂夾層，薄厚不勻，一般為,05.m3m,，黃土狀土的承載力特征值一般為,120kpa160kpa,；粉質(zhì)粘土的承載力特征值一般為,200kpa240kpa,，樁的極限端阻力標準值,800kpa900kpa,，砂土不液化。地下水位一般在距自然地面,12m,以上。,分析：,場地地基屬均勻地基，無不利于樁基施工的不良土層，但也沒有明顯的可作為樁端持力層的硬土層。根據(jù)土層特征，樁以摩擦樁為主，沉渣處理得當或樁端采取后壓漿處理的灌注樁和靜壓樁可視為端承摩擦樁。,選型與布置：,a),高層框架,-,核心筒

10、結(jié)構(gòu)：建議使用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，核心筒區(qū)域及外圍柱下集中布樁。按變剛度調(diào)平設(shè)計的原則，筒體下樁適當加強。,b),高層框架,-,剪力墻或剪力墻結(jié)構(gòu)：可使用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，柱下集中布樁和墻下單排布樁。亦可使用靜壓預(yù)制樁，但使用靜壓預(yù)制樁前應(yīng)當評估夾砂層的厚度和密實程度及其對送樁的影響。由于靜壓預(yù)制樁最大單樁承載力比鋼筋混凝土鉆孔灌注樁小且不易調(diào)整，有時墻下集中布樁會有困難。,c),小高層建筑結(jié)構(gòu)和天然地基承載力高的高層建筑結(jié)構(gòu)：可采用長螺旋鉆孔壓灌樁和,CFG,樁復(fù)合地基。,討論：,a),按變剛度調(diào)平設(shè)計的原則，筒體下樁,“,適當加強,”,，度怎么把握？,按規(guī)范要求進行上部結(jié)構(gòu),-,承臺

11、,-,樁共同工作分析，經(jīng)驗尚少,可取,1.21.3,的放大系數(shù),。,b),對于梁板式筏基，采用柱下集中布樁和墻下及梁下單排布樁，荷載不通過筏板直接傳遞給樁，故不需要太厚的筏板，經(jīng)濟性好。,c),必須在筏板下布樁時，應(yīng)加大筏板厚度，使筏板有合適的剛度，以保證筏板下樁與柱下樁和墻下及梁下樁一樣承擔上部荷重。,例,2,：興慶湖周圍的軟塑地基,土層分布狀況,：,淺層（,1525m,以內(nèi)）內(nèi)有較厚的軟塑，流塑狀飽和狀態(tài)黃土層，深層為粉質(zhì)粘土，中等或中偏低壓縮性，持力層范圍內(nèi)無硬夾層。飽和狀態(tài)黃土的承載力特征值一般為,130kpa150kpa,；地下水位一般在距自然地面,59m,左右。,分析,：,場地地基

12、屬均勻地基，根據(jù)土層特征，樁為摩擦樁。,由于地下水位位于基底以下,3m,以內(nèi),，若采用復(fù)合地基，施工質(zhì)量難以控制，處理后復(fù)合地基承載力和建筑物的沉降亦很難把握。而由于,淺層,土為可塑,軟塑，局部流塑狀態(tài)，若采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁成孔會遇到麻煩，施工難度大。,選型與布置,：,a),仔細分析土層分布情況可以發(fā)現(xiàn)，基底下深層土有相對較硬的密實的粉質(zhì)粘土層，可作為樁端持力層，且該層以上無硬夾層，靜壓樁施工可行，且經(jīng)濟性好，故建議采用靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁（含鋼筋混凝土方樁和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁）。采用鋼筋混凝土預(yù)制樁截面為,400mmX400mm,，樁長,30m,時，單樁豎向極限承載力可達到,350038

13、00kN,一般為滿堂布樁。,b),當上部荷載過大時，采用靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁可能會承載力不足，則可考慮采用泥漿護壁鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，并采取措施防止塌孔和縮徑。,例,3,：渭河二級階地,土層分布狀況,：,淺層（,20m,以內(nèi)）為黃土狀土，無濕陷性或,級非自重濕陷性，深層為粉質(zhì)粘土，中等或中偏低壓縮性。黃土狀土的承載力特征值一般為,120kpa160kpa,；淺層黃土狀土下有密實的中粗砂和粗礫砂層，且厚度較大（一般在,10m,以上），該砂層樁的極限端阻力標準值,1300kpa2400kpa,，砂土不液化。地下水位一般在距自然地面,6m,以上。,分析,：,場地地基屬均勻地基，無不利于樁基施工的不

14、良土層，且樁長范圍內(nèi)有可作為樁端持力層的中粗砂或粗礫砂層。根據(jù)土層特征，樁為摩擦端承樁或端承樁。,選型與布置,：,a),高層建筑結(jié)構(gòu)：建議使用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁及后壓漿處理，砂層表面起伏不大時可使用靜壓預(yù)制樁，柱下集中布樁和墻下單排布樁。對于高層框架,-,核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒區(qū)域及外圍柱下集中布樁，并按變剛度調(diào)平設(shè)計的原則，筒體下樁適當加強。,靜壓預(yù)制樁在該類地區(qū)是經(jīng)濟性最好的樁型。但由于其可提供的最大極限承載力相對有限，故雖然其經(jīng)濟性在該類地區(qū)比鋼筋混凝土鉆孔灌注樁好，但當上部荷載過大時，柱下集中布樁和墻下單排布樁往往比較困難，這將增大筏板的投資。,b),小高層建筑結(jié)構(gòu)和天然地基承載力高的高

15、層建筑結(jié)構(gòu)：按砂層埋藏深度不同可使用靜壓預(yù)制樁，柱下集中布樁和墻下單排布樁，亦可采用長螺旋鉆孔壓灌樁和,CFG,樁復(fù)合地基，砂層埋藏較淺時亦可考慮天然地基和砂石墊層方案。,例,4,：黃土塬上大厚度自重濕陷性黃土地基,土層分布狀況,：,勘察范圍內(nèi)黃土狀土土層深不見底，自然地面以下為大厚度（,20m,以上）的,級自重濕陷性黃土，中等或中偏低壓縮性。黃土狀土的承載力特征值一般為,170kpa200kpa,；地下水位一般距自然地面,40m,以上。,分析,：,場地地基屬均勻地基，樁以摩擦樁為主。由于基礎(chǔ)底面以下為大厚度（,15m,以上）的,級自重濕陷性黃土，單樁豎向承載力的計算除不計入濕陷性黃土層內(nèi)的樁

16、長按飽和狀態(tài)下的正側(cè)阻力外，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負摩阻力（在這一段內(nèi)的樁長為無效樁長）。其負摩阻力使樁的效率大大降低，經(jīng)濟性很差。,選型與布置,：,a),應(yīng)盡量選用細長樁，降低負摩阻力樁段長度占總樁長的比例，提高樁的效率。,b),當有好的樁端持力層時，可設(shè)法增大樁的端承力，如：擴底和樁底后壓漿等。,c),先對自重濕陷性黃土進行擠密處理，消除其濕陷性，再用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。,討論,：某工程兩種樁基方案的經(jīng)濟比較 基底以下為古土壤（,Q,3,1el,），硬塑狀態(tài)，層厚,2.202.40m,，層底埋深,8.508.70m,，不具濕陷性，地基承載力特征值為,190kPa,。再往下為黃土（,Q,2,2eol,）層和古土壤（,Q,2,1el,）層交互分布，均有濕陷性。黃土硬塑,堅硬狀態(tài)，每層厚,35m,，地基承載力特征值為,170190kPa,；古土壤為硬塑狀態(tài)，每層厚,12m,，地基承載力特征值為,190220kPa,。,土層分布見下圖：,上部建筑傳到基底的平均壓力標準值為,540kPa,。分別采用以下兩種方案：方案一：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁,800,樁，墻下單排布樁，間距,2.3m,，樁長,58m