建筑樁基規(guī)范講座講稿

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,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(jì)方法及實(shí)例分析,獻(xiàn)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(guó)建筑西北設(shè)計(jì)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(jì)的方法、過(guò)程及常見(jiàn)問(wèn)題，并附以實(shí)例分析。,以新增內(nèi)容、常用內(nèi)容、本地土質(zhì)和常見(jiàn)問(wèn)題為重點(diǎn)，不求面面具到。,對(duì)于規(guī)范既要認(rèn)真學(xué)習(xí)、正確使用，又要在工程中不斷創(chuàng)新，積累經(jīng)驗(yàn)，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(jì),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(jì)算,原有方法的修改和完善,6),樁身承載力的計(jì)算,原有方法的修改和完善,7),長(zhǎng)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(jìn)一步完善,9),相關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的調(diào)整,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)的積累中不斷調(diào)整,2.,樁基的勘察,1,）樁基的詳細(xì)勘察除滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：,巖土工程勘察規(guī)范,GB50021-2001,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(jì)等級(jí)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(jiàn)本規(guī)范條和條,應(yīng)力比法，即按計(jì)算深度處附加應(yīng)力與土的自重壓力之比不大于,20%,的標(biāo)準(zhǔn)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(jì)性,常用樁型：,1,）機(jī)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預(yù)應(yīng)力管樁,無(wú)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(zhǎng)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(shí)應(yīng)慎用,2,）長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁,應(yīng)后插鋼筋籠,/,長(zhǎng)度及承載力有限,3,）沉管灌注樁及夯擴(kuò)樁,無(wú)硬夾層,/,長(zhǎng)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(shí)可采用加大樁徑,、樁長(zhǎng)和后壓漿等措施提高單樁承載力，必須在板下布樁時(shí)，應(yīng)加大筏板厚度，使其具有合適的剛度，以保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(tái)內(nèi)力的變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)要求，應(yīng)強(qiáng)化核心筒區(qū)域的樁基剛度，相對(duì)弱化周邊框架柱下的樁基剛度。可采取以下的地基組合：,a),采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，核心筒區(qū)域長(zhǎng)樁，周邊框架柱下短樁。,b),采用同長(zhǎng)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(qiáng)剛度，減小沉降的摩擦樁。,此時(shí)應(yīng)注意樁端不能是堅(jiān)硬的巖石層或密實(shí)的中粗砂層，以確保樁受荷載后能產(chǎn)生刺入變形，承臺(tái)底的土能有效分擔(dān)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(tái)內(nèi)力的變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)要求，應(yīng)強(qiáng)化主樓區(qū)域的地基剛度，相對(duì)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(dú)立基礎(chǔ)或條型基礎(chǔ)。,獨(dú)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(shí)可結(jié)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(zhǎng)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(diǎn)與上部荷載的合力作用點(diǎn)盡可能重合。,例：大儲(chǔ)量的筒倉(cāng)、儲(chǔ)罐的樁基，宜按荷載分布及基底變形特征內(nèi)強(qiáng)外弱布樁。,6,）大厚度自重濕陷性黃土地基的樁基,由于負(fù)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(shí)不宜采用，確有必要時(shí)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(cuò)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(zhǎng)。,主要的考慮因素有：,a),粉細(xì)砂層、流塑土層對(duì)灌注樁成孔的影響,b),淺層土中的硬夾層對(duì)預(yù)制樁送樁的影響,c),可用的樁長(zhǎng)范圍內(nèi)有沒(méi)有相對(duì)較厚的樁端持力層？層面高低起伏狀況,d),有無(wú)通過(guò)后壓漿后能大幅提高承載力的條件？,2,）樁尖進(jìn)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（大小？）、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(duì)樁進(jìn)入液化土層以下穩(wěn)定土層的厚度規(guī)定，承臺(tái)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(hù)慎用苯板），液化擴(kuò)展地段樁基在土流動(dòng)側(cè)向力作用下的穩(wěn)定性。,5.,典型實(shí)例分析例,1,：皂河一級(jí)階地。,土層分布狀況,：,淺層（,20m,以內(nèi)）為黃土狀土，無(wú)濕陷性或,級(jí)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)地地基屬均勻地基，無(wú)不利于樁基施工的不良土層，但也沒(méi)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(dāng)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(jì)的原則，筒體下樁適當(dāng)加強(qiáng)。,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(dāng)評(píng)估夾砂層的厚度和密實(shí)程度及其對(duì)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(shí)墻下集中布樁會(huì)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(zhǎng)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(jì)的原則，筒體下樁,“,適當(dāng)加強(qiáng),”,，度怎么把握？,按規(guī)范要求進(jìn)行上部結(jié)構(gòu),-,承臺(tái),-,樁共同工作分析，經(jīng)驗(yàn)尚少,可取,1.21.3,的放大系數(shù),。,b),對(duì)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(guò)筏板直接傳遞給樁，故不需要太厚的筏板，經(jīng)濟(jì)性好。,c),必須在筏板下布樁時(shí)，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(dān)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(wú)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(chǎng)地地基屬均勻地基，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(huì)遇到麻煩，施工難度大。,選型與布置,：,a),仔細(xì)分析土層分布情況可以發(fā)現(xiàn)，基底下深層土有相對(duì)較硬的密實(shí)的粉質(zhì)粘土層，可作為樁端持力層，且該層以上無(wú)硬夾層，靜壓樁施工可行，且經(jīng)濟(jì)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(zhǎng),30m,時(shí)，單樁豎向極限承載力可達(dá)到,35003800kN,一般為滿堂布樁。,b),當(dāng)上部荷載過(guò)大時(shí)，采用靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁可能會(huì)承載力不足，則可考慮采用泥漿護(hù)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(jí)階地,土層分布狀況,：,淺層（,20m,以內(nèi)）為黃土狀土，無(wú)濕陷性或,級(jí)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)地地基屬均勻地基，無(wú)不利于樁基施工的不良土層，且樁長(zhǎng)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(shí)可使用靜壓預(yù)制樁，柱下集中布樁和墻下單排布樁。對(duì)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(jì)的原則，筒體下樁適當(dāng)加強(qiáng)。,靜壓預(yù)制樁在該類地區(qū)是經(jīng)濟(jì)性最好的樁型。但由于其可提供的最大極限承載力相對(duì)有限，故雖然其經(jīng)濟(jì)性在該類地區(qū)比鋼筋混凝土鉆孔灌注樁好，但當(dāng)上部荷載過(guò)大時(shí)，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(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁和,CFG,樁復(fù)合地基，砂層埋藏較淺時(shí)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(jiàn)底，自然地面以下為大厚度（,20m,以上）的,級(jí)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(chǎng)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(jí)自重濕陷性黃土，單樁豎向承載力的計(jì)算除不計(jì)入濕陷性黃土層內(nèi)的樁長(zhǎng)按飽和狀態(tài)下的正側(cè)阻力外，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負(fù)摩阻力（在這一段內(nèi)的樁長(zhǎng)為無(wú)效樁長(zhǎng)）。其負(fù)摩阻力使樁的效率大大降低，經(jīng)濟(jì)性很差。,選型與布置,：,a),應(yīng)盡量選用細(xì)長(zhǎng)樁，降低負(fù)摩阻力樁段長(zhǎng)度占總樁長(zhǎng)的比例，提高樁的效率。,b),當(dāng)有好的樁端持力層時(shí)，可設(shè)法增大樁的端承力，如：擴(kuò)底和樁底后壓漿等。,c),先對(duì)自重濕陷性黃土進(jìn)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(jì)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(jiān)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(jiàn)下圖：,上部建筑傳到基底的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng),58m