特種基礎(chǔ)：樁筏基礎(chǔ)(參考版)
2025-05-15 18:53本頁面
【正文】 基礎(chǔ)頂面應(yīng)力分布圖 基礎(chǔ)底面應(yīng)力分布圖 從應(yīng)力分布圖可得這樣一個清晰的結(jié)論，即改變布樁方式對基礎(chǔ)應(yīng)力的影響相當(dāng)大，其中以“外強內(nèi)弱”布樁基礎(chǔ)彎矩最大，“內(nèi)強外弱”布樁彎矩最小。 ? 內(nèi)強外弱布樁 “內(nèi)強外弱”布樁減小了差異沉降，但沉降量略有增加。 均勻布樁 內(nèi)弱外強布樁 內(nèi)強外弱布樁 基礎(chǔ)底面沉降分布 ? 內(nèi)弱外強布樁 “內(nèi)弱外強”布樁減小了沉降量，但卻增加了差異沉降；內(nèi)弱外強”這種布樁形式雖然略減少了總體沉降量，但同時卻付出了差異沉降和基礎(chǔ)彎矩增加的代價，這可能會影響到建筑物的經(jīng)濟效益。 ?)1(139。 半經(jīng)驗法計算樁箱（筏）基礎(chǔ)的沉降的精確程度取決于各種參數(shù)的取值，需要根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定。 上部結(jié)構(gòu)總荷載 P由群樁和基底土共同承擔(dān)，即： 式中 Ae為基礎(chǔ)底面積減去群樁的有效受荷面積，計算模式見下式所示： 綜上所述，可以得到總荷載的計算表達(dá)式為： 251625 )5)(( RnRRR s ????egsg pAPPPP ????4)( 2dKnAA pe???esesg ABsEIRndEsP)1( 200????由此得到樁箱（筏）基礎(chǔ)沉降計算的理論計算公式： 將上式根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗乘以樁基沉降的修正系數(shù) mc，即可得到計算建筑物竣工時的沉降計算半經(jīng)驗公式： 實際上，可以將上述沉降計算公式的右側(cè)分成兩部分考慮，第一部分反映樁箱（筏）基礎(chǔ)沉降計算的彈性理論公式特性，第二部分反映各種因素對基礎(chǔ)沉降的影響，包括箱（筏）基礎(chǔ)的尺寸、地基土特性、樁基布置和尺寸等。 Poulos和 Davis也曾給出剛性基礎(chǔ)下群樁的沉降計算量 sg的公式： 則群樁承擔(dān)的荷載為： 上式中， n、 d分別為樁數(shù)及樁徑； I為單樁沉降系數(shù)，根據(jù)樁的長徑比 L/d由下圖確定。 為方便計算，假定側(cè)壓力系數(shù) K0=1，則有： c?? ??? ta nccxz ?? ??? tanczcx ?? ?由此，則側(cè)阻力可以寫成： 總抗力 T為： 上式中， U為箱（筏）基礎(chǔ)的平面周長， 為箱（筏）基礎(chǔ)底面至樁端范圍內(nèi)第 i 土層的平均自重應(yīng)力， hi為第 i土層的厚度。而 T的大小則與側(cè)阻力 τz的確定方法有關(guān)。 ???mj jsjzjs hEs 1? 在 P≤T的條件下，樁箱（筏）基礎(chǔ)的最終沉降量 s由樁身壓縮量 sp和樁端平面以下土層壓縮量 ss兩部分組成： 樁端平面以下土層的沉降量 ss可按前述同樣的分層總和法計算，樁身壓縮量與樁身軸力分布或樁側(cè)摩阻力分布有關(guān)，通?？砂匆韵聝煞N模式計算（見下圖） a、 假定樁身的壓應(yīng)力沿樁長為三角形分布 b、 假定樁身的壓應(yīng)力沿樁長為矩形分布 sp sss ??pppp EALPs2?pppp EALPs ?樁頂設(shè)計荷載 沿樁長的壓應(yīng)力分布模式 抗剪強度與自重應(yīng)力的關(guān)系 (a) 三角形分布； (b) 矩形分布 對于樁身壓應(yīng)力計算模式的選擇，一般根據(jù)經(jīng)驗方法確定：當(dāng)樁所承受的荷載為設(shè)計荷載時，采用三角形分布；當(dāng)樁頂荷載按極限荷載計算時，采用矩形分布。此時，可以認(rèn)為樁的設(shè)置是對樁長范圍土體的加固，與箱（筏）基礎(chǔ)下的土體一起形成復(fù)合地基。具體計算可按以下步驟進(jìn)行： a、 從地面開始計算地基自重應(yīng)力分布 b、 計算樁端平面（實體深基礎(chǔ)底面）的附加應(yīng)力 00 czATGP ?? ????PT 的實體深基礎(chǔ)計算模式 P≤T 的復(fù)合地基計算模式 c、按分層總和法計算樁端平面以下地基的最終沉降量： d、計算深度的確定：式中與計算深度有關(guān)的土層數(shù) m按樁端平面下一倍箱基寬度內(nèi)的土層數(shù)確定。 dzUT L z?? 0?樁箱基礎(chǔ)受力機理 根據(jù)外荷載 P與抗力 T的大小，沉降計算有不同的計算模式。 (1) 簡易理論法 ? 計算模式 假定外荷載為 P，樁箱基礎(chǔ)的受力機理如下圖所示。 ΣNli ≤2[βox(by ? aoy) ? βoy(bx ? aox)] βhpft ho bp h0 沖切破壞錐體 受群樁沖切 bx a0x a0x a b c d a 0y a 0y b y sa (4) 局部承壓強度驗算 對于樁（墻）下樁基，當(dāng)?shù)装宓幕炷翉姸鹊陀谥▔Γ┑膹姸鹊燃墪r，應(yīng)按下式驗算底板的局部承壓承載力： 式中， Fl 為局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計值； β為混凝土局部受壓的強度提高系數(shù)； Al 為混凝土局部受壓面積； Aln為混凝土局部受壓凈面積； Ab 為局部受壓時的計算底面積，根據(jù)局部受壓面積與計算底面積同心、對稱的原則確定，通?？砂聪聢D所示的模式確定。 對于柱墻根部受彎矩較大的情況，應(yīng)考慮其根部彎矩在沖切錐面上產(chǎn)生的附加剪力驗算底板受柱（墻）的沖切承載力，計算方法可按 《 高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 》 （ JGJ699）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 AfAV a x ?? ?cmcm fhufhu m a x0m a x0 ??? ??00 )8(.2 hfβhbN thppl ??bp h0 沖切破壞錐體 受基樁沖切 45176?？梢愿鶕?jù)樁及上部柱墻的布置分為受基樁的沖切與受群樁的沖切兩種情況驗算。因此， τ2的最大值為： 截面 Ⅰ Ⅰ 上中心軸處的剪應(yīng)力為： 其最大值為： Ip及 um的計算樁的分布有關(guān)： ① 中間樁 根據(jù)下圖中（ a），可以得到： pvIMc?? ?)()( 21 xx ??? ??21ma x ??? ??021 422 hccu m ???中間樁、邊樁和角樁的計算簡圖 (a) 中間樁； (b) 邊樁； (c) 角樁 極慣性矩為： 對于多數(shù)筏板厚度不大的情況下， Ip中的第二項影響較小，往往可以忽略不計，則： ② 邊樁 根據(jù)上圖中（ b），可以得到： 如果略去 b值不計，當(dāng)力矩作用面平行于底板外邊線時： )(21])2)((12)(12)([20120102001303010hcchchchhchhchIII yxp???????????)43(3 )(/ 021010 hcchchcI p ????021 222 hbccu m ????)46(6 )(/ 021010 hcchchcI p ????力矩作用面垂直于底板外邊線： ③ 角樁 根據(jù)上圖中（ c），可以得到： 如果略去 b、 b1值不計，有： ? 剪應(yīng)力校核 通常，直接驗算混凝土構(gòu)件中某點的抗剪強度是比較困難的，為簡化起見（偏于安全），假定沿 A=umh0面積上的剪應(yīng)力均布，都是最大剪應(yīng)力： )542(12 )(/ 021010 hcchchcI p ????1021 bbhccu m ?????)2(6 )(/ 021010 hcchchcI p ????21ma x ??? ??則根據(jù)滿足抗剪承載力要求： 即： 上式中， fc為混
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