【正文】 斜壓 沖切 彎曲 第五節(jié) 柱下條形基礎(chǔ) ?柱下條形基礎(chǔ)在其縱、橫方向均產(chǎn)生彎曲變形，故在這兩個(gè)方向的截面內(nèi)均存在剪力和彎矩。 ?柱下條形基礎(chǔ)縱向的剪力和彎矩一般由基礎(chǔ)梁承擔(dān)，基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力通?？刹捎煤?jiǎn)化法 (直線分布法 )或彈性地基梁計(jì)算。不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用，彎矩一般較大 地基持力層土質(zhì)比較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較大，各柱距相差不大 (20%),荷載分布較均勻，且基礎(chǔ)梁高Hl/6柱距的情況下，地基反力可假定為直線分布。地基沉降與基礎(chǔ)梁撓曲線變形相協(xié)調(diào)。 承臺(tái)把樁連接并承受上部荷載，通過(guò)樁傳到地基中去 樁垂直或斜埋置于土中的受力桿件，橫截面尺寸比長(zhǎng)度小的多，作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給土層或巖層，稱為 基樁 據(jù) 承臺(tái)位置 ：低樁承臺(tái)樁：地面 (或沖刷線 )以下 高樁承臺(tái)樁：地面 (或沖刷線 )以上 (五 ) 按荷載傳遞方式 （ 1）豎直荷載：端承樁（嵌巖樁）、摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁 Q = Qp+Qs Tip resistance, Skin friction 端承樁 主要由樁端承受極限荷載 ,樁不長(zhǎng) ,樁端土堅(jiān)硬 摩擦樁 主要由樁側(cè)壁與土的摩擦力承受極限荷載 ,樁長(zhǎng) ,深 （六） 按施工方法 施工方法 — 沉樁方法 1 預(yù)制樁 Prefabricated pile 擠土樁 借助于專用機(jī)械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形狀、剛度與構(gòu)造的樁桿打入、壓入或振入土中的樁型。 傳遞至樁周土 ， 樁身荷載和壓縮變形隨深度遞減 。 樁端土層壓縮加大樁土相對(duì)位移 ， 從而使樁身摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮出來(lái) 。樁端持力層大量壓縮并塑性變形，直至樁端阻力達(dá)到極限，位移迅速增大至破壞。 2. 樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù) 樁側(cè)和樁端阻力是樁土相對(duì)位移的某種函數(shù)， 稱為 荷載傳遞函數(shù) 與土層性質(zhì)、埋深、樁徑等有關(guān)， 主特征參數(shù)：極限摩阻力 qsu 極限位移 su (1) 樁端阻力與對(duì)應(yīng)的樁端極限位移 粘性土中約為樁底直徑的 25％ d 砂性土中約為 8％～ 10％ d， 對(duì)鉆孔樁更大（受孔底虛土、沉渣壓縮影響） 2. 樁側(cè)阻力、樁端阻力的荷載傳遞函數(shù) (2)樁側(cè)極限摩阻力 qsu與樁側(cè)極限位移 su 粘性土中 4～ 6mm 砂性土中 6～ 10mm (大直徑鉆孔灌注樁 ， 如孔 壁 凹凸形 ， 達(dá) 20mm以上， 甚至 40mm， 如孔 壁 平直光滑 ， 只有 3~4mm。樁土相對(duì)剛度越大，長(zhǎng)徑比 l/d越小 ， 樁端傳遞的荷載就越大。 據(jù)樁側(cè)阻力大小 ， 摩擦型樁分為摩擦樁和端承摩擦樁兩類 。 端承摩擦樁： 樁 l/d不很大，樁端為較硬土，由樁側(cè)阻和樁端阻共同承擔(dān)，但樁側(cè)阻占大部分。 3. 樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔(dān)比與樁的分類 (2) 端承型樁 樁頂荷載全部或主要由樁端阻承受 ， 樁側(cè)阻較小 ，或可忽略不計(jì)的樁 。 端承樁： l/d小于 10， 樁身穿越軟弱土層 ， 樁端設(shè)在密 砂 、 碎石土 、 微風(fēng)化巖層中 ， 樁頂荷載絕大部分由樁端阻承受 ， 樁側(cè)阻很小可忽略不計(jì) 。 圖 3的 Qs曲線是假定均質(zhì)地基、傳遞函數(shù)為理想彈塑性基礎(chǔ)上得到的，因此是理想化曲線。 buls qsk ?(b) 樁側(cè)土彈塑性階段 相當(dāng)于 1～ 2段 (曲線 )，當(dāng)樁頂側(cè)摩阻力達(dá)極限時(shí) (相當(dāng)于 1點(diǎn) )，樁側(cè)進(jìn)入塑性狀態(tài)，隨荷載增大，樁側(cè)土塑性范圍由淺到深發(fā)展，直至均達(dá)到塑性狀態(tài) (2點(diǎn) ) 。 若樁身缺陷破壞，也可能現(xiàn)陡降型 2. 試驗(yàn)方法 每級(jí)增量取 1/10~1/15極限荷載 ， 第一級(jí)加倍 。 當(dāng)沉降不超過(guò) ， 并連續(xù)出現(xiàn)兩次 ， 可加下一級(jí)荷載 。 (1)樁沉降量為前一級(jí)荷載作用下沉降量的 5倍 (2)樁沉降量為前一級(jí)荷載作用下沉降量的 2倍，且 24小時(shí)尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定； (3)樁頂加載達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的最大加載量； (4)已達(dá)錨樁最大抗拔力或壓重平臺(tái)最大重量。 卸載，每級(jí)按加載量 2倍控制， 1 60、 90分鐘測(cè)讀回彈量，后下一級(jí)卸載。 在樁身某些截面（如土層分界面）主筋上埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，可測(cè)得截面應(yīng)變，進(jìn)而得截面的軸力、位移，根據(jù)公式算出兩個(gè)截面之間的平均摩阻力。 對(duì)應(yīng)荷載 按統(tǒng)計(jì)方法求單樁極限承載力 。 試驗(yàn)工程樁時(shí) ， 加載到 ～ 2倍承載力設(shè)計(jì)值 ， 工程樁可繼續(xù)使用 。 各地的地方規(guī)范有具體規(guī)定 。 （一）群樁效應(yīng)的基本概念 群樁效應(yīng)用群樁效率系數(shù) η和沉降比 ζ表示。 （一）群樁效應(yīng)的基本概念 沉降比 ζ是指在每根樁承擔(dān)相同荷載條件下，群樁沉降量 sn與單樁沉降量 s之比，即 ζ= sn /s。 η和 ζ主要取決于 樁距和樁數(shù) ，其次與土質(zhì)和土層構(gòu)造、樁徑、樁的類型及排列方式等因素有關(guān)。 通過(guò)承臺(tái)土反力 、 樁側(cè)摩阻力傳遞到土層中的應(yīng)力較小 ， 樁群中各樁之間 ， 承臺(tái) 、 樁 、土之間的相互影響較小 ， 其工作性狀與獨(dú)立單樁相近 。 摩擦樁群樁 ， 樁頂荷載主要通過(guò)樁側(cè)摩阻力傳布到樁周和樁端土層中 ， 在樁端平面處將產(chǎn)生應(yīng)力重疊 。 一般情況而言 ， 在常規(guī)樁距 (3~4d)下 ， 粘性土中的群樁 ， 隨樁數(shù)增加 ， 群樁效率系數(shù)明顯下降 ， 且η1， 同時(shí)沉降比迅速增大 ， ζ從 2增大到 10以上 ； 砂土擠土樁群 ， 有可能 η1；而沉降比則除了端承樁ζ=1外 ， 均為 ζ1。 五、樁的負(fù)摩阻力和抗拔承載力 （一）負(fù)摩阻力產(chǎn)生的機(jī)理 當(dāng)樁周土體因某種原因發(fā)生下沉，其沉降速率大于樁的下沉，樁側(cè)土相對(duì)于樁作向下位移，使土對(duì)樁產(chǎn)生向下作用的摩阻力，稱其為負(fù)摩阻力 (圖 416b)。 如大面積堆放重物的車間 、 倉(cāng)庫(kù)建筑樁基礎(chǔ) 。 (4) 打樁，樁周土產(chǎn)生超空隙水壓力，停止后樁周土的再固結(jié)作用引起下沉； (3) 樁穿過(guò)欠固結(jié)土層（如填土）進(jìn)入硬持力層，自重固結(jié)下沉； (2) 土層中抽取地下水或其他原因，因自重固結(jié)下沉 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎(chǔ) 一、單樁水平靜載荷試驗(yàn) 是確定單樁水平水平承載力最可靠的方法 一）試驗(yàn)裝置 加荷系統(tǒng)：水平加荷千斤頂 位移觀測(cè)系統(tǒng)：百分表，電感位移計(jì) 二）試驗(yàn)方法 單向多循環(huán)加卸載法 模擬風(fēng)浪、地震力、制動(dòng)力、波浪沖擊力及機(jī)器干擾力 每級(jí)取 1/10~1/15極限荷載 ， 加載 ， 按 4分鐘測(cè)讀水平位移 ， 后卸載至 0,停 2min讀殘余位移 ， 5次循環(huán)后加下一級(jí)荷載 。 慢速連續(xù)加載法 類似豎向靜載荷試驗(yàn) 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎(chǔ) 每級(jí) 1/10~1/15極限荷載，加載后，按 1 60分鐘間隔測(cè)讀 s。卸載 30min一級(jí) 2倍加載量卸，并測(cè) s 單向單循環(huán)恒速水平加載法 快速法 第四節(jié) . 水平荷載作用下的樁基礎(chǔ) 每 20分鐘加一級(jí)，按 0、 15分鐘間隔測(cè) s。 四、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算 預(yù)制樁施工過(guò)程中樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算 四、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算 預(yù)制樁施工過(guò)程中樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算 1)吊立 212 0 .0 2 1 4M M k q l??k吊運(yùn)中可能受到?jīng)_擊振動(dòng)的動(dòng)力系數(shù)，一般取 。 2)錘擊 應(yīng)力波傳遞，在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力共同作用下，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算； 計(jì)算分析和工程實(shí)踐表明：預(yù)應(yīng)力混凝土樁的主筋常取決于錘擊拉應(yīng)力。它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后經(jīng)過(guò)混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。 沉井施工時(shí)對(duì)鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)影響小。對(duì)矩形或圓端形墩，可采用相應(yīng)形狀的沉井，當(dāng)墩的長(zhǎng)寬比較為接近時(shí)，可采用方形或圓形沉井。 52 沉井的類型和構(gòu)造 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 沉井的入土深度： 根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。 52 沉井的類型和構(gòu)造 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 圖 55 沉井構(gòu)造圖 五、沉井下沉過(guò)程中遇到的問(wèn)題及處理 偏斜原因 ： ? 土島表面松軟，河底土質(zhì)軟硬不勻； ? 井壁與刃腳中線不重合 ； ? 抽墊方法欠妥，回填不及時(shí) ； ? 除土不均勻?qū)ΨQ ； ? 刃腳遇障礙物頂住而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)； ? 排土堆放不合理，或單側(cè)受水流沖擊淘空等導(dǎo)致沉井承受不對(duì)稱外力作用 。 解決下沉困難的措施主要是增加壓重和減少井壁摩阻力 , 增加壓重的方法 ： ?提前接筑下節(jié)沉井； ?在井頂加壓砂袋、鋼軌等重物； ?不排水下沉?xí)r，可井內(nèi)抽水。 原因： ? 井壁摩阻力較小 ， 當(dāng)刃腳下土被挖除時(shí) ， 沉井支承削弱； ? 排水過(guò)多； ? 挖土太深； ? 出現(xiàn)塑流 。 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻 原因： ? 土中動(dòng)水壓力的水頭梯度大于臨界值 。 53 沉井的施工 第五章 沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻