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1、土力学与地基基础土力学与地基基础课课程程 多媒体课件多媒体课件讲授班级：11建筑工程技术 2012年12月主讲老师：高始慧土木建筑工程学院u u建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，也不宜采用地基处理等措施时。以地基深层坚实土的要求，也不宜采用地基处理等措施时。以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层，采用深基础方案。层或岩层作为地基持力层，采用深基础方案。u桩基础，沉井基础，墩基础，沉箱基础，地下连续墙以及高桩基础，沉井基础，墩基础，沉箱基础，地下连续墙以及高层建筑深基础护坡工程等。层建筑深基础护坡工程等。u 第一节：第

2、一节： 桩基础的应用范围桩基础的应用范围u一、桩基础的概念及其发展简况一、桩基础的概念及其发展简况u由桩和承台两部分组成。具有承载力高、沉降小而均匀特点，由桩和承台两部分组成。具有承载力高、沉降小而均匀特点，且便于机械化施工，适应于各种不良土质。且便于机械化施工，适应于各种不良土质。u主要组成由主要组成由上部的承台上部的承台和和下部的基桩下部的基桩两部分组成两部分组成 第八章 桩基础及其它深基础软 土 层桩基础承台基桩 第八章 桩基础及其它深基础桩基发展的历史桩基发展的历史u十九世纪以前，木桩十九世纪以前，木桩u7000-80007000-8000年前湖上居民年前湖上居民, ,浙江河姆渡浙江河

3、姆渡u西安灞桥西安灞桥, ,北京御河桥北京御河桥, ,隋唐建塔隋唐建塔u十九世纪开始，材料和动力进步十九世纪开始，材料和动力进步 铸铁管桩，铸铁管桩，18241824年波特兰水泥注册专利，蒸汽动力年波特兰水泥注册专利，蒸汽动力u十九世纪末，现场钻孔桩十九世纪末，现场钻孔桩(1897, Raymond(1897, Raymond) ) 第八章 桩基础及其它深基础干栏式建筑 第八章 桩基础及其它深基础排 桩 带撑木桩 第八章 桩基础及其它深基础灞河（灞水 B River。中国陕西中部的河流，是渭河的支流）上建桥始于春秋时期，秦穆公称霸西戎，将滋水改为灞水，并于河上建桥，故称“灞桥”，是我国最古老的

4、石柱墩桥。1400年前的隋代灞桥遗址 第八章 桩基础及其它深基础被洪水冲走的隋代灞桥上的桥桩隋代灞桥桥墩上的龙头 第八章 桩基础及其它深基础隋代灞桥石料上刻有“耀州”二字证实修桥石料来源于西安以北约100公里的古耀州 第八章 桩基础及其它深基础 第八章 桩基础及其它深基础桩基在基础托换及移楼中的应用新加坡发展银行,四墩, 每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩 第八章 桩基础及其它深基础新加坡发展银行,四墩7.3m现场灌注护坡桩造价低现场灌注护坡桩造价低第八章 桩基础及其它深基础u u1.由深层较好的土来承受上部结构的荷重以外，还有深基

5、础由深层较好的土来承受上部结构的荷重以外，还有深基础周壁的摩阻力共同承受上部荷重。深基础承载力较高。周壁的摩阻力共同承受上部荷重。深基础承载力较高。u2.需要用特殊方法进行施工。需要用特殊方法进行施工。u3.造价较高。造价较高。u4.工期较长。工期较长。u5.技术较复杂，需要专职技术人员负责施工及质量检查，发技术较复杂，需要专职技术人员负责施工及质量检查，发现问题及时处理。现问题及时处理。优点1、将荷载传递到下部好、将荷载传递到下部好土层土层,承载力高承载力高2、沉降量小、沉降量小3、抗震性能好、抗震性能好,穿过液化穿过液化层层4、承受抗拔、承受抗拔(抗滑桩抗滑桩)及横及横向力向力(如风载荷如

6、风载荷)5、与其他深基础比较、与其他深基础比较,施施工造价低工造价低u缺点u施工环境影响, u预制桩施工噪音, u钻孔灌注桩的泥浆u 有地下室时,有一定干扰,需开挖深基坑，在深基坑中做桩 第八章 桩基础及其它深基础1、荷载大及对沉降要求严格限制的、荷载大及对沉降要求严格限制的建筑物建筑物2、地面堆载过大的单层工业厂房等、地面堆载过大的单层工业厂房等3、相邻建筑物因地基沉降产生的相、相邻建筑物因地基沉降产生的相互影响互影响4、对限制倾斜量有特殊要求的建筑、对限制倾斜量有特殊要求的建筑物。物。5、活载较大的建筑物、活载较大的建筑物6、配备重型吊车的厂房、配备重型吊车的厂房7、用于提高抗震、用于提高

7、抗震8、重大或精密机械的基础、重大或精密机械的基础9、水上建筑物、水上建筑物 第八章 桩基础及其它深基础u 第二节：第二节： 桩基础的类型桩基础的类型u一、按基桩数量可分为一、按基桩数量可分为u单桩基础和群桩基础单桩基础和群桩基础 第八章 桩基础及其它深基础二、二、 按承台标高分按承台标高分 承台承台: :将几个桩结合起来传递将几个桩结合起来传递荷载荷载高承台桩高承台桩 承台在地面以上承台在地面以上, ,桥桩桥桩, ,码头码头, ,栈桥栈桥低承台桩低承台桩 承台在地面以下承台在地面以下, , 承台本身承担部分荷载承台本身承担部分荷载软土层 第八章 桩基础及其它深基础低承台 桩 第八章 桩基础及

8、其它深基础高承台桩三、三、 按材料分：按材料分：木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管（型钢）木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管（型钢）桩、复合桩桩、复合桩u木桩木桩（杉木、松木、橡木），长（杉木、松木、橡木），长410m，直径直径1826cm。适用于常年在地下水位以。适用于常年在地下水位以下的地基下的地基。直径直径3050cm，长不超过，长不超过25m适用适用于：中小型工程承压桩、深基坑护坡桩。于：中小型工程承压桩、深基坑护坡桩。大多为施工期间临时性工程桩，待基础大多为施工期间临时性工程桩，待基础完工，基坑回填至地面后报废。优点：完工，基坑回填至地面后报废。优点：设备简单，操作方便，经济，省钢材。设备简

9、单，操作方便，经济，省钢材。缺点：可能产生缺点：可能产生“缩颈缩颈”、断桩、局部、断桩、局部夹土、混凝土离析夹土、混凝土离析钢筋混凝土钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土：普通混凝土、预应力混凝土（离心预制）、高强混凝土（离心预制）、高强混凝土 第八章 桩基础及其它深基础u按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩、支盘桩、微型桩叉）桩、扩底桩、支盘桩、微型桩u按横断面：圆形，八边形，十字桩、按横断面：圆形，八边形，十字桩、X X形桩形桩 第八章 桩基础及其它深基础桩身横断面横断面 第八章 桩基础及其它深基础u五、按桩身直径尺寸分五、按桩

10、身直径尺寸分u大直径桩大直径桩:d80cmu中等直径桩：中等直径桩：2580cmu 小直径桩小直径桩d25cm 第八章 桩基础及其它深基础六、六、 按按桩对土层作用效应分桩对土层作用效应分： 1 挤土桩：桩周土被挤密或挤开，周围土层严重扰动，结构破坏。 粘土由于重塑扰动降低强度； 非密实无粘性土由于振动挤密，强度提高。 打入或压入的预制桩 、封底钢管桩、沉管灌注桩。2 少量（部分）挤土桩：桩周土层受较少扰动，土的结构和工程性质变化不明显。 小截面H型钢桩、型钢桩、开口式钢管桩、螺旋桩。3 非挤土桩：桩孔内土被取出。土体应力松弛 各种挖孔桩、钻孔桩等现场灌注桩 第八章 桩基础及其它深基础桩身受力

11、可分为桩端阻力和桩侧摩擦阻力桩身受力可分为桩端阻力和桩侧摩擦阻力 两部分两部分Q = QP+QS1、端承型桩：端承型桩：主要由桩端承受极限荷载主要由桩端承受极限荷载, 桩不长桩不长,桩端土坚硬桩端土坚硬又可分为：端承桩、摩擦端承桩又可分为：端承桩、摩擦端承桩2、摩擦型桩：摩擦型桩：主要由桩侧壁与土的摩擦力承主要由桩侧壁与土的摩擦力承 受极限荷载受极限荷载,桩较长、桩身在硬土层桩较长、桩身在硬土层又可分为：摩擦桩、端承摩擦桩又可分为：摩擦桩、端承摩擦桩 第八章 桩基础及其它深基础端承桩摩擦桩 第八章 桩基础及其它深基础成桩方法1 预制桩：在预制厂或现场预制，施工时现场深入地层中。 2 现场灌注桩

12、：直接在设计桩位处成孔，然后在孔内放置钢筋（也有不放钢筋），浇灌混凝土而成。 第八章 桩基础及其它深基础1 预制桩2 现场灌注桩锤击打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土, 大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省钢,易泥皮,虚土,断桩水上水下离心,预应力,工厂,现场 第八章 桩基础及其它深基础振动沉桩预制桩113m离心预应力预制钢筋混凝土 第八章 桩基础及其它深基础人工挖孔桩人工挖孔桩排桩 第八章 桩基础及其它深基础螺旋钻 第八章 桩基础及其它深基础 扩底桩人工挖孔扩孔桩（芝加哥法） 第八章 桩基础及其它深基础英国1.0-3.0

13、m0.6-0.9 m 第八章 桩基础及其它深基础爆破扩底桩 第八章 桩基础及其它深基础u 第三节：第三节： 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定u单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力是指单桩在竖向荷载作用下，到达破是指单桩在竖向荷载作用下，到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于地基土对桩的它取决于地基土对桩的支承能力支承能力和桩身的和桩身的材料强度材料强度。psQQQ 第八章 桩基础及其它深基础端承力桩端阻力桩侧摩阻力psQQsycAfAfRs一、按桩身强度确定单桩竖向抗压承载力一般把桩看作轴心受压杆件，按

14、有关规范计算u 二、按土的支承力确定单桩竖向抗压承载力二、按土的支承力确定单桩竖向抗压承载力u1 1、静载荷试验法：、静载荷试验法：u按单桩竖向抗压静载试验确定按单桩竖向抗压静载试验确定 根据单桩的荷载根据单桩的荷载-沉降沉降（QS）曲线。）曲线。 第八章 桩基础及其它深基础平板平板载荷试验载荷试验（1）静载试验法获得单桩承载力最可靠的方法锚桩反力梁 次梁次梁锚筋锚筋锚桩锚桩主梁主梁千斤顶千斤顶百分表百分表基准柱基准柱 第八章 桩基础及其它深基础锚桩反力梁法锚桩 桁架法,2400吨u三、桩身应力分布及桩侧负摩阻力三、桩身应力分布及桩侧负摩阻力u当桩周土层相对于桩侧当桩周土层相对于桩侧向下位移向

15、下位移时，产生向下的摩阻力称时，产生向下的摩阻力称为为负摩阻力负摩阻力。u负摩阻力的存在将给桩的工作带来负摩阻力的存在将给桩的工作带来不利不利的影响。桩身受到的影响。桩身受到负摩阻力作用时负摩阻力作用时, ,相当于相当于 施加在桩身上的竖向向下施加在桩身上的竖向向下 的荷载，的荷载，它会使桩身的轴它会使桩身的轴 力加大力加大, ,增大桩身的沉降增大桩身的沉降, , 降低了桩的承载力。降低了桩的承载力。 第八章 桩基础及其它深基础桩侧负摩阻力桩端阻力ppkiksippkskukAqlquQQQ确定按建筑桩基技术规范、规范经验公式法2第八章 桩基础及其它深基础u 负摩阻力的产生原因负摩阻力的产生原

16、因: :u(1)(1)在桩基础附近地面在桩基础附近地面大面积堆载大面积堆载, ,引起地面沉降引起地面沉降, ,对桩产对桩产生负摩阻力生负摩阻力, ,对于桥头对于桥头路堤高填土路堤高填土的桥台桩基础的桥台桩基础, ,地坪大面地坪大面积堆放重物的积堆放重物的车间车间, ,仓库仓库建筑桩基础建筑桩基础, ,均要特别注意负摩阻均要特别注意负摩阻力问题力问题; ;u(2)(2)土层中抽取底下大面积降低地下水位土层中抽取底下大面积降低地下水位, ,使土层产生自重使土层产生自重固结下沉固结下沉; ;u(3)(3)桩周土为欠固结的软粘土或新填土桩周土为欠固结的软粘土或新填土; ;u(4)(4)在黄土在黄土,

17、,冻土中的因黄土遇水湿陷冻土中的因黄土遇水湿陷, ,冻土融化产生地面冻土融化产生地面下沉下沉; ;u(5)(5)打桩打桩. .u桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题,实质上和正摩阻力一样实质上和正摩阻力一样,只要得知土与只要得知土与桩之间的相对位移以及负摩阻力与相对位移之间的关系桩之间的相对位移以及负摩阻力与相对位移之间的关系,就就可以了解桩侧负摩阻力的分布和桩身轴力与截面位移了可以了解桩侧负摩阻力的分布和桩身轴力与截面位移了.第八章 桩基础及其它深基础正摩阻负摩阻桩侧负摩阻力和正摩阻力1、正摩阻力的分布、正摩阻力的分布qs 摩阻力摩阻力u为桩的周长S0Sp 各点位移各点位移Q轴向力轴向力NS0S

18、p第八章 桩基础及其它深基础 负摩擦力的确定负摩擦力的确定(负摩阻力成为荷载的一部分负摩阻力成为荷载的一部分)u 对于下部为岩石的端承桩对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负摩阻力可能全桩为负摩阻力;u 对于一般桩对于一般桩,因为桩土都有变形因为桩土都有变形,负摩阻力出现视二者的相对位移负摩阻力出现视二者的相对位移量和方向量和方向.ln中性点土位移土位移Ss桩位移桩位移Sp-+摩阻力摩阻力轴向力轴向力Nnsi0zniqktg 第八章 桩基础及其它深基础u 解决方法：解决方法： u1）对开于填土场地，先填土并保证填土密实度，）对开于填土场地，先填土并保证填土密实度，u2）对于大面积地面堆载的建筑物

19、，易采用预压处理，）对于大面积地面堆载的建筑物，易采用预压处理，u3）通过计算预估下沉的沉降量。）通过计算预估下沉的沉降量。在预制桩表面中性点以在预制桩表面中性点以上涂一薄层沥青在桩土之间加一层土浆，减少摩擦力。上涂一薄层沥青在桩土之间加一层土浆，减少摩擦力。u4）对自重湿陷性黄土地基，采用强夯，挤密土桩等方法）对自重湿陷性黄土地基，采用强夯，挤密土桩等方法处理，消除湿陷性。处理，消除湿陷性。 第八章 桩基础及其它深基础u四、单桩竖向抗拔力（了解）四、单桩竖向抗拔力（了解）u五、桩身质量检验方法。五、桩身质量检验方法。u1 1、开挖检查、开挖检查u2 2、钻芯法、钻芯法u3 3、声波检测法、声

20、波检测法u4 4、动力试桩法确定（动力测试法）动力试桩法确定（动力测试法）它是应用物体它是应用物体振动和振动波的传播理论对桩进行承载力的确定振动和振动波的传播理论对桩进行承载力的确定及检验工程桩身完整性的方法及检验工程桩身完整性的方法 第八章 桩基础及其它深基础u 第四节：第四节： 群桩承载力计算群桩承载力计算u一、群桩基础的工作特点一、群桩基础的工作特点u1 1、群桩效应：、群桩效应：u群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用，使基桩测阻力、桩端阻力、沉降等性状互作用，使基桩测阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等

21、于发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和。各单桩承载力之和。 第八章 桩基础及其它深基础岩石土压力扩散深度 6d 第八章 桩基础及其它深基础 群桩与群桩效应1 预制桩沉桩预制桩沉桩 砂土砂土,非饱和土和一般粘性土非饱和土和一般粘性土,填土有挤密填土有挤密作用作用,使承载力增加使承载力增加饱和粘土饱和粘土,超静孔压积累超静孔压积累,地面上浮地面上浮,先入桩上浮先入桩上浮,土层扰土层扰动动,使承载力降低使承载力降低2 应力叠加应力叠加 桩底应力增加桩底应力增加,使承载力不足使承载力不足;总的沉降增总的沉降增加加3 桩之间互相调节桩之间互相调节 个别桩承载力低总体上可互补个别桩承

22、载力低总体上可互补;个别个别桩受荷桩受荷,其他桩帮助传递荷载其他桩帮助传递荷载4 承台可部分承受荷载承台可部分承受荷载 第八章 桩基础及其它深基础应力叠加 桩底应力增加,使承载力不足;总的沉降增加 第八章 桩基础及其它深基础对于砂土 sp 1.0, 粘性土sp 1.0群桩各单桩承载力之和群桩的承载力群桩综合效应系数sp单桩侧阻群桩中单桩的平均侧阻侧阻群桩效应系数s0 .1单桩端阻群桩中单桩的平均端阻端阻群桩效应系数pP242 表8.13、8.14 第八章 桩基础及其它深基础二 群桩基础承载力计算（了解） 对于对于3 3根以上根以上, ,非端承桩非端承桩的桩基础的桩基础, ,要要考虑群桩效应；考

23、虑群桩效应；若承台若承台底面土体与承台底不脱开，则底面土体与承台底不脱开，则考虑承台承载能力（承台效考虑承台承载能力（承台效应）。应）。1 单桩承载力设计值ppksskcckspcQQQR 准值承台底土极限承载力标承台底平均极限土抗力ccpscps群桩效应系数抗力分项系数 第八章 桩基础及其它深基础2 关于承台承载力问题u承台下土的承载力低于浅基础承台下土的承载力低于浅基础u承台内反力小于外围承台内反力小于外围,双曲线分布双曲线分布u在动力荷载下在动力荷载下(铁路桥梁铁路桥梁);负摩擦力负摩擦力(地面下沉地面下沉);端承端承桩桩;饱和软土中沉入密集桩群等情况下不考虑承台饱和软土中沉入密集桩群等

24、情况下不考虑承台承载力。承载力。nAqQcckck 第八章 桩基础及其它深基础u 三、群桩地基强度验算（了解）三、群桩地基强度验算（了解）u四、桩基沉降计算（了解）四、桩基沉降计算（了解）u第五节：第五节： 单桩水平承载力（了解）单桩水平承载力（了解）u在水平荷载作用下在水平荷载作用下,桩产生变形并挤压桩周土桩产生变形并挤压桩周土,促使桩周土促使桩周土发生相应的变形而产生水平抗力发生相应的变形而产生水平抗力.桩身对桩周土体产生侧桩身对桩周土体产生侧向压应力，同时桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力，桩向压应力，同时桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力，桩土共同作用，相互影响。土共同作用，相互影响。u

25、水平荷载较小时水平荷载较小时,桩周土的变形是弹性的桩周土的变形是弹性的,水平抗力主要水平抗力主要靠近地面的表层土提供靠近地面的表层土提供;随着横向荷载的加大，桩的水平随着横向荷载的加大，桩的水平位移与土的变形增大，会发生土体明显开裂、隆起；当桩位移与土的变形增大，会发生土体明显开裂、隆起；当桩基水平位移超过容许值时，桩身产生裂缝以至断裂或拔出，基水平位移超过容许值时，桩身产生裂缝以至断裂或拔出，桩基失效或破坏。桩基失效或破坏。 第八章 桩基础及其它深基础u 第六节：第六节： 桩及桩承台的设计与计算（了解）桩及桩承台的设计与计算（了解）u一、桩基础设计的内容和步骤一、桩基础设计的内容和步骤u1、

26、调查研究、搜集设计资料、调查研究、搜集设计资料u2、选择和确定桩的类型、截面和桩长和承台埋深、持力、选择和确定桩的类型、截面和桩长和承台埋深、持力层等层等 u3、确定单桩承载力设计值、确定单桩承载力设计值u4、确定桩的根数和桩位平面布置及承台平面尺寸等、确定桩的根数和桩位平面布置及承台平面尺寸等u5、确定群桩或单桩基础的承载力，必要时验算群桩地基、确定群桩或单桩基础的承载力，必要时验算群桩地基强度和变形。强度和变形。u6、桩身构造设计与强度计算、桩身构造设计与强度计算u7、承台结构设计、承台结构设计u8、绘制桩基础施工图。、绘制桩基础施工图。 第八章 桩基础及其它深基础u 第七节：第七节： 其

27、他深基础其他深基础u一、沉井基础一、沉井基础u沉井的工作原理沉井的工作原理u在深基础工程施工中，为减少放坡大开挖的大量土方量，在深基础工程施工中，为减少放坡大开挖的大量土方量，并保证陡坡开挖边坡的稳定性，人们创造了沉井基础。这并保证陡坡开挖边坡的稳定性，人们创造了沉井基础。这是一种竖向的筒形结构物，通常用砖、素混凝土或钢筋混是一种竖向的筒形结构物，通常用砖、素混凝土或钢筋混凝土材料制成。凝土材料制成。u沉井工作原理：先在地面制作一个井筒形结构，后从井筒沉井工作原理：先在地面制作一个井筒形结构，后从井筒内挖土，使沉井失去支撑靠自重作用而下沉，直到达到设内挖土，使沉井失去支撑靠自重作用而下沉，直到

28、达到设计高程为止；最后封底，如图所示。沉井的井筒，在施工计高程为止；最后封底，如图所示。沉井的井筒，在施工期间作为支撑四周土体的护壁，竣工后即为永久性的深基期间作为支撑四周土体的护壁，竣工后即为永久性的深基础。础。 第八章 桩基础及其它深基础沉井工作间工作间梯子梯子支护支护通气通气桶桶 第八章 桩基础及其它深基础u沉井用途沉井用途u1、重型结构物基础、重型结构物基础u 沉井常用于平面尺寸紧凑的重型结构物，如烟囱、重型沉井常用于平面尺寸紧凑的重型结构物，如烟囱、重型设备的承重的深基础。设备的承重的深基础。u2、江河上的结构物、江河上的结构物u 沉井的井筒不仅可以挡土，也可挡水，因此也使用于江沉井

29、的井筒不仅可以挡土，也可挡水，因此也使用于江河上的结构物。江墩或边墩采用沉井更多。例如，南京长河上的结构物。江墩或边墩采用沉井更多。例如，南京长江大桥的桥墩基础，即为筑岛沉井。江大桥的桥墩基础，即为筑岛沉井。u3、取水结构物、取水结构物u 当地面下不深处有含水的卵石层，常用沉井作为取水的当地面下不深处有含水的卵石层，常用沉井作为取水的水泵站。如上海宝钢发电厂的水泵房位于长江岸边，即采水泵站。如上海宝钢发电厂的水泵房位于长江岸边，即采用大型沉井：平面尺寸为用大型沉井：平面尺寸为39.80m39.49m，深达，深达16.2m。 第八章 桩基础及其它深基础u 4、地下工程、地下工程u 包括地下厂房、

30、地下仓库、地下油库、地下车道和车站包括地下厂房、地下仓库、地下油库、地下车道和车站等。例如，某地下热电厂，采用钢筋混凝土大型沉井作围等。例如，某地下热电厂，采用钢筋混凝土大型沉井作围壁，沉井直径达壁，沉井直径达68m，深度，深度28.5m，三节浇注，一次下沉，三节浇注，一次下沉成功。成功。u5、邻近建筑物的深基础、邻近建筑物的深基础u 在原有建筑物邻近，新建深基础工程基槽开挖时，将危在原有建筑物邻近，新建深基础工程基槽开挖时，将危及原有建筑物浅基础的稳定性。及原有建筑物浅基础的稳定性。u 采用沉井，可防止原有浅基础的滑动。例如，清华大学采用沉井，可防止原有浅基础的滑动。例如，清华大学扩建发电厂

31、，新建发电机的平台基础，紧挨原发电厂厂房扩建发电厂，新建发电机的平台基础，紧挨原发电厂厂房浅基础且埋深更大，设计要求施工采取措施，防止原厂房浅基础且埋深更大，设计要求施工采取措施，防止原厂房基础滑动，后采用沉井解决了这一问题基础滑动，后采用沉井解决了这一问题。 第八章 桩基础及其它深基础u 6、房屋纠倾工作井、房屋纠倾工作井u 近年来，房屋纠倾，行之有效的冲土法或掏土法，需在近年来，房屋纠倾，行之有效的冲土法或掏土法，需在房屋沉降小的一侧作一排工作井。工作井即用砖砌的小型房屋沉降小的一侧作一排工作井。工作井即用砖砌的小型沉井，工人在井内向房屋地基中冲土或掏土。这种工作沉沉井，工人在井内向房屋地

32、基中冲土或掏土。这种工作沉井作为挡土护壁，保护工人的安全，又可作房屋地基土外井作为挡土护壁，保护工人的安全，又可作房屋地基土外流的临时储泥坑，效果良好。流的临时储泥坑，效果良好。由上可知，沉井在工程上应用范围广泛，且经济。缺点：土由上可知，沉井在工程上应用范围广泛，且经济。缺点：土层中存在严重障碍物时，难以施工下沉层中存在严重障碍物时，难以施工下沉。 第八章 桩基础及其它深基础u沉井类型沉井类型u单孔沉井单孔沉井最常见的中小型沉井，圆形、方形、矩形、最常见的中小型沉井，圆形、方形、矩形、椭圆形。椭圆形。u单排孔沉井单排孔沉井有一排井孔。各井孔之间用隔墙隔开，即有一排井孔。各井孔之间用隔墙隔开，

33、即增加沉井的整体刚度，又便于挖土和下沉，适用于长度大增加沉井的整体刚度，又便于挖土和下沉，适用于长度大的工程。的工程。u多排孔沉井多排孔沉井成为刚度很大的空间结构，适用于大型结成为刚度很大的空间结构，适用于大型结构物。在施工过程中，有利于控制各个井孔挖土的进度，构物。在施工过程中，有利于控制各个井孔挖土的进度，保证沉井均匀下沉，不致于发生倾斜事故。保证沉井均匀下沉，不致于发生倾斜事故。 第八章 桩基础及其它深基础 第八章 桩基础及其它深基础沉井结构刃脚、井筒、内隔墙、底梁、封底与顶盖等部分。 第八章 桩基础及其它深基础u沉井施工沉井施工u1、准备工作平整场地、放线定位、准备工作平整场地、放线定

34、位u 2、沉井制作、沉井制作u 3、沉井下沉、沉井下沉u 4、沉井封底、沉井封底u沉井制作方法沉井制作方法u 承垫木法承垫木法u 无垫木法无垫木法u 土模法土模法 第八章 桩基础及其它深基础承垫木法：在平整定位的场地上铺一层砂垫层，在其上，于沉井刃脚部位，对称、成对地安置 承垫木，在各垫木之间填实砂土，再立模板、扎钢筋、浇注第一节沉井。 第八章 桩基础及其它深基础无垫木法：在均匀土层上，浇注第一层与沉井井壁等厚的混凝土，代替承垫木和砂垫层。 第八章 桩基础及其它深基础土模法：在定位放线的刃脚部位，按照设计的尺寸，仔细开挖黏性土基槽，利用地基黏性土作为天然模板，以代替砂垫层、承垫木等。此法可节省

35、时间和费用。 第八章 桩基础及其它深基础u沉井封底方法沉井封底方法u 干封法干封法u干封法干封法：适用于底部无水情况，成本低、工期短、质量好，常适用于底部无水情况，成本低、工期短、质量好，常用方法。用方法。u 当底部土挖至设计标高后，清除虚土，挖一个深坑，作为集当底部土挖至设计标高后，清除虚土，挖一个深坑，作为集水井；水井；u 用水泵在集水井中抽水，使地下水面下降到沉井底面以下；用水泵在集水井中抽水，使地下水面下降到沉井底面以下；u 将集水井以外的全部底板一次浇注混凝土，最后快速封堵集将集水井以外的全部底板一次浇注混凝土，最后快速封堵集水井水井。 第八章 桩基础及其它深基础u水下封底法：u 如

36、抽水时产生流砂，无法采用干封法时，可用此法。如抽水时产生流砂，无法采用干封法时，可用此法。u 沉井开挖下沉到设计标高后，将井底浮土清除干净；沉井开挖下沉到设计标高后，将井底浮土清除干净；u 安装水下浇注混凝土的钢导管，安装水下浇注混凝土的钢导管，u 进行水下混凝土浇注进行水下混凝土浇注。 第八章 桩基础及其它深基础u施工特殊问题处理施工特殊问题处理u沉井突然大幅度下沉沉井突然大幅度下沉u沉井倾斜沉井倾斜u沉井不下沉沉井不下沉 第八章 桩基础及其它深基础u二、地下连续墙二、地下连续墙u 地下连续墙是近期发展起来的一种新型深基础形式。地下连续墙是近期发展起来的一种新型深基础形式。要点为：修筑导墙，

37、用机械在导墙内分段竖直挖槽，采用要点为：修筑导墙，用机械在导墙内分段竖直挖槽，采用泥浆护壁，就地吊放钢筋笼，水下浇注混凝土，一段段连泥浆护壁，就地吊放钢筋笼，水下浇注混凝土，一段段连接成一地下钢筋混凝土连续墙，成为永久性深基础工程。接成一地下钢筋混凝土连续墙，成为永久性深基础工程。u优点优点u 施工期间不需降水，不需挡土护坡，不需立模板与支施工期间不需降水，不需挡土护坡，不需立模板与支撑，把施工护坡与永久性工程融为一体。因此，此基础形撑，把施工护坡与永久性工程融为一体。因此，此基础形式可避免开挖大量的土方量，缩短工期，降低造价。尤其式可避免开挖大量的土方量，缩短工期，降低造价。尤其在城市密集建

38、筑群中修建深基础时，为防止对邻近建筑物在城市密集建筑群中修建深基础时，为防止对邻近建筑物安全稳定的影响，此法更显示出其优越性。安全稳定的影响，此法更显示出其优越性。 第八章 桩基础及其它深基础u用途用途 u 地下连续墙已广泛应用于水库大坝地基防渗、竖井开地下连续墙已广泛应用于水库大坝地基防渗、竖井开挖、工业厂房设备基础、城市地下铁道、高层建筑深基础、挖、工业厂房设备基础、城市地下铁道、高层建筑深基础、船坞、船闸、码头、地下油罐等各类永久性工程。船坞、船闸、码头、地下油罐等各类永久性工程。 第八章 桩基础及其它深基础施工过程：利用专用的挖槽机械在泥浆护壁下开挖一定长度（一个单元槽段）挖至设计深度

39、并清除沉渣插入接头管吊入钢筋笼导管浇注混凝土待混凝土初凝后拔出接头管逐段施工。地下连续墙上海环球金融中心工程总建筑面积.万平方米，高490米，地上层，地下层。 上海市环球金融中心地下连续墙施工u 三、墩基础（了解）三、墩基础（了解）u墩基的适用范围：墩基的适用范围： 埋深大于埋深大于3m、直径不小于、直径不小于800mm、且埋、且埋深与墩身直径的比小于深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于或埋深与扩底直径的比小于4的独立的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。 墩基础多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方墩基础

40、多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条法进行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。件下较受欢迎。 墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩壁或不扩壁成孔。考虑到埋深过大时，如采用墩基方法设计壁或不扩壁成孔。考虑到埋深过大时，如采用墩基方法设计则不符合实际，因此规定了长径比界限及有效长度不超过则不符合实际，因此规定了长径比界限及有效长度不超过5m的限制，以区别于人工挖孔桩。当超过限制时，应按挖的限制，以区别于人工挖孔桩。当超过限制时，应按挖孔桩设计和检验。孔桩设计和检验。 单从承载力方面分析，采用墩基的设计单从承载力方面分析，采用墩基的设计方法偏于安全。方法偏于安全。 第八章 桩基础及其它深基础u 作业：思考题作业：思考题u8.18.1、何为桩基础？桩基有哪几部分组成？适用范围如何？、何为桩基础？桩基有哪几部分组成？适用范围如何？u8.48.4、单桩承载力由哪几部分组成？如何确定单桩竖向承、单桩承载力由哪几部分组成？如何确定单桩竖向承载力？载力？u8.58.5、什么是负摩阻力？、什么是负摩阻力？u8.78.7、试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义？、试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义？ 第八章 桩基础及其它深基础