土力学课件-第八章-桩基础与深基础

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR土力学课件(清华大学)-第八章-桩基础与深基础目CONTENTS桩基础概述桩基础设计桩基施工方法深基础简介深基础设计深基础施工方法桩基础与深基础的比较与选择录01桩基础概述0102桩基础的定义桩基础适用于各种类型的建筑物，如高层建筑、工业厂房、桥梁等，尤其适用于地质条件复杂、软弱土层较厚的情况。桩基础是一种将建筑物荷载通过桩体传递到下层土体中的基础类型。它由桩和承台两部分组成，承台将多根桩连接成一个整体。根据施工方法，桩基础可以分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩是在工厂或施工现场预先制作好的桩，灌注桩则是通过钻孔、注浆的方式在施工现场浇筑的桩。根据单桩承载力的不同，桩基础可以分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩主要依靠桩侧土层的摩阻力来传递荷载，而端承桩则依靠桩端持力层的反力来传递荷载。桩基础的分类

桩基础的应用场景在地质条件复杂、软弱土层较厚的情况下，桩基础能够提供足够的承载力和稳定性，防止建筑物沉降和倾斜。在河流、湖泊等水域附近，由于水流的冲刷和侵蚀作用，采用桩基础能够减少对土体的扰动和影响，提高建筑物的安全性和稳定性。在地震高发区，桩基础能够有效地吸收和传递地震波，减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能。01桩基础设计桩基设计应确保结构安全，避免因桩基失稳或承载力不足导致建筑物破坏或倒塌。安全可靠在满足安全性的前提下，应尽量优化设计，降低成本，提高经济效益。经济合理桩基设计应考虑施工可行性，确保施工方便、快捷，并尽量减少对周围环境和既有结构的干扰。施工可行桩基设计应考虑环境保护，减少对周围环境的破坏和污染。环境友好桩基设计原则单桩承载力计算是桩基设计的关键环节，需要根据土层分布、土的物理性质、桩身材料和截面尺寸等因素进行综合考虑。经验公式通常基于大量的工程实践和试验数据，通过统计分析得到，具有较高的可靠性和准确性。单桩承载力计算单桩承载力计算可以采用静载试验、经验公式等方法进行，其中经验公式是最常用的方法。在进行单桩承载力计算时，需要考虑桩身与土体的相互作用，包括桩侧摩阻力、端阻力等因素。群桩承载力是指由多根桩共同承担的上部荷载，其计算方法需要考虑桩与桩之间的相互作用和共同工作。整体计算法是将多根桩视为一个整体，根据土层分布、土的性质和桩的布置等因素进行综合分析，计算出群桩的承载力。分担法则是将上部荷载分配给各个单桩，再根据单桩承载力计算结果确定群桩承载力。群桩承载力计算可以采用整体计算法和分担法进行，其中整体计算法是最常用的方法。群桩承载力计算桩基沉降计算01桩基沉降是指由于建筑物荷载和地面荷载的作用，导致桩基产生的竖向位移。02桩基沉降计算是桩基设计的重要内容之一，其计算结果直接关系到建筑物的安全性和正常使用。03桩基沉降计算可以采用分层总和法、弹性理论法和数值分析等方法进行。04分层总和法是最常用的方法之一，其基本原理是将土体分层，分别计算各层的沉降量，然后求和得到总沉降量。01桩基施工方法预制桩施工是一种常见的桩基施工方法，通过在工厂或预制场制作桩身，然后在施工现场进行安装。预制桩施工具有效率高、质量稳定、成本低等优点，适用于各种类型的地基和工程需求。预制桩施工需要注意桩身的运输和安装，避免在运输和安装过程中出现损坏或变形。预制桩施工灌注桩施工具有适应性强、施工方便、承载力高等优点，适用于各种复杂的地质条件和工程需求。灌注桩施工需要注意钻孔的垂直度和孔径的控制，以及混凝土或砂浆的配合比和浇筑质量。灌注桩施工是通过在地基中钻孔，然后向孔内浇筑混凝土或砂浆形成桩基的方法。灌注桩施工桩基施工质量控制桩基施工质量控制是确保桩基工程安全和质量的重要环节，包括施工前的准备工作、施工过程中的质量控制和施工后的检测验收。施工过程中的质量控制包括对施工设备、材料、工艺等方面的监督和检测，及时发现和解决施工质量问题。施工前的准备工作包括对地质勘察资料进行详细分析、制定合理的施工方案和质量控制标准等。施工后的检测验收包括对桩身的完整性、承载力等方面的检测，确保桩基工程满足设计要求和使用安全。01深基础简介深基础的定义深基础是指深入到地下一定深度，通过在地基中设置桩、墩或其它结构物，以承受建筑物荷载的基础类型。深基础通常适用于地质条件复杂、天然地基承载力不足或对沉降要求较高的建筑物。深基础能够将建筑物荷载有效地传递到下层土体中，提高了基础的承载能力。承载能力强通过合理的设计和控制施工过程，深基础可以有效减小建筑物的沉降量，提高建筑物抵抗地震、风等外力的能力。沉降控制效果好深基础适用于各种地质条件和工程需求，如软土、砂土、岩石等。适用范围广深基础的特点高层建筑由于荷载大、对沉降要求高，通常采用深基础。高层建筑大型工业厂房桥梁和隧道大型工业厂房由于设备荷载大、对地基要求高，也常采用深基础。桥梁和隧道工程中，为了满足承载力和沉降要求，通常采用深基础。030201深基础的应用场景01深基础设计深基础设计应确保结构安全，避免因基础不均匀沉降、滑动、倾覆等引起的结构破坏。安全可靠在满足安全的前提下，深基础设计应考虑经济效益，选择合适的基础形式和材料，降低工程成本。经济合理采用先进的设计理念和技术手段，提高基础设计的科学性和合理性，满足工程需求。技术先进深基础设计应考虑环境保护，减少对周围环境和生态的破坏，合理利用资源，保护土地和地下水。环境保护深基设计原则深基承载力计算确定基础底面尺寸计算基底压力确定地基承载力特征值验算基础沉降根据上部结构荷重、基底地质条件等，确定基础底面的合理尺寸，以满足承载力要求。根据荷重和基底尺寸，计算基底压力，了解基础与土体的相互作用关系。根据土的物理性质、荷重类型、安全系数等，确定地基承载力特征值，作为基础设计的重要依据。根据基础荷重和土的压缩性，验算基础的沉降量，确保沉降在允许范围内。ABCD分析基础滑移稳定性根据基础与土体的摩擦力和水平推力，分析基础的滑移稳定性，防止滑移事故的发生。分析地基稳定性根据土的物理性质、荷重类型、地下水条件等，分析地基的稳定性，防止地基失稳事故的发生。进行抗震稳定性分析根据地震作用和土的动力特性，进行基础的抗震稳定性分析，提高基础的抗震性能。分析基础倾覆稳定性根据上部结构荷重和基础抗力，分析基础的倾覆稳定性，防止倾覆事故的发生。深基稳定性分析01深基础施工方法钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、混凝土浇筑、成桩检测。施工流程适用于各种复杂地质条件，尤其适用于软土、砂土和岩石地基。适用范围桩身强度高、承载力大，沉降量小，施工速度快，对周围环境影响小。技术特点大直径钻孔灌注桩施工03技术特点墙体刚度大、防渗性能好，对周围环境影响小，可减少土方开挖量。01施工流程导墙制作、泥浆制备、成槽施工、钢筋笼制作与安装、混凝土浇筑。02适用范围广泛应用于高层建筑、地铁、隧道等地下工程。地下连续墙施工适用范围适用于各种地质条件，尤其适用于较大埋深的地下工程。技术特点承载力大、稳定性好，施工安全可靠，对周围环境影响小。施工流程制作沉井、下沉沉井、封底处理、内部结构施工。沉井施工01桩基础与深基础的比较与选择桩基础优点承载力高，沉降量小，能承受较大的垂直荷载，同时能有效地将荷载传递到较深的地层，减少对浅层土的压力。此外，桩基础还具有较好的抗震性能和抗侧向力的能力。桩基础缺点成本较高，施工周期较长，特别是在地质条件复杂的情况下，施工难度较大。同时，桩基础在软土地基上的沉降量难以控制，容易发生不均匀沉降。深基础优点能够承受更大的垂直荷载和侧向压力，稳定性较好，能够防止建筑物沉降和倾斜。深基础还可以提高建筑物的抗震性能和抗风能力。深基础缺点施工难度较大，成本较高，对地质条件的要求也较高。同时，深基础的设计和施工需要专业的技术和经验，否则容易引发安全问题。01020304桩基础与深基础的优缺点比较在地震高发区或风力较大的地区，需要特别重视基础的抗震性能和抗风能力。桩基础和深基础都能满足这些要求，但需要根据具体情况进行比较和选择。在地质条件较好、土层稳定且承载力较高的地