桩土相互作用分析..ppt

《桩土相互作用分析..ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、桩土相互作用分析桩土相互作用分析桩基础的设计经过计算、比较、修改，以保证承台、基桩和地基在强度、变形及稳定性方面满足安全和使用上的要求，同时考虑技术和经济上的可能性与合理性，最后确定较理想的设计方案。搜集必要的资料拟定出设计方案基桩和承台以及桩基础整体的强度、稳定、变形验算。设计桩基础的一般程序：桩土相互作用分析一、桩基础类型的选择（一）承台底面标高的考虑低桩承台：稳定性较好，但在水中施工难度较大，因此可用于季节性河流、冲刷小的河流或旱地上其它结构物的基础。当作用在桩基础上的水平力和弯矩较大，或桩侧土质较差时，为减少桩身所受的内力，可适当降低承台底面标高。高桩承台：对于常年有流水，冲刷较深，

2、或水位较高，施工排水困难，在受力条件允许时，应尽可能采用高桩承台。有时为节省墩台身圬工数量，则可适当提高承台底面标高。当承台埋设于冻胀土层中时，为了避免由于土的冻胀引起桩基础损坏，承台底面应位于冻结线以下不少于0.25m，承台如在水中或有流冰的河道，承台底面也应适当放低，以保证基桩不会直接受到撞击，否则应设置防撞装置。桩土相互作用分析（二）柱桩桩基和摩擦桩桩基的考虑柱桩和摩擦桩的选择主要根据地质和受力情况确定。柱桩：柱桩桩基础承载力大，沉降量小，较为安全可靠，因此当基岩埋深较浅时，应考虑采用柱桩桩基。摩擦桩：若岩层埋置较深或受施工条件的限制不宜采用柱桩，则可采用摩擦桩。在同一桩基础中不宜同时

3、采用柱桩和摩擦桩，同时也不宜采用不同材料、不同直径和长度相差过大的桩，以避免桩基产生不均匀沉降或丧失稳定性。注意：桩土相互作用分析（三）桩型与施工方法的考虑桩型与施工方法的选择应按照基础工程的方案选择原则根据地质情况、上部结构要求、桩的使用功能和施工技术设备等条件来确定。桩土相互作用分析二、桩径、桩长的拟定桩径与桩长的设计，应综合考虑荷载的大小、土层性质与桩周土阻力状况、桩基类型与结构特点、桩的长径比以及施工设备与技术条件等因素后确定，力争做到既满足使用要求，又造价经济，最有效地利用和发挥地基土和桩身材料的承载性能。设计时，首先拟定尺寸，然后通过基桩计算，验算所拟定的尺寸是否经济合理，再作最

4、后确定。桩土相互作用分析（一）桩径拟定桩的类型选定后，桩的横截面（桩径）可根据各类桩的特点与常用尺寸选择确定。（一）桩径拟定（二）桩长拟定确定桩长的关键在于选择桩端持力层，因为桩端持力层对于桩的承载力和沉降有着重要影响。一般应将桩底置于岩层或坚硬的土层上，以得到较大的承载力和较小的沉降量。如在施工条件容许的深度内没有坚硬土层存在，应尽可能选择压缩性较低、强度较高的土层作为持力层，要避免使桩底坐落在软土层上或离软弱下卧层的距离太近，以免桩基础发生过大的沉降。桩土相互作用分析三、确定基桩根数及其平面布置（一）桩的根数估算一个基础所需桩的根数可根据承台底面上的竖向荷载和单桩承载力容许值按下式估算：

5、式中：——桩的根数；——作用在承台底面上的竖向荷载，kN；——单桩承载力容许值，kN；——考虑偏心荷载时各桩受力不均而适当增加桩数的经验系数，可取=1.1～1.2。（4-129）桩土相互作用分析（二）桩间距的确定为了避免桩基础施工可能引起土的松弛效应和挤土效应对相邻基桩的不利影响，以及桩群效应对基桩承载力的不利影响，布设桩时，应该根据桩的类型及施工工艺和排列方式确定桩的最小中心距。桩土相互作用分析（三）桩的平面布置多排桩:稳定性好，抗弯刚度较大，能承受较大的水平荷载，水平位移小，但多排桩的设置将会增大承台的尺寸，增加施工困难，有时还影响航道；单排桩:能较好地与柱式墩台结构形式配用，可节省圬工

6、，减小作用在桩基的竖向荷载。因此，当桥跨不大、桥高较矮时，或单桩承载力较大，需用桩数不多时常采用单排排架式基础。公路桥梁自采用了具有较大刚度的钻孔灌注桩后，选用盖梁式承台双柱或多柱式单排墩台桩柱基础也较广泛，对较高的桥台、拱桥桥台、制动墩和单向水平推力墩基础则常需用多排桩。桩土相互作用分析多排桩的排列形式：常采用行列式（下图a）和梅花式（下图b），在相同的承台底面积下，后者可排列较多的基桩，而前者有利于施工。桩土相互作用分析四、桩基础设计计算与验算内容（一）单根基桩的验算1．单桩轴向承载力验算1）按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力目前通常仍采用单一安全系数即容许应力法进行验算。首先根据

7、地质资料确定单桩轴向承载力容许值，对于一般性桥梁和结构物，或在各种工程的初步设计阶段可按经验（规范）公式计算；而对于大型、重要桥梁或复杂地基条件还应通过静载试验或其他方法，作详细分析比较，较准确合理地确定。检算单桩承载力容许值，应以最不利作用效应组合计算出受轴向力最大的一根基桩进行验算。要求：桩土相互作用分析2）按桩身材料强度确定和验算单桩承载力验算时，把桩作为一根压弯构件，按概率极限状态设计方法以承载能力极