1、第三章 桩基础 3.1 概 述 3.2 桩基础的设计原则和设计内容 3.3 竖向荷载下单桩承载机理 3.4 桩侧负摩阻力 3.5 单桩竖向承载力的确定方法 3.6 桩的抗拔承载力 3.7 水平荷载作用下单桩的工作性能 3.8 群桩基础计算 3.9 桩基础设计 桩的荷载传递 3.3 竖向荷载下单桩的工作性能 土对桩的支撑力 Q-桩顶竖向荷载;Qs-桩侧总摩阻力; Qp-桩端总阻力。 SPQQ Q= +荷载 桩土相对位移(桩身压缩) 侧阻消耗荷载 桩端阻力 (桩端沉降) 桩的荷载传递过程实质上是侧阻与端阻逐步发挥过程。 影响因素:桩土相对位移、土体性质、桩的尺寸、时间等。 基本过程 荷载传递的实质
2、 Qs Qs Qp Q 10=zzppzdzNEAs01zzzpps N dzAE =1zzpdNu dz =桩身弹性压缩量: 桩身截面位移为桩顶沉降与桩身压缩量之差: 桩身荷载传递方程: 3.3 竖向荷载下单桩的工作性能 桩侧摩阻及截面位移计算 s0QbsbszdzzN(z)+dN(z)N(z)dzdsoQL单桩轴向荷载传递 z 侧阻先于端阻发挥,发挥程度与桩土相对位移相关; 侧阻充分发挥桩土相对位移值: 粘性土:46 mm; 砂 土:610 mm; 端阻充分发挥桩底极限位移值: 砂类土: (0.080.1) d; 一般粘土: 0.25 d; 硬粘土: 0.1d 桩侧摩阻力和桩端阻力都存在深
3、度效应。 当入土深度超过一定值后,侧阻和端阻不在随深度的增加而增加。 ( a )中密土层( b )岩层软弱土层Q Q桩身荷载传递 (a) 摩擦桩;(b)端承桩 3.3 竖向荷载下单桩的工作性能 桩侧摩阻和端阻的一般规律 ZQosQs压曲o压曲破坏 sZQoQso整体剪切破坏 QsZsooQ刺入破坏 压曲破坏:沉降量很小,桩端阻力为主,按桩材强度控制承载力, 穿越软弱土层的小直径桩和嵌岩桩属于此类; 整体剪切:沉降量较大,桩端阻力为主,桩端桩侧土控制承载力, 打入式短桩、钻孔短桩属于此类; 刺入破坏:沉降量大,桩侧阻力为主,桩顶容许沉降控制承载力, 一般情况下的钻孔灌注桩属于此类。 单桩的破坏模式 3.3 竖向荷载下单桩的工作性能 这节课就到这里 谢谢大家!