单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基础工程,第4章 桩基础,第5节 桩基础设计,桩基的设计应符合的要求：,安全、经济、合理和可行,桩和承台,地基,应按桩基,变形,控制设计,有足够的强度、刚度和耐久性,有足够的承载力、不产生,过量的变形,设计步骤,基本设计资料,选择桩的持力层、桩的类型和几何尺寸，初拟承台底面标高,确定单桩或基桩承载力设计值,确定桩的数量及其平面布置,验算桩基承载力和沉降量,必要时，验算桩基水平承载力和变形,桩身结构设计,承台设计与计算,绘制桩基施工图,一、基本设计资料,设计桩基之前必须具备各种资料：,建筑物类型及其规模,岩土工程勘察报告,施工机具,技术条件,环境条件,当地桩基工程经验,勘察报告应符合勘察规范的一般规定和桩基工程的专门勘察要求桩端进入坚实土层的深度：,粘性土、粉土,：不宜小于,2倍桩径,砂类土,不宜小于,1.5倍桩径,对,碎石类土,不宜小于,1倍桩径,当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端进入持力层的深度应尽可能达到桩端阻力的,临界深度,，以提高桩端阻力桩端以下坚实土层的厚度：,一般不宜小于,4倍桩径,穿越软弱土层而支撑在,倾斜岩层面,上的桩，当风化层厚度小于2倍桩径时，桩端应进入,新鲜或微风化基岩,。
端承桩嵌入微风化或中等风化岩体的深度不宜小于,0.5m,嵌岩桩或端承桩桩底下,3倍桩径,范围内应无软弱夹层、断裂带、洞穴、和空隙的分布施工时桩的设置深度必须满足设计要求,如果土层比较均匀，坚实土层层面比较平坦，则桩的实际长度常与设计桩长比较接近,当场地土层复杂，或者桩端持力层层面起伏不平时，桩的实际长度常与设计桩长不一致为保证施工长度满足设计桩长，打入桩的入土深度应按所,设计的桩端标高,和,最后贯入度,两方面控制摩擦型桩,沉桩深度宜按桩端设计标高控制，以最后贯入度作参考,端承型桩,宜按最后贯入度控制，以桩端设计标高作参考,主要从,结构要求,和,方便施工,的角度来选择承台深度季节性冻土上的承台埋深，应根据地基土的冻胀性考虑，并应考虑是否需要采取相应的防冻害措施膨胀土的承台，其埋深选择与此类似初步确定承台底面标高,三、桩的数量和平面布置,1.桩的根数,初步估计桩数时，先不考虑群桩效应，在确定了,单桩承载力特征值,R,a,后，可对桩数进行估算当桩基为轴心受压时，桩数,n,应满足下式要求：,承台及其上方填土自重标准值,相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力,偏心受压时，桩的根数应按上式确定的增加,10%20%,。
应当指出，在层厚较大的高灵敏度流塑粘性土（如我国东南沿海的,淤泥,、,淤泥质土,）中，,不宜采用间距小而桩数多的打入式桩基,，否则，对这类土的结构破坏严重，致使土体强度明显降低如果加上相邻各桩的相互影响，这类桩基的沉降和不均匀沉降都将显著增加这,时宜采用承载力高而桩数较少的桩基,3.桩在平面上的布置,桩在平面内可以布置成,对称式、梅花式、行列式和环状排列,，也可采用不等距排列为了使桩基中各桩受力比较均匀，群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合或接近四、验算桩基承载力和沉降量,1、群桩中单桩承载力验算,承受,轴心竖向力作用,的桩基，应满足,承受,偏心竖向力作用,的桩基，除上式外，还应满足,承受,水平力作用,的桩基，应满足,抗震设防区,的桩基，单桩的竖向受震承载力均应提高25,偏心竖向力作用下,水平力作用下,相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩的竖问力标准值,相应于荷载效应标准组合时，作用于任一单桩的水平力标准值,2、桩基沉降验算,需进行沉降验算的建筑物桩基：,地基基础设计等级为,甲级,的建筑物桩基,体型复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为,乙级,的建筑物桩基,摩擦型桩基,桩基础的沉降不得超过建筑物的允许沉降值,采用,单向压缩分层总和法,计算桩基础的最终沉降量,3.桩基软弱下卧层承载力验算,当桩基的持力层下存在软弱下卧层，尤其是当桩基的平面尺寸较大、桩基持力层的厚度相对较薄时，应考虑桩端平面下受力层范围内的软弱下卧层发生强度破坏的可能性。
实体深基础,4.桩基负摩阻力验算,验算中，只计,中性点,以下部分的侧阻力和端阻力作用摩擦型桩基,取桩身计算中性点以上侧阻力为零，按下式验算单桩承载力：,当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的,下拉荷载,计入附加荷载验算桩基沉降端承型桩基,除应满足上式外，尚应考虑负摩阻力引起的下拉荷载,Q,g,n,第5节 桩的负摩擦问题,五、桩身结构设计,桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求桩轴心受压时,工作条件系数,：,预制桩取0.75；,灌注桩取0.6-0.7(水下灌注桩或长桩时用低值)相应于荷载效应,基本组合,时的单桩竖向力设计值,构造要求,承台设计包括选择,承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,构造满足一定的要求,承台设计需进行,受弯计算,受冲切计算,受剪切计算,局部承压承载力计算,1 构造要求,承台的最小,宽度,不应小于500mm,承台的最小,厚度,为300mm，其最小埋深为500mm,承台,混凝土强度等级,不应低于C20,纵向钢筋的混凝土,保护层厚度,不应小于70mm，当有混凝土垫层时，不应小于,40mm承台的,配筋,桩顶嵌入承台的,长度,承台之间的,连接,柱下桩基独立承台,1受弯计算,(1)柱下多桩矩形承台,最大弯矩产生在平行于柱边两个方向的屈服线处。
计算截面应取在,柱边,和,承台高度变化处,M,梁式破坏,扣除承台和其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时的第i桩竖向力设计值,配筋,(2)柱下三桩三角形承台,其受弯,破坏模式,有所不同,等边,等腰,等 边,s,梁式破坏,等 腰,腰,底边,短向桩距与长向桩距之比,柱,对承台,的冲切承载力,冲切破坏锥体,柱根部轴力设计值,冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和,受冲切承载力截面高度影响系数,冲切系数,冲跨比,角桩,对承台的冲切,多桩,矩形,承台受角桩冲切的承载力：,扣除承台和其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值,角桩冲切系数,三桩,三角形承台,受,角桩,冲切的承载力,底部角桩,顶部角桩,3.受剪切计算,计算截面,：,柱边,和,桩边,、,变截面,和,桩边联线,形成的斜截面,斜截面受剪承载力计算：,扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应,基本组合,时斜截面的,最大剪力,设计值,剪切系数,计算截面的剪跨比：0.33,剪跨,计算宽度,计算截面,：,柱边,桩边,变截面,桩边联线,形成的斜截面,4局部受压计算,当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度,等级,时，尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。
第4章 重点内容,1.桩的分类（按设置效应分类、按承载性能分类、按桩径分类）,2.单桩竖向承载力的确定方法,几个基本概念,桩基础,由基桩和连接于桩顶的承台共同组成若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为,低承台桩基,；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为,高承台桩基,建筑桩基通常为低承台桩基础单桩基础,采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础群桩基础,由2根以上基桩组成的桩基础基桩,群桩基础中的单桩复合桩基,由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基复合基桩,包含承台底土阻力的基桩单桩竖向极限承载力,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它取决于土对桩的,支承阻力,和,桩身材料强度,；,一般由土对桩的支承阻力控制,端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩，可能由桩身材料强度控制,群桩效应,群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。
负摩阻力,桩身周围土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时，土对桩侧表面所产生的向下摩阻力在桩身某一深度处的桩土位移量相等，该处称为中性点中性点是正、负摩阻力的分界点第4章 作业,p179：,4-2，4-3,。