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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑基础工程课程设计指导书 台州学院建筑工程学院 课程设计指导书 课 程 根基工程 设计题目 桩根基设计 2022年9月 根基工程课程设计指导书 桩根基的设计步骤 设计桩根基时，首先理应搜集必要的资料，包括上部布局型式与使用要求，荷载的性质与大小，地质和水文资料，以及材料供给和施工条件等。据此拟定出设计方案（包括选择桩基类型、桩长、桩径、桩数、桩的布置、承台位置与尺寸等），然后举行基桩和承台以及桩根基整体的强度、稳定、变形验验，经过计算、对比、修改，以保证承台、基桩和地基在强度、变形及稳定性方面得志安好和使用上的要求，并同时考虑技术和经济上的可能性与合理性，结果
2、确定较梦想的设计方案。 1、桩根基类型的选择 选择桩根基类型时，应根据设计要求和现场的条件，并考虑各种类型桩根基具有的不同特点，综合分析选择。 （1）承台底面标高的考虑 承台底面的标高应根据桩的受力处境，桩的刚度和地形、地质、水流、施工等条件确定。承台低稳定性较好，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布局物的根基。当承台埋设于冻胀土层中时，为了制止由于土的冻胀引起桩根基损坏，承台底面应位于冻结线以下不少于0.25m，对于常年有流水，冲刷较深，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。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
3、基桩不会直采纳到撞击，否那么应设置防撞装置。当作用在桩根基上的水平力和弯矩较大，或桩侧土质较差时，为裁减桩身所受的内力，可适当降低承台底面标高。有时为节省墩台身圬工数量，那么可适当提高承台底面标高。 （2）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处境确定。柱桩桩根基承载力大，沉降量小，较为安好稳当，因此当基岩埋深较浅时，应考虑采用柱桩桩基。若岩层埋置较深或受施工条件的限制不宜采用柱桩，那么可采用摩擦桩，但在同一桩根基中不宜同时采用柱桩和摩擦桩，同时也不宜采用不同材料、不同直径和长度相差过大的桩，以制止桩基产生不平匀沉降或流失稳定性。 （3）桩型与成桩工艺 桩型与工艺选择
4、应根据布局类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工阅历、桩的材料供给条件等，选择经济、合理、安好适用的桩型和成桩工艺。各行业的相关模范中都附有成桩工艺适用性的表格，可供选择时参考。 2、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、桩基类型与布局特点、桩的长径比以及施工设备与技术条件等因素后确定，力争做到既得志使用要求，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，然后通过基桩计算和验算，视所拟定的尺寸是否经济合理，再行结果确定。 - 1 - 根基工程课程设计指导书 （1
5、）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。 （2）桩长拟定 确定桩长的关键在于选择桩端持力层，由于桩端持力层对于桩的承载力和沉降有着重要影响。设计时，可先根据地质条件选择适合的桩端持力层初步确定桩长，并应考虑施工的可行性（如钻孔灌注桩钻机钻进的最大深度等）。 一般都梦想把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，要制止使桩底坐落在软土层上或离薄弱下卧层的距离太近，以免桩根基发生过大的沉降。 对于摩擦桩，有时桩底持力层可能有多种选择，此时确定桩
6、长与桩数两者相互牵连，遇此处境，可通过试算对比，选择较合理的桩长。摩擦桩的桩长不应拟定太短，一般不应小于4m。由于桩长过短达不到设置桩基把荷载传递到深层或减小根基下沉量的目的，且必然增加桩数好多，扩大了承台尺寸，也影响施工的进度。此外，为保证发挥摩擦桩桩底土层支承力，桩底端部应尽可能达成该土层的桩端阻力的临界深度。 3、估算单桩承载力特征值 （1）按单桩竖向静载试验确定 根据单桩竖向静载试验确定单桩竖向极限承载力标准值的方法见建筑基桩检测技术模范（JGJ 1062022）。采用该方法确定单桩竖向极限承载力标准值时，在同一条件下的试桩数量，不宜少于总数的 1，并不应少于3根。工程总桩数在 50
7、根以内时不应少于2根。 （2）按静力触探法确定 采用双桥探头的静力触探可以确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值，对于黏性土、粉土和砂土，可按下式计算： Quk?qcAp?u?li?ifsi (1) 式中，Quk单桩竖向极限承载力标准值，kN；qc桩端平面上、下探头阻力，kPa；桩端阻力修正系数，对于黏性土、粉土取2/3，对于饱和砂土取1/2；Apf si 第 i 层li 桩周第 i 层土的厚度，m；桩端面积，m2; u桩身周长，m；土的探头平均侧阻力，kPa；i 第i层土桩侧综合修正系数，对于黏性土、粉土i10.04 ( f si )-0.55，对于砂土i5.05 ( f si )-0.4
8、5。 （3）按模范阅历参数法确定 模范阅历参数法是在大量阅历及资料积累的根基上，针对不同桩型推举的 - 2 - 根基工程课程设计指导书 估算公式。 模范阅历参数法是初步估计桩基承载力和作为非重要工程设计依据的方法。 （a）对一般预制桩及中小直径（d800mm）的灌注桩，有 Quk?Qsk?Qpk?u?qsikli?qpkAp (2) 式中，Qsk 单桩总极限侧阻力标准值，kN；Qpk 单桩总极限端阻力标准值，kN；qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按建筑桩基技术模范（JGJ 94-2022）表535-l 取值，kPa；q pk桩端极限端阻力标准值，可按建筑桩基技术模范（JGJ 942
9、022）表 535-2取值，kPa。 （b）对大直径桩（d800mm），有 Quk?Qsk?Qpk?u?siqsikli?pqpkAp (3) 式中，qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按建筑桩基技术模范（JGJ 94-2022）表 535l 取值，kPa；q pk桩径为 800mm的极限端阻力标准值，对于干作业挖孔（清底明净）可采用深层载荷板试验确定，当不能举行深层载荷板试验时，可按建筑桩基技术模范（JGJ 942022）表 536-1 取值，kPa；si，p大直径灌注桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，可按模范取值。 根据建筑桩基技术模范（JGJ 942022），单桩竖向承载力特征值的计
10、算公式为 QRa?uk (4) K式中，K安好系数，K2。 4、确定基桩根数及其平面布置 （1）桩的根数估算 根基所需桩的根数可根据承台底面上的竖向荷载和单桩容许承载力按下式估算： n?Fk?Gk (5) Ra式中：n桩的根数；Fk+Gk作用在承台底面上的竖向荷载，kN；Ra单桩承载力特征值，kN；考虑偏心荷载时各桩受力不均而适当增加桩数的阅历系数，可取?=1.11.2。 估算的桩数是否适合，在验算各桩的受力状况后即可确定。 桩数确实定还须考虑得志桩根基水平承载力要求的问题。若有水宁静载试验资料，可用各单桩水平承载力之和作为桩根基的水平承载力（为偏安好考虑），来校核按式估算的桩数。但一般处境下
11、，桩基水平承载力是由基桩的材料强度所操纵，可通过对基桩的布局强度设计（如钢筋混凝土桩的配筋设计与截面强度验算）来得志，所以桩数仍按式来估算 此外，桩数确实定与承台尺寸、桩长及桩的间距的 确定相关联，确定时应综 - 3 - 根基工程课程设计指导书 合考虑。 （2）桩间距确实定 为了制止桩根基施工可能引起土的松驰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，理应根据土类成桩工艺以及排列确定桩的最小中心距。一般处境下，穿越饱和软土的挤土桩，要求桩中心距最大，片面挤土桩或穿越非饱和土的挤土桩次之，非挤土桩最小；对于大面积的桩群，桩的最小中心距宜适当加大。对于桩的排数
12、为12排、桩数小于9根的其它处境摩擦型桩基，桩的最小中心距可适当减小。 摩擦桩的群桩中心距，从受力角度考虑最好是使各桩端平面处压力分布范围不相重叠，以充分发挥其承载才能。根据这一要求，经试验测定，中心距定为6d。但桩距如采用6d就需要很大面积的承台，因此一般采用的群桩中心距均小于6d。为了使桩端平面处相邻桩作用于土的压应力重叠不至太多，不致因土体挤密而使桩挤不下去，根据阅历规定打入桩的桩端平面处的中心距不小于3d。震撼下沉桩，因土的挤压更为显著，规定在桩端平面处不小于4d（d为桩的直径或边长）。 （3）桩的平面布置 桩数确定后，可根据桩基受力处境选用单排桩或多排桩桩基。多排桩的排列形式常采用行
13、列式和梅花式，在一致的承台底面积下，后者可排列较多的基桩，而前者有利于施工。 图1 桩的典型排布方式 桩根基中桩的平面布置，除应得志前述的最小桩距等构造要求外，还应考虑基桩布置对桩基受力有利。为使各桩受力平匀，充分发挥每根桩的承载才能，设计布置时，应尽可能使桩群横截面的重心与荷载合力作用点重合或接近，通常桥墩桩根基中的基桩采取对称布置，而桥台多排桩桩根基视受力处境在纵桥向采用非对称布置。 当作用于桩基的弯矩较大时，宜尽量将桩布置在离承台形心较远处，采用外密内疏的布置方式，以增大基桩对承台形心或合力作用点的惯性距，提高桩基的抗弯才能。 此外，基桩布置还应考虑使承台受力较为有利，例如桩柱式墩台应尽量使墩柱轴线与基桩轴线重合，盖梁式承台的桩柱布置应使承台发生的正负弯矩接近或相等，以减小承台所承受的弯曲应力。 5、桩基验算 （1）承载力验算 - 4 - 9
