第8章 地基与基础工程8.4 基础结构型式 按埋置的深度，基础可以分为浅基础和深基础两大类习惯的提法是埋深不超过5m的称浅基础浅与深是相对的，两者的主要差别在于设计原则和施工方法浅基础的施工条件和工艺比较简单深基础包括桩基础、墩、沉井等8.4.1 浅基础 浅基础按其结构形式可分为柱下独立基础、条形基础(包括十字条形基础)、筏形基础、箱形基础等柱下独立基础条形基础 十字条形基础 筏形基础 箱型基础 天然地基上浅基础的设计步骤：(1)确定浅基础的结构型式、材料和平面布置2)确定基础的埋置深度3)必要时计算地基变形4)根据结构传来的荷载计算值和地基承载力特征值，计算确定基础的底面尺寸5)若地基持力层以下存在软弱土层，需验算软弱下卧层的承载力6)基础结构计算和构造设计7)绘制基础施工图8.4.2 桩基础 桩是一种将基础荷载传至地层深部的传力构件，与桩端土层以及桩周土层共同承受上部结构传来的荷载桩和承台构成了桩基础的传力体系桩基础是深基础的常用基础型式1.桩基础的类型和特点 桩基础的承载原理有两方面，一是通过桩身和侧向土体的摩擦作用向周围土体扩散荷载，二是通过桩端阻力把荷载传至较坚硬的土层所以，按承载多的作用机理，桩可分为摩擦型桩基础和端承型桩基础。
摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受，端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，依靠两者共同作用的称为摩擦端承桩基础或端承摩擦桩基础，如图桩基础的主要特点是承受上部荷载的能力大；沉降量、沉降差较小；能承受较大的水平力，防止上部结构的倾覆；当有振动荷载时能减小基础的振幅，减弱基础振动对上部结构的影响；有良好的抗震性能桩基础常用于：对地基变形有严格要求的结构物，例如高层建筑和桥梁的墩台等重要结构等桩基中的桩型有预制钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩及混凝土灌注桩等下面以预制钢筋混凝土桩为例说明2.桩基竖向承载力特征值 地基基础规范称桩的竖向承载力为单桩竖向承载力特征值桩的竖向承载力包括地基土对桩的支承能力、桩构件本身的轴向抗力两方面的涵义，桩的承载力由其中的较小值控制，即以先达到极限状态的荷载大小为准一般情况下，地基土的支承能力先达到极限状态，桩的自身强度具有较大的安全度单桩竖向承载力特征值Ra值应通过单桩静荷载试验确定地基基础规范中规定了具体试验方法初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：Ra=qpaAp+upqsiali 式中 Ap桩底端截面面积；qpa,qsia桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静荷载试验资料结果统计分析得到；up桩身周边长度；li 第i层土的厚度。
3.桩基设计桩基设计的基本内容包括选择桩型,确定桩端持力层(桩长)、桩的根数和布置,桩身结构设计,承台设计,必要时的桩基沉降计算以及绘制施工图等1)桩型、截面尺寸和桩长选择 桩型选择包括选择桩的材料、成桩和沉桩工艺,应综合考虑上部结构的要求、地质条件、环境境要求、施工条件和质量控制要求、工程造价等因素桩的截面和长度结合持力层位置确定预制钢筋混凝土桩的构造 预制桩的截面形式有实心的方形、圆形截面或空心圆形等应用最多的是方形截面，边长不应小于200mm，一般为250500mm预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30，采用静力压桩时可适当降低，但不能低于C20桩顶和桩尖部分的配筋应予以加强在桩顶设置钢筋网片并加强23m范围内的箍筋在吊装、运输过程中，桩身在自重下承受弯矩，而在锤击过程中又承受冲击荷载，桩身不仅受压，还要受拉对受力状态都要进行分析计算预制桩起吊时的计简图与预制柱的类似预制钢筋混凝土桩的配筋例图 一般应选择较硬或较密实的土层作为桩端持力层桩端全截面进入持力层的深度，根据地质条件、荷载及施工工艺确定，宜为桩身直径的13倍一般认为桩端全截面进入持力层的深度为：:粘性土、粉土层不宜小于2.0d，砂土层不宜小于1.5d。
2)桩的根数 桩基础一般由多根桩和承台组成，故称群桩，为区别起见，其中的单根桩称为基桩在竖向荷载作用下的群桩基础，由于承台、桩、土的相互作用，基桩的承载力和沉降性状往往与相同地质条件和同样设置方法的单桩有显著区别，这种现象称为群桩效应因此，群桩基础的承载力常常不低于其单桩承载力之和轴心荷载下的单桩承载力计算应符合下式要求：Qk Ra 式中，Qk为相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力地基基础规范的规定不考虑群桩效应桩的根数n可按下式计算：n（Fk+Ga）/Ra 式中 Fk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；Gk桩基承台及其承台上土重标准值桩基偏心受压时，若偏心距值固定，且布置时使群桩横截面的重心与荷载合力作用点重合，则仍可按上式估算桩数否则，桩的根数应按上式确定的增加10%-20%4)桩基的布置 桩基的布置包括桩的中心距、桩的位置的合理选择和桩径和持力层的深度等1)过小的中心距不利于桩侧土摩阻力的发挥，同时也会使施工的挤土和扰动作用叠加放大而影响桩基承载力的形成和发挥，因此规定桩的最小中心距在排列基桩时，宜使群桩轴力的合力点与长期荷载的重心重合，并使桩基受水平力和力矩较大方向有较大的截面惯性矩。
5)承台及其连接 承台设计应满足抗冲切、抗剪、抗弯等受力要求以及和上部结构的连接要求此外，承台的构造要求还包括以下内容，其详细规定见有关规范承台尺寸：最小宽度、承台边缘至桩中心的距离、挑出部分的长度，厚度等混凝土强度等级不应低于C20承台底面钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于70mm钢筋配置：受力钢筋、架立钢筋、构造钢筋和箍筋的最低要求桩与承台的连接：桩顶嵌入承台的长度(一般50mm，承台间的连接：设置连系梁此外，在承台及地下室周围的回填中，应保证填土的密实性Thank you 。