基础工程课件4桩基础

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1、 4.桩基础4. 桩基础桩基础 4.桩基础2 4.桩基础内容提要内容提要桩基础及其分类桩基础及其分类 桩基础的施工桩基础的施工 单桩竖向抗压承载力计算单桩竖向抗压承载力计算 水平荷载下基桩的内力及位移计算水平荷载下基桩的内力及位移计算 群桩基础受力分析群桩基础受力分析 桩基础设计简介桩基础设计简介 4.桩基础3 4.桩基础n 组成组成：基桩和连接于桩顶的承台。基桩和连接于桩顶的承台。 n 作用：作用：将上部结构荷载通过将上部结构荷载通过承台承台传传 递给基桩，再由基桩传递到递给基桩，再由基桩传递到 地基土体（持力层）地基土体（持力层） 。 n 特点：特点：历史悠久、承载力高、稳定历史悠久、承载

2、力高、稳定 性好、沉降量小而均匀、便性好、沉降量小而均匀、便 于机械化施工、适应性强。于机械化施工、适应性强。低承台桩基示意图低承台桩基示意图4.1 4.1 桩基础及其分类桩基础及其分类4.1.1 4.1.1 概述概述 4.桩基础4 4.桩基础单桩基础单桩基础群桩基础群桩基础承台承台基桩基桩上部结构荷载上部结构荷载4.1.1 4.1.1 概述概述 4.桩基础5 4.桩基础n 地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。地基土质差或软硬不均，不能满足上部结构对变形的要求。 n 地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。地基软弱或土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等。 n 荷载大，且伴有

3、较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。荷载大，且伴有较大偏心、水平、动力或周期性荷载作用。 n 水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。水中基础施工困难，如桥梁、码头、钻采平台等。 n 需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。4.1.1 4.1.1 概述概述 4.桩基础桩的作用桩的作用：（1 1）将荷载传至硬土层（图）将荷载传至硬土层（图4-1a4-1a），），或分配到较大或分配到较大的深度范围的深度范围 （图（图4-1b4-1b），），以提高承载力。以提高承载力。 4.桩基础 4.桩基础（2 2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，）减小沉降

4、，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形不合要求时亦用。而变形不合要求时亦用。两塔过近，会两塔过近，会相对倾斜，用相对倾斜，用桩基解决桩基解决厂房内堆载，使柱下基础倾厂房内堆载，使柱下基础倾斜，导致柱子开裂。可用桩斜，导致柱子开裂。可用桩基解决。基解决。 4.桩基础 4.桩基础（3 3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等（图）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等（图4-1c4-1c）（4 4）有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（图有一定抗水平荷载能力，特别是斜桩（图4-4-1b1b）（5 5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。有桩支撑，

5、有助于上部结构的稳定。 4.桩基础 4.桩基础 所以应用广泛，沿海、内陆地所以应用广泛，沿海、内陆地区均用。区均用。同基坑支护、地基处同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点理并为土木工程三大热点。桩基古已应用。上海龙华塔，桩基古已应用。上海龙华塔，7 7层，层，40.4m, 40.4m, 相当于相当于1313层楼高层楼高, , 初建于三国东吴时代初建于三国东吴时代 (AD220-(AD220-280), 280), 重建于宋代重建于宋代AD977AD977年年, , 用用木桩木桩, , 桩周用灰土防腐，是桩周用灰土防腐，是软基软基上建高层的范例上建高层的范例。 4.桩基础 4.桩基础木桩和石

6、桩基础木桩和石桩基础 西安灞桥（1834年清道光14年） 4.桩基础以后在宋、明、清期间曾先后几次废毁，到清乾隆四十六年（1781年），陕西巡抚毕沅重建桥，但桥已非过去规模。直到清道光十四年（1834年）巡抚杨公恢才按旧制又加建造。桥长380米，宽7米，旁设石栏，桥下有72孔，每孔跨度为4米至7米不等，桥柱408个。灞桥位于西安城东灞桥位于西安城东12公里处，是一公里处，是一座颇有影响的古桥。灞桥建于汉代，座颇有影响的古桥。灞桥建于汉代，是座木梁石柱墩桥，墩台上加木梁是座木梁石柱墩桥，墩台上加木梁并铺设灰土石板桥面。是石柱墩的并铺设灰土石板桥面。是石柱墩的首创者。首创者。 4.桩基础木桩基础木

7、桩基础上海河南路桥木桩基础（1875年） 4.桩基础河南路桥始建于1875年，至今已在苏州河上横跨超过百年。 4.桩基础 4.桩基础新加坡发展银行新加坡发展银行,四四墩墩, 每墩直径每墩直径7.3m将荷载传递到下部将荷载传递到下部好土层好土层,承载力高承载力高大直径钻孔桩大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩风化砂岩及粉砂岩部分风化及部分风化及不风化泥岩不风化泥岩 4.桩基础新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩7.3m 4.桩基础现场灌注现场灌注护坡桩护坡桩造价低造价低 4.桩基础现场灌注现场灌注护坡桩护坡桩造价低造价低 4.桩基础2 2 特点特点优点优点1.将荷载传递到下部将荷载传递到下部 好土层好

8、土层,承载力高承载力高1.沉降量小沉降量小2.抗震性能好，可穿过液化层抗震性能好，可穿过液化层3.承受抗拔承受抗拔(抗滑桩抗滑桩)及水平力及水平力(如风载荷如风载荷)4.与其他深基础比较与其他深基础比较,施工造价低施工造价低 4.桩基础缺点缺点比浅基础造价高比浅基础造价高施工环境影响大施工环境影响大 预制桩施工噪音大预制桩施工噪音大 钻孔灌注桩的泥浆钻孔灌注桩的泥浆 4.桩基础适用条件适用条件(1)水上建筑物水上建筑物(2)深持力层深持力层 高地下水位高地下水位(3)抗震地基抗震地基(4)对沉降非常敏感的对沉降非常敏感的建筑，如精密仪器建筑，如精密仪器 4.桩基础日本阪神地震中日本阪神地震中发

9、生的桩基础的发生的桩基础的破坏导致墩倾倒破坏导致墩倾倒 4.桩基础23 4.桩基础 按承载性状：按承载性状：摩擦型桩、端承型桩摩擦型桩、端承型桩 按施工方法：按施工方法：预制桩、灌注桩预制桩、灌注桩 按设置效应：按设置效应：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 按桩径大小：按桩径大小：小桩小桩(250mm)、中等直径桩、中等直径桩(250 800mm)、大直径桩、大直径桩(800mm) 按使用功能：按使用功能：受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩受压桩、抗拔桩、横向受荷桩、锚桩 按截面形状：按截面形状：圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、圆桩、方桩、多边形桩、异形桩、DX桩等桩等4.

10、1.2 4.1.2 桩基的分类桩基的分类n 基桩分类基桩分类 4.桩基础(一) 按承台 承台承台: :将将几个桩结合起来传递几个桩结合起来传递荷载荷载1高承台桩 承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥2低承台桩 承台在地面以下, 承台本身承担部分荷载软土层 4.桩基础低承台低承台 桩桩 4.桩基础高承台桩高承台桩 4.桩基础（二）（二） 按材料：按材料： 木桩、混凝土、钢筋混木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管（型钢）桩、凝土、钢管（型钢）桩、复合桩复合桩 钢筋混凝土：普通混凝钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土（离土、预应力混凝土（离心预制）、高强混凝土心预制）、高强混凝土 4.桩基础 4.桩基础钢钢

11、桩桩 4.桩基础钢管桩和预应力桩 4.桩基础木桩木桩水位以上耐久性差，强度低，我国森林资水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用源不足，应少用钢桩钢桩本身强度高，易加工，接头容易，运输方本身强度高，易加工，接头容易，运输方便，但造价是混凝土的便，但造价是混凝土的3-43-4倍，用于海洋平台及陆倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。钢砼桩钢砼桩取材方便，价格便宜，耐久性好，可预取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。是主要研究对

12、象。 4.桩基础 4.桩基础31 4.桩基础混凝土预制桩混凝土预制桩 要求：要求：截面边长截面边长300 500mm，分节长度，分节长度12m。预应力。预应力 管桩外径管桩外径300 600mm，每节长，每节长5 13m； 优点：优点：承载力高，耐久性好，质量较易保证。承载力高，耐久性好，质量较易保证。 缺点：缺点：自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。自重大，打桩难，桩长难统一，工艺复杂。 钢桩钢桩 要求：要求：直径直径250 1200mm，批量生产。，批量生产。 优点：优点：穿透性强，承载能力高，应用方便。穿透性强，承载能力高，应用方便。 缺点：缺点：成本高，易锈蚀。成本高，易锈蚀。 木桩

13、木桩 要求：要求：桩径桩径160 260mm，桩长，桩长4 6m。 优点：优点：制作运输方便，打桩设备简单。制作运输方便，打桩设备简单。 缺点：缺点：承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用承载力低，仅在一些加固工程与临时工程中采用。 4.桩基础（三）（三） 按形状按形状按纵断面：楔形桩、树根桩、按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节（分叉）桩、扩螺旋桩、多节（分叉）桩、扩底桩、支盘桩、微型桩底桩、支盘桩、微型桩按横断面：圆形，八边形，十按横断面：圆形，八边形，十字桩、字桩、X X形桩形桩 4.桩基础 4.桩基础桩身桩身 4.桩基础桩身桩身 4.桩基础桩端桩端Dd 4.桩基础横断面横断面 4

14、.桩基础（四）按尺寸（四）按尺寸按断面按断面(直径）的大小：大直径直径）的大小：大直径:d80cm; 小直径小直径d60m（ 3):长桩；长桩；L800mm; 小直径小直径：d250mm ； 中等直径：中等直径：250mmd 60m（ 3) 长桩长桩 l 10m 短短桩桩 水平变形系数，水平变形系数， l 2.5 为刚性短桩为刚性短桩2.5 80) 可取可取s=6080mm对应的荷载。对应的荷载。 沉降速率法沉降速率法s-lgt法法 取破坏荷载的前一级荷载取破坏荷载的前一级荷载图图4.19 4.19 单桩单桩Q-s曲线曲线 4.桩基础124 4.桩基础原理：原理：在桩顶施加动荷载，使桩身产生加

15、速度和土阻在桩顶施加动荷载，使桩身产生加速度和土阻尼等效应，通过设置于桩顶的传感器量测此动力响应尼等效应，通过设置于桩顶的传感器量测此动力响应信号（如位移、速度或加速度），据此分析确定桩身信号（如位移、速度或加速度），据此分析确定桩身完整性或承载力。完整性或承载力。 高应变法：高应变法：一般以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间一般以重锤敲击桩顶，使桩贯入，桩土间产生相对位移，从而分析对桩的外来抗力，可产生相对位移，从而分析对桩的外来抗力，可同时测同时测定桩身完整性与承载力定桩身完整性与承载力。 低应变法：低应变法：施加的荷载远小于桩的使用荷载，不足以施加的荷载远小于桩的使用荷载，不足以使桩产生相对

16、位移，而只通过应力波的反射和传播，使桩产生相对位移，而只通过应力波的反射和传播，主要用以检测桩身砼质量主要用以检测桩身砼质量。 n 按动力试桩法确定按动力试桩法确定 4.3.4 4.3.4 单桩竖向抗压承载力确定单桩竖向抗压承载力确定 4.桩基础125 4.桩基础n作用机理：作用机理：水平荷载水平荷载( (力和弯矩）作用下，桩身产生横向位移力和弯矩）作用下，桩身产生横向位移或挠曲变形，并挤压桩侧土体，同时桩侧土反作用于桩，产生或挠曲变形，并挤压桩侧土体，同时桩侧土反作用于桩，产生侧向土抗力，桩土共同作用侧向土抗力，桩土共同作用n破坏模式破坏模式 刚性桩刚性桩( h 2.5)：桩身刚体转桩身刚体

17、转动破坏，承载力主要由桩的水平位动破坏，承载力主要由桩的水平位移和倾斜控制移和倾斜控制 柔性桩柔性桩( h 2.5)：桩身发生扰桩身发生扰曲变形，破坏时桩身某点弯矩超过曲变形，破坏时桩身某点弯矩超过截面抵抗矩或土体屈服失稳，承载截面抵抗矩或土体屈服失稳，承载力由桩身水平位移及最大弯矩值控力由桩身水平位移及最大弯矩值控制制4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 4.桩基础126 4.桩基础b1 桩身计算宽度（简化为平面受力）桩身计算宽度（简化为平面受力） EI桩身抗弯刚度时，对于钢筋砼桩，取桩身抗弯刚度时，对于钢筋砼桩，取EI 0.85EcI0(建工建工)或或0.80EcI0(路桥路桥)，

18、其中，其中Ec为砼的弹模，为砼的弹模，I0为桩身截面惯性矩为桩身截面惯性矩. 为桩的水平变形系数，量纲为为桩的水平变形系数，量纲为L-1 h为桩的入土深度，为桩的入土深度，m 地基土横向抗力系数的比例系数地基土横向抗力系数的比例系数(MN/m4)，受桩材和刚度、，受桩材和刚度、土类及其性质、荷载作用方式、荷载水平、桩身水平位移等土类及其性质、荷载作用方式、荷载水平、桩身水平位移等因素影响，对多层地基可取当量因素影响，对多层地基可取当量m值计算，取层厚值计算，取层厚2( d+1) m；如无试验资料，如无试验资料，m值可参照规范表格值可参照规范表格4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 4.

19、桩基础127 4.桩基础多采用线弹性地基反力法。多采用线弹性地基反力法。假设假设x与桩的水平位与桩的水平位移移x成正比。成正比。关键在于确定土体抗力系数沿深度的关键在于确定土体抗力系数沿深度的分布，分为：分布，分为： (a)常数法；常数法；(b)k法；法；(c)m法；法；(d) c法法 4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 4.桩基础128 4.桩基础n 微分方程的建立微分方程的建立取一基桩微元体，由平衡取一基桩微元体，由平衡条件可得挠曲微分方程条件可得挠曲微分方程 ： 采用幂级数求解采用幂级数求解：图图4.24 4.24 微元体受力示意图微元体受力示意图 相关系数可查表确定。相关系数

20、可查表确定。4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 4.桩基础129 4.桩基础n 单桩水平静载荷试验单桩水平静载荷试验试验装置：试验装置： 加荷系统：千斤顶、试桩加荷系统：千斤顶、试桩 位移观测：百分表位移观测：百分表图图4.20 单桩水平静载荷试验单桩水平静载荷试验4.4 4.4 单桩水平承载力单桩水平承载力 4.桩基础130 4.桩基础每级荷载大小每级荷载大小 约为预估水平极限承载力的（约为预估水平极限承载力的（1/10-1/15）。）。 读数方法读数方法 每级加荷后恒载每级加荷后恒载4min测读桩顶水平位移，然后卸载至测读桩顶水平位移，然后卸载至零，停零，停2min测读残余水平位

21、移，如此循环测读残余水平位移，如此循环5次，再施次，再施加下一级荷载。加下一级荷载。 终止加载条件终止加载条件 桩身折断桩身折断 桩顶水平位移超过桩顶水平位移超过3040mm 桩侧地表出现明显裂缝或隆起。桩侧地表出现明显裂缝或隆起。试验方法试验方法n 单桩水平静载荷试验单桩水平静载荷试验 4.桩基础131 4.桩基础水平极限承载力的确定水平极限承载力的确定两特征点对应的荷载称为两特征点对应的荷载称为临界荷载临界荷载Hcr和和极限荷载极限荷载Hu图图4.21 单桩单桩H0x0/H0曲线曲线图图4.22 单桩单桩H0g曲线曲线 4.桩基础132 4.桩基础4.5 4.5 群桩基础群桩基础岩石岩石土

22、图图4.25 4.25 群桩效应群桩效应 4.5.1 4.5.1 群桩效应群桩效应 4.桩基础133 4.桩基础n端承型群桩桩的荷载传递端承型群桩桩的荷载传递 桩底持力层刚硬，桩的贯入量小。桩底持力层刚硬，桩的贯入量小。群桩承载力群桩承载力 各单桩承载力之和各单桩承载力之和，不必考虑群桩效应。，不必考虑群桩效应。 n摩擦型群桩的荷载传递摩擦型群桩的荷载传递 桩顶作用荷载通过侧阻传至桩周土体，并经扩散桩顶作用荷载通过侧阻传至桩周土体，并经扩散使桩底压力分布范围比桩身截面大很多。当桩距使桩底压力分布范围比桩身截面大很多。当桩距小于某距离小于某距离时（一般为时（一般为6d），桩底应力扩散面积），桩底

23、应力扩散面积交叉重叠，与原来单桩端应力叠加，使群桩桩底交叉重叠，与原来单桩端应力叠加，使群桩桩底地基所受压力比单桩大，故地基所受压力比单桩大，故群桩承载力小于各单群桩承载力小于各单桩承载力之和。桩承载力之和。 4.5.2 4.5.2 4.5.2 4.5.2 群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性 4.桩基础134 4.桩基础n 承台下土对荷载的分担作用承台下土对荷载的分担作用 复合桩基复合桩基: : 由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。 条条 件件: : 桩及桩间土整体下沉，保证承台底不脱空。桩及桩间土整体下沉，保证承台

24、底不脱空。 特特 性性: : 承台底分担荷载的作用随桩群相对于地基承台底分担荷载的作用随桩群相对于地基 土向下位移幅度的加大而增强，桩身弹性土向下位移幅度的加大而增强，桩身弹性 压缩产生桩土相对位移也使承台底反力增压缩产生桩土相对位移也使承台底反力增 加。通常，台底分担荷载的比例可从百分加。通常，台底分担荷载的比例可从百分 之十几直至百分之三十。之十几直至百分之三十。4.5.2 4.5.2 4.5.2 4.5.2 群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性群桩的荷载传递特性 4.桩基础135 4.桩基础4.5.3 4.5.3 4.5.3 4.5.3 群桩的竖向承载力设计值群桩的竖向

25、承载力设计值群桩的竖向承载力设计值群桩的竖向承载力设计值nJGJ94-94考虑土类别、桩距考虑土类别、桩距-桩径比、承台宽桩径比、承台宽-桩长比等因桩长比等因素，通过引进侧阻群桩效应系数、端桩群桩效应系数、侧素，通过引进侧阻群桩效应系数、端桩群桩效应系数、侧阻端阻综合群桩效应系数等，从而建立阻端阻综合群桩效应系数等，从而建立群桩竖向承载力群桩竖向承载力与与单桩侧阻、端阻之间单桩侧阻、端阻之间的关系式：的关系式： n当由载荷试验确定基桩竖向极限承载力标准值时，侧阻和当由载荷试验确定基桩竖向极限承载力标准值时，侧阻和端阻已同时综合考虑，故基桩的竖向承载力设计值为：端阻已同时综合考虑，故基桩的竖向承

26、载力设计值为： 4.桩基础136 4.桩基础n 要求要求 和和浅浅基基础础一一样样，桩桩基基设设计计也也应应符符合合安安全全、合合理理和经济和经济的要求。的要求。4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计n 基本原则基本原则 对桩和承台对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；有足够的强度、刚度和耐久性； 对地基（主要是桩端持力层）对地基（主要是桩端持力层）有足够的承载力有足够的承载力 和不产生过量的变形。和不产生过量的变形。 4.桩基础137 4.桩基础 竖向承载力验算竖向承载力验算 软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算 竖向抗拔承载力及负摩阻力验算竖向抗拔承载力及负摩阻力验算 水平承载力验算水平

27、承载力验算 沉降验算沉降验算n 桩基础验算内容桩基础验算内容4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计 4.桩基础138 4.桩基础n设计步骤设计步骤 收集有关资料；收集有关资料； 确定桩基持力层；确定桩基持力层； 选择桩材，确定桩型、外形尺寸和构造；选择桩材，确定桩型、外形尺寸和构造； 定单桩承载力设计值；定单桩承载力设计值； 初拟桩的数量和平面布置；初拟桩的数量和平面布置； 初拟承台的轮廓尺寸及承台底标高；初拟承台的轮廓尺寸及承台底标高； 验算作用于单桩上的竖向和横向荷载；验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； 验算承台尺寸及结构强度；验算承台尺寸及结构强度； 必要时验算桩基整体承载力和沉降量，若桩

28、端下有软弱下必要时验算桩基整体承载力和沉降量，若桩端下有软弱下 卧层，验算软弱下卧层地基承载力；卧层，验算软弱下卧层地基承载力； 单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。 4.6 4.6 桩基础设计桩基础设计 4.桩基础139 4.桩基础4.6.1 4.6.1 收集设计资料收集设计资料n包括建筑类型（上部结构型式、平面、使用上包括建筑类型（上部结构型式、平面、使用上要求）、荷载及其性质、工程地质勘察资料、要求）、荷载及其性质、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备、建筑场地条件（如材料来源及施工技术设备、建筑场地条件（如交通、周边建筑物、管线设施）等情

29、况，并尽交通、周边建筑物、管线设施）等情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。量了解当地使用桩基的经验。 n详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外，勘详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外，勘探间距和勘探深度还有要求。探间距和勘探深度还有要求。 4.桩基础140 4.桩基础4.6.2 4.6.2 桩型、桩长和截面尺寸选择桩型、桩长和截面尺寸选择n桩型选择桩型选择（在了解各种桩型优缺点基础上）在了解各种桩型优缺点基础上） n桩长选择：桩长选择：主要取决于桩端主要取决于桩端持力层的选择持力层的选择。桩端进入持力层的深度据土类别而有所不同。桩端进入持力层的深度据土类别而有所不同。 n截面尺寸：截面尺寸：根据

30、桩型与受荷大小等确定。根据桩型与受荷大小等确定。 n承台埋深：承台埋深：从结构要求和方便施工的角度选从结构要求和方便施工的角度选择，平面尺寸根据桩数及构造要求定择，平面尺寸根据桩数及构造要求定 4.桩基础141 4.桩基础4.6.3 4.6.3 桩数及桩位布置桩数及桩位布置n桩数桩数 初估桩数时，先不考虑群桩效应，根据单桩竖向承载力设初估桩数时，先不考虑群桩效应，根据单桩竖向承载力设计值计值R定桩数定桩数n 。 轴心受压轴心受压时，可按下式估算：时，可按下式估算： F作用在承台上的竖向压力设计作用在承台上的竖向压力设计 值；值； G承台及其上方填土的重力。承台及其上方填土的重力。 偏心受压偏心

31、受压时，分为两种情况：时，分为两种情况： 若群桩重心与荷载合力点重合，桩数仍可按上式确定。若群桩重心与荷载合力点重合，桩数仍可按上式确定。 若不能满足，则应增加若不能满足，则应增加(10-20)桩数。桩数。 4.桩基础142 4.桩基础n 桩中心距桩中心距 一般桩的最小中心距为（一般桩的最小中心距为（34）d，具体应符合具体应符合规范规定规范规定对大面积桩群，尤其是挤土桩，桩最对大面积桩群，尤其是挤土桩，桩最小中心距应按表列数值适当加大。小中心距应按表列数值适当加大。 n 桩位布置桩位布置 原则：应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横原则：应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近截面形

32、心重合或接近形式可多种多样。形式可多种多样。 4.6.3 4.6.3 桩数及桩位布置桩数及桩位布置 4.桩基础143 4.桩基础4.6.4 4.6.4 桩身截面强度计算桩身截面强度计算n 预制桩要求预制桩要求 混凝土强度等级宜混凝土强度等级宜C30 主筋主筋(纵向纵向)按计算选用按计算选用48根根1425mm的钢筋。的钢筋。最小配筋率最小配筋率 min宜宜0.8 箍筋可取箍筋可取68200mm，桩顶桩端应加密，桩顶桩端应加密 打入法沉桩时，桩顶应设置三层打入法沉桩时，桩顶应设置三层 64070的钢的钢筋网，层距筋网，层距50。桩尖所有主筋应焊接在一根圆。桩尖所有主筋应焊接在一根圆钢上，或在桩尖

33、处用钢板加强钢上，或在桩尖处用钢板加强 主筋的混凝土保护层应主筋的混凝土保护层应30mm，桩上需埋设吊环，桩上需埋设吊环，位置由计算确定。位置由计算确定。 4.桩基础144 4.桩基础 混凝土强度等级应混凝土强度等级应C20，混凝土预制桩尖应，混凝土预制桩尖应C30。 当桩顶轴向力和水平力满足规范条件时，可按构造要求当桩顶轴向力和水平力满足规范条件时，可按构造要求配置桩顶与承台的连接钢筋笼。配置桩顶与承台的连接钢筋笼。 对一级建筑桩基，主筋为对一级建筑桩基，主筋为6-10根根 12-14， min0.2，锚入承台锚入承台30dg（主筋直径），伸入桩身长度（主筋直径），伸入桩身长度10d； 对二

34、级建筑桩基，可配置对二级建筑桩基，可配置4-8根根 10-12的主筋，锚入承的主筋，锚入承台台30dg，且伸入桩身长度，且伸入桩身长度5d，对于沉管灌注桩，配筋长，对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于承台软弱土层层底厚度；度不应小于承台软弱土层层底厚度； 对三级建筑桩基可不配构造钢筋。对三级建筑桩基可不配构造钢筋。n 灌注桩要求灌注桩要求4.6.4 4.6.4 桩身截面强度计算桩身截面强度计算 4.桩基础145 4.桩基础 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计承台的作用是将桩联结成一个整体，把建筑物荷载传到桩承台的作用是将桩联结成一个整体，把建筑物荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。上

35、，因而承台应有足够的强度和刚度。n 外形尺寸及构造要求外形尺寸及构造要求平面尺寸由上部结构、桩数及布桩形式决定。厚度应平面尺寸由上部结构、桩数及布桩形式决定。厚度应 300mm，宽度，宽度500mm，边缘至边桩中心距应，边缘至边桩中心距应d。 配筋按计算定，对矩形承台板，宜双向均匀配置；配筋按计算定，对矩形承台板，宜双向均匀配置； 对于三桩承台，应按三向板带均匀配置对于三桩承台，应按三向板带均匀配置 。 图图4.26 柱下独立桩基承台配筋柱下独立桩基承台配筋 4.桩基础146 4.桩基础n 承台的内力计算承台的内力计算柱下独立桩基承台配筋不足时柱下独立桩基承台配筋不足时将产生将产生弯曲破坏弯曲

36、破坏，最大弯矩产生最大弯矩产生于于屈服线屈服线处，只需计算承台正截处，只需计算承台正截面最大弯矩，具体分为：面最大弯矩，具体分为： 柱下多桩矩形承台柱下多桩矩形承台 柱下三桩三角形承台柱下三桩三角形承台 柱下或墙下条形承台梁柱下或墙下条形承台梁图图4.27 4.27 四桩承台弯曲破坏模式四桩承台弯曲破坏模式 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计 4.桩基础147 4.桩基础n 承台厚度及强度计算承台厚度及强度计算 承台厚度可按冲切及剪切条件确定，一般可承台厚度可按冲切及剪切条件确定，一般可先按冲切计算，再按剪切复核。先按冲切计算，再按剪切复核。 强度计算强度计算 受冲切受冲切 受剪切受剪切 局部承压局部承压 受弯计算受弯计算 4.6.5 4.6.5 承台设计承台设计