第四章 桩基础 Pile foundation

 1.0d 15cm §4.8 承台设计 构造要求 承台的最小宽度不应小于500mm，承台边缘至桩中心的距离不宜小于于桩的直径或边长，边缘挑出部分不应小于150mm； 条形承台和柱下独立桩基承台的最小厚度为500mm，其最小埋深为600mm； 桩布置于墙下或基础梁下的情况，承台板厚度不宜小于250mm，且板厚与计算区段最小跨度之比不宜小于1/20； 承台混凝土强度等级、构造配筋、桩与承台和承台之间的连接等构造要求详见规范

柱下桩基独立承台 (1)受弯计算 (2)受冲切计算 (3)受剪切计算 (4)局部受压计算。 承台的厚度的确定 各种承台均应按现行 《混凝土结构设计规范》 进行: (1)受弯计算 (2)受冲切计算 (3)受剪切计算 (4)局部受压计算。 承台的厚度的确定

柱下多桩承台的计算 (1)受弯计算: "梁式破坏"

Ni ？ 承台弯矩计算示意

（2）柱下三桩三角承台 1)等边三桩承台

2）等腰三承台

2. 受冲切计算 （1）是沿柱 (墙)边的冲切 （2）是单一基桩对承台的冲切 当桩基承台有效高度不足时。承台将产生冲切破坏。承台冲切破坏的方式有 : （1）是沿柱 (墙)边的冲切 （2）是单一基桩对承台的冲切

F Q F Q Q Q Q

< （1）是沿柱 (墙）边的冲切

（2）角桩对承台冲切 1）多桩矩形承台

<

2)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

阶梯形承台变阶处及锥形承台的计算宽度bo按以下方法确定

阶梯形承台变阶处计算宽度bo按以下方法确定

锥形承台的计算宽度bo确定

(4) 局部受压计算 对于柱下桩基承台，当混凝土强度等级低于柱的强度等级时，应按现行《钢筋混凝土结构设计规范》验算承台的局部受压承载力。

第 9节 桩基础设计 结构、地质和环境资料 桩型、桩长、断面 单桩承载力特征值Ra 桩数和布置 No 验算单桩承载力 桩基沉降验算 承台与桩身设计计算 设计结束 单桩承载力特征值Ra 第 9节 桩基础设计

一、必要的资料准备 桩基设计前必须具备的资料主要有: 建筑物类型及其规模、 岩土工程勘察报告、 施工机具和技术条件、 环境条件、 检测条件及当地桩基工程经验等

二、选定桩型，选择承台底面标高， 确定桩长 、断面 二、选定桩型，选择承台底面标高， 确定桩长 、断面 根据施工条件决定桩型 承台的埋深同浅基础埋深 根据持力层深度确定桩长 桩端进入持力层深度：1～3d，进入较好岩体0.5m。桩端下持力层厚度> 4d。 根据荷载大小决定桩截面

三、单桩承载力特征值 1单桩的静载荷试验 2 其他现场试验 3 经验方法

四、桩数和桩的平面布置 (1)桩的根数 Fk ： 竖向荷载效应的标准组合 Gk ： 设计地面下承台底面以上结构和土的自重，容重用 19.6kN/m3

(2)桩在平面上的布置 桩距： 摩擦桩一般>3d 扩底灌注桩>扩底直径的1.5倍 群桩承载力合力作用点与长期荷载的重心重合

五、桩基承载力验算 F G 中心竖直荷载 假设每个桩的荷载相同 实 际 分 布 假设的分布 Gk 承台以上总自重 n 桩数

偏心竖向荷载 y7 x7 荷载线性分布假设 Qik ：第i根桩底竖向力标准值； Mxk，Myk ： 作用于承台底面 通过桩群形心的x，y轴的力 矩标准值。 Y 9 2 3 My Mx 8 1 4 X y7 7 6 5 x7

单桩承载力验算

软弱下卧层的验算 L t F A0 G d （1） Sa 6d 时按整体基础

桩基验算 Sa> 6d 时 验算单桩原理相同 t de桩端等代直径 

六、 桩基沉降计算 方法：实体深基础法 (1) 需要进行沉降计算的范围 ： 甲（1）级建筑物的建筑物桩基 对沉降有严格要求的建筑物桩基 体型复杂或桩端以下存在软弱土层的 乙（2）级建筑物桩基 (2) 不需沉降计算的情况 丙（3）级建筑物桩基 s>6d 大于桩距6被倍桩径 n>9 独立基础的 m2 条基础 某些单层工业厂房桩基 沉降验算采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合 方法：实体深基础法

七、承台及桩身结构设计 桩身强度应符合下式要求: 桩轴心受压时 桩的主筋应经计算确定。打人式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%;静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%;灌注桩最小配筋率不宜小于0.2%-0.65%(小直径桩取大值)。

配筋长度: 1)受水平荷载和弯矩较大的桩，配筋长度应通过计算确定。 2)桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土层或液化土层。 3)坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。 4)桩径大于600mm的钻孔灌注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。 通过上述计算及验算后，便可根据上部结构的柱网、隔墙及有关方面的要求等进行承台及地梁的平面布置、绘制桩基施工图

桩的质量检验 采用某种方法设置于土中的预制桩，或在地下隐蔽条件下成型的灌注桩，均应进行施工监督、现场记录和质量检测，以保证质量，目前己有多种桩身结构完整性的检测技术 1·开挖检查。 2·抽芯法。 3·声波检测法。 4·动测法。

例题4-1 轴力Fk＝3500KN， 弯矩Mk=400KN， 剪力Vk=40KN， 预制桩截面尺寸为900mm*500mm， 桩的静载荷试验结果见图示， 试设计该桩基础。

人工填土 粘土 淤泥质粘土 粉质粘土

载 荷 试 验 Q-S 曲 线

设计步骤：  4d 1. 选择桩型，确定桩长和截面尺寸 桩长？ 承台 预制桩 灌注桩 选择预制钢筋混凝土方桩， 混凝土强度等级为C30 界面尺寸 300mm300mm  4d 桩长？

设计步骤： 2. 确定单桩承载力特征值 （1）确定单桩的极限承载力Quk 载荷试验法

统计修正：

2) 确定单桩承载力特征值Ra 2) 经验公式法

设计步骤： 3. 确定桩数和桩的平面布置（试算） F G 试取承台平面尺寸2.0m3.0m，Sa=4d

设计步骤： 4d=1200 1d=300 4.0m 3.0m

设计步骤： 9 8 7 2 1 6 3 4 5 X Y x7 y7 4.桩基验算 My Mx （1）承载力验算

设计步骤： 1200 4.0m 3.0m

设计步骤： F L G  F L G B0 d （2）沉降验算

设计步骤： 1200 4.0m 3.0m a b c d （2）承台计算 各桩的净反力值

设计步骤： 1200 4.0m 3.0m （2）承台计算 受弯计算

设计步骤： F h0 a0 （2）承台计算 柱边的冲切 冲切计算

设计步骤： （2）承台计算 基桩的冲切

设计步骤： （2）承台计算 F h0 剪切计算