基础工程学-第5章.ppt

桩基础设计桩基础设计n概述n建筑桩基设计的基本规定n桩的分类n竖向荷载作用下的单桩工作性状n竖向荷载作用下单桩承载力的确定方法n竖向荷载作用下的单桩沉降计算n竖向荷载作用下群桩工作性状n群桩的竖向承载力计算n群桩的沉降计算n水平荷载作用下桩基的承载力和变位n桩基础设计概概 述述桩基础的发展历史桩基础的发展历史桩基础的发展历史桩基础的发展历史l 十九世纪以前：十九世纪以前：7000-8000年前，浙江宁波附近的河姆渡遗址；年前，浙江宁波附近的河姆渡遗址；3000-4000年前的古罗马；西安灞桥、隋唐建塔等等。年前的古罗马；西安灞桥、隋唐建塔等等。l 十九世纪以后：十九世纪以后：材料和动力进步促进桩基发展和应用；水泥工业、蒸汽材料和动力进步促进桩基发展和应用；水泥工业、蒸汽动力出现，铸铁管桩得以应用；十九世纪末，现场钻孔桩应用；动力出现，铸铁管桩得以应用；十九世纪末，现场钻孔桩应用；l 近、现代时期：近、现代时期：桩基应用已得到很大发展，桩基材料、桩型、工艺和施桩基应用已得到很大发展，桩基材料、桩型、工艺和施工技术等多样化。工技术等多样化。桩基技术发展特点桩基技术发展特点桩基技术发展特点桩基技术发展特点l 桩基技术的发展受工业化的影响巨大；桩基技术的发展受工业化的影响巨大；l 桩型及施工工艺推陈出新，桩基理论和概念以及桩基效用实质性变化；桩型及施工工艺推陈出新，桩基理论和概念以及桩基效用实质性变化；l 桩基与其它基础形式或工艺联合应用，高强、大直径、超长为发展趋势；桩基与其它基础形式或工艺联合应用，高强、大直径、超长为发展趋势；l 桩基施工检测与监测形成相当丰富有效的技术。桩基施工检测与监测形成相当丰富有效的技术。概概 述述 西安灞桥（1834年清道光14年）概概 述述上海河南路桥木桩基础（1923年）概概 述述概概 述述新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩,每墩直径每墩直径7.3m。将荷载传递到下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高。承载力高。概概 述述概概 述述桩基础的适用条件桩基础的适用条件桩基础的适用条件桩基础的适用条件l 土质条件太差不宜用浅基础时选用桩基；土质条件太差不宜用浅基础时选用桩基；l 地基土特殊不宜采用地基改良方法和加固措施时选用桩基；地基土特殊不宜采用地基改良方法和加固措施时选用桩基；l 上部结构荷载较大，或需要较大的抵御水平荷载刚度选用桩基；上部结构荷载较大，或需要较大的抵御水平荷载刚度选用桩基；l 结构对不均匀沉降相当敏感，或建筑物受到大面积堆载时选用桩基；结构对不均匀沉降相当敏感，或建筑物受到大面积堆载时选用桩基；l 地下水位很高，或水下基础施工困难时选用桩基；地下水位很高，或水下基础施工困难时选用桩基；l 具有重要历史意义或需长期保存之建筑物基础选用桩基。具有重要历史意义或需长期保存之建筑物基础选用桩基。高层建筑桩基础基本型式桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式桩基与其它基础型式结合l 桩柱基础：柱下独立桩基础；桩柱基础：柱下独立桩基础；l 桩梁基础：基础梁（或承台梁）下桩基础；桩梁基础：基础梁（或承台梁）下桩基础；l 桩墙基础：剪力墙（或实腹筒壁）下桩基础；桩墙基础：剪力墙（或实腹筒壁）下桩基础；l 桩筏基础：筏板下桩基础；桩筏基础：筏板下桩基础；l 桩箱基础：箱基下桩基础。桩箱基础：箱基下桩基础。建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求l 桩基形式的合理选择：桩基形式的合理选择：考虑地基条件和结构特点；考虑地基条件和结构特点；l 持力层和桩长的合理选择：持力层和桩长的合理选择：从承载力、变形、经济和施工角度考虑；从承载力、变形、经济和施工角度考虑；l 合理布置桩基：合理布置桩基：最大程度发挥桩的承载性能；最大程度发挥桩的承载性能；l 桩基水平承载力的合理确定：桩基水平承载力的合理确定：能有效抵御倾覆或外荷载致水平力；能有效抵御倾覆或外荷载致水平力；l 合理控制桩基施工引发的环境问题：合理控制桩基施工引发的环境问题：噪音干扰、周边设施的保护。噪音干扰、周边设施的保护。桩基础设计方法桩基础设计方法桩基础设计方法桩基础设计方法-极限状态设计极限状态设计极限状态设计极限状态设计l 承载力极限状态：桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载力极限状态：桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；承载的变形；l 正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或耐久正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或耐久性要求的某项限值。性要求的某项限值。建筑桩基设计等级（建筑桩基设计等级（建筑桩基设计等级（建筑桩基设计等级（JGJ94-2008)JGJ94-2008)原建筑桩基技术规范（原建筑桩基技术规范（原建筑桩基技术规范（原建筑桩基技术规范（JGJ94-94)JGJ94-94)以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数规定设计原则，现规范以建筑桩基设计等级规定。规定设计原则，现规范以建筑桩基设计等级规定。规定设计原则，现规范以建筑桩基设计等级规定。规定设计原则，现规范以建筑桩基设计等级规定。设计等级设计等级设计等级设计等级建筑类型建筑类型建筑类型建筑类型 甲甲甲甲 级级级级(1)重要的建筑(2)30层以上或高度超过100m的高层建筑(3)体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连体建筑(4)20层以上框架核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求之建筑(5)场地和地基条件复杂的7层以上一般建筑及坡地、岸边建筑物(6)对相邻既有工程影响较大的建筑乙乙乙乙 级级级级除甲级、丙级以外的建筑丙丙丙丙 级级级级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及以下一般建筑建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计荷载取值规定（建筑桩基设计荷载取值规定（建筑桩基设计荷载取值规定（建筑桩基设计荷载取值规定（JGJ94-JGJ94-2008)2008)桩基设计时，所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定：桩基设计时，所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定：桩基设计时，所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定：桩基设计时，所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定：l 确定桩数和布桩时确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合标准组合；相应的；相应的抗力应采用基桩或复合基桩抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值承载力特征值；l 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应，应采用荷载效应准永久组合准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移水平位移时，应采用水平地震作时，应采用水平地震作用、风载效应用、风载效应标准组合标准组合；l 计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台，应采用传至承台顶面顶面的荷载的荷载效应效应基本组合基本组合。进行承台和桩身裂缝控制验算时进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应，应分别采用荷载效应标准组合标准组合和和准永久组合准永久组合。建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定桩的分类桩的分类 建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)JGJ94-2008)l 按承载性状分类：摩擦型桩和端承型桩按承载性状分类：摩擦型桩和端承型桩摩擦桩：摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩断阻力小到可忽略不计断阻力小到可忽略不计端承摩擦桩：端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受承受端承桩：端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计桩侧阻力小到可忽略不计摩擦端承桩：摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受在承载能力极限状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受摩擦型桩摩擦型桩端承型桩端承型桩桩的分类桩的分类 建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)JGJ94-2008)l 按成桩方法分类：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩按成桩方法分类：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩各类钻（挖）孔桩：干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法等各类钻（挖）孔桩：干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法等冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、打入（静压）式敞口钢管桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、打入（静压）式敞口钢管桩、H型钢型钢桩、预应力混凝土空心桩等。桩、预应力混凝土空心桩等。沉管灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力空心桩和钢管桩等沉管灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力空心桩和钢管桩等非挤土桩非挤土桩挤土桩挤土桩部分挤土桩部分挤土桩桩的分类桩的分类桩的分类桩的分类干法施工干法施工桩的分类桩的分类预制桩预制桩桩的分类桩的分类钢桩钢桩桩的分类桩的分类预应力桩预应力桩桩的分类桩的分类建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)JGJ94-2008)l 按桩径（设计直径）大小分类：小直径桩、中等直径桩、大直径桩按桩径（设计直径）大小分类：小直径桩、中等直径桩、大直径桩小直径桩：小直径桩：d不超过不超过250mm中等直径桩：中等直径桩：250 mm d 66 0.40.40.060.080.140.170.220.260.32 0.380.50 0.800.40.40.080.080.080.100.170.200.260.300.38 0.440.80.80.100.120.200.220.300.340.44 0.50单排桩条形承台单排桩条形承台单排桩条形承台单排桩条形承台0.150.180.250.300.380.450.50 0.60群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力指群桩基础的竖向承载能力，包含三层意思：群桩竖向承载力指群桩基础的竖向承载能力，包含三层意思：l群桩与一定范围土视为整体时所能承受的竖向总荷载。此时，桩端以下存群桩与一定范围土视为整体时所能承受的竖向总荷载。此时，桩端以下存在软弱下卧层，应校核其强度；在软弱下卧层，应校核其强度；l群桩中的各基桩承载力应进行校核；群桩中的各基桩承载力应进行校核；l群桩沉降应小于允许沉降量的竖向荷载。因此，沉降不仅是正常使用极限群桩沉降应小于允许沉降量的竖向荷载。因此，沉降不仅是正常使用极限状态的校核条件，也是群桩承载力确定的依据。状态的校核条件，也是群桩承载力确定的依据。因此，群桩竖向承载力的确定应考虑上述三个方面！因此，群桩竖向承载力的确定应考虑上述三个方面！群桩整体竖向承载力按下式计算：群桩整体竖向承载力按下式计算：群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算适用条件：适用条件：端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于4 4根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时（建筑桩基技术规范，使用条件等因素不宜考虑承台效应时（建筑桩基技术规范，使用条件等因素不宜考虑承台效应时（建筑桩基技术规范，使用条件等因素不宜考虑承台效应时（建筑桩基技术规范，JGJ94-2008)JGJ94-2008)群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算l侧阻整体破坏模式下：侧阻整体破坏模式下：对于小桩径对于小桩径(Sa3d)挤土型低承台群桩，挤土型低承台群桩，可将群桩基础看作为整体基础，而基础的破坏可将群桩基础看作为整体基础，而基础的破坏为整体外侧表面的剪切破坏，此时的群桩基础为整体外侧表面的剪切破坏，此时的群桩基础整体竖向承载力可采用两种方法估算，并取其整体竖向承载力可采用两种方法估算，并取其小值：小值：实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力不考虑应力扩散不考虑应力扩散不考虑应力扩散不考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算l侧阻非整体破坏模式下：侧阻非整体破坏模式下：对于非挤土型群桩，其侧阻多呈各单桩破坏，此时可忽略承台分担荷载的对于非挤土型群桩，其侧阻多呈各单桩破坏，此时可忽略承台分担荷载的作用，其极限承载力可按下式计算：作用，其极限承载力可按下式计算：桩端面积桩端面积桩端面积桩端面积群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算桩端持力层以下存在软弱下卧层时，对桩基整体稳定可能产生不利影响，桩端持力层以下存在软弱下卧层时，对桩基整体稳定可能产生不利影响，体现在两个方面：体现在两个方面：l持力层冲剪破坏致使桩基整体失稳；持力层冲剪破坏致使桩基整体失稳；l软弱下卧层变形致使桩基整体沉降过大。软弱下卧层变形致使桩基整体沉降过大。建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)规定：对规定：对桩端持力层以下存在承载桩端持力层以下存在承载力低于桩端持力层承载力力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时的软弱下卧层时，按下式验算软弱下卧层的承，按下式验算软弱下卧层的承载力：载力：原理同扩展基础，原理同扩展基础，比较软弱层顶面应力和比较软弱层顶面应力和其承载力之大小验算。其中，软弱层顶面其承载力之大小验算。其中，软弱层顶面的应力包括上覆土重和附加应力两部分的应力包括上覆土重和附加应力两部分。群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平均值，地下水位以下取均值，地下水位以下取均值，地下水位以下取均值，地下水位以下取浮重度。浮重度。浮重度。浮重度。承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧层顶面距离。层顶面距离。层顶面距离。层顶面距离。请注意：请注意：请注意：请注意：9494规范中的规范中的规范中的规范中的z z值为承台值为承台值为承台值为承台顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距离。离。离。离。0808规范进行了修规范进行了修规范进行了修规范进行了修改！改！改！改！群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！软弱下卧层土体经深度软弱下卧层土体经深度z修正的地基承载力特征值，修正的地基承载力特征值，修正方法同扩展基础，即：修正方法同扩展基础，即：请注意：请注意：08规范对下卧层承载力特征值进行了修改，规范对下卧层承载力特征值进行了修改，94规范详见规范详见P143。群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！软弱下卧层顶面处的附加应力，假设桩端应力以软弱下卧层顶面处的附加应力，假设桩端应力以一定角度向下扩散至下卧层顶面，按下式计算：一定角度向下扩散至下卧层顶面，按下式计算：桩周第桩周第i层土的极限侧摩阻力标准值层土的极限侧摩阻力标准值群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！给出的软弱下卧层承载力验算公式详解！软弱下卧层顶面处的附加应力，假设桩端应力以软弱下卧层顶面处的附加应力，假设桩端应力以一定角度向下扩散至下卧层顶面，按下式计算：一定角度向下扩散至下卧层顶面，按下式计算：桩端底面至下卧层顶面距离桩端底面至下卧层顶面距离桩群外缘矩形底面的长、短边边长桩群外缘矩形底面的长、短边边长应力扩散角，按应力扩散角，按P143表表5-14取值。请注意：取值。请注意：t0.25B0时，取时，取0；0.25B0tF/R 偏心荷载时偏心荷载时，桩基中各桩受力可能不均等，桩数可按上式确定值增加，桩基中各桩受力可能不均等，桩数可按上式确定值增加1020。合理地布桩是使桩基经济和有效的重要环节，考虑的原则是：合理地布桩是使桩基经济和有效的重要环节，考虑的原则是：1.尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合，以便使各桩受尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合，以便使各桩受力均匀；对于荷载作用点位置变化的建筑物，可使群桩重心位于变化幅度之中。力均匀；对于荷载作用点位置变化的建筑物，可使群桩重心位于变化幅度之中。2.尽可能将桩布置在靠近承台的外围部分，以增加桩基的惯性矩；尽可能将桩布置在靠近承台的外围部分，以增加桩基的惯性矩；3.保持桩距保持桩距sa(34)d左右为宜左右为宜。桩在平面上的布置多采用行列式，也可采。桩在平面上的布置多采用行列式，也可采用梅花式，可以等距排列也可以不等距排列。用梅花式，可以等距排列也可以不等距排列。4.对于桩箱基础，宜将桩布置于墙下；对于带梁对于桩箱基础，宜将桩布置于墙下；对于带梁(肋肋)的桩筏基础，宜将桩布置的桩筏基础，宜将桩布置于梁于梁(肋肋)下；对于大直径桩宜采用一柱一桩。下；对于大直径桩宜采用一柱一桩。桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP4:确定桩数及平面布置确定桩数及平面布置建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)(JGJ94-2008)对基桩最小中心距的规定：对基桩最小中心距的规定：对基桩最小中心距的规定：对基桩最小中心距的规定：土类和成桩工艺土类和成桩工艺土类和成桩工艺土类和成桩工艺排数不少于排数不少于排数不少于排数不少于3 3 3 3排、桩排、桩排、桩排、桩数不少于数不少于数不少于数不少于9 9 9 9根的摩擦根的摩擦根的摩擦根的摩擦型群桩型群桩型群桩型群桩其它情况其它情况其它情况其它情况非挤土灌注桩非挤土灌注桩非挤土灌注桩非挤土灌注桩3.0d3.0d3.0d3.0d部分挤土桩部分挤土桩部分挤土桩部分挤土桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土3.5d3.5d3.0d3.0d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土4.0d4.0d3.5d3.5d挤土桩挤土桩挤土桩挤土桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土4.0d4.0d3.5d3.5d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土4.5d4.5d4.0d4.0d钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩2D2D或或或或D+2.0mD+2.0m1.5D1.5D或或或或d+1.5md+1.5m沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩桩桩桩桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土2.2D2.2D且且且且4.0d4.0d2.0D2.0D且且且且3.5d3.5d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土2.5D2.5D且且且且4.5d4.5d2.2D2.2D且且且且4.0d4.0d桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP3:确定桩数及平面布置确定桩数及平面布置桩的平面布置示例：桩的平面布置示例：桩的平面布置示例：桩的平面布置示例：桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP5:STEP5:桩基础验算桩基础验算桩基础验算桩基础验算包括包括群桩承载力验算和群桩中每根单桩的受力验算群桩承载力验算和群桩中每根单桩的受力验算，必要时还要验算群桩地基必要时还要验算群桩地基沉降量沉降量。若验算结果不能满足要求时，应修改设计直到满足为止。若验算结果不能满足要求时，应修改设计直到满足为止。STEP6:STEP6:承台的设计与计算承台的设计与计算承台的设计与计算承台的设计与计算除单桩基础可不设承台外，一般桩基础均要设置承台。除单桩基础可不设承台外，一般桩基础均要设置承台。承台的作用是把桩联结承台的作用是把桩联结成一个整体成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上。因而承台应有足够的强度和刚度。常用，并把建筑物的荷载传到桩上。因而承台应有足够的强度和刚度。常用的的低桩承台埋深应不小于低桩承台埋深应不小于600mm，承台的设计主要是确定承台的平面尺寸和形状；，承台的设计主要是确定承台的平面尺寸和形状；承台的厚度及与桩的联结；承台的配筋等。承台的厚度及与桩的联结；承台的配筋等。桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范,JGJ94-2008),JGJ94-2008)TYPE1:TYPE1:灌注桩灌注桩灌注桩灌注桩配筋率：配筋率：配筋率：配筋率：当桩身直径为当桩身直径为当桩身直径为当桩身直径为300-2000mm300-2000mm时，正截面配筋率可取时，正截面配筋率可取时，正截面配筋率可取时，正截面配筋率可取0.65%-0.2%0.65%-0.2%。其它情。其它情。其它情。其它情况根据计算确定配筋率，且不应小于上述规定。况根据计算确定配筋率，且不应小于上述规定。况根据计算确定配筋率，且不应小于上述规定。况根据计算确定配筋率，且不应小于上述规定。配筋长度：配筋长度：配筋长度：配筋长度：摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于2/32/3桩长。桩长。桩长。桩长。主筋和箍筋：主筋和箍筋：主筋和箍筋：主筋和箍筋：纵向主筋应沿桩身周边均匀分布，其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布，其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布，其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布，其净距不应小于60mm60mm；箍筋应采；箍筋应采；箍筋应采；箍筋应采用螺旋式，直径不小于用螺旋式，直径不小于用螺旋式，直径不小于用螺旋式，直径不小于6mm6mm，间距宜为，间距宜为，间距宜为，间距宜为200mm-300mm200mm-300mm；当钢筋笼长度超过；当钢筋笼长度超过；当钢筋笼长度超过；当钢筋笼长度超过4m4m时，时，时，时，应每隔应每隔应每隔应每隔2m2m设一道直径不小于设一道直径不小于设一道直径不小于设一道直径不小于12mm12mm的焊接加强箍筋。的焊接加强箍筋。的焊接加强箍筋。的焊接加强箍筋。桩身混凝土：桩身混凝土：桩身混凝土：桩身混凝土：强度不得小于强度不得小于强度不得小于强度不得小于C25C25，混凝土预制桩尖强度等级不得小于，混凝土预制桩尖强度等级不得小于，混凝土预制桩尖强度等级不得小于，混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30C30；主筋混；主筋混；主筋混；主筋混凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于35mm35mm。另外，规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外，规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外，规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外，规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别给出了一些规定。给出了一些规定。给出了一些规定。给出了一些规定。桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范,JGJ94-2008),JGJ94-2008)TYPE2:TYPE2:混凝土预制桩混凝土预制桩混凝土预制桩混凝土预制桩截面：截面：截面：截面：截面边长不应小于截面边长不应小于截面边长不应小于截面边长不应小于200mm200mm，实心桩截面边长不应小于，实心桩截面边长不应小于，实心桩截面边长不应小于，实心桩截面边长不应小于350mm350mm。配筋：配筋：配筋：配筋：预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采用锤击沉桩时，最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时，最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时，最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时，最小配筋率不宜小于0.8%0.8%，静压沉桩时，最小配筋率不宜小于，静压沉桩时，最小配筋率不宜小于，静压沉桩时，最小配筋率不宜小于，静压沉桩时，最小配筋率不宜小于0.6%0.6%；主筋直径不宜小于；主筋直径不宜小于；主筋直径不宜小于；主筋直径不宜小于14mm14mm，打入桩桩顶以下，打入桩桩顶以下，打入桩桩顶以下，打入桩桩顶以下(4d-5d)(4d-5d)深度范围内箍筋应加密，深度范围内箍筋应加密，深度范围内箍筋应加密，深度范围内箍筋应加密，并设置钢筋网片。并设置钢筋网片。并设置钢筋网片。并设置钢筋网片。分节及接桩：分节及接桩：分节及接桩：分节及接桩：分节长度应根据施工条件和运输条件确定，每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定，每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定，每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定，每根桩的接头数不宜超过3 3个。个。个。个。桩身混凝土：桩身混凝土：桩身混凝土：桩身混凝土：强度不宜低于强度不宜低于强度不宜低于强度不宜低于C30C30，混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于，混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于，混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于，混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于C40C40；纵；纵；纵；纵向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于30mm30mm。桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范,JGJ94-2008),JGJ94-2008)TYPE3:TYPE3:钢桩钢桩钢桩钢桩桩型：桩型：桩型：桩型：钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、H H型和其它异型钢材。型和其它异型钢材。型和其它异型钢材。型和其它异型钢材。端部形式：端部形式：端部形式：端部形式：根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定。合考虑确定。合考虑确定。合考虑确定。钢管桩的主要端部形式：钢管桩的主要端部形式：钢管桩的主要端部形式：钢管桩的主要端部形式：敞口，有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口，有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口，有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口，有带加强箍和带内隔板等不同组合 闭口，平底、锥底闭口，平底、锥底闭口，平底、锥底闭口，平底、锥底分段长度：分段长度：分段长度：分段长度：分段长度宜为分段长度宜为分段长度宜为分段长度宜为12m-15m12m-15m。H H型桩的主要端部形式：型桩的主要端部形式：型桩的主要端部形式：型桩的主要端部形式：带端板带端板带端板带端板 不带端板（锥底、平底）不带端板（锥底、平底）不带端板（锥底、平底）不带端板（锥底、平底）桩基础设计桩基础设计承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范,JGJ94-2008),JGJ94-2008)承台构造尺寸承台构造尺寸承台构造尺寸承台构造尺寸l 柱下独立桩基承台的最小宽度不小于柱下独立桩基承台的最小宽度不小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不小，边桩中心至承台边缘的距离不小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘距离不小于于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘距离不小于150mm。对于墙下条形。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台边缘距离不小于承台梁，桩的外边缘至承台边缘距离不小于75mm。承台的最小厚度不小于。承台的最小厚度不小于300mm。l 高层建筑平板式和梁板式承台的最小厚度不小于高层建筑平板式和梁板式承台的最小厚度不小于400mm，墙下布桩的剪力墙结，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不小于构筏形承台的最小厚度不小于200mm。承台的钢筋配置承台的钢筋配置承台的钢筋配置承台的钢筋配置l 柱下独立桩基承台钢筋应通长配置。对四桩以上承台宜按双向均匀布置，对三桩柱下独立桩基承台钢筋应通长配置。对四桩以上承台宜按双向均匀布置，对三桩三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内。范围内。l 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有垫层时，不应小于承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有垫层时，不应小于50mm，当无垫层时，当无垫层时，不应小于不应小于70mm，此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。，此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。桩基础设计桩基础设计承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范,JGJ94-2008),JGJ94-2008)桩与承台连接构造桩与承台连接构造桩与承台连接构造桩与承台连接构造l 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不应小于桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不应小于50mm，对大直径桩不宜小于，对大直径桩不宜小于100mm。l 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，锚入长度不宜小于混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，锚入长度不宜小于35倍主筋直径；倍主筋直径；l 对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接相连。对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接相连。柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造l 采用一柱一桩，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身长度不应小于采用一柱一桩，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身长度不应小于35倍纵向倍纵向主筋直径；主筋直径；l 对于多桩承台，柱纵向主筋锚入承台不小于对于多桩承台，柱纵向主筋锚入承台不小于35倍柱纵向主筋直径。当承台高度不倍柱纵向主筋直径。当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚入长度不应小于满足锚固要求时，竖向锚入长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向弯折倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向弯折90度。度。承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造见见见见建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)P24(JGJ94-2008)P24桩基础设计桩基础设计承台计算承台计算承台计算承台计算 承台计算主要包括：受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括：受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括：受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括：受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压计算以及抗震验算。承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算。承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算。承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算。承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应的验算和校核过程。的验算和校核过程。的验算和校核过程。的验算和校核过程。承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台局部受压计算承台局部受压计算承台局部受压计算承台局部受压计算承台材料强度验算承台材料强度验算承台材料强度验算承台材料强度验算桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-2008)JGJ94-2008)当承台板厚度比较小，而配筋量又不足时，承台在柱荷载作用下，常先发生当承台板厚度比较小，而配筋量又不足时，承台在柱荷载作用下，常先发生弯曲破坏。弯曲破坏。防止弯曲破坏，在承台板底部要配有足够数量的钢筋。大量模型试验防止弯曲破坏，在承台板底部要配有足够数量的钢筋。大量模型试验表明，柱下独立桩基承台呈表明，柱下独立桩基承台呈“梁式破坏梁式破坏”，其挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交，其挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交替出现，替出现，最大弯矩产生平行于柱边两个方向的屈服线处最大弯矩产生平行于柱边两个方向的屈服线处。控制截面控制截面控制截面控制截面桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算(建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-2008)JGJ94-2008)TYPE1:矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算 矩形承台弯矩计算截面取在柱矩形承台弯矩计算截面取在柱矩形承台弯矩计