1、第八章第八章 桩基础与深基础桩基础与深基础 第一节第一节 概述概述 l一、桩基础的适用性一、桩基础的适用性 l1. 桩基础的优点桩基础的优点 l（1）承载力高。）承载力高。 l（2）沉降量小且沉降均匀。）沉降量小且沉降均匀。 l（3）能承受一定的水平荷载。）能承受一定的水平荷载。 l（4）可以减小机械基础的振幅、减弱机械振动对结构的不利项影响。）可以减小机械基础的振幅、减弱机械振动对结构的不利项影响。 l（5）可以提高建筑物的抗震能力。）可以提高建筑物的抗震能力。 l（6）便于实现某础工程机械化和工业化。）便于实现某础工程机械化和工业化。 l2. 采用桩基的条件采用桩基的条件 l（1）高层建筑
2、。）高层建筑。 l（2）重型工业厂房和前载很大的建筑物。）重型工业厂房和前载很大的建筑物。 l（3）软弱地基和某些特殊土上的永久建筑物。）软弱地基和某些特殊土上的永久建筑物。 l（4）高耸构筑物。）高耸构筑物。 l（5）需要减弱其振动影响的动力机械基础。）需要减弱其振动影响的动力机械基础。 适用范围适用范围 、浅层差，深层较好的地基、浅层差，深层较好的地基 、荷载大、动力荷载、荷载大、动力荷载 、重要建筑物或上部结构对基础的不均匀沉降敏感、重要建筑物或上部结构对基础的不均匀沉降敏感 、地下水位或地表水位较高，排水困难、地下水位或地表水位较高，排水困难 、大面积荷载的建筑物或软土上活荷载较大的筒
3、仓、油、大面积荷载的建筑物或软土上活荷载较大的筒仓、油 库库 深基础的特点深基础的特点 （1）施工方法复杂 （2）深基础地基承载力高 （3）施工需要专门设备 （4）技术复杂 （5）造价高 （6）工期长 二、桩基础的设计内容二、桩基础的设计内容 l(1) 选择桩基础的类型和几何尺寸。选择桩基础的类型和几何尺寸。 l(2) 确定单桩竖向承载力特征值。确定单桩竖向承载力特征值。 l(3) 确定桩基础的数量、间距和布置方式。确定桩基础的数量、间距和布置方式。 l(4) 验算桩基础的承载力和沉降值。验算桩基础的承载力和沉降值。 l(5) 桩身结构设计。桩身结构设计。 l(6) 承台设计。承台设计。 l(
4、7) 绘制桩基础施工图。绘制桩基础施工图。 三、桩基础的设计原则三、桩基础的设计原则 l桩其础的极限状态分为两类桩其础的极限状态分为两类 : l(1) 承载能力极限状态承载能力极限状态所有桩基础均计算承载所有桩基础均计算承载 力。力。 l(2) 正常使用极限状态正常使用极限状态桩端为软弱土的一、二桩端为软弱土的一、二 级建筑物桩基，桩端为粘性土、粉土或存在软弱级建筑物桩基，桩端为粘性土、粉土或存在软弱 下卧层的一级建筑物，需计算变形。下卧层的一级建筑物，需计算变形。 1、建筑桩基安全等级、建筑桩基安全等级 安全等级安全等级破坏后果破坏后果建筑物类型建筑物类型 一级一级很严重很严重重要的工业与民
5、用建筑物；对桩基重要的工业与民用建筑物；对桩基 变形有特殊要求的工业建筑变形有特殊要求的工业建筑 二级二级严重严重一般的工业与民用建筑物一般的工业与民用建筑物 三级三级不严重不严重次要的建筑物次要的建筑物 2、计算和验算要求以及效应组合、计算和验算要求以及效应组合 所有桩基均应进行承载能力极限状态计算所有桩基均应进行承载能力极限状态计算 有些桩基尚应进行变形验算有些桩基尚应进行变形验算 对不允许出现裂缝或需限制裂缝宽度的砼桩身和承台对不允许出现裂缝或需限制裂缝宽度的砼桩身和承台 还应进行抗裂或裂缝宽度验算（应根据使用要求和裂缝还应进行抗裂或裂缝宽度验算（应根据使用要求和裂缝 控制等级，分别采用
6、作用效应的短期效应组合或短期效控制等级，分别采用作用效应的短期效应组合或短期效 应组合考虑长期荷载的影响）应组合考虑长期荷载的影响） 第二节第二节 桩的类型桩的类型 一、一、 按桩承载性状分类按桩承载性状分类 1、端承桩端承桩 在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要 由由 桩桩端阻力端阻力承受，桩侧阻力相对于桩端阻力忽略不计。承受，桩侧阻力相对于桩端阻力忽略不计。 按按端阻力端阻力分担荷载的比例可分为：分担荷载的比例可分为： 端承桩端承桩 摩擦端承桩摩擦端承桩 2、 摩擦桩摩擦桩桩未达到坚硬土层或岩层。桩未达到坚硬土层或岩层。 按按桩侧阻力桩侧阻力分担
7、荷载的比例可分为：分担荷载的比例可分为： 摩擦桩：桩顶荷载绝大部分由桩侧阻力承受摩擦桩：桩顶荷载绝大部分由桩侧阻力承受 端承摩擦桩：桩顶荷载主要由桩侧阻力承受端承摩擦桩：桩顶荷载主要由桩侧阻力承受 端承桩端承桩 摩擦桩 P s P s P 二、二、 按桩身材料分类按桩身材料分类 砼桩砼桩 钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩 钢桩钢桩 组合材料桩组合材料桩 石桩石桩 木桩木桩 三、按桩的施工方法分类：预制桩三、按桩的施工方法分类：预制桩 or 灌注桩灌注桩 预制桩预制桩：在工厂（：在工厂（12m）或工地）或工地(80cm)、中等、中等直径桩直径桩 (2580cm)、 小桩小桩 ( 25cm) 按长度或相对
8、刚度系数：按长度或相对刚度系数：长桩、短桩长桩、短桩 软土层 低承台低承台 桩桩 高承台桩高承台桩 七、按桩的使用功能分类七、按桩的使用功能分类 1、 竖向抗压桩（抗压桩）竖向抗压桩（抗压桩） 2、 竖向抗拔桩（抗拔桩）竖向抗拔桩（抗拔桩） 3、 水平受荷桩（主要承受水平荷载）水平受荷桩（主要承受水平荷载） 4、 复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大）复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大） 八、桩的质量检验八、桩的质量检验 桩基础属于地下隐蔽工程，尤其是灌注桩，很容易桩基础属于地下隐蔽工程，尤其是灌注桩，很容易 出现颈缩、夹泥、断桩或沉渣过厚等质量缺陷，需要对出现颈缩、夹泥、断桩或沉渣过厚等质量缺陷，
9、需要对 桩身完整性进行检测。桩身完整性进行检测。 1、开挖检查、开挖检查 2、抽芯法、抽芯法 钻孔直径钻孔直径100150mm，取芯进行观察和单轴抗，取芯进行观察和单轴抗 压试验，了解砼有无离析、空洞、桩底有无沉渣和夹泥压试验，了解砼有无离析、空洞、桩底有无沉渣和夹泥 现象。现象。 3、声波检测法利用超声波在不同强度的介质中传播速度的变、声波检测法利用超声波在不同强度的介质中传播速度的变 化来检测桩身的质量。化来检测桩身的质量。 4、动测法、动测法 8.3 桩的承载力桩的承载力 桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体 桩顶的轴向位移桩顶的轴向位移=桩身
10、压缩桩身压缩+桩底土层压缩桩底土层压缩 先按先按“桩基规范桩基规范”（08年）的介绍；年）的介绍； 再介绍再介绍“地基规范地基规范”（2011年）的。年）的。 广州市亚洲大酒店广州市亚洲大酒店人工挖孔桩人工挖孔桩 桩土间的传力途径桩土间的传力途径 单桩承载力的构成及其发展过程单桩承载力的构成及其发展过程 单桩的破坏机理单桩的破坏机理 F桩土共同作用桩土共同作用 Q p Q Q s 8.3 8.3 竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状 广州市亚洲大酒店广州市亚洲大酒店人工挖孔桩人工挖孔桩 桩顶轴向荷载桩顶轴向荷载 桩身横截面上产生了轴向力和竖向位移桩身横截面上产生了轴向力和竖
11、向位移 桩身上部先受到压缩而产生相对于土的向下位移桩身上部先受到压缩而产生相对于土的向下位移 桩侧表面产生向上摩阻力桩侧表面产生向上摩阻力 桩顶荷载通过桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩身轴力和桩身压缩变桩顶荷载通过桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩身轴力和桩身压缩变 形随深度递减形随深度递减 n荷载传递机理荷载传递机理 在桩土相对位移等于零处，桩侧摩阻力尚未发挥作用在桩土相对位移等于零处，桩侧摩阻力尚未发挥作用 随着桩顶荷载的增加，桩身压缩量和位移量增大随着桩顶荷载的增加，桩身压缩量和位移量增大 桩身下部的摩阻力随之调动起来桩身下部的摩阻力随之调动起来 桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力
12、桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力 桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身侧摩阻力进一步发挥出桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身侧摩阻力进一步发挥出 来来 当桩身侧摩阻力全部发挥出来达到极限后当桩身侧摩阻力全部发挥出来达到极限后 继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担 由于桩端持力层的大量压缩和塑性挤出，位移增长速度显著加大由于桩端持力层的大量压缩和塑性挤出，位移增长速度显著加大 直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。 竖向荷载下单桩的荷载传递 根据静力的竖向平衡，有： Qs/Q0.
13、8 摩擦桩 Qp/Q0.8 端承桩 Qs/Q= 0.60.75 端承摩擦桩 Qp/Q= 0.60.75 摩擦端承桩 PS QQQ dz L z Q z z l z z 0 s z z zNl 0 NQ N Qs 0 Qp Q Qs （按桩基规范）（按桩基规范） 8.3.1 单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力标准值标准值 静载试验法静载试验法_最基本、可靠的方法（费工、费时最基本、可靠的方法（费工、费时, 一级桩基一级桩基 应使用）应使用） 物理指标法物理指标法_ 8.3.2 单桩竖向承载力单桩竖向承载力设计值设计值 8.3.3 单桩抗拔承载力单桩抗拔承载力 8.3.4 单桩水平承载力单桩水平
14、承载力 8.3.5 桩身材料验算桩身材料验算 8.3.1单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力标准值标准值 单桩竖向承载力单桩竖向承载力：指竖直单桩在轴向：指竖直单桩在轴向外荷载外荷载的作用下，不丧的作用下，不丧 失稳定、不产生过大变形时可承受的最大荷载值。失稳定、不产生过大变形时可承受的最大荷载值。 单桩竖向承载力取决于：单桩竖向承载力取决于： 1)土对桩的支承力（一般由此控制）土对桩的支承力（一般由此控制） 2)桩身材料的承载力（对端承桩、超长桩和桩身质量有缺桩身材料的承载力（对端承桩、超长桩和桩身质量有缺 陷）陷） 设计时应兼顾上述两方面。设计时应兼顾上述两方面。 2. 静载试验法静载试验
15、法 在建筑场地沉入试验桩，逐级加荷并测其变形，直至在建筑场地沉入试验桩，逐级加荷并测其变形，直至破坏破坏，折减后，折减后 确定其承载力。确定其承载力。 试验桩数试验桩数 规范规范规定：一级建筑桩基应做现场试验规定：一级建筑桩基应做现场试验 同一条件下试验桩数：同一条件下试验桩数： 1的总桩的总桩数数 3根根 工程桩总数在工程桩总数在50根以内应不少于根以内应不少于2根根。 二级建筑物二级建筑物 参照地质条件相同的试验资料依具体情况定。参照地质条件相同的试验资料依具体情况定。 三级建筑物三级建筑物 可采用静力触探及标贯试验参数确定可采用静力触探及标贯试验参数确定 Ra 值。值。 地基条件复杂地基
16、条件复杂，桩施工质量可靠性低的二级建筑桩基也须，桩施工质量可靠性低的二级建筑桩基也须用静用静荷载试荷载试 验确定承载力。验确定承载力。 试验设备、加载观测、卸载观测试验设备、加载观测、卸载观测 应尽可能再现桩的实际工作情况应尽可能再现桩的实际工作情况 试验方法种类试验方法种类： l慢速维持荷载法（常用）慢速维持荷载法（常用） l快速维持荷载法快速维持荷载法 l等贯入速率法等贯入速率法 l等时间间隔加载法等时间间隔加载法 l循环加载法循环加载法 近年来大直径桩及长桩的普遍应用近年来大直径桩及长桩的普遍应用 及受力特性，及受力特性，建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范 对单桩静载试验结果的极限承载力取
17、对单桩静载试验结果的极限承载力取 值方法，作如下规定：值方法，作如下规定： 根据沉降随荷载的变化特征确定根据沉降随荷载的变化特征确定 极限承载力：对于陡降型极限承载力：对于陡降型QS曲线取曲线取 为发生明显陡降的起始点；为发生明显陡降的起始点； 根据沉降量确定极限承载力：对根据沉降量确定极限承载力：对 于缓变型于缓变型QS曲线一般可取曲线一般可取S40 60 mm对应的荷载；对于大直径桩可对应的荷载；对于大直径桩可 取取S（0.030.06）D（D为桩端直为桩端直 径，大桩径取低值，小桩径取高值）径，大桩径取低值，小桩径取高值） 所 对 应 的 荷 载 值 ； 对 于 细 长 桩所 对 应 的
18、 荷 载 值 ； 对 于 细 长 桩 （L/d80）可取）可取S6080 mm对应对应 的荷载；的荷载； 根据沉降随时间的变化特征确定极根据沉降随时间的变化特征确定极 限承载力：取限承载力：取Slgt曲线尾部出现明曲线尾部出现明 显向下弯曲的前级荷载值。显向下弯曲的前级荷载值。 当确定了各根试桩的极限承载力后，当确定了各根试桩的极限承载力后， 可按可按建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范附录附录C的的 方法确定单桩极限承载力标准值。方法确定单桩极限承载力标准值。 Q (kN) s(mm) 3. 物理指标法（经验公式法）物理指标法（经验公式法） 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值 1、
19、一般预制桩及灌注桩、一般预制桩及灌注桩 单桩总极限侧阻力标准值单桩总极限侧阻力标准值 单桩总极限端阻力标准值单桩总极限端阻力标准值 、大直径（、大直径（d0.8m）桩单桩竖向极限承载力标准值）桩单桩竖向极限承载力标准值 ppkpsisiksippkskuk AqlquQQQ ppkisikppkskuk AqlquQQQ SK Q PK Q 对于砼护壁的大直径挖孔灌注桩，计算单桩竖对于砼护壁的大直径挖孔灌注桩，计算单桩竖 向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。向承载力时，其设计桩径取护壁外直径。 *大直径桩的桩底持力层一般都呈渐进破坏，大直径桩的桩底持力层一般都呈渐进破坏， Qs曲线呈缓变型，单
20、桩的承载力常常以沉曲线呈缓变型，单桩的承载力常常以沉 降控制，极限端阻力和侧阻力随桩径的增大降控制，极限端阻力和侧阻力随桩径的增大 而减小。故要进行修正。而减小。故要进行修正。 8.3.2 单桩竖向承载力单桩竖向承载力设计值设计值 对于桩数少于对于桩数少于3的情况：的情况： 基桩的竖向承载力设计值：基桩的竖向承载力设计值： 据静载试验确定单桩竖向极限承载力时，据静载试验确定单桩竖向极限承载力时， 基桩的竖向承载力设计值：基桩的竖向承载力设计值： 式中， ， ， - 单桩总极限侧阻力，端阻力，竖向极限承载力标准值单桩总极限侧阻力，端阻力，竖向极限承载力标准值 - 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻
21、抗力分项系数、桩分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、桩 侧阻端阻侧阻端阻 综合抗力分项系数，按表综合抗力分项系数，按表8.9采用。注意分项系数取值一样是由于试验资采用。注意分项系数取值一样是由于试验资 料较少，理论上应该不一样。料较少，理论上应该不一样。 sk Q pk Q P PK S SK QQ R sp uk Q R uk Q spps 、 8.3.3 桩的抗拔承载力桩的抗拔承载力 高耸建筑物桩基、承受浮力的基础、承受水平力的桩结高耸建筑物桩基、承受浮力的基础、承受水平力的桩结 构，桩侧部分或全部承受上拔力，须验算桩的抗拔承载力。构，桩侧部分或全部承受上拔力，须验算桩的抗拔承载
22、力。 桩的抗拔承载力主要取决于桩身材料强度及桩与土之间的桩的抗拔承载力主要取决于桩身材料强度及桩与土之间的 抗拔侧阻力和桩身自重。抗拔侧阻力和桩身自重。 规范规定，对于二、三级建筑物估算单桩抗拔极限承载力规范规定，对于二、三级建筑物估算单桩抗拔极限承载力 单桩抗拔承载力单桩抗拔承载力标准值标准值： （8.13） 单桩抗拔承载力单桩抗拔承载力设计值设计值 （8.14） “桩基规范桩基规范” （8.16） N基桩上拔力设计值；基桩上拔力设计值；Gp基桩自重设计值。基桩自重设计值。 Wlqu K T isiipd 9 . 0 1 iisikik luqU p s K G U N 0 8.3.4 单桩
23、水平承载力单桩水平承载力 水平荷载种类水平荷载种类：风荷载、地震荷载、土压力、水压力：风荷载、地震荷载、土压力、水压力 和上和上 部传来水平力等。部传来水平力等。 破坏状态破坏状态：水平力作用下，桩身产生裂缝以至断裂或土体明：水平力作用下，桩身产生裂缝以至断裂或土体明 显开裂和隆起，桩的水平位移超过容许值，桩基达破坏状显开裂和隆起，桩的水平位移超过容许值，桩基达破坏状 态。态。 影响承载力的因素影响承载力的因素：桩的截面尺寸、刚度、材料强度、桩顶：桩的截面尺寸、刚度、材料强度、桩顶 嵌固程度、桩侧地基土的性质、桩的入土深度、桩的水平嵌固程度、桩侧地基土的性质、桩的入土深度、桩的水平 位移容许值
24、、桩的间距等。位移容许值、桩的间距等。 确定水平承载力的方法： 1、水平静载荷试验 2、理论计算（据桩顶水平位移或材料强度、抗裂 度等） 8.3.5 桩身材料验算桩身材料验算 施工时起吊、运输；施工时起吊、运输； 考虑三方面考虑三方面 沉桩时动荷载作用；沉桩时动荷载作用； 桩身材料桩身材料 按轴心受压杆件，确定桩身承载力按轴心受压杆件，确定桩身承载力 钢筋砼桩钢筋砼桩 砼构件的弯曲（稳定）系数，低承台桩为砼构件的弯曲（稳定）系数，低承台桩为1.0 桩的工作条件（工艺）系数桩的工作条件（工艺）系数 )( sycc AfAfR c 综述：综述： 一级桩基一级桩基_静载结合静力触探、标贯等原位试验静
25、载结合静力触探、标贯等原位试验 确定确定 二级桩基二级桩基_静力触探、标贯、经验参数等估算，静力触探、标贯、经验参数等估算， 参照周围试桩经验综合确定参照周围试桩经验综合确定 三级桩基三级桩基_无试验资料，可用经验参数估算无试验资料，可用经验参数估算 8.3.6 单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值 1.一般规定 2.按静载试验确定 (8.18) Ru单桩竖向极限承载力；Ra单桩竖向承载力特征值。 3. 按公式确定 (8.19) ppaisiapa AqlquR K R R u a 8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力 l竖向荷载下的群桩基础，各桩的承载力发挥和沉降常与竖向荷载下的群桩
26、基础，各桩的承载力发挥和沉降常与 相同情况下的单桩有显著的差别。相同情况下的单桩有显著的差别。 l群桩效应：群桩效应：群桩基础受荷载后，由于桩、土、承台的相群桩基础受荷载后，由于桩、土、承台的相 互作用，使桩侧阻力、桩端阻力互作用，使桩侧阻力、桩端阻力 、沉降等性状发生变化、沉降等性状发生变化 而与单桩有所不同。而与单桩有所不同。 端承桩或桩数不超过三根的非端承桩基，各桩相互端承桩或桩数不超过三根的非端承桩基，各桩相互 影响小，群桩承载力等于全部单桩承载力之和影响小，群桩承载力等于全部单桩承载力之和, 群桩的沉群桩的沉 降也与单桩基本相同降也与单桩基本相同不考虑群桩效应不考虑群桩效应 对于承台
27、底桩数超过对于承台底桩数超过3根的非端承桩基要考虑桩、根的非端承桩基要考虑桩、 土、承台的相互作用土、承台的相互作用考虑群桩效应考虑群桩效应 1、复合基桩或基桩的竖向承载力设计值复合基桩或基桩的竖向承载力设计值 2、根据静载试验确定单桩竖向极限承载力设计值根据静载试验确定单桩竖向极限承载力设计值 式中，式中，s，p，c 和和sp 分别为侧阻分别为侧阻,端阻端阻,承台底土阻承台底土阻 力和侧阻端阻群桩效应系数力和侧阻端阻群桩效应系数; Qck为复合基桩的承台底地基土的总极限阻力标准值，为复合基桩的承台底地基土的总极限阻力标准值， 其余符号同于不考虑群桩效应的公式。其余符号同于不考虑群桩效应的公式
28、。 c ckc p pkp s sks Q Q Q R n Aq Q Q Q R cck ck c ckc sp uksp 8.3.8 桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力 负摩阻力负摩阻力:桩周土相对于桩向下位移，桩相对于桩侧的土上抬，桩周土相对于桩向下位移，桩相对于桩侧的土上抬， 桩侧产生向下的摩阻力。桩侧产生向下的摩阻力。 负摩阻力仅存在于桩周土相对于桩下沉的范围内。负摩阻力仅存在于桩周土相对于桩下沉的范围内。 中性点的概念？中性点的概念？ 1、发生负摩阻力的情况：、发生负摩阻力的情况： l 桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进 入相对
29、较硬土层；入相对较硬土层； l桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷 载，或地面大面积堆载（包括填土）；载，或地面大面积堆载（包括填土）； l由于降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显由于降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显 著压缩沉降。著压缩沉降。 8.4 8.4 桩基础的设计桩基础的设计 一、调查研究、收集资料一、调查研究、收集资料 、建筑物上部结构的类型、平面尺寸、构造及使用要求；、建筑物上部结构的类型、平面尺寸、构造及使用要求； 、上部结构传来的荷载及其性质；、上部结构传来的荷载及其性质； 、工程地质勘察资
30、料（必须在提出工程地质勘察任务时，、工程地质勘察资料（必须在提出工程地质勘察任务时， 说明拟用的桩基方案）；勘探点间距：端承桩说明拟用的桩基方案）；勘探点间距：端承桩 1224m，摩擦桩，摩擦桩2030m 、当地建筑材料供应情况；、当地建筑材料供应情况； 、当地施工条件，包括沉桩机具、施工方法及施工质量；、当地施工条件，包括沉桩机具、施工方法及施工质量； 、施工现场及周围情况，交通和施工机械进出场地条件，、施工现场及周围情况，交通和施工机械进出场地条件， 周围是否有对振动敏感的建筑物；周围是否有对振动敏感的建筑物； 、当地及现场周围建筑基础设计及施工的经验教训。、当地及现场周围建筑基础设计及施
31、工的经验教训。 二、确定桩的规格与单桩竖向承载力二、确定桩的规格与单桩竖向承载力 1、桩材：、桩材： 主要使用砼和钢筋。主要使用砼和钢筋。 砼砼: 预制桩预制桩 C30 预应力桩预应力桩 C40 灌注桩灌注桩 C20 水下灌注时水下灌注时C20 钢筋钢筋: 、级级 2、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm，主筋伸入承，主筋伸入承 台的锚固长度台的锚固长度: 级钢级钢30d，、级级35d。 3、桩型：包括种类、断面尺寸、桩长、桩型：包括种类、断面尺寸、桩长 需作具体的技术经济比较，才能作出决定。需作具体的技术经济比较，才能作出决定。 4、持力层：持力层： 选择坚实土
32、层和岩层，其次为中等强度土层，否则重选择坚实土层和岩层，其次为中等强度土层，否则重 选桩规格。避免在同一结构体系下采用不同型式的桩基。选桩规格。避免在同一结构体系下采用不同型式的桩基。 中等强度土层：中密以上砂层或中等压缩性的一般粘中等强度土层：中密以上砂层或中等压缩性的一般粘 性土性土 在层厚较大的高灵敏度流塑粘土中，不宜采用桩距小在层厚较大的高灵敏度流塑粘土中，不宜采用桩距小 而桩数多的打入式桩，应该采用承载力高而桩数少的大而桩数多的打入式桩，应该采用承载力高而桩数少的大 直径桩。直径桩。 5、桩端进入持力层深度桩端进入持力层深度 桩端全断面进入持力层深度：宜桩端全断面进入持力层深度：宜(
33、13)d 当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端全断面进入持当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端全断面进入持 力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。桩端阻力的临力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。桩端阻力的临 界深度界深度-指桩端阻力随桩端进入持力层的深度增加而增指桩端阻力随桩端进入持力层的深度增加而增 加的界限深度。加的界限深度。 l桩长桩长=桩顶嵌入承台尺寸桩顶嵌入承台尺寸+初定桩长初定桩长+桩尖桩尖 l摩擦桩的长与持力层、承载力和沉降量有关。摩擦桩的长与持力层、承载力和沉降量有关。 l确定持力层确定持力层桩长（初定）桩长（初定）选型选型截面尺寸截面尺寸 承台底标高（初定）承台底标高（初定）确
34、定桩长确定桩长 l确定单桩竖向承载力确定单桩竖向承载力 三、确定桩数及布置桩位三、确定桩数及布置桩位 1、确定桩数确定桩数 中心受压时中心受压时 偏心受压时偏心受压时 R GF n 2 . 11 . 1 R GF n 2、桩位的布置桩位的布置 l尽可能使上部荷载（基本组合）的中心与群桩横截面尽可能使上部荷载（基本组合）的中心与群桩横截面 重心重合，弯距重心重合，弯距M较大时加密外围桩。较大时加密外围桩。 l桩的中心距不宜小于桩的中心距不宜小于规范规范规定的最小中心距（表规定的最小中心距（表 8-11），要求摩擦型桩中心距不宜小于），要求摩擦型桩中心距不宜小于3d，扩底灌注，扩底灌注 桩不宜小于
35、桩不宜小于1.5倍桩扩大头直径，当倍桩扩大头直径，当D大于大于2m时，桩端时，桩端 净距不宜小于净距不宜小于1m。 l桩可布置成方形、梅花形、条形基础下单排或双排布桩可布置成方形、梅花形、条形基础下单排或双排布 置。置。 四、桩基础验算四、桩基础验算 1、单桩承载力验算：单桩所受的力应小于容许值。单桩承载力验算：单桩所受的力应小于容许值。 1）按）按桩基规范桩基规范（JGJ 08）的方法）的方法 2）按）按地基规范地基规范（GB20007-2011）的方法）的方法 2、桩基沉降计算、桩基沉降计算 : 在某些情况下，必须验算。在某些情况下，必须验算。 S S R n GF N 0 R21 x x
36、M y yM n GF N 2 y 2 x 0 . max max max min a kk R n GF Q a 2 i yk 2 i xkkk ik R21 x xM y yM n GF Q. max max max min 五、承台的设计五、承台的设计 承台作用：联结多根桩，共同受力承台作用：联结多根桩，共同受力 传递上部结构荷载传递上部结构荷载 作为浅基础，桩承台效应作为浅基础，桩承台效应 材料与施工：现浇钢筋混凝土，材料与施工：现浇钢筋混凝土，C15以上以上 配筋计算配筋计算 保护层厚度保护层厚度 50mm 尺寸：尺寸： 承台外伸承台外伸 d/2，宽度不宜小于，宽度不宜小于500mm
37、，厚度不宜小，厚度不宜小 于于300mm 1、承台的构造要求、承台的构造要求 承台平面形状：根据上部结构要求和桩布置形式决定。承台平面形状：根据上部结构要求和桩布置形式决定。 常见形状：矩形、三角形、多边形、圆形、环形及条形常见形状：矩形、三角形、多边形、圆形、环形及条形 （若发生桩基补桩则承台形式怪异）。（若发生桩基补桩则承台形式怪异）。 横截面：锥形和阶梯形横截面：锥形和阶梯形 底板厚度底板厚度 300mm 承台宽度承台宽度 500mm 2、承台厚度的确定承台厚度的确定 承台厚度由冲切和剪切条件确定。承台厚度由冲切和剪切条件确定。先冲切计算，后剪切验算。先冲切计算，后剪切验算。 柱边柱边
38、冲切计算位置冲切计算位置 承台变阶处承台变阶处 角桩角桩 3、承台的配筋计算承台的配筋计算 承台经常为受弯破坏，承台经常为受弯破坏， 故按最大弯矩配筋。故按最大弯矩配筋。 iiy iix xNM yNM xNM yNM xy yx 矩形承台矩形承台 三角形承台三角形承台 计算截面：柱计算截面：柱 边边 计算截面：计算截面： 柱边和承台柱边和承台 变阶处变阶处 六、绘制施工图绘制施工图 七、例题七、例题 1）确定：桩持力层、桩材、桩型、外形尺寸及单桩承载）确定：桩持力层、桩材、桩型、外形尺寸及单桩承载 力设计值力设计值 2）确定桩数及布桩）确定桩数及布桩 3）初步选择承台尺寸）初步选择承台尺寸
39、4）计算桩顶荷载设计值）计算桩顶荷载设计值 5）承台抗冲切验算）承台抗冲切验算 6）承台剪切验算）承台剪切验算 7）承台抗弯验算）承台抗弯验算 8）绘制施工图）绘制施工图 8.5 其它深基础简介其它深基础简介 8.5.1 沉井基础 8.5.2 地下连续墙 8.5.3 箱桩基础 8.5.4 大直径桩墩基础 8.5.5 深基槽护坡工程 沉井基础沉井基础 这种基础现采用较少。由于这种基础现采用较少。由于 它整体性好、刚度大、传力可它整体性好、刚度大、传力可 靠，在大跨度和深水地区修建靠，在大跨度和深水地区修建 桥梁仍被采用。桥梁仍被采用。 沉井基础沉井基础 南京长江大桥的沉井下沉深度达54.87米
40、江阴长江公路大桥 北锚碇采用大型深沉井 基础，平面尺寸为69米51 米，下沉58米，为世界第一 大沉井(面积近个半篮球场，高度相当 于层楼)。 世界第一大沉井 北岸锚锭的沉井的平面尺寸达69m51m，埋深 58m，是世界上平面尺寸最大的沉井基础。 地下连续墙地下连续墙 l施工要点：修筑导墙，导墙内分段竖直挖槽，采用泥浆 护壁，就地吊放钢筋笼，水下浇筑混凝土，连接池地下 钢筋混凝土连续墙，成为永久性深基础工程。 l优点：施工期间不需降水，不需挡土护坡，不需立模板 与支撑，把施工护坡与永久性工程融为一体。避免开挖 大量的土方，缩短工期，降低造价 施工过程：利用专用的 挖槽机械在泥浆护壁下开 挖一定长度（一个单元槽 段）挖至设计深度并 清除沉渣插入接头管 吊入钢筋笼导管 浇注混凝土待混凝土 初凝后拔出接头管逐 段施工。 上海市环上海市环 球金融中球金融中 心地下连心地下连 续墙施工续墙施工
