1、第八章第八章 桩基础与深基础桩基础与深基础8.1 8.1 概述概述 8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.5 8.5 深基础深基础8.1 8.1 概述概述8.1.1 桩基础与深基础应用范围桩基础与深基础应用范围8.1 8.1 概述概述（一）基本概念（一）基本概念1 1、桩基础桩基础：由：由桩和承台组成，通过承台把若干根桩的顶部联桩和承台组成，通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受荷载结成整体，共同承受荷载的一种深基础。简称桩基。的一种深基础。简称桩基。2 2、基桩基桩：桩：桩是设置于是设置于土中竖直或倾
2、斜的基土中竖直或倾斜的基础构件。一般把桩基础构件。一般把桩基础中的每根桩成为基础中的每根桩成为基桩。桩。3 3、单桩基础单桩基础：采用一根桩来承受和传递上部荷载的桩基础。采用一根桩来承受和传递上部荷载的桩基础。4 4、群桩基础群桩基础：采用两根以上的桩来采用两根以上的桩来承受和传递上部荷载的桩基础。承受和传递上部荷载的桩基础。5 5、复合桩基复合桩基：由桩和承台共同承受由桩和承台共同承受上部荷载的桩基础。（考虑桩和承台上部荷载的桩基础。（考虑桩和承台的共同作用）的共同作用）6 6、复合基桩复合基桩：考虑承台下土的承载：考虑承台下土的承载能力的基桩。能力的基桩。8.1.1 桩基础与深基础应用范围
3、桩基础与深基础应用范围8.1 8.1 概述概述（一）基本概念（一）基本概念（二）应用范围（二）应用范围1 1）天然地基土质软弱）天然地基土质软弱设计天然地基浅基础不满足地基承载力或变形的要求；采设计天然地基浅基础不满足地基承载力或变形的要求；采用地基加固措施不合适用地基加固措施不合适3 3）重型设备）重型设备重型或超重型设备会引起地基的强度破坏和极大的地基变重型或超重型设备会引起地基的强度破坏和极大的地基变形。形。8.1.1 桩基础与深基础应用范围桩基础与深基础应用范围8.1 8.1 概述概述2 2）高层建筑）高层建筑高层、超高层必须满足地基稳定性要求；地震区，基础埋高层、超高层必须满足地基稳
4、定性要求；地震区，基础埋深不应小于建筑物高度的深不应小于建筑物高度的1/151/15，采用浅基础不能满足要求，采用浅基础不能满足要求8.1.2 深基础的类型深基础的类型8.1 8.1 概述概述u桩基础桩基础u大直径桩墩基础大直径桩墩基础u沉井基础沉井基础u地下连续墙地下连续墙u箱桩基础箱桩基础u高层建筑深基坑护坡工程高层建筑深基坑护坡工程8.1.3 深基础的特点深基础的特点8.1 8.1 概述概述1.深基础施工方法复杂深基础施工方法复杂2.深基础的地基承载力高深基础的地基承载力高3.深基础施工需专门设备深基础施工需专门设备4.深基础技术较复杂深基础技术较复杂5.深基础的造价往往较高深基础的造价
5、往往较高6.深基础的施工工期较长深基础的施工工期较长持力层；深度修正；持力层；深度修正；基础四周侧壁摩阻力基础四周侧壁摩阻力打桩；成孔等打桩；成孔等特殊结构设计；专业技术人员特殊结构设计；专业技术人员埋深大，结构形式复杂埋深大，结构形式复杂第八章第八章 桩基础与深基础桩基础与深基础8.1 8.1 概述概述 8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.5 8.5 深基础深基础8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类8.2.1 按承载性状分类按承载性状分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类2.2.
6、端承型桩：端承型桩：1.1.摩擦型桩：摩擦型桩：端承摩擦桩端承摩擦桩 摩擦桩摩擦桩 摩擦端承桩摩擦端承桩 端承桩端承桩摩擦型桩摩擦型桩：当软弱土层较厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上：当软弱土层较厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上时，则桩的荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，时，则桩的荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来支承，桩尖端处土层反力很小，可忽略不计。端承摩擦桩、摩擦桩桩尖端处土层反力很小，可忽略不计。端承摩擦桩、摩擦桩8.2.1 按承载性状分类按承载性状分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类端承型桩端承型桩：当桩穿过软弱土层，桩端支承在坚硬土层或岩：当桩穿过软弱土层，
7、桩端支承在坚硬土层或岩层上时，则上部荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力层上时，则上部荷载主要靠桩尖处坚硬岩土层提供的反力来支承。来支承。摩擦端承桩、端承桩摩擦端承桩、端承桩8.2.1 按承载性状分类按承载性状分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类l竖向抗拔桩竖向抗拔桩l竖向抗压桩竖向抗压桩l水平受荷桩水平受荷桩l复合受荷桩复合受荷桩8.2.2 按桩的使用功能分类按桩的使用功能分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类l素混凝土桩素混凝土桩l木桩木桩l钢桩钢桩l组合材料桩组合材料桩8.2.3 按桩身材料分类按桩身材料分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类l
8、钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩预制桩预制桩：可用混凝土，钢材或木料在现场或工厂制作，然：可用混凝土，钢材或木料在现场或工厂制作，然后以静压或锤击、振动打入等方式设置就位。后以静压或锤击、振动打入等方式设置就位。8.2.4 按施工方法分类按施工方法分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类灌注桩灌注桩：直接在所设计桩：直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内下位处成孔，然后在孔内下放钢筋笼，再浇灌混凝土放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。而成。扩底桩扩底桩嵌岩桩嵌岩桩l沉管灌注桩沉管灌注桩：又称打入式灌注桩，利用锤击桩机或振动桩又称打入式灌注桩，利用锤击桩机或振动桩机将装有钢筋混凝土的桩头或带有活瓣桩尖的
9、钢管打入土机将装有钢筋混凝土的桩头或带有活瓣桩尖的钢管打入土层中；如需要可在钢管内放入钢筋笼，然后边灌混凝土边层中；如需要可在钢管内放入钢筋笼，然后边灌混凝土边振动拔管而成桩。振动拔管而成桩。l钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清孔底残渣，钻（冲）孔灌注桩：用钻机钻土成孔，然后清孔底残渣，安放钢筋笼，浇灌混凝土，扩大孔底直径不宜大于安放钢筋笼，浇灌混凝土，扩大孔底直径不宜大于3 3倍桩倍桩身直径。身直径。l挖孔桩：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，挖孔桩：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达到需要深度后再进行扩孔，安装钢筋笼及浇灌混凝土。达到需要深度后再进行扩孔，安装钢筋笼
10、及浇灌混凝土。8.2.4 按施工方法分类按施工方法分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类灌注桩分类：灌注桩分类：主要是考虑不同成桩方法对桩周围土层的影响。主要是考虑不同成桩方法对桩周围土层的影响。成桩方式不同，桩周土体受到的挤土作用也不相同。成桩方式不同，桩周土体受到的挤土作用也不相同。挤土作用会引起桩周围土体的天然结构、应力状态和挤土作用会引起桩周围土体的天然结构、应力状态和性质产生变化，从而影响桩的承载力。这些影响统称性质产生变化，从而影响桩的承载力。这些影响统称为桩的为桩的挤土效应挤土效应。8.2.5 按成桩方法分类按成桩方法分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的
11、分类 非挤土桩非挤土桩：钻孔灌注桩或先钻孔后打入的预制桩，因设置：钻孔灌注桩或先钻孔后打入的预制桩，因设置过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作用，并可能向桩过程中清除孔中土体，桩周土不受排挤作用，并可能向桩孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力减小。孔内移动，使土的抗剪强度降低，桩侧摩阻力减小。部分（少量）挤土桩部分（少量）挤土桩：在桩的设置过程中对桩周土体稍有：在桩的设置过程中对桩周土体稍有排挤作用，但土的强度和变形性质变化不大，一般可用原排挤作用，但土的强度和变形性质变化不大，一般可用原状土测得的强度指标来估算桩的承载力及沉降量。状土测得的强度指标来估算桩的承载力及沉降量。挤土桩挤土桩：
12、大量排挤桩位处的土体，使土的结构严重扰动破：大量排挤桩位处的土体，使土的结构严重扰动破坏，对土的强度及变形性质影响较大，必须采用原状土扰坏，对土的强度及变形性质影响较大，必须采用原状土扰动后再恢复的强度指标估算桩的承载力及沉降量。动后再恢复的强度指标估算桩的承载力及沉降量。8.2.5 按成桩方法分类按成桩方法分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类l中等直径桩中等直径桩l小桩小桩l大直径桩大直径桩8.2.6 按桩径大小分类按桩径大小分类8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类d d250mmd d=250800mmd d800mm第八章第八章 桩基础与深基础桩基础与深基础8
13、.1 8.1 概述概述 8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类 8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.5 8.5 深基础深基础8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力：单桩在竖向荷载作用下达到破：单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。大荷载。建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ94-94)(JGJ94-94)方法方法 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(GB50007-2002)方法方法 单
14、桩竖向承载力取决于两方面：桩身的单桩竖向承载力取决于两方面：桩身的材料强度、材料强度、地基土的支承能力。地基土的支承能力。8.3.1 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力桩的承载力的确定方法：桩的承载力的确定方法：（一）按（一）按建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范（JGJ94-94JGJ94-94）方法确定方法确定单桩单桩竖向极限承载力标准值竖向极限承载力标准值确定方法：确定方法：按静载荷试验确定按静载荷试验确定 按经验公式确定按经验公式确定8.3.1 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力静载荷试验静
15、载荷试验 试桩数不小于总桩数的试桩数不小于总桩数的1%1%，且不小于，且不小于3 3根；根；按按P P-s-s曲线特征或按沉降确定极限承载力曲线特征或按沉降确定极限承载力实测实测值值Q Quiui；确定确定单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力标准值标准值Q Qukuk。8.3.1 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力P359经验公式（物理指标法）经验公式（物理指标法）n 大直径桩应考虑尺寸的影响（大直径桩应考虑尺寸的影响（P363P363）pkpskiipkukqAqluQQQsk单桩极限承载力单桩极限承载力Q Qukuk由总极限侧阻力由总极限侧
16、阻力Q Qsksk和总极限端阻力和总极限端阻力Q Qpkpk组成，若忽略二者间的相互影响，可表示为：组成，若忽略二者间的相互影响，可表示为：pkpskiipkukqAqluQQQpsisk8.3.1 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力P360单桩竖向承载力单桩竖向承载力设计值设计值的确定：的确定：n 按经验公式确定按经验公式确定ppksskQQRn 按静载荷试验确定按静载荷试验确定spukQR8.3.2 单桩竖向承载力设计值单桩竖向承载力设计值8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力P3641.单桩抗拔承载力标准值：单桩抗拔承载力标准值：l按经验公
17、式确定按经验公式确定iisikikluqUl按静载荷试验确定按静载荷试验确定8.3.3 单桩抗拔承载力单桩抗拔承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力2.单桩抗拔承载力设计值：单桩抗拔承载力设计值：l按经验公式确定按经验公式确定WlquKTisiipd9.01l建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范公式公式PskGUN0P364P365l 单桩的水平承载力取决于桩的材料强度、截面刚度、单桩的水平承载力取决于桩的材料强度、截面刚度、入土深度、桩侧土质条件、桩顶水平位移允许值和入土深度、桩侧土质条件、桩顶水平位移允许值和桩顶嵌固情况等因素。桩顶嵌固情况等因素。8.3.4 单桩水平承载力单桩水平承载力8
18、.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 对于受水平荷载较大的一级建筑桩基，单桩水平承对于受水平荷载较大的一级建筑桩基，单桩水平承载力设计值，应通过单桩载力设计值，应通过单桩静力水平荷载试验静力水平荷载试验确定。确定。l 实际工程中，通过实际工程中，通过设置斜桩设置斜桩来承受水平荷载。来承受水平荷载。l混凝土结构设计规范（混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定：规定：将桩身混凝土的抗压强度与钢筋的抗压强度分别计算将桩身混凝土的抗压强度与钢筋的抗压强度分别计算进行叠加，同时考虑桩的长细比与压杆稳定问题。桩进行叠加，同时考虑桩的长细比与压杆稳定问题。桩身材料强度的验算按下列公式进行。身材料
19、强度的验算按下列公式进行。8.3.5 桩身材料验算桩身材料验算8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力)(0syccAfAfNl 对于预制桩，尚应进行运输、起吊和锤击等过程中对于预制桩，尚应进行运输、起吊和锤击等过程中的强度验算。的强度验算。(二二)按按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(GB50007-2002)方法确定方法确定8.3.6 单桩竖向承载力特征值的确定单桩竖向承载力特征值的确定8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力 按静载荷试验确定按静载荷试验确定 按经验公式确定按经验公式确定单桩单桩竖向承载力特征值竖向承载力特征值确定方法：确定方法：特征值特征值用
20、以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值，其涵义即为在发挥正常使用功能时力和单桩承载力的值，其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许采用的所允许采用的抗力设计值抗力设计值，以避免过去一律提标准值时所，以避免过去一律提标准值时所带来的混淆。带来的混淆。8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 2002 2002规范采用规范采用正常使用极限状态正常使用极限状态原则，其原则，其意义在于避免意义在于避免设计值、标准值相混淆的可能性设计值、标准值相混淆的可能性，便于应用。并，便于应用。并取消了统取消了统一表格的使用一表格的使用，改为由当地试验结果
21、统计分析求得，规定，改为由当地试验结果统计分析求得，规定了除设计等级为丙级的建筑物外，单桩竖向承载力特征值了除设计等级为丙级的建筑物外，单桩竖向承载力特征值应采用竖向应采用竖向静载荷试验静载荷试验确定。确定。8.3.6 单桩竖向承载力特征值的确定单桩竖向承载力特征值的确定 试桩数不小于总桩数的试桩数不小于总桩数的1%1%，且不小于，且不小于3 3根。根。按按P-sP-s曲线特征或按沉降确定曲线特征或按沉降确定P Puiui；（；（P367P367）确定单桩竖向极限承载力确定单桩竖向极限承载力R Ru u。单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值KRRuaK=2.0K=2.08.3.6 单桩竖向
22、承载力特征值的确定单桩竖向承载力特征值的确定8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力静载荷试验静载荷试验经验公式经验公式n 嵌岩桩（不考虑侧壁摩阻力）嵌岩桩（不考虑侧壁摩阻力）papsiaiaqAqluRp单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值ppaAqR a8.3.6 单桩竖向承载力特征值的确定单桩竖向承载力特征值的确定8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力pasiaqq、桩端阻力和桩侧阻力特征值桩端阻力和桩侧阻力特征值 规范规范取消了经验公式中桩侧摩阻力和桩端摩阻力的表格，取消了经验公式中桩侧摩阻力和桩端摩阻力的表格，特别指出，必须由当地静载荷试验结果的统计值求得。特别指出，必须由当地静载荷试
23、验结果的统计值求得。u 群桩效应群桩效应u 桩承台效应（复合桩基）桩承台效应（复合桩基）群桩效应群桩效应：群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、：群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化，承载力往往不等于各单桩承载力之和。发生变化，承载力往往不等于各单桩承载力之和。8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力1.1.群桩的工作特点群桩的工作特点 各基桩的工作性状与单桩基各基桩的工作性状与单桩基本一致；本一致；桩的变形很小，桩间土基本桩的变形很小，桩间土基本不承受荷载不承
24、受荷载;群桩的承载力就等于各单桩群桩的承载力就等于各单桩的承载力之和；的承载力之和；群桩的沉降量也与单桩基本群桩的沉降量也与单桩基本相同。相同。(1)(1)端承型群桩基础端承型群桩基础u 群桩效应群桩效应8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力 当桩数少，当桩数少，Sa6d，桩端平面处，桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠各桩传来的压力互不重叠或重叠不多，不多，Q=Qi；当桩数较多，当桩数较多，Sa=34d，桩端处，桩端处地基中各桩传来的压力将相互重地基中各桩传来的压力将相互重叠，此时群桩的工作状态与单桩叠，此时群桩的工作状态与单桩时不同，即群桩效应。时不
25、同，即群桩效应。(2)(2)摩擦型群桩基础摩擦型群桩基础8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力u 群桩效应群桩效应u 桩承台效应桩承台效应复合桩基复合桩基1-1-承台底土反力承台底土反力;2-2-上层土位移上层土位移;3-3-桩端贯入，桩基整桩端贯入，桩基整体下沉体下沉8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力在下列情况下，不考虑承台分担效应在下列情况下，不考虑承台分担效应:(1)(1)承受经常出现的承受经常出现的动力作用动力作用，如铁路桥梁；，如铁路桥梁；(2)(2)承台下存在可能产生承台下存在可能产生负摩阻力负摩阻力的
26、土层；的土层；(3)(3)在在饱和软土中饱和软土中沉入密集群桩，引起超静孔隙水压沉入密集群桩，引起超静孔隙水压力和土体隆起，随时间推移，桩间土逐渐固结下力和土体隆起，随时间推移，桩间土逐渐固结下沉而与承台脱离等。沉而与承台脱离等。8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力2.2.群桩竖向承载力计算群桩竖向承载力计算按按建筑桩基础技术规范建筑桩基础技术规范（JGJ94-94JGJ94-94）(1)(1)不考虑群桩效应和承台效应不考虑群桩效应和承台效应对于端承型桩和桩数为对于端承型桩和桩数为1 13 3的摩擦型桩可以不考虑上的摩擦型桩可以不考虑上述影响。述影响。8
27、.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力按静载荷试验确定按静载荷试验确定Q QukukcckcspukspQQR桩数桩数3 3的摩擦型桩基的摩擦型桩基cckcppkpssksQQQR(2)(2)考虑群桩效应和承台效应考虑群桩效应和承台效应群桩效应系数查群桩效应系数查P376P376，表，表8.168.16、8.178.17。8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 群桩承载力设计值计算时的几点说明群桩承载力设计值计算时的几点说明:n桩基的承载力设计值桩基的承载力设计值=基桩承载力设计值基桩承载力设计值桩数桩数n3 3根以上
28、的非端承群桩考虑群桩效应；承台底土的抗根以上的非端承群桩考虑群桩效应；承台底土的抗力当桩数力当桩数n3n3时，予以忽略。时，予以忽略。n基承台底面以下有可能与承台底脱开时，不考虑承基承台底面以下有可能与承台底脱开时，不考虑承台效应。台效应。n嵌岩桩不考虑群桩效应。嵌岩桩不考虑群桩效应。8.3.7 群桩竖向承载力群桩竖向承载力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力8.3.8 桩的负摩阻力桩的负摩阻力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力负摩阻力负摩阻力：指桩周土层由于某种原因而产生超过桩身沉：指桩周土层由于某种原因而产生超过桩身沉降量的下沉时，作用于桩身的向下的摩阻力。降量的下沉时，作用于桩身的向下
29、的摩阻力。1.1.桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土桩穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层，进入相对较硬土层时；层，进入相对较硬土层时；2.2.桩周存在软弱土层，邻近桩的地面承受局部较大的长桩周存在软弱土层，邻近桩的地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载、推土时，使桩周土层发期荷载，或地面大面积堆载、推土时，使桩周土层发生沉降；生沉降；3.3.由于降低地下水位，使桩周土中的有效应力增大，并由于降低地下水位，使桩周土中的有效应力增大，并产生显著的大面积土层压缩沉降。产生显著的大面积土层压缩沉降。l 负摩阻力发生的条件负摩阻力发生的条件8.3.8 桩的负摩阻力桩的负摩阻
30、力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力1.所在断面处桩土位移相等、摩阻力为零、轴力所在断面处桩土位移相等、摩阻力为零、轴力最大；最大；2.中性点的深度与桩周土的压缩性和持力层的刚中性点的深度与桩周土的压缩性和持力层的刚度等因素有关；度等因素有关；3.它始终处在变动中。它始终处在变动中。8.3.8 桩的负摩阻力桩的负摩阻力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 中性点有三个特征：中性点有三个特征：1.当持力层坚硬时，它将使桩身轴力增大，甚至导当持力层坚硬时，它将使桩身轴力增大，甚至导致桩身压曲、断裂，这时应计算负摩阻力引起的致桩身压曲、断裂，这时应计算负摩阻力引起的下拉荷载，并验算桩的承载力；下
31、拉荷载，并验算桩的承载力；2.当桩持力层为可压缩性土时，它将使沉降增大，当桩持力层为可压缩性土时，它将使沉降增大，这时应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载，这时应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载，验算桩基沉降。验算桩基沉降。8.3.8 桩的负摩阻力桩的负摩阻力8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 桩的负摩阻力的影响：桩的负摩阻力的影响：第八章第八章 桩基础与深基础桩基础与深基础8.1 8.1 概述概述 8.2 8.2 桩及桩基础的分类桩及桩基础的分类 8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力 8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.5 8.5 深基础深基础8.4 8.4 桩基础设计桩基础设
32、计1 1、选择桩的类型和几何尺寸；、选择桩的类型和几何尺寸；2 2、确定单桩坚向（和水平向）承载力设计值；、确定单桩坚向（和水平向）承载力设计值；3 3、确定桩的数量、间距和布桩方式；、确定桩的数量、间距和布桩方式；4 4、验算桩基的承载力和沉降；、验算桩基的承载力和沉降；5 5、桩身结构设计；、桩身结构设计；6 6、承台设计；、承台设计；7 7、绘制桩基施工图。、绘制桩基施工图。设计内容与步骤设计内容与步骤8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.1 选择桩的类型选择桩的类型1.确定桩的承载性状确定桩的承载性状2.选择桩的材料与施工方法选择桩的材料与施工
33、方法根据建筑桩基的等级、规模、荷载大小，结合工程根据建筑桩基的等级、规模、荷载大小，结合工程地质剖面图、各土层的性质与厚度，确定桩的受力地质剖面图、各土层的性质与厚度，确定桩的受力工作类型。工作类型。根据当地材料供应、施工机具与技术水平、造价、根据当地材料供应、施工机具与技术水平、造价、工期及场地环境等具体情况，选择桩的材料与施工工期及场地环境等具体情况，选择桩的材料与施工方法。方法。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.2 确定桩的规格与单桩承载力确定桩的规格与单桩承载力1.确定桩的规格确定桩的规格(1)桩的长度桩的长度一般应选择较坚实土层作为桩端持力层。桩端全断面一般应选择较坚实土层
34、作为桩端持力层。桩端全断面进持力层的深度：粘性土、粉土进持力层的深度：粘性土、粉土2d；砂土；砂土1.5d；碎；碎石类土石类土d。桩顶嵌入承台，以此确定桩长。桩顶嵌入承台，以此确定桩长。(2)桩的横截面面积根据桩顶荷载大小与当地施工机桩的横截面面积根据桩顶荷载大小与当地施工机具及建筑经验确定具及建筑经验确定2.确定单桩竖向承载力确定单桩竖向承载力1.桩的数量估算桩的数量估算8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.3 计算桩的数量进行平面布置计算桩的数量进行平面布置 按按建筑桩基础技术规范建筑桩基础技术规范（JGJ94-94JGJ94-94）RGFnRGFn轴心竖向力作用轴心竖向力作用偏心竖
35、向力作用偏心竖向力作用偏心受压系数偏心受压系数1.桩的数量估算桩的数量估算8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.3 计算桩的数量进行平面布置计算桩的数量进行平面布置 按按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）akkRGFnakkRGFn轴心竖向力作用轴心竖向力作用偏心竖向力作用偏心竖向力作用2.桩的平面布置桩的平面布置:桩的中心距为桩的中心距为(34)d 8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.3 计算桩的数量进行平面布置计算桩的数量进行平面布置表8.20，表8.21 尽量使桩群承载力合力点与长期荷载重心重合；尽量使桩群承载力合力
36、点与长期荷载重心重合；并使桩基受水平力和力矩较大方向即承台的长边，有并使桩基受水平力和力矩较大方向即承台的长边，有较大的截面模量；较大的截面模量；桩离桩承台边缘的净距应不小于桩离桩承台边缘的净距应不小于d/2d/2；同一结构单元，宜避免采用不同类型的桩；同一结构单元，宜避免采用不同类型的桩；同一基础相邻桩的桩底标高差：对于非嵌岩端承型桩，同一基础相邻桩的桩底标高差：对于非嵌岩端承型桩，不宜超过相邻桩的中心距；对于摩擦型桩，在相同土不宜超过相邻桩的中心距；对于摩擦型桩，在相同土层中不宜超过桩长的层中不宜超过桩长的1/101/10。1.单桩承载力验算单桩承载力验算8.4 8.4 桩基础设计桩基础设
37、计8.4.4 桩基础验算桩基础验算 按按建筑桩基础技术规范建筑桩基础技术规范（JGJ94-94JGJ94-94）(1)(1)中心荷载作用中心荷载作用RnGFN0(2)(2)偏心荷载作用偏心荷载作用RnGFN0RxxMyyMnGFNiyix2.12max2max0minmax1.单桩承载力验算单桩承载力验算8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.4 桩基础验算桩基础验算 按按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002GB50007-2002）(1)(1)中心荷载作用中心荷载作用kkkkRnGFQ(2)(2)偏心荷载作用偏心荷载作用aiykixkkkikRxxMyyMn
38、GFQ2.12max2maxmaxminkkkkRnGFQ2.桩基沉降计算桩基沉降计算8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.4 桩基础验算桩基础验算 当持力层为软弱土的一、二级建筑桩基以及桩当持力层为软弱土的一、二级建筑桩基以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基，应验算沉降，并宜考虑上部结构与基础建筑桩基，应验算沉降，并宜考虑上部结构与基础的共同作用。的共同作用。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.5 桩承台设计桩承台设计1.桩承台的作用桩承台的作用(1)把多根桩连接成整体，共同承受上部荷载；把多根桩连接成整体，共同
39、承受上部荷载；(2)把上部结构荷载，通过桩承台传递到各根桩的顶把上部结构荷载，通过桩承台传递到各根桩的顶部；部；(3)桩承台为现浇钢筋混凝土结构，相当于一个浅基桩承台为现浇钢筋混凝土结构，相当于一个浅基础，因此，桩承台本身具有类似与浅基础的承载础，因此，桩承台本身具有类似与浅基础的承载能力，即桩承台效应。能力，即桩承台效应。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.5 桩承台设计桩承台设计2.桩承台的种类桩承台的种类(1)高承台桩高承台桩当桩顶位于地面以上相当高度的承台称为高承台桩。当桩顶位于地面以上相当高度的承台称为高承台桩。(2)低承台桩低承台桩凡当桩顶位于地面以下的桩承台称为低承台桩。
40、凡当桩顶位于地面以下的桩承台称为低承台桩。通常建筑物基础承重的桩承台都属于这一类。低承台通常建筑物基础承重的桩承台都属于这一类。低承台桩与浅基础一样，要求承台底面埋置于当地冻结深度桩与浅基础一样，要求承台底面埋置于当地冻结深度以下。以下。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.5 桩承台设计桩承台设计3.桩承台的材料与施工桩承台的材料与施工(1)桩承台应采用钢筋混凝土材料，采用现场浇筑施工。桩承台应采用钢筋混凝土材料，采用现场浇筑施工。(2)承台混凝土强度等级不低于承台混凝土强度等级不低于C15。(3)承台配筋按计算确定。矩形承台不宜少于承台配筋按计算确定。矩形承台不宜少于 8200，并应
41、双向均匀配置受力钢筋。并应双向均匀配置受力钢筋。(4)钢筋保护层厚度不宜小于钢筋保护层厚度不宜小于50mm。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.5 桩承台设计桩承台设计4.桩承台的尺寸桩承台的尺寸(1)桩承台的平面尺寸桩承台的平面尺寸依据桩的平面布置，承台每边由桩外围外伸不小于的依据桩的平面布置，承台每边由桩外围外伸不小于的d/2，承台的宽度不宜小于，承台的宽度不宜小于500mm。(2)承台的厚度承台的厚度厚度要保证桩顶嵌入承台，并防止桩的集中荷载造成承厚度要保证桩顶嵌入承台，并防止桩的集中荷载造成承台的冲切破坏。承台厚度不宜小于台的冲切破坏。承台厚度不宜小于300mm。对于大中。对于大中型工程承台厚度应进行抗冲切计算确定。型工程承台厚度应进行抗冲切计算确定。8.4 8.4 桩基础设计桩基础设计8.4.5 桩承台设计桩承台设计5.桩承台的内力桩承台的内力桩承台的内力可按简化计算方法确定，并按桩承台的内力可按简化计算方法确定，并按混凝混凝土结构设计规范土结构设计规范（GB50007-2002）进行局部受）进行局部受压、受冲切、受剪及受弯的强度计算。压、受冲切、受剪及受弯的强度计算。
