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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 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斜的基土中
2、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、群群桩桩基基础础：采采用用两两根根以以上上的的桩桩来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、复复合合桩桩基基：由由桩桩和和承承台台共共同同承承受受上上部部荷荷载载的的桩桩基基础础。（考考虑虑桩桩和和承承台台的共同作用）的共同作用）6 6、复复合合基基桩桩：考考虑虑承承台台下下土土的的承承载载能能力的基桩。力的基桩。桩基础与深基础应用范围桩基础与深基础应用范围8.1
3、 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设计计天天然然地地基基浅浅基基础础不不满满足足地地基基承承载载力力或或变变形形的的要要求求；采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）重型设备重重型型或或超超重重型型设设备备会会引引起起地地基基的的强强度度破破坏坏和和极极大大的的地地基基变变形。形。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）高层建筑高高层层、超超高高层层必必须须满满足足地地基基稳稳定定性性要要求求；地地震震区区，基基础础埋埋深不应小于建筑物高度的深
4、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 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 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
5、；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 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.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
6、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 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，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
7、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 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
8、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沉沉管管灌灌注注桩桩：又又称称打打入入式式灌灌注注桩桩，利利用用锤锤击击桩桩机机或或振振动动桩桩机机将将装装有有钢钢筋筋混混凝凝土土的的桩桩头头或或带带有有活活瓣瓣桩桩尖尖的的钢钢管管打打入入土土层层中中；如如需需要要可可在在钢钢管管内内放放
9、入入钢钢筋筋笼笼，然然后后边边灌灌混混凝凝土土边边振动拔管而成桩。振动拔管而成桩。l钻钻（冲冲）孔孔灌灌注注桩桩：用用钻钻机机钻钻土土成成孔孔，然然后后清清孔孔底底残残渣渣，安安放放钢钢筋筋笼笼，浇浇灌灌混混凝凝土土，扩扩大大孔孔底底直直径径不不宜宜大大于于3 3倍倍桩桩身直径。身直径。l挖挖孔孔桩桩：采采用用人人工工或或机机械械挖挖掘掘成成孔孔，逐逐段段边边开开挖挖边边支支护护，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
10、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
11、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：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
12、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8.1 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
13、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
14、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）按建筑桩基技术规范（一）按建筑桩基技术规范（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
15、曲线特征或按沉降确定极限承载力实测值实测值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）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：8.3.1 单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向
16、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n按静载荷试验确定按静载荷试验确定8.3.2 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按经验公式确定按经验公式确定l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l建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范公式公式P364P365
17、l 单单桩桩的的水水平平承承载载力力取取决决于于桩桩的的材材料料强强度度、截截面面刚刚度度、入入土土深深度度、桩桩侧侧土土质质条条件件、桩桩顶顶水水平平位位移移允允许许值值和和桩桩顶嵌固情况等因素。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8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 对对于于受受水水平平荷荷载载较较大大的的一一级级建建筑筑桩桩基基，单单桩桩水水平平承承载力设计值，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（GB
18、50010-2002）规定：规定：将将桩桩身身混混凝凝土土的的抗抗压压强强度度与与钢钢筋筋的的抗抗压压强强度度分分别别计计算算进进行行叠叠加加，同同时时考考虑虑桩桩的的长长细细比比与与压压杆杆稳稳定定问问题题。桩桩身材料强度的验算按下列公式进行。身材料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l 对对于于预预制制桩桩，尚尚应应进进行行运运输输、起起吊吊和和锤锤击击等等过过程程中中的强度验算。的强度验算。(二二)按建筑地基基础设计规范按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
19、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：特特征征值值用用以以表表示示正正常常使使用用极极限限状状态态计计算算时时采采用用的的地地基基承承载载力力和和单单桩桩承承载载力力的的值值，其其涵涵义义即即为为在在发发挥挥正正常常使使用用功功能能时时所所允允许许采采用用的的抗抗力力设设计计值值，以以避避免免过过去去一一律律提提标标准准值值时时所所带来的混淆。带来的混淆。8.3 8.3 桩的承载力桩的承载力l 20022002规规范范采采用用正
20、正常常使使用用极极限限状状态态原原则则，其其意意义义在在于于避避免免设设计计值值、标标准准值值相相混混淆淆的的可可能能性性，便便于于应应用用。并并取取消消了了统统一一表表格格的的使使用用，改改为为由由当当地地试试验验结结果果统统计计分分析析求求得得，规规定定了了除除设设计计等等级级为为丙丙级级的的建建筑筑物物外外，单单桩桩竖竖向向承承载载力力特特征征值值应采用竖向应采用竖向静载静载荷试验荷试验确定。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
21、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K=2.0K=2.08.3.6 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）单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值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 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
22、，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验结果的统计值求得。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）群群桩桩效效应应：群群桩桩基基础础受受竖竖向向荷荷载载后后，由由于于承承台台、桩桩、土土的的相相互互作作用用使使其其桩桩侧侧阻阻力力、桩桩端端阻阻力力、沉沉降降等等性性状状发生变化，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
23、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，桩端平面处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
24、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
25、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建筑桩基础技术规范（按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
26、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。8.3.7 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 Qukuk桩数桩数3 3的摩擦型桩基的摩擦型桩基(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桩基的桩基的承载力设计值承载力设计值=基桩承
27、载力设计值基桩承载力设计值桩数桩数n3 3根根以以上上的的非非端端承承群群桩桩考考虑虑群群桩桩效效应应；承承台台底底土土的的抗抗力当桩数力当桩数n3n3时，予以忽略。时，予以忽略。n基基承承台台底底面面以以下下有有可可能能与与承承台台底底脱脱开开时时，不不考考虑虑承承台台效应。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
28、向下的摩阻力。降量的下沉时，作用于桩身的向下的摩阻力。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
29、生的条件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1.所所在在断断面面处处桩桩土土位位移移相相等等、摩摩阻阻力力为为零零、轴轴力力最大；最大；2.中中性性点点的的深深度度与与桩桩周周土土的的压压缩缩性性和和持持力力层层的的刚刚度等因素有关；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.当当持持力力层层坚坚硬硬时时，它它将将使使桩桩身身轴轴力力增增大大，甚甚至至导导致致桩桩身身压压曲曲、断断裂裂，这这时时应应计计算算负负摩摩阻阻力力引引起起的的下
30、拉荷载，并验算桩的承载力；下拉荷载，并验算桩的承载力；2.当当桩桩持持力力层层为为可可压压缩缩性性土土时时，它它将将使使沉沉降降增增大大，这这时时应应将将负负摩摩阻阻力力引引起起的的下下拉拉荷荷载载计计入入附附加加荷荷载载，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.
31、4 桩基础设计桩基础设计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
32、方法选择桩的材料与施工方法根根据据建建筑筑桩桩基基的的等等级级、规规模模、荷荷载载大大小小，结结合合工工程程地地质质剖剖面面图图、各各土土层层的的性性质质与与厚厚度度，确确定定桩桩的的受受力力工工作作类型。类型。根根据据当当地地材材料料供供应应、施施工工机机具具与与技技术术水水平平、造造价价、工工期及场地环境等具体情况，选择桩的材料与施工方法。期及场地环境等具体情况，选择桩的材料与施工方法。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)桩的长度桩的长度一一般般应应选选择择较较坚坚实实土土层层作作为为桩桩端端持持
33、力力层层。桩桩端端全全断断面面进进持持力力层层的的深深度度：粘粘性性土土、粉粉土土2d；砂砂土土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)桩桩的的横横截截面面面面积积根根据据桩桩顶顶荷荷载载大大小小与与当当地地施施工工机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）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
34、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）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点与长期荷载重心重合；并并使使桩桩基基受受水水平平
35、力力和和力力矩矩较较大大方方向向即即承承台台的的长长边边，有有较大的截面模量；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；同同一一基基础础相相邻邻桩桩的的桩桩底底标标高高差差：对对于于非非嵌嵌岩岩端端承承型型桩桩，不不宜宜超超过过相相邻邻桩桩的的中中心心距距；对对于于摩摩擦擦型型桩桩，在在相相同同土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
36、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(2)(2)偏心荷载作用偏心荷载作用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(2)(2)偏心荷载作用偏心荷载作用2.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
37、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
38、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。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
39、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)承承台台配配筋筋按按计计算算确确定定。矩矩形形承承台台不不宜宜少少于于 8200，并应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依据据桩桩的的平平面面
40、布布置置，承承台台每每边边由由桩桩外外围围外外伸伸不不小小于于的的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厚度度要要保保证证桩桩顶顶嵌嵌入入承承台台，并并防防止止桩桩的的集集中中荷荷载载造造成成承承台台的的冲冲切切破破坏坏。承承台台厚厚度度不不宜宜小小于于300mm。对对于于大大中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桩承承台台的的内内力力可可按按简简化化计计算算方方法法确确定定，并并按按混混凝凝土土结结构构设设计计规规范范（GB50007-2002）进进行行局局部部受受压、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。