第三章 桩基础
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注册岩土案例计算常用公式(第3章 桩基础)
第3章 桩基础3.1 负摩阻力及其引起的下拉荷载的计算1）符合下列条件之一的桩基，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力：a 、桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时；b 、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）时；c 、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时。
2）桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响；当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定验算: 1、对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力:k a N R ≤ (3.1—1）式中,k N ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖 向力(kN )；a R ——单桩竖向承载力特征值(kN ）.b 、对于端承型基桩除应满足式(3。
1—1）的要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载ng Q ，并可按下式验算基桩承载力：nk g a N Q R +≤ （3。
1—2）c 、当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚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。
注：本条中基桩的竖向承载力特征值a R 只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。
表3.1-1 中性点深度n l注：10,n l l -—分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度；2桩穿过自重湿陷性黄土时，n l 可按表列值增大10%（持力层为基岩除外）； 3当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取0n l =；4当桩周土层计算沉降量小于20mm 时，n l 应按表列值乘以0.4-0.8折减。
nsi ni i q ξσ=⋅' （3.1-3）当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时：i i γσσ'='当地面分布大面积荷载时：i i p γσσ'=+'1112i i m m i i m z z γσγγ-='=⋅∆+⋅∆∑ (3。
第三章桩基础
( 二 ) 灌注桩
灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔, 然后浇筑 灌注桩 钢筋混凝土或混凝土而成的桩。灌注桩可选 择适当的钻具设备和施工方法而适用于各种 类型的地基土, 并可做成较大直径以提高桩 的承载力, 可避免预制桩打桩时对周围土体 的挤压影响和振动及噪声对周围环境的影响。 但在成孔成桩过程中应采取相应的措施和方 法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。
一、按承载性状分类
结构物荷载通过桩基础传递给地基。
垂直荷载一般将由桩底土层抵抗力和桩侧与 垂直荷载 土产生的摩阻力来支承。由于地基土的分层 和其物理力学性质不同 , 桩的尺寸和设置在 土中方法不同 , 都会影响桩的受力状态。 水平荷载一般由桩和桩侧土的水平抗力来支 水平荷载 承 , 而桩承受水平荷载能力 桩承受水平荷载能力是与桩轴线方向 桩承受水平荷载能力 的倾斜度有关 。
第二节 桩和桩基础的分类
为满足结构物的要求 , 适应地基的特点 , 随着科学技术的发展 , 在工程实践中已 形成了各种类型的桩基础 , 它在本身构 造上和桩土相互作用性能上都具有各自 的特点。 学习桩和桩基础 分类及其构造 , 目的是 掌握其特点以使设计和施工时更好地注 意发挥桩基础的特长。
一、按承台位置分类
以上情况也可以采用其他型式的深基础 , 但桩基础由于耗用 材料少、施工快速简便 , 达到坚 实土层时, 就需要用较多、较长的桩来传 递荷载 , 且这时的桩基础沉降量较大 , 稳定性也稍差 ; 当覆盖层很薄时 , 桩的稳定性也会有问 题 , 就不一定是最佳的基础形式 , 应经 过多方面的比较才能确定优选的方案。
二、按施工方法分类
基桩的施工方法不同 , 不仅在于采用的 机具和工艺过程的不同 , 而且将影响桩 与桩周土接触边界处的状态 , 也影响桩 土间的共同作用性能。桩的施工方法种 类较多 , 但基本形式为沉桩(预制桩 ) 和 灌注桩。
第三章 桩基础(2)
桩身刚度——刚度小，上部变形大，侧阻力较大；刚度
大，桩身各截面变形接近，下部初始法向应力大，侧阻力 较大； 施工方法——不同施工方法，挤土效应不同（P.78图338）；
扰动影响——粘性土的灵敏度、触变形影响；砂土密实
度的影响。
• 桩底阻力的影响因素及其深度效应 土的性质——抗剪强度、受压刚度大，桩底承载力大； 持力层上覆荷载——上覆荷载大、桩底极限承载力大；
组合（地震作用除外）所引起时，桩允许受拉。摩擦桩单桩 轴向受拉承载力容许值按下式计算：
[ Rt ] 0.3uΣ i li qik
αi：振动沉桩对各土层桩侧阻力的影响系数，锤击、静压沉
注意：桩身自重与置换土重的差值作为荷载考虑（当自重 计入浮力时，置换土重也计入浮力）。
P.92表3-3增加粉土沉桩桩侧土摩阻力标准值 qik（新规范）
稍密 粉土 中密 20~35 35~65
密实
65~80
P.93表3-4增加粉土沉桩桩端土承载力标准值 qrk（新规范）
桩尖进入持力层的相对深度
1>hc/d 粉土 中密 1700 4>hc/d ≥1 2000 hc/d≥4 2300
sb
Qp
sb
Nl
Qs
荷载传递特征
桩侧阻力发挥至极限值是由上而下逐渐发挥； 桩侧阻力极限值发挥与桩底阻力极限值发挥所对应的位 移量不同；
桩底阻力：粘性土——桩底直径25%；砂性土——桩底直径8~10%
桩侧阻力：粘性土——4~6mm；砂性土——6~10mm
侧阻力、底阻力的发挥与桩型、桩长、持力层条件有关
加载方式 分级加载（预计破坏荷载1/10~1/15）、递变加载（开始
1/2.5~1/5，终了1/10~1/15）；
第三章桩基础p资料教程
了解各类桩基础的特点及适用条件。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
当确定采用桩基础后，合理地选 择桩的类型是桩基设计中很重要的 环节。分类的目的是为了掌握其不 同的特点，以供设计桩基时根据现 场的具体条件选择适当的桩型。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
按承载性状
按使用功能
桩基础
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
三、按桩身材料分类
（2）混凝土桩 目前使用最广泛的桩。从承载性状 可承压，抗拔和抗弯以及承受水平荷载。从经济 上取材方便，价格便宜，耐久性好。施工上混凝 土桩既可以预制也可以现浇，还可以采用预制与 现浇组合，适用于各种地层，成桩直径和长度可 变范围大。
第三章 桩基础
因设置过程中清除空中土体，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，桩侧摩阻力有所减小。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
六、按施工方式分类
按照施工方式的不同可分为预制桩(沉桩) 、灌注桩。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
（1）预制桩
（1）预制桩：是在预制构件厂或 施工现场预制，用沉桩设备在设计 位置上将其沉入土中。
特点：承载力较高，受地下水变化 影响小；制作便利，既可以现场制 作，也可以工厂化生产；可根据不 同地质条件，生产各种规格和长度 的桩；桩身质量可靠，施工质量比 灌注桩易于保证，施工速度快。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
二、按使用功能分类
根据桩的使用功能可分为竖向抗压桩、竖向抗 拔桩、水平受荷桩及复合受荷桩等。
图3-5 竖直桩和斜桩 a)竖直桩；b)单向斜桩；c）多向斜桩
第三章 桩基础
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
当确定采用桩基础后，合理地选 择桩的类型是桩基设计中很重要的 环节。分类的目的是为了掌握其不 同的特点，以供设计桩基时根据现 场的具体条件选择适当的桩型。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
按承载性状
按使用功能
桩基础
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
三、按桩身材料分类
（2）混凝土桩 目前使用最广泛的桩。从承载性状 可承压，抗拔和抗弯以及承受水平荷载。从经济 上取材方便，价格便宜，耐久性好。施工上混凝 土桩既可以预制也可以现浇，还可以采用预制与 现浇组合，适用于各种地层，成桩直径和长度可 变范围大。
第三章 桩基础
因设置过程中清除空中土体，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，桩侧摩阻力有所减小。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
六、按施工方式分类
按照施工方式的不同可分为预制桩(沉桩) 、灌注桩。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
（1）预制桩
（1）预制桩：是在预制构件厂或 施工现场预制，用沉桩设备在设计 位置上将其沉入土中。
特点：承载力较高，受地下水变化 影响小；制作便利，既可以现场制 作，也可以工厂化生产；可根据不 同地质条件，生产各种规格和长度 的桩；桩身质量可靠，施工质量比 灌注桩易于保证，施工速度快。
第三章 桩基础
第二节 桩与桩基础的分类
二、按使用功能分类
根据桩的使用功能可分为竖向抗压桩、竖向抗 拔桩、水平受荷桩及复合受荷桩等。
图3-5 竖直桩和斜桩 a)竖直桩；b)单向斜桩；c）多向斜桩
第三章 桩基础
第三章桩基础工程量的计算 (1)
式中：成孔长度——自然地坪至设计桩底标高； 入岩长度——实际进入岩石层的长度。
b冲孔钻：卷扬机冲抓（击）锤冲孔工程量分别按进入各类 土层、岩石层的成孔长度乘设计桩径截面面积，以m3为单 位计算。 V砂黏土层＝桩径截面面积×砂黏土层长度 V碎卵石层＝桩径截面面积×碎卵石层长度 V岩石层＝桩径截面面积×岩石层长度 式中：砂黏土层长度＋碎卵石层长度＋岩石层长度＝成孔 长度
• B 护壁工程量：护壁工程量按设计图示实体积计算，计量单位为 m3。（材料？） • C 灌注桩芯混凝土工程量：灌注桩芯混凝土工程量按设计图示实 体积以m3为单位计算，加灌长度按0.25m计算。护壁工程量按设 计图示实体积以立方米计算，护壁长度按自然地坪至设计桩底标 高（不含入岩长度）另加0.2m计算。（记！！） • V＝桩径截面面积×（设计桩长＋加灌长度）－相应高度护壁 混凝土体积 • 式中：加灌长度——设计有规定按规定，无规定按0.25m计取。
• 8）地下连续墙：地下连续墙工程量的计算规则如下： • A 导墙开挖按设计长度乘开挖宽度及深度，以m3为单位计 算，浇捣按设计图示，以m3计算； • B 成槽工程量按设计长度乘墙厚及成槽深度（自然地坪至 连续墙底加0.50m），以m3计算。泥浆池建拆、泥浆外运 工程量按成槽工程量计算； • C 连续墙混凝土浇筑工程量按设计长度乘墙厚及墙深加 0.50m，以m3为单位计算； • D 清底置换、接头管安拔按分段施工时的槽壁单元，以段 计算。 • 9）重锤夯实按设计图示夯击范围面积，以m2为单位计算。
• D 沉管灌注桩空打部分：空打部分工程量 按照自然地坪至设计桩顶标高的长度减去 加灌长度，乘截面面积计算。
2）钻（冲）孔混凝土灌注桩 A 成孔工程量 a钻孔桩：钻孔桩成孔工程量按成孔长度乘设 计桩径截面面积(m3)。成孔长度为自然地坪至 设计桩底的长度。岩石层增加费工程量按实际 入岩数量以m3为单位计算。 V＝桩径截面面积×成孔长度 V入岩增加＝桩径截面面积×入岩长度
b冲孔钻：卷扬机冲抓（击）锤冲孔工程量分别按进入各类 土层、岩石层的成孔长度乘设计桩径截面面积，以m3为单 位计算。 V砂黏土层＝桩径截面面积×砂黏土层长度 V碎卵石层＝桩径截面面积×碎卵石层长度 V岩石层＝桩径截面面积×岩石层长度 式中：砂黏土层长度＋碎卵石层长度＋岩石层长度＝成孔 长度
• B 护壁工程量：护壁工程量按设计图示实体积计算，计量单位为 m3。（材料？） • C 灌注桩芯混凝土工程量：灌注桩芯混凝土工程量按设计图示实 体积以m3为单位计算，加灌长度按0.25m计算。护壁工程量按设 计图示实体积以立方米计算，护壁长度按自然地坪至设计桩底标 高（不含入岩长度）另加0.2m计算。（记！！） • V＝桩径截面面积×（设计桩长＋加灌长度）－相应高度护壁 混凝土体积 • 式中：加灌长度——设计有规定按规定，无规定按0.25m计取。
• 8）地下连续墙：地下连续墙工程量的计算规则如下： • A 导墙开挖按设计长度乘开挖宽度及深度，以m3为单位计 算，浇捣按设计图示，以m3计算； • B 成槽工程量按设计长度乘墙厚及成槽深度（自然地坪至 连续墙底加0.50m），以m3计算。泥浆池建拆、泥浆外运 工程量按成槽工程量计算； • C 连续墙混凝土浇筑工程量按设计长度乘墙厚及墙深加 0.50m，以m3为单位计算； • D 清底置换、接头管安拔按分段施工时的槽壁单元，以段 计算。 • 9）重锤夯实按设计图示夯击范围面积，以m2为单位计算。
• D 沉管灌注桩空打部分：空打部分工程量 按照自然地坪至设计桩顶标高的长度减去 加灌长度，乘截面面积计算。
2）钻（冲）孔混凝土灌注桩 A 成孔工程量 a钻孔桩：钻孔桩成孔工程量按成孔长度乘设 计桩径截面面积(m3)。成孔长度为自然地坪至 设计桩底的长度。岩石层增加费工程量按实际 入岩数量以m3为单位计算。 V＝桩径截面面积×成孔长度 V入岩增加＝桩径截面面积×入岩长度
第三章：桩基础
3.特点
桩基础设计正确，施工得当，则具有承载力高、稳定性好、 沉降量小而均匀，抗震能力强，适应性好，机械化程度高， 生产效率高，耗用材料少、施工简便等特点。在河水河道 中，可避免水下工程，抵抗河流冲刷，简化施工设备和技术 要求，加快施工速度并改善工作条件。
二、桩基础的适用条件
基础类型往往通过多种方案的技术经济比较确定，下列情 况下往往适宜采用桩基础。 (1)荷载较大，地基上部土层软弱，适宜地基持力层较深； (2) 河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易正确计算，采 用浅基础施工困难或不能保证基础的安全时； (3) 当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时； (4) 当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困 难和避免水下施工； (5) 在地震区，以桩基作为地震区结构抗震措施或穿越可液化 地基时。 (6) 当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位 移和倾斜时。 (7) 遇到特殊土，地基不稳定，采用桩基础可穿越不稳定土层， 将荷载传至深层稳定土层中。 (8)采用桩基础抵抗上拔力或倾覆时。
三、高桩承台和低桩承台
桩基础按承台位置可以分为高桩承台基础和低桩承台基础 （简称高桩承台和低桩承台）。 高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以上，低桩承 台的承台地面位于地面（或冲刷线）以下。高桩承台的结构 特点是基础部分桩身沉入土中，部分桩身外露在地面以上 （称为桩的自由长度），而低桩承台则基桩全部沉入土中 （桩的自由长度为零）。
图3.4 桩基础承台类型 (a)低承台桩基; (b)高承台桩基
高桩承台由于承台位置较高或设在施工水位以上，可减少墩 台的圬工数量，可避免或减少水下作业，施工较为方便，而 且经济。然而，高桩承台基础刚度较小，在水平力作用下， 由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承 受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都 将大于在同样水平外力作用下的低桩承台，在稳定性方面低 桩承台也较高桩承台好。
第三章桩基承台基础识图与钢筋构造
第三章：桩基承台第一节：桩基承台的分类第二节：承台的平法识图第三节：承台的钢筋构造第四节：承台的钢筋翻样(1)手工翻样(2)E筋翻样第一节桩基础及承台的分类定义：桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件，其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上，我们通常将桩基础中的桩称为基桩。
预制管（圆孔）桩预制方桩混凝土灌注桩第二节承台的种类定义：承台是指当建筑物采用桩基础时，在群桩基础上将桩顶用钢筋混凝土平台或者平板连成整体基础，以承受其上荷载的结构。
承台分类：独立承台（CT)和承台梁(CTL)独立承台分：单桩承台、两桩承台、三桩承台、矩形承台、多边形承台，异性承台矩形承台三桩承台两桩承台多边形承台第三节桩基承台的平法识图1.灌注桩制图规则参考图集16G101-3第44页桩一般采取列表注写+大样图2.承台的平法制图规则参考图集16G101-3第46页独立承台平法标注：平面标注和截面标注独立承台编号平面标注方式（矩形承台）平面图上集中标注：代号+竖向尺寸配筋信息截面面标注方式（矩形承台）平面图上，只标注代号，平面尺寸截面大样图给出竖向尺寸，与配筋信息截面面标注方式（单桩承台笼）截面面标注方式（两桩承台）3.平面标注（三桩承台）参考图集16G101-3第46页4.截面标注（三桩承台）5.截面标注（多边形承台）6.平面标注（承台梁）第四节桩基承台的钢筋构造1.承台弯钩取值参考图集16G101-3第46页一般图纸未注明情况下，按照图集要求取值2.桩头伸入承台高度取值参考图集16G101-3第46页注意：①在做两桩承台、承台梁时，箍筋保护层的扣减，需要看桩的大小。
②在做双层配筋承台时，马镫高度的计算。
3.三桩承台钢筋如何排布绘制施工图时应注意排布，且最好给出间距，免得施工人员还需要查找柱大小，定钢筋间距，这是设计方的义务。
第三章 桩基础
预制桩的沉入施工
☯ 灌注桩——现场钻（挖）孔后灌注混凝土成桩。 �钻孔灌注桩——利用钻具成孔、清孔、下钢筋笼、灌注 混凝土成桩。 适用：粘性土、砂性土、碎卵石、岩石地基； 成孔方式：冲击钻、冲抓钻、旋转钻。 �挖孔灌注桩——人工（或机械配合）挖孔。 ☯ 管柱——预制大直径钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、 钢管柱。
⌧ 对于直径或长度较大的桩，为增大钢筋骨架刚度，在钢 筋骨架上每隔2000~2500mm设置16~32mm加劲箍一道； ⌧ 桩身配筋可根据内力分段配筋，其基本原则： �截面布筋均匀； �短摩擦桩或柱桩可按桩身最大弯矩配筋； �长摩擦桩可分段配筋，一般按2段配筋，上段按最大内力 配筋，下段经试算配筋只需要原配筋量的 1/2 或稍低于 1/2 时，配筋数量可减半，剩余钢筋仍需均匀布置； �桩身弯矩很小不需配筋的下端桩段可用素混凝土； �按内力不需配筋的桩，应在桩顶 3000~5000mm 内设置构 造钢筋。
☯ 竖直桩与斜桩 •竖直桩——主要承受竖向荷载，水平承载力较低（钻（挖） 孔灌注桩斜桩用的很少）； • 单向斜桩——可承受单方向较大的水平荷载； • 多向斜桩——可承受多方向较大的水平荷载。
工程中常用的斜桩斜角度正切：1/8~1/5
☯ 桩墩——在地基中成孔后灌注混凝土形成大口径断面柱 形深基础（扩大的桩）。 端承桩墩——支承在岩基上； 摩擦桩墩——支承在较硬土层上。 • 按桩身材料分 木桩 混凝土桩 钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩 管桩 钢桩
• 按桩的截面形状分 圆形截面 方形截面 多边形截面 空心截面 • 按施工方法分 基桩的施工方法不同，采用的机具设备、工艺过程不 同，对桩基础的结构形式、桩土间的工作状态产生影响。
☯ 沉入桩（预制桩）——将预制桩用不同的方法沉入地基 至设计深度。 �打入桩（锤击桩）——锤击沉桩。适用：桩径较小，可 塑状粘性土、砂性土、粉土、细砂、不含大卵石或漂石的 松散碎石地基； �振动下沉桩——振动沉桩。适用：可塑状粘性土、砂土 地基； �静压桩——静力沉桩。适用：较均质可塑粘性土地基。
第三章桩基础一二节
（4）施工应力：预制桩的配筋往往由搬运起吊和锤击时 的施工工况控制，因此，桩身需用高标号混凝土、高 含筋率，主筋要求通长配置，用钢量大；灌注桩省去 了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序，桩不承 受这些过程中的弯折和锤击应力，混凝土标号较低， 配筋也少。
（5）质量稳定性：预制桩预制质量易保证，但接头往往 是薄弱环节；钻（冲）孔灌注桩桩身的混凝土质量不 易控制和保证，易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥等现 象，钻进时用泥浆护壁会影响桩的承载能力；挖孔桩 一般为无水作业，因而施工质量比钻孔桩更有保证。
三、桩基检测
桩基础属于地下隐蔽工程，尤其是灌注桩，很易出现缩 颈、夹泥、断桩或沉渣过厚等质量缺陷，影响桩身结构 完整性和单桩承载力，因此必须进行施工监督、现场记 录和质量检测，以保证质量，减少隐患。
桩基检测的目的主要有两个：一是为桩基的设计提供合 理的依据；二是检验工程桩的施工质量。其中第一个是 在设计阶段进行；第二个是在施工阶段桩基施工过程中 以及施工完毕后。 承载力检测。
嵌岩桩：桩端嵌入岩层一定深度（要求桩的周边 嵌入微风化或中等风化岩体的深度不小于0.5 m） 的桩基。
二、桩的分类 （2）
（ 2 ） 根据施工方法，桩可分为预制桩和 灌注桩。 预制桩可以在施工现场预制，也可以在工 厂制作，然后运至施工现场。常用预制桩 有：木桩、钢桩、混凝土预制桩（含预应 力混凝土桩）等。施工方法有：锤击、震 动、静压或旋入等。
点是设备简单、打桩进度快、成本低。但易发生缩颈 （桩身截面局部缩小）现象。 振动沉管灌注桩：钢管底端带有活瓣桩尖，或套 上预制混凝土桩头。桩横截面尺寸一般为400-500mm。 承载力也比锤击沉管灌注桩要低。
在粘性土中，其沉管穿透能力比锤击沉管灌注桩稍差，
第三章桩基础工程
三、打桩工程 1、预制钢筋砼方桩的制作费，另按相关章节规定计算。打(压)桩定
额项目中预制钢筋砼桩计入的是损耗。 2、本定额土壤级别已综合考虑，执行中不换算。子目中的桩长度是
指包括桩尖及接桩后的总长度。 3、电焊接桩刚才用量，设计与定额不同时，按设计用量乘以系数
1.05调整，人、材、机消耗量不变。
（2）送桩的工程量 V=（桩顶面标高到自然地面标高+500MM）×截面面积
（3）接桩：工程量个数 （多少个接头） （4）凿桩头（预制桩）：工程量根数
（09真题）某单独招标打桩工程，断面及示意如图所示，设计静力压 预应力圆形管桩75根，设计桩长18m(9+9m)，桩外径400mm，壁厚 35mm，自然地面标高-0.45m，桩顶标高-2.1m，螺栓加焊接接桩， 管桩接桩接点周边设计用钢板，根据当地地质条件不需要使用桩尖， 成品管桩市场信息价为2500元/m3。本工程人工单价、除成品管桩外 其他材料单价、机械台班单价按计价表执行不调整应建设单位要求管 桩场内运输按定额考虑。
加灌长度设计有规定时，按设计要求；若设计无规定，则 另加一个直径。分为土孔、岩石孔中灌入混凝土。 （4）凿桩头（灌注桩）： 凿灌注桩桩头=桩直径（或设计规定长度）×桩截面面积 （5）砖砌泥浆池：桩混凝土灌入量（桩体积）。
【例】某工程桩基础是钻孔灌注桩见下图，C25混凝土现场搅拌， 自然地面标高-0.45M，桩顶标高-3.0M，设计桩长12.30M，桩进入 岩层（较软岩）1M，桩直径600MM，计100根，泥浆外运5KM， 计算与钻孔灌注桩有关的计价工程量。
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解：（1）钻土孔 深度=15.30-0.45-1.00=13.85M V=3.14×（0.3）2×13.85×100=391.40M3 （2）钻岩石孔 深度=1.00M V=3.14×（0.3）2×1.00×100=28.26M3 （3）灌注桩混凝土（土孔） 桩长=12.30+0.6-1.00=11.90M V=3.14 × （0.3）2×11.90×100=336.29M3
额项目中预制钢筋砼桩计入的是损耗。 2、本定额土壤级别已综合考虑，执行中不换算。子目中的桩长度是
指包括桩尖及接桩后的总长度。 3、电焊接桩刚才用量，设计与定额不同时，按设计用量乘以系数
1.05调整，人、材、机消耗量不变。
（2）送桩的工程量 V=（桩顶面标高到自然地面标高+500MM）×截面面积
（3）接桩：工程量个数 （多少个接头） （4）凿桩头（预制桩）：工程量根数
（09真题）某单独招标打桩工程，断面及示意如图所示，设计静力压 预应力圆形管桩75根，设计桩长18m(9+9m)，桩外径400mm，壁厚 35mm，自然地面标高-0.45m，桩顶标高-2.1m，螺栓加焊接接桩， 管桩接桩接点周边设计用钢板，根据当地地质条件不需要使用桩尖， 成品管桩市场信息价为2500元/m3。本工程人工单价、除成品管桩外 其他材料单价、机械台班单价按计价表执行不调整应建设单位要求管 桩场内运输按定额考虑。
加灌长度设计有规定时，按设计要求；若设计无规定，则 另加一个直径。分为土孔、岩石孔中灌入混凝土。 （4）凿桩头（灌注桩）： 凿灌注桩桩头=桩直径（或设计规定长度）×桩截面面积 （5）砖砌泥浆池：桩混凝土灌入量（桩体积）。
【例】某工程桩基础是钻孔灌注桩见下图，C25混凝土现场搅拌， 自然地面标高-0.45M，桩顶标高-3.0M，设计桩长12.30M，桩进入 岩层（较软岩）1M，桩直径600MM，计100根，泥浆外运5KM， 计算与钻孔灌注桩有关的计价工程量。
0
0
0
2
1
解：（1）钻土孔 深度=15.30-0.45-1.00=13.85M V=3.14×（0.3）2×13.85×100=391.40M3 （2）钻岩石孔 深度=1.00M V=3.14×（0.3）2×1.00×100=28.26M3 （3）灌注桩混凝土（土孔） 桩长=12.30+0.6-1.00=11.90M V=3.14 × （0.3）2×11.90×100=336.29M3
基础工程 第三章 桩基础与深基础
二、单桩竖向承载力特征值
Ra Q uk K
式中 K ——安全系数，取 K 2 。
三、单桩抗拔极限承载力标准值
(1)对甲级和乙级建筑桩基，应按单桩抗拔静载荷试验确定其抗拔极限 承载力标准值； (2)如无当地试验时，对丙级建筑的群桩基础，可按以下规定计算： 1)群桩呈非整体破坏时：
T uk
图3.13桩的负摩阻力分布与位移、轴力的关系
3、减小负摩阻力的措施
i 1
(1)控制大面积地面堆载； (2)避免大量抽取地下水； (3)当桩穿越深厚欠固结土层时，可采取曾滑措施。
10
3.4 桩基础设计
桩基础设计主要包括选择桩型及几何尺寸、确定桩数和桩基承载力，并进行必要的桩基承载力 验算和沉降验算，进行桩和承台构件的截面及配筋计算。
i 1
p0 e
n
z i i z i 1
i 1
八、桩的负摩阻力
1、产生负摩阻力的条件和原因
土对桩产生向下的摩阻力称为负 摩阻力。其产生条件和原因如下： (1)土对桩产生向下的沉降位移； (2)桩周围欠固结土在自重作用 下产生沉降； (3)大面积地面堆载引起桩周围 土体沉降； (4)地下水位降低引起桩周围土 体沉降。
T gk
1
u l i q sik l i
图3.6单桩抗拔承载力计算简图
Nk
式中
T gk 2
Gp
5
G p ——基桩自重。
四、单桩水平承载力特征值
(1)对甲级和乙级建筑桩基，单桩水平承载力特征 值应通过单桩水平静载荷试验确定； (2)对于混凝土预制桩、钢桩、配筋率大于 0 . 65 % 的灌注桩，取静载荷试验测得的桩顶位移 6 ~ 10 mm 所对应荷载为水平承载力特征值； (3)对于配筋率小于 0 . 65 % 的灌注桩，取单桩水平 静载荷试验测得的临界荷载为单桩水平承载力特征 值： Ha H cr ； R (4)当缺少单桩水平静载荷试验资料时，按下式估算 桩身配筋率小于 0 . 65 % 的灌注桩的单桩水平承载力特 征值：R
第三章桩基础
s (mm)
s (mm)
单桩承载力确定
Osterberg法
p (kN)
0
千斤顶
单桩承载力确定
多动式
单桩承载力确定
深层平板载荷试验－确定桩端承载力
承载力特征值： 1 比例界限 2 极限荷载之半 3 s/d＝0.01~0.05对
应荷载
千
斤
> 0.8 m
顶
刚性板直径800mm
单桩承载力确定
二 确定单桩竖直向承载力的方法
饱和软粘土
预制单桩静载试验 前，砂土中7天， 粘性土的15天， 饱和软粘土25天
桩的侧摩阻力
(2) 桩的侧摩阻力影响因素
打入预制桩,挤土使qs增加 (1) 挤密 (2) 残余应力 钻孔预制桩,使qs减少 (1)泥皮 (2)应力松弛
(3) 水泥浆渗入土中使表面粗糙，增加侧摩阻力
其他施工因素
挤土桩
非挤土桩
桩的承载机理
桩的竖向承载力发挥的特点
• 随着荷载增加，桩身上部 侧阻力先于下部侧阻力的 发挥
• 一般摩擦桩，侧阻力先于 端阻力发挥，侧阻发挥的 比例明显高于端阻
上 部
侧 阻 力
下
• 对于长桩，即使桩端土很
部
好，工作荷载下端阻力也
很难发挥。
端阻力
2 桩侧摩阻力
(1) 单位侧摩阻力qs的分布
S0
Q
qs
3 桩的端承力
(1)常作为基础承载力问题(太沙基解)
很小
q pu
B
2
N
cNc
qNq
太沙基
q pu cNc qNq
(1)很难达到整体破坏 梅耶霍夫型 (2)端承力与深度有关
(3)存在临界深度
第三章-桩基础工程《2017海南省房屋建筑与装饰工程综合定额》
《2017海南省房屋建筑与装饰工程综合定额》第三章桩基础工程说明一、本章定额包括打桩、灌注桩两节。
二、本章定额适用于陆地上桩基工程，所列打桩机械的规格、型号是按常规施工工艺和方法综合取定，施工场地的土质级别也进行了综合取定。
三、桩基施工前场地平整、压实地表、地下障碍处理等定额均未考虑，发生时另行计算。
四、探桩位已综合考虑在各类桩基定额内，不另行计算。
五、单位工程的桩基工程量少于表3-1对应数量时，相应项目人工、机械乘以系数1.25。
表3-1 单位工程的桩基工程量表六、打桩：(一)单独打试桩、锚桩，按相应定额的打桩人工及机械乘以系数1.5。
(二)打桩工程按陆地打垂直桩编制。
设计要求打斜桩时，斜度≤1:6时，相应项目人工、机械乘以系数1.25；斜度>1:6时，相应项目人工、机械乘以系数1.43。
(三)打桩工程以平地(坡度≤15°)打桩为准，坡度>15°打桩时，按相应项目人工、机械乘以系数1.15。
如在基坑内(基坑深度>1.5m，基坑面积≤500m2)打桩或在地坪上打坑槽内(坑槽深度>1m)桩时，按相应项目人工、机械乘以系数1.11。
(四)在桩间补桩或在强夯后的地基上打桩时，相应项目人工、机械乘以系数1.15。
(五)打桩工程如遇送桩时，可按打桩相应项目人工、机械乘以表3-2中的系数：表3-2 送桩深度系数表(六)打、压预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土管桩，定额按购入成品构件考虑，已包含桩位半径在15m范围内的移动、起吊、就位；超过15m时的场内运输，按本定额“混凝土及钢筋混凝土工程”的相应项目计算。
(七)预应力钢筋混凝土管桩桩头灌芯部分按人工挖孔桩灌桩芯项目执行。
(八)桩引孔按600mm直径螺旋钻机成孔子目计算。
七、灌注桩。
(一)钻孔、冲孔、旋挖成孔等灌注桩设计要求进入岩石层时执行入岩子目，入岩指钻入中风化的坚硬岩。
(二)旋挖成孔、冲孔桩机带冲抓锤成孔灌注桩项目按湿作业成孔考虑，如采用干作业成孔工艺时，则扣除定额项目中的粘土、水和机械中的泥浆泵。
桩基础的组成及构造
适用于桩径较大、土的抗剪强度振动 时有较大降低的砂土等地基。
预制桩的特点： 穿透性： 震动、噪声： 挤土效应： 预制桩质量好： 增加了摩阻力： 常会因为打不到设计标高而截桩，造成 浪费 造价高：
3.管柱基础
将预制好的大直径 (直径1---5m左右)钢筋混凝 土或预应力钢筋混凝土管柱 (实质上是一种巨型 的管柱，每节长度根据施工条件决定，一般采 用4m,8m或l0m，接头用法兰盘和螺栓连接 )，
但对于淤泥及可能发生流沙或有承压水 的地基，施工较为困难，常常易发生塌 孔或埋钻等情况。
一般钻孔灌注桩人土深度由几米至几百 米。
挖孔灌注桩
依靠人工(用部分机械配合)在地基中挖 出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土 成桩称为挖孔灌注桩。 适用：无水或渗水量小的地层，或地形 狭窄、山坡陡峻处施工 对可能发生流沙或含厚的软粘土层施工 较困难，需要指承台底面位于地面 (或冲刷线)以上 2、低桩承台基础的承台底面位于地面 (或冲刷线)以下。
(一)桩基础按承台位置分类
桩基础按承台位 置可分为高桩承 台基础和低桩承 台基础如图所示。
高桩承台基础的结构特点：是基桩部分 桩身埋人土中，部分桩身外露在地面以 上(称为桩的自由长度);
第三章桩基础
第一节桩基础的 组成、作用及适用条件
桩基础简介
桩基础是常用的桥梁基础类型，是埋于 地基土中的若于根桩及将所有桩联成一 个整体的承台(或盖梁)两部分所组成的一 种基础型式。 :桩身可以全部或部分埋人地基土中，当 桩身外露在地面上较高时，在桩之间还 应加横系梁，以加强各桩之间的横向联 系。
4、当建筑物受到较大的水平荷载，需要 减少水平位移和倾斜时
５、当施工水位或地下水位较高时，采 用其他的深基础不合理或不经济时。
预制桩的特点： 穿透性： 震动、噪声： 挤土效应： 预制桩质量好： 增加了摩阻力： 常会因为打不到设计标高而截桩，造成 浪费 造价高：
3.管柱基础
将预制好的大直径 (直径1---5m左右)钢筋混凝 土或预应力钢筋混凝土管柱 (实质上是一种巨型 的管柱，每节长度根据施工条件决定，一般采 用4m,8m或l0m，接头用法兰盘和螺栓连接 )，
但对于淤泥及可能发生流沙或有承压水 的地基，施工较为困难，常常易发生塌 孔或埋钻等情况。
一般钻孔灌注桩人土深度由几米至几百 米。
挖孔灌注桩
依靠人工(用部分机械配合)在地基中挖 出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土 成桩称为挖孔灌注桩。 适用：无水或渗水量小的地层，或地形 狭窄、山坡陡峻处施工 对可能发生流沙或含厚的软粘土层施工 较困难，需要指承台底面位于地面 (或冲刷线)以上 2、低桩承台基础的承台底面位于地面 (或冲刷线)以下。
(一)桩基础按承台位置分类
桩基础按承台位 置可分为高桩承 台基础和低桩承 台基础如图所示。
高桩承台基础的结构特点：是基桩部分 桩身埋人土中，部分桩身外露在地面以 上(称为桩的自由长度);
第三章桩基础
第一节桩基础的 组成、作用及适用条件
桩基础简介
桩基础是常用的桥梁基础类型，是埋于 地基土中的若于根桩及将所有桩联成一 个整体的承台(或盖梁)两部分所组成的一 种基础型式。 :桩身可以全部或部分埋人地基土中，当 桩身外露在地面上较高时，在桩之间还 应加横系梁，以加强各桩之间的横向联 系。
4、当建筑物受到较大的水平荷载，需要 减少水平位移和倾斜时
５、当施工水位或地下水位较高时，采 用其他的深基础不合理或不经济时。
第三章桩基础工程
• 按传力情况分类 可分为刚性基础和柔性基础两种。
3.1 刚性基础
• 刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料 做成的基础。
(a)砖基础
b)砌石基础
(c)素混凝土基础
3.2 柔性基础
• 当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢 筋混凝土基础，称为柔性基础。
3.2 柔性基础
• 柱下柔性基础和墙下柔性基础一般做成锥形和台阶形。 对于墙下扩展基础，当地基不均匀时，还要考虑墙体 纵向弯曲的影响。这种情况下，为了增加基础的整体 性和加强基础纵向抗弯能力，墙下扩展基础可采用有 肋的基础形式。
6、按成孔方法分
①非挤土桩——泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较 广。 ②部分挤土桩——先钻孔后打入。 ③挤土桩——打入桩。
7、按制作工艺分
①预制桩 ②灌筑桩
8、按截面形式分
①方形截面桩 ②圆形空心桩
第一节 预制桩施工
• 预制桩包括钢筋混凝土方桩、管桩、钢管桩和 锥形桩，其中以钢筋混凝土方桩和钢管桩应用 较多。
相邻基础以及设备布置等方面的影响。从经济 和施工角度考虑，基础的埋深，在满足要求的 情况下愈浅愈好，但最小不能小于0.5m。 • 天然地基上的基础，一般把埋深在5m以内的 叫浅基础。
3、基础的类型
• 按基础的形式分类 可以分为带形基础、独立式基础和联合基础。
• 按基础的材料分类 可分为砖基础、石基础、混凝土基础、毛石混 凝土基础、钢筋混凝土基础等。
(a)锥形
(b) 台阶形
c)有肋的扩展基础
3.3 单独基础
• 在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。
3.4 条形基础
• 墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。
3.5 筏板基础和箱形基础
3.1 刚性基础
• 刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料 做成的基础。
(a)砖基础
b)砌石基础
(c)素混凝土基础
3.2 柔性基础
• 当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢 筋混凝土基础，称为柔性基础。
3.2 柔性基础
• 柱下柔性基础和墙下柔性基础一般做成锥形和台阶形。 对于墙下扩展基础，当地基不均匀时，还要考虑墙体 纵向弯曲的影响。这种情况下，为了增加基础的整体 性和加强基础纵向抗弯能力，墙下扩展基础可采用有 肋的基础形式。
6、按成孔方法分
①非挤土桩——泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较 广。 ②部分挤土桩——先钻孔后打入。 ③挤土桩——打入桩。
7、按制作工艺分
①预制桩 ②灌筑桩
8、按截面形式分
①方形截面桩 ②圆形空心桩
第一节 预制桩施工
• 预制桩包括钢筋混凝土方桩、管桩、钢管桩和 锥形桩，其中以钢筋混凝土方桩和钢管桩应用 较多。
相邻基础以及设备布置等方面的影响。从经济 和施工角度考虑，基础的埋深，在满足要求的 情况下愈浅愈好，但最小不能小于0.5m。 • 天然地基上的基础，一般把埋深在5m以内的 叫浅基础。
3、基础的类型
• 按基础的形式分类 可以分为带形基础、独立式基础和联合基础。
• 按基础的材料分类 可分为砖基础、石基础、混凝土基础、毛石混 凝土基础、钢筋混凝土基础等。
(a)锥形
(b) 台阶形
c)有肋的扩展基础
3.3 单独基础
• 在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。
3.4 条形基础
• 墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。
3.5 筏板基础和箱形基础
第3章桩基础工程
设备：一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、
Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。
清孔：将孔内旳浮土、虚土取出，降低桩旳沉降。措施是钻机
桩分节压入土中旳一种沉桩措施
特点：无噪声、无振动、施工简便、速度快 合用范围：常用于土质均匀旳软土地基旳沉桩施工，目前广泛
应用于闹市中心建筑较密集旳地域
施工措施：采用分节压入、逐段接长旳施工措施。当第一节桩
压入土中，其上端距地面1m左右时将第二节桩接上，继续压入
吊桩
静力压桩机
连续压桩
压入一节
桩与桩管口焊接连接（接桩）
钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，
用沉桩设备在设计位置上将其沉大荷载，施工机械化程度高，进度快，能 适应不同土层施工。
我国目前广泛采用旳一种桩型。
钢筋混凝土预制桩分类： 方形实心断面桩（方桩，预制厂制作）、圆柱体
空心断面桩（管桩，工厂制作）
打桩工程属隐蔽工程，施工中应做好每根桩旳观 察和统计，这是工程验收时检验质量旳根据
打桩过程中旳注意事项
2、禁止偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重叠 3、桩垫合适 4、速度均匀，连续施打 5、桩架垂直平稳，桩帽与桩顶锁紧牢固 6、亲密观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况
7、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜不小于2m 8、专人巡视检验周围建筑物、道路及地下管线旳安全和正 常使用情况
粗细骨料、配合比（经过试验拟定）
钢筋笼吊放要求：保护层，加强箍筋 其他要求：导管内及漏斗灌旳混凝土量应确保导管下端一次埋
入混凝土面下列0.8m以上
3.3.2 干作业钻孔灌注桩
工艺： 钻机就位－钻孔－清孔－吊放钢筋笼－浇筑混凝土 合用条件：成孔深度内没有地下水旳一般粘土层、砂土及人工
Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。
清孔：将孔内旳浮土、虚土取出，降低桩旳沉降。措施是钻机
桩分节压入土中旳一种沉桩措施
特点：无噪声、无振动、施工简便、速度快 合用范围：常用于土质均匀旳软土地基旳沉桩施工，目前广泛
应用于闹市中心建筑较密集旳地域
施工措施：采用分节压入、逐段接长旳施工措施。当第一节桩
压入土中，其上端距地面1m左右时将第二节桩接上，继续压入
吊桩
静力压桩机
连续压桩
压入一节
桩与桩管口焊接连接（接桩）
钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，
用沉桩设备在设计位置上将其沉大荷载，施工机械化程度高，进度快，能 适应不同土层施工。
我国目前广泛采用旳一种桩型。
钢筋混凝土预制桩分类： 方形实心断面桩（方桩，预制厂制作）、圆柱体
空心断面桩（管桩，工厂制作）
打桩工程属隐蔽工程，施工中应做好每根桩旳观 察和统计，这是工程验收时检验质量旳根据
打桩过程中旳注意事项
2、禁止偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重叠 3、桩垫合适 4、速度均匀，连续施打 5、桩架垂直平稳，桩帽与桩顶锁紧牢固 6、亲密观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况
7、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜不小于2m 8、专人巡视检验周围建筑物、道路及地下管线旳安全和正 常使用情况
粗细骨料、配合比（经过试验拟定）
钢筋笼吊放要求：保护层，加强箍筋 其他要求：导管内及漏斗灌旳混凝土量应确保导管下端一次埋
入混凝土面下列0.8m以上
3.3.2 干作业钻孔灌注桩
工艺： 钻机就位－钻孔－清孔－吊放钢筋笼－浇筑混凝土 合用条件：成孔深度内没有地下水旳一般粘土层、砂土及人工
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第三章 桩基础 第一节 概述
软土 层
新加坡发展银行,四 墩, 每墩直径7.3m 将荷载传递到下部 好土层,承载力高
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩
大直径钻孔桩
新加坡发展银行, 四墩7.3m
现场灌注 护坡桩
造价低
现场灌注 护坡桩
造价低
低承台桩基
高承台桩基
特点
优点
1. 将荷载传递到下部好 土层,承载力高
l/d, 很大的桩都属于摩擦桩，扩大D不能 提高承载力
3、桩侧摩阻力和桩端阻力 （1） 桩侧摩阻力：是桩截面对桩
周土的相对位移的函数[τ=f(δ)]。 如下图中的曲线OCD表示，常简化为折线 OAB。
AB段表示一旦桩土界面相对滑移超
过某一极限值，侧摩阻力将保持极限
值不变。
桩侧摩阻力
A
B
C
D
O
桩截面位移
S0
dz
Z
L
ds
Q S0
Nz z
Nz dNz
N0 Q
z
Nz
SZ
Sb
Qb
l
Nl QS
2、影响荷载传递的因素：
(1) 桩端土与桩周土的刚度比Eb/Es：
中长桩: Eb/Es=1, 均匀土层，桩侧摩阻力几乎均
匀分布，几乎承担了全部荷载------摩擦桩
Eb/Es=100, 桩身轴力上段随深度降低， 下段沿深度不变，桩侧摩阻力上段可得发 挥，下段无法发挥。桩端阻力分担了60%
（2）一般情况下，侧阻力先于端阻 力发，侧阻力发挥的比例明显高 于端阻力发挥作用的比例
（4）对于l/d较大的桩，即使桩端持 力层为岩层或坚硬土层，由于桩本 身的压缩作用，在工作荷载下，下 端阻力也很难发挥。l/d≥100时，端 阻力基本可以忽略而成为摩擦桩
2、桩基础的沉降≤建筑物沉降允许 值
3、坡地岸边的桩基，进行稳定性验 算
§3-2 桩的分类
一、按施工方法分：
– 预制桩
气锤打入
–钢筋混凝土桩 振动沉桩
–钢桩
静压桩
–木桩
– 灌注桩
–沉管灌注桩
–钻（冲、磨）孔灌注桩
–挖孔灌注桩（人工挖孔、机械挖 孔）
–爆扩孔灌注桩
振动沉桩 预制桩1－13m
Pile Point
桩顶轴向位移构成： – 桩身发生的压缩变形 – 桩底土层发生的压缩变形
桩底轴向位移构成：
？
桩任意点轴向位移构成：
？
截面位移、桩侧的摩阻力、轴力 在深度z处取dz
Q S0
Nz z
Nz dNz
S0
Z
ds
dz
SZ
L
Sb
Qb
l
N0 Q
z
Nz
Nl QS
Nz z up dz (Nz dNz ) 0
z
1 up
dN z dz
τz 与该处的轴力N的变 化率成正比
τz ---桩侧单位面积上的荷载传递
d z
Nz
dz Ap Ep
Nz
Ap Ep
d z
dz
z
Ap Ep up
d 2 z
dz2
τ --桩截面对桩周土 的相对位移δ的函 数τ=f(δ)
Sb
SZ
S0
dz
Z
Q
S0
ds
Nz
z
Nz dNz
L
Qb
l
Nz
N0 Q
2. 沉降量小
3. 抗震性能好,穿过液 化层
4. 承受抗拔(抗滑)及横 向力(如风载荷)
5. 与其他深基础比较, 施工造价低
缺点
施工环境影响,
预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆
有地下室时,有一定 干扰,深基坑中做 桩
以下情况可用桩基：
承载力、变形不能满足要求的高重建筑物； 承载力满足要求、沉降量过大 重型工业厂房、荷载很大的建筑物（仓库等）
极限摩阻力可用类似于土 的抗剪强度的库伦表达式：
u ca x tan a
ca---桩侧表面与土之间的附着力 a ---桩侧表面与土之间的摩擦角 x ---深度z处作用于桩侧表面的法向压力，
z
Nl
QS
z
Nz Q 0 u p zdz
z
s
1 Ap E p
z
0 Nz dz
Q
Nz
τz,δz
单桩静载荷试验，埋设应 力或位移量测元件测出
S0
N0 Q
S0
Z
dz
SZ
ds
Nz z
z
Nz
Nz dNz
L
Sb
Qb
l
Nl QS
桩底轴力=桩端总阻力
桩侧总阻力
值得指出： N z, z, z 随桩顶荷载的增加而不断变化
中长桩： D/d=3, 桩端阻力分担的荷载比为35%， D/d=1, 桩端阻力分担的荷载比为5%
(3) 桩的长径比l/d：
l/d<10----短桩, l/d>10----中长桩 l/d>40----长桩，l/d>100----超长桩
l/d越大, 传递到桩端的荷载越小，桩身下
部侧阻力的发挥值越小
地基软弱，或某些特殊性土上的各类永久性建筑 物；
作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、 水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力 的其他情况；
需减弱振动影响的动力机器基础； 地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础； 需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础
桩基础设计的原则：
1、单桩承受的竖向荷载≤单桩竖向 承载力
离心预应力预制钢筋混凝土
人工挖孔桩
0.6-0.9 m
1.0-3.0 m
广州市亚洲大酒店人工挖孔桩
螺旋钻
爆破扩底桩
钢筋笼
碎石
混凝土
内夯式扩底桩200kN钢锤
钻扩桩
挤扩桩（支盘桩）
各种桩基础的施工动画
二、按设置效应分：
–大量排土桩(挤土桩）（实心预制桩、
下端封闭管桩）
–小量排土桩（部分挤土桩）（下端
桩顶荷载较小: 桩身上部受压向下位移 桩侧表面受到向上摩阻 力
荷载增加: 位移加大—摩阻力向下渐次发挥—桩底持力层 受压引起桩端反力—桩端下沉
桩身整体下移—加大桩身各截面位移—桩侧各 处摩阻力进一步发挥--摩阻力都达到极值— 桩顶荷载增量都由桩端阻力承担—持力层破 坏
归纳如下：
（1）在荷载增加的过程中，桩身上 部的侧阻力先于下部侧阻力发挥作用
开口的钢管桩、H型钢桩）
–不排土桩（非挤土桩）（先钻孔后，
再打入预制桩、钻孔桩）
三、按承载性状分：
–端承桩 –摩擦桩
四、按桩的使用功能分类
1.竖向抗压桩 2.竖向抗拔桩
3.水平受荷桩 4.复合受荷桩
§3-3 桩的竖向承载力
孤立的一根桩称为单桩，群桩中性能不 受邻桩影响的一根桩可视为单桩。
一． 单桩轴向荷载的传递 1．桩身轴力和截面位移
以上荷载------端承桩
(2) 桩身刚度与桩侧土刚度比Ep/Es：
Ep/Es越大, 传递到桩端的荷载越大，
Ep/Es≤10, 桩端阻力分担的荷载几乎为0
砂桩、碎石桩、灰土桩应按复合地基工作
原理进行设计
(3) 桩端扩底直径与桩身直径之比D/d：
D/d越大, 桩端阻力分担的荷载比越大，
软土 层
新加坡发展银行,四 墩, 每墩直径7.3m 将荷载传递到下部 好土层,承载力高
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩
大直径钻孔桩
新加坡发展银行, 四墩7.3m
现场灌注 护坡桩
造价低
现场灌注 护坡桩
造价低
低承台桩基
高承台桩基
特点
优点
1. 将荷载传递到下部好 土层,承载力高
l/d, 很大的桩都属于摩擦桩，扩大D不能 提高承载力
3、桩侧摩阻力和桩端阻力 （1） 桩侧摩阻力：是桩截面对桩
周土的相对位移的函数[τ=f(δ)]。 如下图中的曲线OCD表示，常简化为折线 OAB。
AB段表示一旦桩土界面相对滑移超
过某一极限值，侧摩阻力将保持极限
值不变。
桩侧摩阻力
A
B
C
D
O
桩截面位移
S0
dz
Z
L
ds
Q S0
Nz z
Nz dNz
N0 Q
z
Nz
SZ
Sb
Qb
l
Nl QS
2、影响荷载传递的因素：
(1) 桩端土与桩周土的刚度比Eb/Es：
中长桩: Eb/Es=1, 均匀土层，桩侧摩阻力几乎均
匀分布，几乎承担了全部荷载------摩擦桩
Eb/Es=100, 桩身轴力上段随深度降低， 下段沿深度不变，桩侧摩阻力上段可得发 挥，下段无法发挥。桩端阻力分担了60%
（2）一般情况下，侧阻力先于端阻 力发，侧阻力发挥的比例明显高 于端阻力发挥作用的比例
（4）对于l/d较大的桩，即使桩端持 力层为岩层或坚硬土层，由于桩本 身的压缩作用，在工作荷载下，下 端阻力也很难发挥。l/d≥100时，端 阻力基本可以忽略而成为摩擦桩
2、桩基础的沉降≤建筑物沉降允许 值
3、坡地岸边的桩基，进行稳定性验 算
§3-2 桩的分类
一、按施工方法分：
– 预制桩
气锤打入
–钢筋混凝土桩 振动沉桩
–钢桩
静压桩
–木桩
– 灌注桩
–沉管灌注桩
–钻（冲、磨）孔灌注桩
–挖孔灌注桩（人工挖孔、机械挖 孔）
–爆扩孔灌注桩
振动沉桩 预制桩1－13m
Pile Point
桩顶轴向位移构成： – 桩身发生的压缩变形 – 桩底土层发生的压缩变形
桩底轴向位移构成：
？
桩任意点轴向位移构成：
？
截面位移、桩侧的摩阻力、轴力 在深度z处取dz
Q S0
Nz z
Nz dNz
S0
Z
ds
dz
SZ
L
Sb
Qb
l
N0 Q
z
Nz
Nl QS
Nz z up dz (Nz dNz ) 0
z
1 up
dN z dz
τz 与该处的轴力N的变 化率成正比
τz ---桩侧单位面积上的荷载传递
d z
Nz
dz Ap Ep
Nz
Ap Ep
d z
dz
z
Ap Ep up
d 2 z
dz2
τ --桩截面对桩周土 的相对位移δ的函 数τ=f(δ)
Sb
SZ
S0
dz
Z
Q
S0
ds
Nz
z
Nz dNz
L
Qb
l
Nz
N0 Q
2. 沉降量小
3. 抗震性能好,穿过液 化层
4. 承受抗拔(抗滑)及横 向力(如风载荷)
5. 与其他深基础比较, 施工造价低
缺点
施工环境影响,
预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆
有地下室时,有一定 干扰,深基坑中做 桩
以下情况可用桩基：
承载力、变形不能满足要求的高重建筑物； 承载力满足要求、沉降量过大 重型工业厂房、荷载很大的建筑物（仓库等）
极限摩阻力可用类似于土 的抗剪强度的库伦表达式：
u ca x tan a
ca---桩侧表面与土之间的附着力 a ---桩侧表面与土之间的摩擦角 x ---深度z处作用于桩侧表面的法向压力，
z
Nl
QS
z
Nz Q 0 u p zdz
z
s
1 Ap E p
z
0 Nz dz
Q
Nz
τz,δz
单桩静载荷试验，埋设应 力或位移量测元件测出
S0
N0 Q
S0
Z
dz
SZ
ds
Nz z
z
Nz
Nz dNz
L
Sb
Qb
l
Nl QS
桩底轴力=桩端总阻力
桩侧总阻力
值得指出： N z, z, z 随桩顶荷载的增加而不断变化
中长桩： D/d=3, 桩端阻力分担的荷载比为35%， D/d=1, 桩端阻力分担的荷载比为5%
(3) 桩的长径比l/d：
l/d<10----短桩, l/d>10----中长桩 l/d>40----长桩，l/d>100----超长桩
l/d越大, 传递到桩端的荷载越小，桩身下
部侧阻力的发挥值越小
地基软弱，或某些特殊性土上的各类永久性建筑 物；
作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、 水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力 的其他情况；
需减弱振动影响的动力机器基础； 地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础； 需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础
桩基础设计的原则：
1、单桩承受的竖向荷载≤单桩竖向 承载力
离心预应力预制钢筋混凝土
人工挖孔桩
0.6-0.9 m
1.0-3.0 m
广州市亚洲大酒店人工挖孔桩
螺旋钻
爆破扩底桩
钢筋笼
碎石
混凝土
内夯式扩底桩200kN钢锤
钻扩桩
挤扩桩（支盘桩）
各种桩基础的施工动画
二、按设置效应分：
–大量排土桩(挤土桩）（实心预制桩、
下端封闭管桩）
–小量排土桩（部分挤土桩）（下端
桩顶荷载较小: 桩身上部受压向下位移 桩侧表面受到向上摩阻 力
荷载增加: 位移加大—摩阻力向下渐次发挥—桩底持力层 受压引起桩端反力—桩端下沉
桩身整体下移—加大桩身各截面位移—桩侧各 处摩阻力进一步发挥--摩阻力都达到极值— 桩顶荷载增量都由桩端阻力承担—持力层破 坏
归纳如下：
（1）在荷载增加的过程中，桩身上 部的侧阻力先于下部侧阻力发挥作用
开口的钢管桩、H型钢桩）
–不排土桩（非挤土桩）（先钻孔后，
再打入预制桩、钻孔桩）
三、按承载性状分：
–端承桩 –摩擦桩
四、按桩的使用功能分类
1.竖向抗压桩 2.竖向抗拔桩
3.水平受荷桩 4.复合受荷桩
§3-3 桩的竖向承载力
孤立的一根桩称为单桩，群桩中性能不 受邻桩影响的一根桩可视为单桩。
一． 单桩轴向荷载的传递 1．桩身轴力和截面位移
以上荷载------端承桩
(2) 桩身刚度与桩侧土刚度比Ep/Es：
Ep/Es越大, 传递到桩端的荷载越大，
Ep/Es≤10, 桩端阻力分担的荷载几乎为0
砂桩、碎石桩、灰土桩应按复合地基工作
原理进行设计
(3) 桩端扩底直径与桩身直径之比D/d：
D/d越大, 桩端阻力分担的荷载比越大，