管桩设计

基础及管桩设计

1。概述

（1）基础设计的特点

基础设计的难度远大于上部建筑，一是因为与土壤有牵连（以经验设计为主、规范为辅）；二是因为规范许多计算公式的离散性较大；三是基础设计或施工出现缺陷时，补救的代价很大。

（2）各种规范局限性

有关的基础设计规范有许多含糊不清地方，例如：承台侧向钢筋、承台最小配筋率、静压法沉桩、桩水平承载力、计算嵌固端等等。国家及地方规范的缺陷都较多，国家规范难以包络和讲清各地实际地质情况和基础形式。

各地方无力编制本地规范，各地方成功的基础设计实例和经验都在私人的肚子里（比规范更重要）。

各地方规范之间差异较大，当地成功的基础设计的经验至关重要，外地项目做基础设计前，应对当地常用的基础形式的进行调研，实地调研内容有：设计、施工、检验。

（3）基础施工图出图的先行性质

①基础施工图何时出图，一定要在设计进度表内单独写出。

②随时准备承担其它专业变更的风险、随时准备承担自己设计缺陷的风险。

（4）施工的难度

①设计师自己要了解各种基础施工关键点，并在设计图纸中注明。

②当地施工单位的技术水平和承包形式。

（5）设计师的职责

个人的设计时间和经验至关重要，不要做自己无把握的事（不要打肿脸充胖子）。

由自己判断：什么是原则性问题、什么是一般性问题。

2。共用两种基础型式应注意事项

2.1基础型式

基础型式可以为两大类：

（1）天然（复合地基）地基基础：扩展基础、柱下条基、筏形基础。

（2）桩基础：桩基、复合桩基、基桩、复合基桩。

地基承载力和桩端阻力是相差很大的。什么是桩效应

2.2 两种基础型式的共用

扩展基础和桩基础、筏形基础和桩基础、人工挖孔灌注桩和人工挖孔灌注墩、

管桩基础和大直径灌注桩基础等等。

同一种基础型式的持力土层差异较大时也可以属于两种基础，例如：桩基持力岩层分别为微、强风化岩时；扩展基础持力土层分别为粘性土和强风化岩时等等。

2.3 两种基础型式在施工场地的划界

采用两种基础型式时，由于场地持力土层分界线的不确定性，使得两种基础型式的现场划界较困难、沉降后浇带的划界较困难。

施工配合工作量也较大（去施工现场踏勘次数和变更单次数均较多）。

2.4 两种基础型式的不均匀沉降

规范给出的基础沉降量计算公式，其离散性较大，仅能作为概念设计的参考之一。

2.5 两种基础型式处理方法

（1）基础选型分析时要考虑各不利因素，了解当地两种基础型式实例工程。

（2）应进行基础沉降量的计算（仅能作为概念设计的参考之一）。

（3）基底平均压力值的调整（基底面积加大、扩大头直径加大、管桩根数的放宽、等等）。（4）柱下独立基础+防水底板、桩基+防水底板：底板下地基土直接承重后，底板可起筏形基础的部分作用。（上海地区常见的桩筏基础）

（5）预先采取适当措施避免采用两种基础型式。例如：较软土采用换填碾压、搅拌桩复合地基等。

（6）设置沉降缝或沉降后浇带。应尽量避免使用沉降缝。

筏形基础区域内采用沉降后浇带，要注意关注施工期间沉降后浇带处的沉降。

3。桩基础

3.1概述

（1）广东地区常用的桩基：预应力管桩、人工挖孔灌注桩、机械成孔（扩底）灌注桩。

以上顺序也是经济性顺序，也是我们设计时应优先选择的顺序。预应力管桩和人工挖孔灌注桩受条件限制，机械成孔灌注桩可用于任何情况（也是地勘单位在基础选型中常常首选推荐的）。

（2）桩承载力和桩身承载力

桩承载力和桩身承载力的区别：

桩承载力：当地的经验值；按规范的估算公式预估承载力及施工参数；单桩承载力试验值。桩身承载力：桩身砼承载力和桩身纵向钢筋的承载力之和，灌注桩不考虑纵向钢筋的承载

力。

任何情况下，桩身承载力≥桩承载力。

大直径的扩底灌注桩一般以桩身承载力作为控制值。

（3）桩直径分类（d－设计直径）

小直径桩：d≤250mm；

中等直径桩：250＜d＜800mm；

大直径桩：d≥800mm。

3.2 桩基础设计依据

（1）有关桩基础设计规范很多，包络全部设计规范的设计是很难实现的，事前要选定合适的规范。

（2）桩基选型论证会应作为设计依据。

（3）甲方的观点仅作为参考，不作为设计依据。

3.3 桩基础选型分析（今后项目均要有桩基础选型分析报告）

（1）房屋框架柱最大轴压力值。

（2）预估桩承载力（抗压、抗拔）：计算出最大有效桩长和最小有效桩长（要算出桩端持力土层最大和最小深度）。

（3）施工图中应摘录地质报告中不良地质现象，及对该桩基的不利影响和处理措施。例如：中风化夹层和“孤石”对预应力管桩的影响；地下流沙层对挖孔桩的影响，“孤石”对钻孔桩影响等。

也是提醒施工单位提前制定好应对措施。

（4）桩选型的经济分析和施工工期分析；与地质报告建议桩型的比较。

（5）两种基础型式时，施工现场如何划界。

3.4 桩检测依据

桩身质量及承载力的检测按什么标准执行，不必详细注明检测内容。

地下室未开挖时管桩在场地地面沉桩的注意事项：

（1）送桩深度及送桩措施。

（2）土方开挖时避免碰撞管桩：应在桩位处插标志杆，且有专人在地面指挥，严禁铲钩碰撞基桩。

（3）桩基检测：在场地地面进行单桩承载力静载试验时应扣除地下室高度土侧阻力。小应

变的桩身质量检测必须待土方挖完及截桩后，在底板处进行小应变检测。

3.5 桩的水平承载力

我们通常在民用建筑中采用的都是竖向承载力桩（即抗压桩、抗拔桩、抗压兼抗拔桩），不考虑桩的水平承载力和桩顶弯矩（规范要求把柱底弯矩换算为竖向力分配在桩顶。）

计算模型：桩顶与承台是铰接连接、承台水平面内刚度无穷大（即刚性承台）。

桩水平承载力承载力的检测困难和相当麻烦，常采用斜桩抵抗水平推力。

桩基设计时可不考虑水平承载力和桩顶弯矩，但是必须满足以下条件：

（1）应保证承台本身在土中的实际埋深，承台顶面与室外地坪至少1米（注意：是室外地坪）。

（2）应保证承台侧面、底面和顶面的回填土质量，应采用好素土分层夯实，且压实系数不应小于0.94。

（3）应保证与承台相连的地下室底板下土层的质量，地下室底板下应清除扰动土层或淤泥质土，换填好素土或级配砂石分层密实，压实系数不应小于0.95（底板自承重）。（4）应保证地下室外墙回填土质量的，应采用好素土分层夯实，且压实系数不应小于0.94。

4。预应力砼管桩

4.1 管桩的分类

（1）国家建筑标准设计图集03SG409《预应力混凝土管桩》第2页：

预应力高强砼管桩（代号PHC）；

预应力砼管桩（代号PC）；

预应力砼薄壁管桩（代号PTC）。

（2）管桩按承载性状分类

摩擦桩（一般用于抗拔桩）；端承摩擦桩（一般用于抗压桩、抗压兼抗拔桩）。

无论是静压法沉桩，还是锤击法沉桩，都存在挤土效应（有时要对周围环境有影响）。（3）管桩优缺点

①成桩速度快。

②一般常用直径的管桩，其竖向承载力和水平承载力不是很高。

③桩身砼强度极高和桩身质量有保证（因为是工厂加工），抗腐蚀能力较好（因为砼强度等级较高）。

④对场地地质条件有一定要求：