基础工程第4章 桩基础

2 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时， 应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震 作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采 用水平地震作用、风载效应标准组合。
3 验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时， 应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应 采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。
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4 在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时， 应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。 当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别 采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组 合。
5 桩基结构设计安全等级、结构设计使用年限
和结构重要性系数0应按现行有关建筑结构规
范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系
数0不应小于1.0。
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➢可考虑采用桩基础方案的情况
➢ 软弱地基或某些特殊土地基上的各类永久建筑物， 不允许有过大沉降和不均匀沉降时
➢ 高重建筑物，地基承载力不能满足要求时
➢ 对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构物，宜采用桩 基以承受较大的水平力和上拔力时
➢ 对精密或大型的设备基础，需要减小基础振幅，减 弱基础振动对结构的影响时
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➢桩基础特点
➢ 将荷载传递到下部较坚硬土层，承载力高 ➢ 沉降量小 ➢ 穿过液化层，抗震性能好 ➢ 承受抗拔（抗滑桩）及横向力（如风载荷），稳定
性好 ➢ 与其他深基础相比，造价低 ➢ 桩基础有较强的适应能力，灵活性好
造价比浅基础高 施工工艺比浅基础复杂 打入桩有振动与噪音问题，钻孔桩有环境问题
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桩的分类
➢按桩体材料分类 木桩：现用于抢险、临时加固等 混凝土桩：由素混凝土、钢筋混凝土或预 应力钢筋混凝土制成的桩 钢桩：采用钢材制成的管桩和H型钢桩 复合材料桩：由两种材料组合而成的桩， 如钢管混凝土桩
根据建筑物规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和 建筑物体形的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响 正常使用的程度，将桩基设计分为下表所列的三个设计等级。
设计等级 甲级
建筑类型
（1）重要的建筑； （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑； （3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层含 纯地下室）连体建筑； （4）20层以上框架－核心筒结构及其他对差异 沉降有特殊要求的建筑； （5）场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑 及坡地、岸边建筑； （6）对相邻既有工程影响较大的建筑
基础工程
河北工业大学土木与交通学院 王贵君 博士·教授 Email：guijun2001@
低承台桩基础与高承台桩基础
低承台桩基础
高承台桩基础
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➢ 桩基础＝承台＋桩
➢ 承台——浅基础的各种类型：柱下独立基础、 柱下条基、墙下条基、筏板基础、箱形基础
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➢桩基设计原则
➢桩基础应按下列两类极限状态设计：
1 承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力、 整体失稳或发生不适于继续承载的变形；
2 正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使 用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某 项限值。
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乙级 除甲级、丙级以外的建筑
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及以 下的一般建筑
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➢桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力 计算和稳定性验算：
1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行 桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；
2 应对桩身和承台结构承载力进行计算；对于 桩侧土不排水剪切强度小于10kPa且长径比大 于50的桩，应进行桩身压屈验算；对于混凝 土预制桩，应按吊装、运输和锤击作用进行 桩身承载力验算；对于钢管桩，应进行局部 压屈验算；
➢应根据桩基所处的环境类别和相应的裂缝控 制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝 宽度。
河北工业大学 土木与交通学的作用效应组合与相应 的抗力应符合下列规定：
1 确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的 荷载效应标准组合；相应的抗力应采用基桩 或复合基桩承载力特征值。
➢ 在地震区，以桩基作为结构抗震措施或穿越可液化 地层时
➢ 施工水位较高或河床冲刷较大，采用浅基础施工困 难或不能保证基础安全时。
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➢桩基础设计内容
➢选择桩的类型和几何尺寸 ➢确定单桩竖向、水平向承载力特征值 ➢确定桩的数量、间距与布桩方式 ➢验算桩基承载力和沉降 ➢桩身结构设计 ➢承台设计 ➢绘制施工图
6 当桩基结构进行抗震验算时，其承载力调整
系数RE应按现行国家标准《建筑抗震设计规
范》(GB 50011)的规定采用。
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➢《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）还 规定了以减小差异沉降和承台内力为目标的 变刚度调平设计的原则。（略）
➢软土地基上的多层建筑物，当天然地基承载 力基本满足要求时，可采用减沉复合疏桩基 础。
➢对于应进行沉降计算的建筑桩基，在其施工 过程及建成后使用期间，应进行系统的沉降 观测直至沉降稳定。
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4.2 桩和桩基的分类与质量检测
➢单桩基础 ➢群桩基础——桩基 ➢桩基中的单桩——基桩 ➢桩基分类：
低承台桩基 高承台桩基
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3 当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行 软弱下卧层承载力验算；
4 对位于坡地、岸边的桩基，应进行整体稳定 性验算；
5 对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的 抗拔承载力计算；
6 对于抗震设防区的桩基，应按进行抗震承载 力验算。
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下列建筑桩基应进行沉降计算：
1 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持 力层的建筑桩基；
2 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著 不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑 桩基；
3 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
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➢对受水平荷载较大，或对水平位移有严格限 制的建筑桩基，应计算其水平位移。