桩基础设计方法综述
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Ｎ Ｋ ≤Ｒ 的要求 ：
Ｎ № ≤１ ． ２ Ｒ （ 式 ２ ）
基 础 因承载 力 高 、 沉 降小 、 稳定 性好 、 适 应地 基及 荷 载类 型范 围广等 优 点 ， 被 广泛 地 用 作 高层 建 筑 、 水 利 水 电枢
纽、 铁 路 公路 工程 、 桥 梁 工程等 的基 础形 式 。 桩 基础 的失 稳 破 坏会 引发支 撑 的上 部结构 发 生破坏 ， 给人 民的生命
范嘲 等。
对应的失效概率 ［ 即条件失效概率 Ｐ （ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ Ｉ Ｄ ， Ｌ ） ］ 、 并
以欧洲岩土规范 Ｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｄ ｅ ７ 的分项系数设计法为例固 ， 与目标失效概率 Ｐ 相 比的过程， Ｐ（ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｌ Ｄ ， Ｌ ） ≤Ｐ Ｔ 时 包含 了三种 设计 方法 ， 分别是设计方法 １ （ 组合 １ 或２ ） ， 设 对应 的所有桩径和桩长值 的组合均是可行设计值 。 计方法 ２ 和设计方法 ３ 。这些方法均要求结构在使用 期间 （ ｐ Ｔ ） ， 承载能力极限状态 下 目标 失效概率 ｐ Ｔ ＝ ７ ． ２ ×１ ０ 一 。桩 基础 在轴 向受压 的承载 力极 限设计状态 下 ，设计 公式 如
２ ． １ ． １ 方 法介 绍
定 因素 的存 在 ，而采 用 同一安 全系 数进 行 设计 的方 法 ，
存 在着较 为明显 的缺 陷， 并不 能完全保证结构 的安全性 ［ ８ ］ 。 但需 要说 明 的是 ， 即使容 许应 力设 计 法存 在 以上缺
陷， 但 由于其简单 、 方便 ， 实用性强， 故在工程 中仍被广 桩 基 础 的 设计 应 保证 桩 身 强度 和 桩 基 的地 基 强 度 泛采 用 。
有 一定 的安全 度 ， 也应 保证 桩顶 的沉 降小于 上部 建筑 物 允许 的沉 降 。 目前 ， 桩 基础 设计 的传 统方 法 是容 许应 力 设计法 ， 又称 安 全系数 法 。 该方 法将 荷载 、 承载 力 （ 抗 力） 和 土性 参数 等均 视 为不变 的定值 ， 采用 根据 经验 确 定 的
计 方法 进行 系统 的分 类和 综述 ， 将 桩基础 设 计方 法 分为
容 许 应力设 计法 、 一般 可靠 度设 计 方法 和扩 展可 靠 度设 计 方 法 三类 ， 并对 比各种 方 法 的优 缺 点 ， 为桩 基 础 设计 提 供借 鉴 。
２ 桩基础设计方法
２ ． １ 容许应力设计法
容许 应 力 设计 法 （ 即安 全 系 数 法 ） 将荷 载 、 承 载 力 （ 抗 力） 和 土 性参数 等均 视为 不变 的定值 ， 这 与实 际情 况 不 相符 。实 际上 ， 荷载 、 承载 力 、 土性 参 数 的实测 值 都不 是 定值 ， 而 是具有 变异 性和 不确 定性 的随机 变量 。这种 不 考 虑土 的类 型、 场 地土 的空 问随机 性 和变 异性 等 不确
式 中：
Ｎ 广一 荷 载 效应 标 准 组合 轴心 竖 向力作 用 下 ， 基桩 或符 合基 桩 的平均 竖 向力 ；
— —
。
Baidu Nhomakorabea
荷载 效 应 标准 组 合 轴 心 竖 向力 作 用 下 ， 桩
顶 最大 竖 向力 ；
Ｒ —— 基 桩或 复合基 桩竖 向承 载力特 征值 。
２ ． １ ． ２ 特点分析
设计与装饰
广东建材 ２ ０ １ ６ 年第 １ ２ 期
桩基础设计方法综述
王景梅 陈家俊 肖 芳 姚 欣 （ 广 东交通职业技术学 院土木工程学 院）
【 摘 要】 本文对桩基础设计方法进行系统的分类和综述， 总结了容许应力设计法、 一般可靠度设
计方法和扩展可靠度设计方法的原理和特 点。比较三种设计方法的特 点， 为桩基础设计提供借鉴 ， 具 有较好的工程参考价值 。
（ 式 １ ）
偏心 竖 向力作 用 下 ， 除满足 上 式 外 ， 尚应 满 足 下式
和 财产 造成 巨大 损 失 ， 并 且 由于 其破 坏 的 隐蔽性 ， 使 得 破坏 桩基 的修 复极 为 困难而且 耗 资 巨大 。 因此 ， 桩 基础
的安全对 工程 至关 重要 。 而 桩基础 设计 方法 是桩 基 安全 性 的基本 保 障 ， 研 究桩基 础 设计 方法 的发 展和 优缺 点不 仅 对桩基 础 安全性 和可 靠性 评价 有重 要 意义 ， 而 且可 以 为 桩基 失稳 破坏 的防 治工作 提 供有 效 的指 导 ， 具 有 重要 的工程 参考 价值 。 本 文 结合 国 内外 桩 基础 设 计 规 范 ｎ ， 对 桩 基 础 设
安全 系数进 行 设计 。
２ ． ２ 一般可靠度设计方法
２ ． ２ ． １ 方法介绍
近 二十 年来 ， 岩土 可靠 性 问题在 工程 中的地 位越 来
越 重要 ， 是 国 内外 学术 界关注 的热 点问题 之一 。 目前 ， 国
内外采 用可 靠度 设计 法 的规范 有 ： 我国（ 《 工 程 结构 可靠
一
５ ０ 一
广东建材 ２ ０ １ ６ 年第 １ ２ 期
设计与装饰
度设计统 一标准》 Ｇ Ｂ ５ ０ ５ １ ３ － ２ ０ ０ ８ ） 的分项 系数设计 法叫 ， 度指数 （ Ｂ Ｔ ） 条件下 的桩几何尺寸的设计过程。 假设桩是 圆 则桩 的设计参数就是桩径 Ｄ 和桩长 Ｌ 。 该扩展可靠 美 国的公路结构基础 采用 的载荷与抗 力系数设计 法圈 和输 截面桩 ， 电线结构基础采用的多项抗 力系数 设计法 ， 欧洲岩土规 度 设计方法采 用均匀 分布 的独 立离散型 随机变量 函数模 ， 桩基设计是指 计算桩径和桩 长条件下 范Ｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｄ ｅ ７的分项 系数设计法 嘲 ， 加拿大 的国家建筑规 拟桩径 Ｄ和桩长 Ｌ
【 关键 词】桩基础； 容许应力； 可靠度； 设计方法
１引言
随着 经 济和 科 技 的 高速 发 展 ， 各种高、 大、 重、 深 建
筑 物 不断 涌现 ， 工程 对地基 基 础提 出了更 高 的要求 。桩
我 国现有 桩基 规范 和实 际工 程设 计 中 ， 大多 数 是按 照 容许应 力 设计法 的原理来 进行 设计 的。 以 《 建 筑桩 基 技 术 规 范》 ｍ为例 ， 荷 载 效应 标 准 组 合情 况 下 桩 基 竖 向 承 载力 设计 计算 时 ， 轴 心竖 向力 作用 下要满 足 下式 要求
Ｎ № ≤１ ． ２ Ｒ （ 式 ２ ）
基 础 因承载 力 高 、 沉 降小 、 稳定 性好 、 适 应地 基及 荷 载类 型范 围广等 优 点 ， 被 广泛 地 用 作 高层 建 筑 、 水 利 水 电枢
纽、 铁 路 公路 工程 、 桥 梁 工程等 的基 础形 式 。 桩 基础 的失 稳 破 坏会 引发支 撑 的上 部结构 发 生破坏 ， 给人 民的生命
范嘲 等。
对应的失效概率 ［ 即条件失效概率 Ｐ （ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ Ｉ Ｄ ， Ｌ ） ］ 、 并
以欧洲岩土规范 Ｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｄ ｅ ７ 的分项系数设计法为例固 ， 与目标失效概率 Ｐ 相 比的过程， Ｐ（ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｌ Ｄ ， Ｌ ） ≤Ｐ Ｔ 时 包含 了三种 设计 方法 ， 分别是设计方法 １ （ 组合 １ 或２ ） ， 设 对应 的所有桩径和桩长值 的组合均是可行设计值 。 计方法 ２ 和设计方法 ３ 。这些方法均要求结构在使用 期间 （ ｐ Ｔ ） ， 承载能力极限状态 下 目标 失效概率 ｐ Ｔ ＝ ７ ． ２ ×１ ０ 一 。桩 基础 在轴 向受压 的承载 力极 限设计状态 下 ，设计 公式 如
２ ． １ ． １ 方 法介 绍
定 因素 的存 在 ，而采 用 同一安 全系 数进 行 设计 的方 法 ，
存 在着较 为明显 的缺 陷， 并不 能完全保证结构 的安全性 ［ ８ ］ 。 但需 要说 明 的是 ， 即使容 许应 力设 计 法存 在 以上缺
陷， 但 由于其简单 、 方便 ， 实用性强， 故在工程 中仍被广 桩 基 础 的 设计 应 保证 桩 身 强度 和 桩 基 的地 基 强 度 泛采 用 。
有 一定 的安全 度 ， 也应 保证 桩顶 的沉 降小于 上部 建筑 物 允许 的沉 降 。 目前 ， 桩 基础 设计 的传 统方 法 是容 许应 力 设计法 ， 又称 安 全系数 法 。 该方 法将 荷载 、 承载 力 （ 抗 力） 和 土性 参数 等均 视 为不变 的定值 ， 采用 根据 经验 确 定 的
计 方法 进行 系统 的分 类和 综述 ， 将 桩基础 设 计方 法 分为
容 许 应力设 计法 、 一般 可靠 度设 计 方法 和扩 展可 靠 度设 计 方 法 三类 ， 并对 比各种 方 法 的优 缺 点 ， 为桩 基 础 设计 提 供借 鉴 。
２ 桩基础设计方法
２ ． １ 容许应力设计法
容许 应 力 设计 法 （ 即安 全 系 数 法 ） 将荷 载 、 承 载 力 （ 抗 力） 和 土 性参数 等均 视为 不变 的定值 ， 这 与实 际情 况 不 相符 。实 际上 ， 荷载 、 承载 力 、 土性 参 数 的实测 值 都不 是 定值 ， 而 是具有 变异 性和 不确 定性 的随机 变量 。这种 不 考 虑土 的类 型、 场 地土 的空 问随机 性 和变 异性 等 不确
式 中：
Ｎ 广一 荷 载 效应 标 准 组合 轴心 竖 向力作 用 下 ， 基桩 或符 合基 桩 的平均 竖 向力 ；
— —
。
Baidu Nhomakorabea
荷载 效 应 标准 组 合 轴 心 竖 向力 作 用 下 ， 桩
顶 最大 竖 向力 ；
Ｒ —— 基 桩或 复合基 桩竖 向承 载力特 征值 。
２ ． １ ． ２ 特点分析
设计与装饰
广东建材 ２ ０ １ ６ 年第 １ ２ 期
桩基础设计方法综述
王景梅 陈家俊 肖 芳 姚 欣 （ 广 东交通职业技术学 院土木工程学 院）
【 摘 要】 本文对桩基础设计方法进行系统的分类和综述， 总结了容许应力设计法、 一般可靠度设
计方法和扩展可靠度设计方法的原理和特 点。比较三种设计方法的特 点， 为桩基础设计提供借鉴 ， 具 有较好的工程参考价值 。
（ 式 １ ）
偏心 竖 向力作 用 下 ， 除满足 上 式 外 ， 尚应 满 足 下式
和 财产 造成 巨大 损 失 ， 并 且 由于 其破 坏 的 隐蔽性 ， 使 得 破坏 桩基 的修 复极 为 困难而且 耗 资 巨大 。 因此 ， 桩 基础
的安全对 工程 至关 重要 。 而 桩基础 设计 方法 是桩 基 安全 性 的基本 保 障 ， 研 究桩基 础 设计 方法 的发 展和 优缺 点不 仅 对桩基 础 安全性 和可 靠性 评价 有重 要 意义 ， 而 且可 以 为 桩基 失稳 破坏 的防 治工作 提 供有 效 的指 导 ， 具 有 重要 的工程 参考 价值 。 本 文 结合 国 内外 桩 基础 设 计 规 范 ｎ ， 对 桩 基 础 设
安全 系数进 行 设计 。
２ ． ２ 一般可靠度设计方法
２ ． ２ ． １ 方法介绍
近 二十 年来 ， 岩土 可靠 性 问题在 工程 中的地 位越 来
越 重要 ， 是 国 内外 学术 界关注 的热 点问题 之一 。 目前 ， 国
内外采 用可 靠度 设计 法 的规范 有 ： 我国（ 《 工 程 结构 可靠
一
５ ０ 一
广东建材 ２ ０ １ ６ 年第 １ ２ 期
设计与装饰
度设计统 一标准》 Ｇ Ｂ ５ ０ ５ １ ３ － ２ ０ ０ ８ ） 的分项 系数设计 法叫 ， 度指数 （ Ｂ Ｔ ） 条件下 的桩几何尺寸的设计过程。 假设桩是 圆 则桩 的设计参数就是桩径 Ｄ 和桩长 Ｌ 。 该扩展可靠 美 国的公路结构基础 采用 的载荷与抗 力系数设计 法圈 和输 截面桩 ， 电线结构基础采用的多项抗 力系数 设计法 ， 欧洲岩土规 度 设计方法采 用均匀 分布 的独 立离散型 随机变量 函数模 ， 桩基设计是指 计算桩径和桩 长条件下 范Ｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｄ ｅ ７的分项 系数设计法 嘲 ， 加拿大 的国家建筑规 拟桩径 Ｄ和桩长 Ｌ
【 关键 词】桩基础； 容许应力； 可靠度； 设计方法
１引言
随着 经 济和 科 技 的 高速 发 展 ， 各种高、 大、 重、 深 建
筑 物 不断 涌现 ， 工程 对地基 基 础提 出了更 高 的要求 。桩
我 国现有 桩基 规范 和实 际工 程设 计 中 ， 大多 数 是按 照 容许应 力 设计法 的原理来 进行 设计 的。 以 《 建 筑桩 基 技 术 规 范》 ｍ为例 ， 荷 载 效应 标 准 组 合情 况 下 桩 基 竖 向 承 载力 设计 计算 时 ， 轴 心竖 向力 作用 下要满 足 下式 要求