关于高层住宅楼桩筏复合基础设计的研究

收稿 日期 ： ２ ｏ １ ２ 一 ｌ Ｏ 一 ２ ５
在上部土层具有一定 的承载能力 的条件下 ， 桩筏 复合基础将如何承担上部结构 的荷载？实践证明 ： 桩 筏复合基础的支撑力要比桩和筏基各 自的支撑力的总 和还要 大。在进行设计时 ， 根据上部荷载的不同将其 分 为二 种设 计 。
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图Hale Waihona Puke １ 桩筏 复 合 基础 结构 当 上部 土 层 略低 于 实 际单 位 压力 、 桩 端 以下 土又 是软弱土时 ， 筏基可按承受上部结构荷载的７ ０ ％以上 考虑 ， 桩按摩擦桩所承受总荷载的 ３ ０ ％以内考虑 ， 并决
坐标轴的抵抗矩。
作者简介 ： 段 建萍（ １ ９ ６ ５ 一 ） ， 女， 山西文水人 ， 工程师 ， 大专 ， 研 究方向为工 民建设计 。
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第１ 期（ 总第 １ ３ １ 期）
机 械 管 理 开 发
摩擦桩承担的荷载 Ｍ Ｑ 总 － ∑Ｑ 筏 由于桩身周 围及桩端以下都是软弱土， 桩和筏板 共同作用后 ， 桩将极限表面摩擦荷载作用下不断向沉 积土中贯入 ， 所 以这类桩属纯摩擦桩 ， 计算时不考虑桩 端下土 的支撑作用 ， 同时桩 的布置应按单桩的规定要 求， 均匀分布 ， 尽可能减少桩 的应力重叠 ， 极限地发挥 单桩的作用 ］ 。 单桩的轴向承载力可根据土壤对桩支撑力的经验 公式 确定 ： Ｒ ｋ＝Ｕ ｐ∑ｑ ｓ ｉ Ｌ ｉ 式中： 为桩身周长 ； Ｌ ｉ 为按土层划分的各段桩长 ； ｑ ｓ ｉ 为桩周 土摩 擦力设 计值 。 桩数 为 ： Ⅳ≥（ Ｑ总 一 ∑ｐ 筏 ） ／ Ｕ ｐ ・ ∑ｑ ｓ ｉ Ｌ ｉ 因荷载 大 部分 由片 筏基 础 承担 ， 所 以 只需计 算 片 筏基础的沉降， 无需考虑桩的沉降。
关键词 ： 桩基； 桩 筏 复合 基 础 ； 松 软 土 质
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ７ ２ ￣ ． １ １
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ 一 Ｏ １ １ ７ — ０ ２
０ 引 言
２ 桩 筏 复合基 础 设计
定桩长和桩数 。 片筏基础可通过刚性板计算方法求出 ∑Ｑ 筏 （ 片筏 基础 所 能承受 的最 大荷 载 ） 。
Ｑ ｍ Ｉ ａ ｎ ｘ ＝ ∑Ｑ ｒ ｄ Ａ ＋ Ｅ Ｑ 筏 孑・ ｘ ￣ ＺＱ 筏 孑・ Ｙ
＝
∑Ｑ ａ ／ Ａ ＋ ｐ 筏 孑・ ｘ ＋ ＺＱ 筏 孑・ Ｙ
式中： 为片筏基础的平面面积 ； ｅ ｙ ， ｅ ｘ 为合力 ∑ 的作 用点在 方 向和 】 ， 方 向距基础形心 的距离 ； Ｉ ｘ 、 为基 础板对 Ｘ 、 坐标轴 的惯性矩 ；Ｗ ｘ 、 为基础板对 Ｘ 、 Ｙ
随着经济的快速发展， 为了提高土地资源 的有效 利用率 ， 各地都在建 ２ ０ —３ ５ 层的住宅楼 ， 尤其是省会 城 市 和沿 海 城 市 。在 高 层住 宅 楼 的设 计 中 ， 为控 制 沉 降和满 足承载力之要求 ， 一般常采用桩筏复合基础设 计， 对确 保高 层住宅楼 的整体 质量起着 至关重要 的 作用 。 １ 桩 筏 复合 基础 设计 的 思路 在高层住宅楼 的设计中 ， 桩筏复合基础是 目前 国 内应用最广 的。在进行桩筏基础设计时 ， 应按照国家 标准《 建筑地基基础设计规范》 ， 根据所建高层住宅楼 的地基情况来优化桩筏复合基础设计方案 ， 即可达到 控制 沉降 和满足 承载力之要 求 ， 又 可减少不 必要 的 浪费。 就地基而言 ， 一 般 可分 为 土 质好 的地 基 和 土质 松 软 的地基。在设计施工中 ， 如果高层住宅楼 的地基属 于松软土质（ 如 流塑 性 和 软塑 性 土 质 ） ， 浅 地 基 土 质 的 天然承载力较低 ， 由于其松散及流塑 、 软塑性 ， 地基上 任一点所受 的压力强度与该点的地基沉降量成正 比， 此类土基床系数较小 ， 一般只考虑 由基桩将所有上部 负载传递到桩端和桩侧地基 中， 而承 台筏板 只起到连 接桩顶和传递荷载的作用 ， 对桩端微小沉 降所产生的 承 载 力 可 以 忽 略不 计 。在 遇 到 这 种情 况 时 ， 建 议 采用 由基桩将所有上部荷载传递到桩端和桩侧地基中的方 法进行优化设计 ， 既准确又安全可靠 ； 如果高层住宅楼 的地 基 土 质 良好 ｎ ， 具 有 良好 的天 然 承载 力 和 塑性 时 ， 若 只考虑 由基桩来传递所有上部荷载 的话 ， 设计方案 将与实际受力情况不相吻合 ， 虽然安全系数增大 ， 但忽 略了对浅地基 和桩筏的共 同作用 ， 将会造成桩数或者 桩长的增加 ， 即增加了不必要建筑成本 ， 又拖延了施工 进度的。在场地浅地基土质 良 好 时， 因基床系数较大 ， 建议采用桩筏 和浅地共同作用的设计方法 ， 即可减少 桩长和桩数 ， 节 省 压桩 时 间还 可 以节 约 建筑 成 本 和加 快施工进度。从上述两种地基来看 ， 在考虑桩筏浅地 基共 同作用的基础上 ， 通过优化桩筏复合基础可实现 双赢 的效 果 】 。
第１ 期（ 总第 １ ３ １ 期）
Ｎ ｏ ． １ （ Ｓ Ｕ Ｍ Ｎ ｏ ． １ ３ １ ）
机 械 管 理 开 发
ＭＥＣ ＨＡＮＩ Ｃ ＡＬ ＭＡＮＡＧ ＥＭＥＮ Ｔ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＬ ＯＰ ＭＥ ＮＴ
２ ０ １ ３ 年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ３
关于高层住宅楼桩筏复合基础设计的研究
段建萍， 王嘉平 ， 武
（ 晋西集 团公 司 ， 山西 太原
静
０ ３ ０ ０ ２ ７ ）
摘
要： 在 高层住宅设计 中， 桩基 对建筑物的整体质量起着至关重要的作 用。为此对 高层住 宅采 用桩筏复合基础
的思路 、 设计 、 应用等方面进行 了阐述 ， 将 对工民建 同行起 到一定的借鉴作用 。
２ ． １ 松软 土 质 的设计
桩筏复合基础结构如图 １ 所示 。由于沉降由筏板 控制 ， 可 以考虑排水 固结条件及利用或加厚软土上部 持力层 的做法来提高地基 的强度 ， 减少沉降量。 在基础施工时 ， 先打桩再挖去表层土 ， 用轻级压路
机碾压持力层 ， 浇捣弹性地基梁的板下部分 ， 筏板梁一 次浇筑 ， 梁底与桩之间应 留有 ３ — ５ ｃ ｍ的沉降缝 。