桩基础设计.

桩的平面布置
桩在平面内可以布置成梅花形、方形网格或三角形网格 的形式，也可采用不等距排列。
桩基中各桩受力比较均匀，群桩横截面的重心应与荷载合 力的作用点重合或接近。
上部结构的荷载有几种不同的组合时，承台底面上的荷载合 力作用点将发生变化，此时，可使群桩横截面重心位于合力作 用点变化范围之内，并尽量接近最为不利的合力作用点位置。
勘探深度 布置1/3～1/2的勘探孔作为控制性孔，且对安全等级 为一级的建筑桩基场地至少应有3个控制性孔，安全等级 为二级的建筑桩基应不少于2个控制性孔。控制性孔应穿 透桩端平面以下压缩层厚度，一般性勘探孔应深入桩端平 面以下3m～5m。
嵌岩桩钻孔应深入持力岩层不少于3～5倍桩径；当持 力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。岩溶地区应查 明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况。 在勘察深度范围内的每一地层，均应进行室内试验或 原位测试，以便提供设计所需参数。
达到基岩面或坚实土层的端承型桩。主要按最后贯入度 控制，要求各桩的贯入度比较接近。大直径的钻孔桩则以取 出的岩屑为主、结合钻进速度等来确定施工桩长。
在确定桩的类型和几何尺寸后，应初步确定承台底面标高， 以便计算单桩承载力。 承台底面的标高根据桩的受力情况，桩的刚度和地形、 地质、水流、施工等条件确定。承台低时稳定性好，但在水 中施工难度较大，因此可用于季节性河流，冲刷小的河流或 岸滩上的墩台及旱地上的其他结构物基础。
2. 桩的类型、截面和桩长的选择
桩基设计首先就要根据结构类型及层数、荷载情况、地 层条件和施工能力。
确定预制桩或灌注桩的类别、桩的截面尺寸和长度、桩端 持力层、确定桩的类型。 楼层；荷载： 10层以下建筑物：桩基直径500mm左右的灌注桩和边长为400mm 预制桩； 10～20层：用直径800mm～1000mm灌注桩和边长为450mm～500mm 预制桩； 20～30层：用直径大于1200mm的钻（冲、挖）孔灌注桩和边长 大等于500mm～550mm的预应力混凝土管桩和大直径钢管桩。
第15周5月31日
星期三
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8.7 桩基础
设计
桩基础的设计应力求选型恰当、经济合理、安全 适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对 地基有足够的承载力和不产生过量的变形，其设计内 容和步骤如下：
（1）进行调查研究，场地勘察，收集有关资料；
（ 2 ）综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构 条件等确定桩基持力层； （3）选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造； （4）确定单桩竖向（和水平向）承载力设计值； （ 5 ）根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平 面布置形式；
楼层更高的高层建筑采用的挖孔灌注桩。
当土中存在大孤石、废金属以及花岗残积层中
未风化的石英岩脉时，预制桩难以穿越；当土层分 布很不均匀时，混凝土预制桩的预制长度较难掌握； 在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于 保证的预应力高强度混凝土管桩比较合理。 确定桩长的关键在于选择桩端持力层。坚实土 层最适宜作为桩端持力层。对于10层以下的房屋， 如在桩端可达的深度内无坚硬土层时，也可选择中 等强度的土层作为持力层。
在有门洞的墙下布桩时，应将桩设置在门洞的两侧。梁 式或板式承台下的群桩布桩时应注意使梁、板中的弯矩尽 量减小，即多布设在柱、墙下以减小梁和板中的桩数。
4. 桩身截面强度计算
钢筋混凝土预制桩 （1）钢筋混凝土预制桩的混凝土强度应不低于C30。 （2）配筋率ρ min一般为1%左右，一般按截面的形状和大小采用 4～8根直径12mm～15mm的钢筋（边长30mm以下者用4根）。箍 筋直径采用6mm～8mm，间距不大于200mm，在桩尖和桩顶处密。
（6）根据桩的平面布置，初步拟定承台的轮廓尺寸及 承台底的标高； （7）验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； （8）验算承台尺寸及结构强度； （9）必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当桩端 下有软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力；
（10）单桩设计．绘制桩和承台的结构及施工祥图。
结构与地质资料
桩 基 础 的 设 计 步 骤
桩型、桩长、桩距
确定桩数n=P/R
桩基中单桩承载力验算 实体深基础验算 软弱下卧层验算 沉降计算 承台设计
No
1.收集设计资料
设计桩基之前必须具备各种资料：建筑 物类型及其规模、建筑场地及环境条件、岩 土工程勘察报告、施工机具和技术条件、环 境条件及当地桩基的工程经验。 提出工程地质勘察任务书时，勘察任务书 和勘察报告应符合勘察规范的一般规定和桩 基工程的勘察要求。关于详细勘察阶段的勘 探点布置，应按要求考虑：
3.桩的数量和布置
桩的根数 初步估算桩的根数时，先不考虑群桩效应，确定单桩承 载力设计值 R 后，可估算桩的数目。
桩基为轴心受压时，桩数 n 应满足下式要求：
F G n R
F——作用在承台上的轴向压力设计值； G——承台及其上方填土的重力； R——单桩署向承载力设计值。
偏心受压时，对于偏心距固定的桩基，如果桩 的布置使得群桩横截面的重心与荷载合力作用点重 合，则仍可按上式估算桩数，否则，桩的根数应按 上式确定的增加10%～20%。 对桩数超过3根的非端承桩基础，应按8.5式求得 桩基承载力设计值后重新估算桩数，如有必要，还 要通过桩基软弱下卧层承载力和桩基沉降验算才能 最终确定。
（3）主筋的保护层一般取35mm，在桩身混凝土强度达到设计 强度后——方可起吊、搬运。为方便吊装、运输，预制桩身时 需设置吊环，支点应设在设计的吊点处。
（4）预制桩的截面通常为圆形、方形的实心截面、圆柱 体的 空心截面。
（5）根据施工和运输条件考虑桩身的分节，一般桩长超过 25m～30m时需要接桩，桩的接头不宜超过两个。
承受水平荷载的桩基，在确定桩数时，还应满足对桩的 水平承载力的要求。此时，可取各单桩水平承载力之和作为 桩基的水平承载力设计值。 安全 桩的间距太大会增加承台的体积和用料，太小则使桩基 （摩擦型）的沉降量增加，给施工造成困难。桩的最小间距 应符合表8.20 的规定。 对于大面积群桩，尤其是挤土桩，桩的最小中心距宜按表列 值适当加大。