土木(建筑)基础工程课件--第四章-桩基础.ppt

第四章 桩基础 4.1 概述 4.2 桩的类型 4.3 桩的竖向承载力 4.4 桩基础沉降的计算 4.5 桩的负摩擦问题 4.7 桩的平面布置原则 4.8 桩承台的设计 4.9 桩基础设计的一般步骤 Date 基础工程课件 一、桩基础的特点 桩是竖直或微倾斜的基础构件， 横截面尺寸远小于长度方向。 荷载传递：桩侧摩擦阻力+桩端阻力 OR 通过桩身将横向荷载传递给土体 Date基础工程课件 桩的工程作用： (1) 桩侧与土体接触，将荷载传递给桩周土体，或荷载传 给深层的岩(砂、硬粘土)层； (2) 对液化地基，桩穿越液化层，增加结构抗震能力； (3) 桩侧竖向刚度大，桩穿越高压缩土层，沉降要求高的 结构满足安全和使用要求； (4) 桩具有很大的侧向刚度和抗拔力，抵抗台风、地震等 巨大水平力； (5) 改变地基基础的动力特性，提高地基基础自振频率， 减少振幅，保证结构及设备正常运行。 Date基础工程课件 桩的施工工艺分类表 主要针对钢筋混凝土桩，机具设备、制桩工艺 Date基础工程课件 预制桩： 在地面上预先制作好钢筋混凝土桩身，然后通过锤击、静压或振动等方 法将预制桩沉入地基内到达的深度，形成桩基础。 桩径较小0.6m以下；地基土为砂性土、粉土、细砂及松散的不含大卵 石的土。 灌注桩： 在施工现场的桩位上，通过机械钻凿或人工挖掘等方法形成桩 孔，然后孔内放入钢筋笼，灌注混凝土，形成钢筋混凝土灌注桩。 桩长桩径变化大，应用广。 Date基础工程课件 高承台 低承台 竖直桩 斜桩 4.1 概述 Date基础工程课件 适用性： 天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建 筑物； 天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大 ，需利用桩基减少沉降的建筑物，如软土地基上的多 层住宅建筑，或在使用上、生产上对沉降限制严格的 建筑物； 重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓库、 料仓等； 软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑 物； Date基础工程课件 地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础； 需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物 基础，如栈桥、码头、海上采油平台及输油、输气 管道支架等。 作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟 囱、水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力 的其它情况； 需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩 基作为地震区建筑物的抗震措施； Date基础工程课件 桩基设计原则： 荷载效应组合与浅基础相同。 桩基设计应满足下列基本条件： 单桩承受的竖向荷载不应超过单桩竖向承载力特征 值； 桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值； 对位于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算。 特殊土地基上的桩基：软土、湿陷性黄土、岩溶 Date基础工程课件 桩基设计内容 桩的类型和几何尺寸的选择； 单桩竖向（和水平向）承载力的确定； 确定桩的数量、间距和平面布置； 桩基承载力和沉降验算； 桩身结构设计； 承台设计； 绘制桩基施工图。 Date基础工程课件 1. 根据桩的性状和竖向受力情况划分 2. 根据施工方法划分 3. 根据挤土效应划分 4.2 桩的类型 Date基础工程课件 1、端承型桩和摩擦型桩 端承型桩是指桩顶竖向荷载主要由 桩端阻力承受的桩。端承型桩包括 端承桩和摩擦端承桩两类。当桩侧 阻力很小可以忽略不计时，称为端 承桩。 摩擦型桩是指桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受的桩。摩 擦型桩包括摩擦桩和端承摩擦桩。当桩端阻力很小可以忽 略不计时,称为摩擦桩。 桩侧阻力，桩端阻力 Date基础工程课件 端承型桩：其桩端一般进入中密以上的砂类、碎石类土层， 或位于中风化、微风化及新鲜基岩顶面。这类桩的侧摩阻力 虽属次要，但不可忽略。 端承桩：桩的长径比较小（一般ld10），桩身穿越软弱 土层，桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中风化、 微风化及未风化硬质岩石顶面（即入岩深度hr0.5d）。 嵌岩桩：当桩端嵌入完整和较完整的中风化、微风化及未 风化硬质岩石一定深度以上（hr 0.5d)时, 称为嵌岩桩。工 程实践中，嵌岩桩一般按端承桩设计。但这并不意味着嵌 岩桩不存在侧阻和嵌岩阻力。 Date基础工程课件 摩擦型桩：桩端持力层多为较坚实的粘性土、粉土和砂类 土，且桩的长径比不很大。 摩擦桩：具备下列条件之一时： 桩的长径比很大，桩顶荷载只通过桩身压缩产生 的桩侧阻力传递给桩周土，因而桩端下土层无论坚实与否 ，其分担的荷载都很小； 桩端下无较坚实的持力层； 桩底残留虚土或残渣较厚的灌注桩； 打入邻桩使先设置的桩上抬、甚至桩端脱空等情 况。Date基础工程课件 2、 预制桩和灌注桩 (1)预制桩 木桩，混凝土预制桩，钢桩。 常用松木，长46m，桩径160260mm， 多用于软弱地基上的民宅和小型建筑物 。应打入地下水位以下0.5m。要确保桩 端进入硬持力层。 Date基础工程课件 工程实例广州海珠区新窖镇瑞宝村某民宅 剖面图 平面图 北 转下页 硬土 软土 Date基础工程课件 1995年10月6日下午4:20楼房先是缓慢向南倾斜，后突然 倾覆倒塌。3名装修工人死亡，室内多人受伤。 鉴定结果： 违章作业； 梁柱钢筋锚固长度严重不足； 基础设计错误。 判决结果： 屋主、转包人、承建人赔偿40万元； 承建人被处以有期徒刑一年零六个月。 Date基础工程课件 混凝土预制桩 普通混凝土预制桩、预应力混凝土管桩（PC）、预应 力高强混凝土管桩（PHC）、预应力砼空心方桩。 普通混凝土预制桩截面边长一般为300500mm。可以 在工厂生产，也可在现场预制。现场预制桩的长度一般在 2530m以内，工厂预制桩的分节长度一般不超过12m，沉 桩时在现场连接到所需长度。 Date基础工程课件 预应力混凝土管桩采用先张法预应力工艺和离心成型 法制作。经高压蒸气养护生产的为预应力高强混凝土管桩 （代号为PHC桩），其桩身离心混凝土强度等级不低于C80 ；未经高压蒸气养护生产的为预应力混凝土管桩（代号为 PC桩），其桩身离心混凝土强度等级C60 C80 。 常用 的PHC、PC管桩的外径为300600mm，分节长度为713m ，沉桩时桩节处通过焊接端头板接长。桩的下端设置十字 型桩尖、圆锥型桩尖或开口型桩尖。 Date基础工程课件 锤击法沉桩施工工艺 沉桩前的准备工作： (1) 认真处理高空、地上和地下障碍物。 (2) 对现场周围(50m以内)的建筑物作全面检查。对危房进行 必要的处理。 (3) 对建筑物基线以外46m以内的整个区域及打桩机行驶 路线范围内的场地进行平整、夯实。在桩架移动路线上 ，地面坡度不得大于1%。 (4) 修好运输道路，做到平坦坚实。打桩区域及道路近旁应 排水畅通。 (5) 在打桩现场或附近需设置水准点，数量为两个，用以抄 平场地和检查桩的入土深度。根据建筑物的轴线控制桩 定出桩基每个桩位，作出标志，并在打桩前，应对桩的 轴线和桩位进行复验。 (6) 打桩机进场后，应按施工顺序铺设轨垫，安装桩机和设 备，接通电源、水源，并进行试机。然后移机至起点桩 就位，桩架应垂直平稳。 Date基础工程课件 沉桩施工要点： (1) 桩帽与桩接触的表面应平整，与桩身应在同一直线上 。 (2) 当桩吊起就位后，要缓缓放下，插入土中，进行桩位 和垂直度校正后，并在桩身侧面或桩架上设置标尺，做好记 录，才能开始施打，开始时应起锤轻压或轻击数锤，待锤以 及桩身等垂直度一致后，即可转入正常施打。 (3) 沉桩时如桩顶不平，可用麻袋或厚纸板等垫平。 (4) 打桩顺序； (5) 桩停止锤击的控制原则：桩端位于一般土层时，以控 制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；桩端过到坚硬、 硬塑的粘性土、粉土、中密以上砂土、碎石类土以及风化岩 时，以贯入度控制为主，桩端标高作参考。 Date基础工程课件 建设部行业标准预应力砼空心方桩JG197-2006 预应力砼空心方桩KFZ，C60 预应力高强砼空心方桩HKFZ，C80 薄壁预应力砼空心方桩TKFZ，C60 边长3001000mm 相比管桩，承载力更高，成本低，抗震性好，更易成桩 。 Date基础工程课件 钢桩 H型钢桩，下端开口或闭口的钢管桩 H型钢桩的横截面大都呈正方形， 截面尺寸200200360410mm翼缘和 腹板的厚度为926mm。H型钢桩贯入各 种土层的能力强，对桩周土的扰动亦较 小。由于H型钢桩的横截面面积较小， 因此能提供的端部承载力并不高。 钢管桩的直径一般为4003000mm，壁厚为650mm， 国内工程中常用的大致为4001200mm，壁厚为920mm。 端部开口的钢管桩易于打入（沉桩困难时，可在管内取土 以助沉），但端部承载力较闭口的钢管桩小。 Date基础工程课件 钢桩的穿透能力强，自重轻、锤击沉桩的效果好，承 载能力高，无论起吊、运输或是沉桩、接桩都很方便。但 钢桩的耗钢量大，成本高，抗腐蚀性能较差，须做表面防 腐蚀处理，目前我国只在少数重要工程中使用。 工程实例杭州湾跨海大桥全长36km，打设钢管桩5475 根，桩径15001600mm，壁厚2023mm，l=7189.35m。 砼预制桩主要优缺点： 桩身质量好，施工工期短。 桩径较小，穿透能力有限，配筋量较大。 Date基础工程课件 （2）灌注桩（4类） 灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内加放 钢筋笼（也有省去钢筋的）再浇灌混凝土而成。 适用于各种地基土，桩端可进入中、微风化岩层； 桩径可较大，配筋量小； 桩长可按要求确定； 桩身质量相对较差。 特点 ： Date基础工程课件 1)沉管灌注桩 沉桩方式： 锤击、振动、振动冲击。 桩径：300500mm。 桩长：20m以内。 施工设备简单，沉桩进度快，成本最低，但很易产生 缩颈（桩身截面局部缩小）、断桩、局部夹土、混凝土离 析和强度不足等质量问题。 特点： Date基础工程课件 2）钻（冲、磨）孔灌注桩 国内： 桩径6002500mm， 桩长70m。 特点 ： 桩端能进入微风化硬质岩石。 成本高；现场不够环保（泥浆护壁时）。 桩径大； 能克服流砂、消除孤石等 障碍物； Date基础工程课件 3)挖孔桩 桩径0.82m（广州新电视塔用 了24根，桩径1m-2m)， 桩长宜小于30m。 Date基础工程课件 挖孔桩的优点： 可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪 声小，场区各桩可同时施工，桩径大，适应性强，桩端可以 入岩，又较经济； 缺点： 桩孔内空间狭小、劳动条件差，可能遇到流砂、塌孔、 有害气体、缺氧、触电和上面掉下重物等危险而造成伤亡事 故，在松砂层（尤其是地下水位下的松砂层）、极软弱土层 、地下水涌水量多且难以抽水的地层中难以施工或无法施工 。 Date基础工程课件 4）爆扩灌注桩（自学） 我国常用灌注桩的适用范围见表4-1。 Date基础工程课件 3、 按挤土效应分类 (1)挤土桩实心的预制桩，下端封闭的管桩，木桩， 沉管灌注桩 挤土桩在锤击、振动贯入或压入过程中，都将桩位处的 土大量排挤开因而使桩周土层受到严重扰动，土的原状结构 遭到破坏，土的工程性质有很大变化。粘性土由于重塑作用 而降低了抗剪强度，孔隙水压力升高（土体固结后强度会更 高）；而非密实的无粘性土则由于振动挤密而使抗剪强度提 高。 在饱和粘性土中挤土桩若设置过密，会使土体产生横向 位移和竖向隆起，致使先打入的桩被推移或被抬起，或对邻 近的结构物造成重大影响。“植桩”法施工 Date基础工程课件 钻孔植桩法： 放样定桩位钻机就位钻孔测量孔深、孔径及孔底虚 土沉渣泥浆护壁植入预制桩，桩尖达设计标高拔送 桩管、回填送桩内孔虚土。 此新工艺将排挤土桩改善为低排挤土桩，减少超空隙水 压力上升和土体隆起及位移，从而排除了沉桩时对邻近建 筑物、马路、构筑物等不良影响，解决了穿越硬夹土层等 的特定条件下的施工难度。 Date基础工程课件 (2)非挤土桩钻、冲、挖孔桩 设桩时桩周土不但没有受到排挤，相反可能因桩周土向桩 孔内移动而产生应力松弛现象。因此，非挤土桩的桩侧摩 阻力常有所减小。 (3)部分挤土桩开口的管桩、钢管桩、H型钢桩 Date基础工程课件 4.3.1 单桩轴向荷载的传递机理 承载机理： 桩顶轴力Q桩侧总阻力Qs+ 桩端总阻力Qp 4.3 桩的竖向承载力 Date基础工程课件 桩侧阻对应的u数值： 粘性土46mm; 砂类土610mm 桩端阻对应的u数值： 粘性土d/10d/4（d为桩径） ； 砂类土d/12d/10。 影响荷载传递的主要因素之一：桩的长径比l/d 短桩： l/d 100 长径比很大的桩都属于摩擦桩。 为什么？ Date基础工程课件 1）桩端土与桩周土的刚度比； 对于中长桩，桩端土与桩周土的刚度比分别为 多少时，为摩擦桩和端承型桩？ 2）桩土刚度比； 桩土刚度比愈大，传递到桩端的荷载愈大吗？ 3）桩端扩底直径与桩身直径之比； 4）桩的长径比。 影响荷载传递的因素： 其刚度比愈小，桩身轴力沿深度衰减 愈快还是愈慢？传递到桩端的荷载愈 小还是愈大？ Date基础工程课件 4.3.2 单桩竖向承载力的确定 取决于两方面： 桩身的材料强度； 地层的支承力。 设计时分别按这两方面确定后取其中的小值。如按桩 的载荷试验确定，则已兼顾到这两方面。 按材料强度计算低承台桩基的单桩承载力时，可把桩 视作轴心受压杆件，而且不考虑纵向压屈的影响（取纵向 弯曲系数为1），这是由于桩周存在土的约束作用之故。 对于通过很厚的软粘土层而支承在岩层上的端承型桩或承 台底面以下存在可液化土层的桩以及高承台桩基，则应考 虑压屈影响。 Date基础工程课件 方法1. 静载荷试验（实图） 静载荷试验是评价单桩 承载力诸法中可靠性较高的 一种方法。 缺点： 时间长；费用高。 广东最大可加载3000t。 Date基础工程课件 挤土桩在设置后须隔一段时间才开始载荷试验。这 是由于打桩时土中产生的孔隙水压力有待消散，且土体 因打桩扰动而降低的强度也有待随时间而部分恢复。所 需的间歇时间：预制桩在砂类土中不得少于7天；粉土和 粘性土不得少于15天；饱和软粘土不得少于25天。灌注 桩应在桩身混凝土达到设计强度后才能进行。 Date基础工程课件 加荷分级不应少于8级，每级加载量宜为预估极限荷 载的1/81/10。 符合下列条件之一时可终止加载： 1.当荷载沉降(Qs)曲线上有可判定极限承载力的陡降段 ，且桩顶总沉降量超过40mm; Date基础工程课件 2. sn+1/ sn2，且经24h尚未达到稳定； 3. 25m以上的非嵌岩桩， Qs曲线呈缓变型时，桩顶总沉 降量大于6080mm； 4.在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大 于100mm。 Date基础工程课件 单桩竖向极限承载力Qu应按下列方法确定： 1. 作荷载沉降(Qs)曲线和其他辅助分析所需的曲线。 2. 当陡降段明显时，取 相应于陡降段起点的 荷载值。 3. 当出现终止加载条件第 二款的情况，取前一级 荷载值。 4. Qs曲线呈缓变型时，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的 荷载值，当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩。 Date基础工程课件 在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩 数的1，且不应少于3 根。 计算参加统计的极限承载力的平均值，当满足其极 差不超过平均值的30%时，可取其什么值为单桩竖向极限 承载力Qu？ 当极差超过平均值的30%时，宜增加试桩数并分析 离差过大的原因，结合工程具体情况确定极限承载力Qu。 对桩数为3根及3根以下的柱下桩台，则取哪个值为 单桩竖向极限承载力Qu？ 单桩竖向承载力特征值 Ra=Qu/2 Date基础工程课件 方法2. 按土的抗剪强度指标确定（少用） 方法3. 规范经验公式 式中 Ra单桩竖向承载力特征值； qpa、qsia桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静载 荷试验结果统计分析算得（查表）； Ap桩底横截面面积； up桩身周边长度； li第i层岩土的厚度。 Date基础工程课件 当桩端嵌入完整或较完整的硬质岩中时，单桩竖向承 载力特征值可按下式估算： Ra=qpaAp （4-23） 式中qpa为桩端岩石承载力特征值,可按建筑地基基础设 计规范附录H用岩基载荷试验方法确定，或根据室内岩 石饱和单轴抗压强度标准值按下式计算： qpa=r frk （4-24） 式中 frk岩石饱和单轴抗压强度标准值，可按建筑 地基基础设计规范附录J确定； r折减系数。 Date基础工程课件 例题 某承台下设置了3根直径为480mm的灌注桩，桩长10.5m ，桩侧土层自上而下依次为：淤泥，厚6m，qsia=7kPa；粉土 ，厚2.5m，qsia=28kPa；粘土，很厚（桩端进入该层2m）， qsia=35kPa，qpa=1800kPa。试计算单桩竖向承载力特征值。 解 ： Date基础工程课件 4.3.3 竖向荷载下的群桩效应 群桩基础：由2根以上桩组成的桩基。 竖向荷载作用下，由于承台、桩、土相互作用，群桩 基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状，往往与 相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别，这 种现象称为群桩效应。 群桩效应系数： 1 =1 3； b、破坏情况 斜裂缝一出现，很快形成临界斜裂缝，并迅速伸展到手压区边缘，使构 件沿斜向被拉断成两部分而破坏，如图。破坏突然发生，是脆性破坏。 c、防止措施： 设置一定数量的箍筋，且箍筋面积不大，箍筋配筋率大于最小配箍率。 Date基础工程课件 2、斜压破坏 a、发生场合 当剪跨比较小（mh0时，a0x（a0y）h0； 柱根部轴力设计值； Ni冲切破坏锥体范围内各 桩的净反力设计值之和。 Date基础工程课件 (2)角桩对承台的冲切 1)矩形承台受角桩冲切 Date基础工程课件 式中Nl扣除承台和其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时 的竖向力设计值； 1x、1y角桩冲切系数； 1x、1y角桩冲跨比，其值满足0.21.0，1xa1xh0、 1ya1yh0； c1、c2从角桩内边缘至承台外边缘的距离； a1x、a1y从承台底角桩内边 缘引45冲切线与承台顶面或承 台变阶处相交点至角桩内边缘的 水平距离； h0承台外边缘的有效高度 。 Date基础工程课件 2)三桩三角形承台受角桩冲切 底部角桩 顶部角桩 Date基础工程课件 式中 11、12角桩冲跨比，11a11h0、 12a12h0； a11、a12从承台底角桩内边缘向相邻承台边引45冲切线 与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离；当 柱位于该45线以内时，则取柱边与桩内边缘连 线 为冲切锥体的锥线。 对圆柱和圆桩，计算时可将圆 形截面按等周长原则换算成正方形 截面，即取方形截面边长b=0.8d（d 为圆形截面直径）。 Date基础工程课件 3. 承台受剪切计算 柱下桩基独立承台应分别 对柱边和桩边、变截面和桩边 联线形成的斜截面进行受剪计 算。当柱边外有多排桩形成多 个剪切斜截面时，尚应对每个 斜截面进行验算。 式中 V扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本 组合时斜截面的最大剪力设计值； hs受剪切承载力截面高度影响系数，hs（800h0）1/4， 当h0小于800mm时，h0取800mm，当h0大于2000mm时， h0取2000mm； Date基础工程课件 剪切系数； 计算截面的剪跨比，xax/ h0，yay/ h0。此处，ax、ay 为柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距 离 ，当3时，取3； b0承台计算截面处的计算宽度； h0计算宽度处的承台有效高度。 Date基础工程课件 4.承台局部受压计算 当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时 ， 尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。 Date基础工程课件 4.9 桩基础设计的一般步骤 4.9.1 必要的资料准备 桩基设计前必须具备的资料主要有：建筑物 类型及其规模、岩土工程勘察报告、施工机具和 技术条件、环境条件、检测条件及当地桩基工程 经验等，其中，岩土工程勘察资料是桩基设计的 主要依据。 4.9.2 选定桩型，确定单桩竖向及水平承载力 1.桩的类型、截面和桩长的选择 Date基础工程课件 1）桩的类别（预制桩或灌注桩） 桩类选择应考虑的主要因素是：场地的地层条件 、各类型桩的成桩工艺和适用范围。 下列地质条件不宜选用预制桩： ） 预制桩的穿透能力有限，当土中存在大孤 石、废金属以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时， 预制桩将难以穿越； ）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。 Date基础工程课件 软土地区的桩基，应考虑桩周土自重固结、 蠕变、大面积堆载及施工中挤土对桩基的影响， 在层厚较大的高灵敏度流塑粘性土中（如我国东 南沿海的淤泥和淤泥质土），不宜采用大片密集 有挤土效应的桩基，宜采用承载力高而桩数较少 的桩基。 同一结构单元宜避免采用不同类型的桩。 为什么？ Date基础工程课件 2）桩的截面尺寸和长度 桩的截面尺寸选择应考虑的主要因素是:成 桩工艺和结构的荷载情况。 从楼层数和荷载大小来看（如为工业厂房可将 荷载折算为相应的楼层数），建筑桩基可考虑采用 的桩的截面尺寸： a）10层以下：直径500mm左右的灌注桩、边长为400mm的预 制桩； Date基础工程课件 b）1020层：直径8001000mm的灌注桩、边长450 500mm的预制桩； c）2030层：直径10001200mm的钻（冲、挖）孔灌注 桩、边长等于或大于500mm的预制桩； d）3040层：直径大于1200mm的钻（冲、挖）孔灌注桩、 边长500550 mm的预应力混凝土管桩和大直径钢管桩； e）楼层更多的高层建筑所采用的挖孔灌注桩直径可达5m 左右。 Date基础工程课件 3)桩的设计长度 主要取决于桩端持力层的选择。通常，坚实 土（岩）层（可用触探试验或其它指标来鉴别） 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实土层时，也可选择 中等强度的土层作为桩端持力层。 桩端进入坚实土层的深度，应根据地质条件、 荷载及施工工艺确定，一般不宜小于13倍桩径（ 对粘性土、粉土不宜小于2倍桩径；砂类土不宜小 于1.5倍桩径；碎石类土不宜小于1倍桩径）。 Date基础工程课件 对薄持力层、且其下存在软弱下卧层时，桩 端以下坚实土层的厚度不宜小于4倍桩径。 当硬持力层较厚且施工条件许可时，为充分发 挥桩的承载力，桩端全断面进入持力层的深度宜尽 可能达到该土层桩端阻力的临界深度（砂与碎石类 土为310倍桩径；粉土、粘性土为26倍桩径） 。 Date基础工程课件 对于穿越软弱土层而支承在倾斜岩层面上的桩 ，当风化岩层厚度小于2倍桩径时，桩端应进入新 鲜或微风化基岩。端承桩嵌入微风化或中风化岩 体的最小深度，不宜小于0.5m，以确保桩端与岩 体接触。 同一基础的邻桩桩底高差，对于非嵌岩桩， 不宜超过相邻桩的中心距，对于摩擦型桩，在相 同土层中不宜超过桩长的110。 Date基础工程课件 嵌岩桩或端承桩桩端以下3倍桩径范围内应无 软弱夹层、断裂破碎带、洞穴和空隙分布；在桩端 应力扩散范围内应无岩体临空面（例如沟、槽、洞 穴的侧面，或倾斜、陡立的岩面)。 实践证明，作为基础施工图设计依据的详细勘 察阶段的工作精度，较难满足这类桩的设计和施工 要求。所以，在桩基方案选定之后，还应根据桩位 进行专门的桩基勘察，或施工时在桩孔下方钻取岩 芯（“超前钻”），以便针对各根桩的持力层选择 埋入深度。照片 Date基础工程课件 高层或重型建筑物采用大直径桩通常是有利 的，但在碳酸岩类岩石地基，当岩溶很发育、而 洞穴顶板厚度不大时，为满足桩底下有3倍桩径厚 度的持力层的要求及有利于荷载的扩散，宜采用 直径较小的桩和条形或筏形承台。 Date基础工程课件 4）桩长的施工控制 为保证桩的施工长度满足设计桩长的要求， 打入桩的入土深度应按桩端设计标高和最后贯入 度（经试打确定）两方面控制。 最后贯入度是指打桩结束以前每次锤击的沉 入量，通常以最后每阵（10击）的平均贯入量表 示。一般要求最后二、三阵的平均贯入量（贯入 度）为1030mm阵（锤重、桩长者取大值，质 量为7t以上的单动蒸汽锤、柴油锤可增至30 50mm阵）。 Date基础工程课件 桩长的施工控制原则： 打进可塑或硬塑粘性土中的摩擦型桩，沉桩深 度宜按桩端设计标高控制，同时以最后贯入度作参考 ，并尽可能使同一承台或同一地段内各桩的桩端实际 标高大致相同； 打到基岩面或坚实土层的端承型桩，沉桩深度 宜按最后贯入度控制，同时以桩端设计标高作参考， 并要求各桩的贯入度比较接近； 大直径的钻（冲、挖）孔桩则以取出的岩屑（ 可分辨出风化程度）为主、结合钻进速度等来确定施 工桩长。 Date基础工程课件 2. 确定单桩竖向及水平承载力 桩的类型和几何尺寸确定之后，应初步确定 承台底面标高，然后按4.3节、4.6节的方法计算 单桩竖向及水平承载力。 Date基础工程课件 4.9.3 桩的平面布置及承载力验算 1.桩的根数和布置 一般可先按n(Fk+Gk)/Ra估算桩数（偏心受压 时桩数再增加10%-20%），然后进行桩的平面布置 ，确定承台平面尺寸。 Date基础工程课件 (1)桩顶荷载（竖向力）计算 轴心竖向力作用下： (4-77) 偏心竖向力作用下： 2. 桩基承载力验算 Date基础工程课件 水平力作用下： 式中 Mxk、Myk相应于荷载效应标准组合作用于承台底 面的外力对通过桩群形心的x、y轴的力 矩标准值； xi、yi桩i至通过桩群形心的y 、x轴线的距离。 Date基础工程课件 三桩承台 三桩承台桩顶竖向力计算 1号桩桩顶竖向力Q1k： 2号桩桩顶竖向力Q2k： 式中s1、s2分别为长向桩距和短向柱距。 Date基础工程课件 (2)单桩承载力验算 轴心竖向力作用下： QkRa (4-80) 偏心竖向力作用下： QkRa (4-80) Qkmax1.2Ra (4-81) 水平力作用下： Hik RHa 抗震设防区 Qk1.25Ra Qkmax1.5Ra Date基础工程课件 (3)桩基软弱下卧层承载力验算 当桩基的持力层下存在软弱下卧层，尤其是当桩基 的平面尺寸较大、桩基持力层的厚度相对地较薄时，应 考虑桩端平面下受力层范围内的软弱下卧层发生强