基础工程第4章桩基础

4.1概述深基础：埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础。作用：把所承受的荷载相对集中地传到深部土层。适用：当浅层土质不满足承载力和变形要求，不适宜采取地基处理方法。深基类型：桩基础，地下连续墙，沉井。第一页，共193页。第一页，共193页。沉井基础第二页，共193页。第二页，共193页。桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。第三页，共193页。第三页，共193页。4.1.1桩基础的使用1、桩：是设置于土中的竖直或倾斜的柱型基础构件。2、桩基：桩与连接桩顶和承接上部结构的承台组成的深基础，简称桩基。3、基桩：群桩中的单桩。4、承台：将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分配于各桩，由桩传到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。第四页，共193页。第四页，共193页。

桩受竖直力由桩周土层桩侧摩阻力和桩端阻力来承受；桩水平力由桩侧土层侧向阻力来支承。5、单桩基础：采用一根桩，以承受上部结构(柱)荷载的基础。6、群桩基础：由2根以上桩组成的基础。7、复合桩基：由桩和承台底地基共同承担荷载的桩基。桩基应用：已有百年历史，承载力高、稳定性好，沉降均匀的特点，在不良土上修建建筑，普遍应用的基础形式。第五页，共193页。第五页，共193页。4.1概述早期：木桩后来：钢筋混凝土桩优点将荷载传递到下部好土层,承载力大，沉降小2、抗震性能好,穿过液化层3、能用于复杂的受力方式：抗拔（抗浮桩）、横向力（护坡桩）4、与其他深基础比较,施工造价低第六页，共193页。第六页，共193页。缺点比浅基础造价高施工环境影响,

预制桩施工噪音,

钻孔灌注桩的泥浆有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩第七页，共193页。第七页，共193页。新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩的应用第八页，共193页。第八页，共193页。新加坡发展银行,四墩7.3m第九页，共193页。第九页，共193页。现场灌注护坡桩造价低桩的应用第十页，共193页。第十页，共193页。桩的应用第十一页，共193页。第十一页，共193页。8、下列情况易采用桩基础1）天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；2）承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基础减少沉降的建筑物；3）重型工业厂房和荷载很大的建筑物；4）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑；5）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物的基础或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；6）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；7）地基土有可能被水冲刷的桥梁基础；8）需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋建筑物基础。第十二页，共193页。第十二页，共193页。4.1.3桩基设计原则

桩基是由桩、土和承台共同组成的基础，设计时应考虑三者共同作用。各部分作用起多大，取决于桩变形。桩基按极限状态设计法设计，应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。建筑桩基分三个安全等级。桩基设计应进行下列计算和验算：第十三页，共193页。第十三页，共193页。桩基设计等级

根据建筑物规模和功能特征以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度区分。设计等级建筑类型甲级（1）重要的工业与民用建筑（2）30层以上或高度超过100m的高层建筑（3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物（4）对桩基变形有特殊要求的建筑物（5）场地和地基条件复杂的一般建筑物（6）对相邻既有工程影响较大的建筑物乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建筑及一般工业建筑物第十四页，共193页。第十四页，共193页。1、所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：1)、按使用功能，受力特征进行竖向(压.拔)和水平承载力计算,不宜超过承载力特征值。某些条件下群桩基础宜考虑桩.土、承台共同作用；2)、桩身及承台进行承载力计算桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于50KPa（或不排水抗剪强度小于10KPa）土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶段,吊装.运输,锤击作用进行强度验算；3）、柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧车层承载力；4)、对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算；5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。第十五页，共193页。第十五页，共193页。2、下列桩基应进行沉降验算：1）地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基2）体型复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基3）摩擦型桩基桩基沉降不超过建筑沉降允许值；第十六页，共193页。第十六页，共193页。3、下列桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算：根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算；使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算。4、建于软土上的甲、乙级建筑桩基施工过程和使用期间必须进行沉降观测直到稳定。第十七页，共193页。第十七页，共193页。4.1.4桩基设计内容桩基设计包括下列基本内容：1、桩的类型及几何尺寸的选择；2、单桩竖向（和水平向）承载力的确定；3、确定桩的数量、间距和平面布置；4、桩基承载力和沉降验算；5、桩身结构设计；6、承台设计；7、绘制桩基施工图。第十八页，共193页。第十八页，共193页。4.2桩的类型4.2.1桩基的分类1、按承台与地面相对位置分：低承台桩基：承台底面位于地面以下。用于工业与民用建筑高承台桩基：承台底面高出地面。用于桥梁、水利。第十九页，共193页。第十九页，共193页。第二十页，共193页。第二十页，共193页。2、按桩性状分第二十一页，共193页。第二十一页，共193页。1）摩擦型桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力与桩端阻力共同承受，但侧阻力分担荷载较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多为较坚实的粘性土、粉土和砂类土，且桩的长径比很大。例桩长径比很大，桩端土软弱，桩端有残留虚土，打桩时桩上抬。为摩擦桩。2）端承型桩：荷载由侧阻力和端阻力共同承担，端阻力大，持力层以中砂土、碎石土、风化岩。

L/d<10入岩深hr≤0.5d为端承桩。

hr>0.5d嵌岩桩第二十二页，共193页。第二十二页，共193页。

3、根据施工方法的不同，可分为预制桩和灌注桩两大类。根据所用材料的不同，预制桩可分为混凝土预制桩、钢桩和木桩三类。预制桩混凝土预制桩截面方形或圆形，桩径300—500mm，预制地点：现场为25-30m工厂12m，大于12m现场连接，可焊接接桩、法兰连接桩、硫磺胶泥接桩。配筋受起吊、吊立、沉桩等应力控制，用钢量大，可采用预应力。钢桩

H型钢桩和钢管桩第二十三页，共193页。第二十三页，共193页。预制桩起吊和吊立弯矩图第二十四页，共193页。第二十四页，共193页。法兰第二十五页，共193页。第二十五页，共193页。桩制作第二十六页，共193页。第二十六页，共193页。桩制作编钢筋龙第二十七页，共193页。第二十七页，共193页。方桩第二十八页，共193页。第二十八页，共193页。管桩第二十九页，共193页。第二十九页，共193页。预制桩的沉桩方式

锤击法:桩锤击入，适用于松散碎石土,砂土可塑粘土,噪声大,应考虑周围环境影响。振动法:振动锤振入,用于可塑粘土、砂土,土抗剪强度降低，砂土中用钢桩较好静压法:静力压桩机压入土中无噪声、无冲击力、无震动,用于短桩第三十页，共193页。第三十页，共193页。灌注桩在桩位直接成孔，放入钢筋龙，浇灌混凝土。按使用阶段配筋，用钢较省.持力层顶高低不同时桩长可施工时控制，必须保证成孔质量。1）钻孔灌注桩:钻孔,土排出，清孔底残渣放钢筋龙，浇混凝土常用桩径600—650mm，桩长10—30m采用泥浆护壁,大直径1500—3000m,下钢套管护壁.多种功能:钻进,冲击,磨岩扩大桩底功能，施工速度快可进入岩层.第三十一页，共193页。第三十一页，共193页。钻孔灌注桩第三十二页，共193页。第三十二页，共193页。螺旋钻

第三十三页，共193页。第三十三页，共193页。2）沉管灌注桩锤击沉管打桩机和振动沉管打桩机将带有桩尖及活瓣桩尖钢管沉入土中成孔,浇灌混凝土，拔出钢管安放钢筋笼。桩径300—500(275,325)长20m施工速度快,宜出现缩颈,离析,可打入硬塑粘土,中粗砂层.第三十四页，共193页。第三十四页，共193页。沉管灌注桩第三十五页，共193页。第三十五页，共193页。第三十六页，共193页。第三十六页，共193页。第三十七页，共193页。第三十七页，共193页。第三十八页，共193页。第三十八页，共193页。第三十九页，共193页。第三十九页，共193页。第四十页，共193页。第四十页，共193页。3)挖孔桩人工控孔和机械挖孔,用于大直径0.8—3.5m挖深1m喷射混凝土护壁(小直)和下套管(大直径)长度30m.L<8m0.8m直径，

8<L≤151.0m直径，

15<L≤201.2m直径，D/d不宜大于3优点:孔底清的干净,施工简单,孔内空间小，注意流砂情况,第四十一页，共193页。第四十一页，共193页。人工挖孔桩第四十二页，共193页。第四十二页，共193页。第四十三页，共193页。第四十三页，共193页。第四十四页，共193页。第四十四页，共193页。4）爆扩灌注桩就地成孔后,在孔底放炸药,浇一些混凝土,炸开扩大孔底。桩径200-350,扩底2-3倍，桩长4-6m4.按桩径大小分:大直径桩d≥800mm

中直径桩250<d<800mm

小直径桩d≤250mm5.按长径比L/d短桩L/d<10，中长L/d>10，长桩L/d>40，超长桩L/d>100。第四十五页，共193页。第四十五页，共193页。

1)因荷载制宜”即上部结构传递给基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素。2)因土层制宜”，即根据建筑物场地的工程地质条件、地下水位状况和桩端持力层深度等，通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标，选择桩的类型。3)因机械制宜”，即考虑本地区桩基施工单位现有的桩工机械设备；如确实需要从其他地区引进桩工机械时，则需要考虑其经济合理性。选桩原则第四十六页，共193页。第四十六页，共193页。4）因环境制宜”，即考虑设桩过程中对环境的影响，例如打入式预制桩和打入式灌注桩的场合，就要考虑振动、噪声以及油污对周围环境的影响；泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理，否则会造成对环境的不利影响。5）因造价制宜”，即采用的桩型，其造价应比较低廉。6）因工期制宜”，当工期紧迫而环境又允许，可采用打入式预制桩，因其施工速度快；再如施工条件合适，也可采用人工挖孔桩，因该桩型施工作业面可增多，施工进程也较快。

第四十七页，共193页。第四十七页，共193页。

在选择桩型和工艺时，应对建筑物的特征(建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等)、地形、工程地质条件(穿越土层、桩端持力层岩土特性)

水文地质条件(地下水类别、地下水位标高)、施工机械设备、施工环境、施工经验、各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件、造价以及工期等进行综合性研究分析后，并进行技术经济分析比较，最后选择经济合理、安全适的桩型和成桩工艺。

第四十八页，共193页。第四十八页，共193页。4.2.2桩的成型方式效应第四十九页，共193页。第四十九页，共193页。1、挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩

1)挤土桩:打入时将桩位大量土排挤开,因土层震动,土结构遭破坏，土性质有变化。粘性土,由于重塑作用降低了抗剪强度,非密实无粘性土由于振动挤密使抗剪强度提高,2)部分挤土桩:土原状结构和工程性质变化不大,开口钢管H型钢3)非挤土桩.

钻孔桩将桩体积相同土挖出,土没有排挤,应力松弛,非挤土桩侧阻力减少。第五十页，共193页。第五十页，共193页。2、挤土桩的成桩效应挤土作用，将使桩周土扰动重塑、侧向压应力增加，其桩端附近土也会受到挤密。土性质不同，挤土差别很大。粘性土与非粘性土、饱和和非饱和状态，松散与密密实状态，其挤土效应差别较大。一般来说松散的非粘性土挤密效果好，密实或饱和粘土挤密效果小。第五十一页，共193页。第五十一页，共193页。1）粘土中挤土桩成桩效应饱和粘土沉桩时，桩侧土受到挤压、重塑、扰动。扰动程度分三个区：重塑区Ⅰ，部分扰动区Ⅱ和非扰动区Ⅲ（Ⅰ区、Ⅱ区为塑性区，半径一般为2.5-5倍桩径，Ⅲ区为弹性区）。第五十二页，共193页。第五十二页，共193页。

重塑区因受沉桩过程的竖向剪切、径向挤压作用而充分扰动重塑。沉桩引起的超孔隙水压力在桩土界面附近最大，但当瞬时超孔隙水压力超过竖向或侧向有效应力时便会产生水力劈裂而消散，因此成桩过程的超孔隙水压力一般稳定在土的有效自重压力范围内。第五十三页，共193页。第五十三页，共193页。由于沉桩引起的挤压应力、超孔隙水压力在桩土界面最大，因此在不断产生相对位移、粘聚力较小的桩土界面上将形成一水膜，降低了沉桩贯入阻力。在桩表面形成了排水通道，使靠近桩土界面的土层快速固结、并随静置和固结时间的延长强度快速增长，逐步形成一紧贴于桩表面的硬壳层。当桩受竖向荷载产生竖向位移时，其剪切面将发生在Ⅰ、Ⅱ区的交界面，因而桩侧阻力取决于Ⅱ区土的强度。由于Ⅱ区土强度也因固结、触变作用而最终超过天然状态，因此，粘土中的挤土效应将使桩侧阻力增加。虽然挤土塑性区半径与桩径成正比增大，但桩土界面的最大挤土压力仅与土强度、模量和泊松比有关。因此，挤土量达某一临界值后增强效应不再变化。第五十四页，共193页。第五十四页，共193页。2）砂土中挤土桩的成桩效应非密实砂土中的挤土桩，桩周土因侧向挤压使部分颗粒被压碎及土颗粒重新排列而趋于密实。在松散至中密的砂土中设置挤土桩，桩侧可达3-5.5倍桩径，桩端下可达2.5-4.5倍桩径。因此，非密实砂土中挤土桩的承载力增加是由打桩引起的相对密实增加所造成的。第五十五页，共193页。第五十五页，共193页。3）饱和粘性土中挤土摩擦型桩承载力的时间效应。摩擦型桩承载力增长幅度与桩径、桩长有关，桩径越大、桩越长，增长幅度越大。群桩增长时间长、增长幅度大，且群桩中桩愈多，时效引起的承载力增量愈大。第五十六页，共193页。第五十六页，共193页。2．非挤土桩的成桩效应在成孔过程中，随着孔壁侧向应力的解除，桩周土将出现侧向松弛变形而产生松弛效应，导致桩周土体强度削弱，桩侧阻力随着降低。桩侧阻力的降低幅度与土性、有无护壁、孔径大小等因素有关.第五十七页，共193页。第五十七页，共193页。4.3桩的竖向承载力4.3.1单桩轴向荷载的传递机理1．桩身轴力和截面位移在轴向荷载作用下，桩身将发生压缩变形；同时桩顶部分荷载通过桩身传递到桩底，致使桩底土层发生压缩变形，这两部分压缩变形之和构成桩顶轴向位移。由于桩与桩周土体的紧密接触，当桩相对于土向下位移时，桩侧表面受到土向上的摩阻力。第五十八页，共193页。第五十八页，共193页。侧阻端阻S0SpQqsS0Sp各点位移轴向力摩阻力桩侧摩阻力的分布??第五十九页，共193页。第五十九页，共193页。一般来说，靠近桩身上部土层的摩阻力先于下部土层发挥出来，桩侧阻力先于桩端阻力发挥出来。

当桩身摩阻力全部发挥出来达到极限后，若继续增加荷载，荷载增量将全部由桩端阻力承担。由于桩端持力层的大量压缩和塑性变形，位移增加速度显著增大，直至桩端阻力达极限，位移迅速增大至破坏。此时，桩达到其极限承载力。第六十页，共193页。第六十页，共193页。

在桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中，必须不断地克服侧向摩阻力，故桩身截面的轴向力随深度逐渐减小，传至桩底截面的轴向力为桩顶荷载减去全部桩侧摩阻力，并与桩底支承反力（即桩端阻力）大小相等、方向相反。

桩通过桩侧阻力和桩端阻力将荷载传递给土体，即土对桩的支承力由桩侧阻力和桩端阻力两部分组成。第六十一页，共193页。第六十一页，共193页。以桩顶(也是地面)作为坐标原点，由深度z处桩段微元dz上力的平衡条件：可得桩侧摩阻力τz与桩身轴力Nz的关系为第六十二页，共193页。第六十二页，共193页。由于桩顶轴力沿桩身向下通过桩侧摩阻力逐步传给桩周土，因此，轴力随深度而递减。桩底的轴力

即桩端总阻力

而桩侧总摩阻力

第六十三页，共193页。第六十三页，共193页。根据材料力学受压或受拉杆件变形公式对微段

的桩身压缩变形为桩身轴力Nz为上式是单桩轴向荷载传递的基本微分方程。它表明桩侧摩阻力是桩截面对桩周土的相对位移的函数。相对位移大小制约着土对桩侧表面的向上作用的正摩阻力的发挥程度。第六十四页，共193页。第六十四页，共193页。离桩顶深度为z处的桩身轴力为则桩顶沉降及任意截面的位移为如果在进行单桩轴向静载荷试验时，沿桩身某些截面设置量测应力和位移的元件(传感器)，那么,在桩顶荷载Q(桩顶轴力N=Q)作用下,桩顶向下位移δ。(桩顶沉降s=δ。)、桩身任意深度z处的轴力Nz：和截面位移δz以及桩端(z=l)的轴力Nl和位移δl都可以确定。第六十五页，共193页。第六十五页，共193页。2、影响荷载传递的因素1）桩端土与桩周土的刚度比Eb/EsEb/Es愈小，桩身轴力沿深度衰减愈快，即传递到桩端荷载愈小。对于中长柱，当Eb/Es=1（即均匀土层）时，桩侧摩阻力接近于均匀分布、几乎承担了全部荷载，桩端阻力仅占荷载的5%左右，即属于摩擦桩；当Eb/Es增大到100时，桩身轴力上段随深度减小，下段近乎沿深度不变，即桩侧摩阻力上段可得到发挥，下段则因桩土相对位移很小而无法发挥出来，桩端阻力分担了60%以上荷载，即属于端承型桩；Eb/Es再继续增大，对桩端阻力分担荷载比的影响不大。第六十六页，共193页。第六十六页，共193页。2）桩土刚度比Ep/EsEp/Es愈大，传到桩端荷载愈大，但当Ep/Es超过1000后，对桩端阻力分担荷载比的影响不大。而对于Ep/Es≦10的中长桩，其桩端阻力分担荷载近于零。说明对于砂桩、碎石桩、灰土桩等低刚度桩组成的基础，应按复合地基工作原理进行设计。第六十七页，共193页。第六十七页，共193页。3）桩端扩底直径与桩身直径之比D/dD/d愈大，桩端阻力分担的荷载比愈大。对于均匀土层中的中长桩，当D/d=3时，桩端阻力分担的荷载比将由等直径桩（D/d=1）的约5%增至35%。实际端土层好时，做成扩底，否则增侧阻力作成串状。第六十八页，共193页。第六十八页，共193页。4）桩的长径比L/d

随L/d增大，传递到桩端的荷载减小，桩身下部侧阻力的发挥降低。在均土层中的长柱，其桩端阻力分担的荷载比趋于零。长径比大的桩多为摩擦桩，扩大桩端直径来提高承载力是徒劳无益的。

第六十九页，共193页。第六十九页，共193页。3、桩侧摩阻力和桩端阻力1）侧摩阻力与桩土界面相对位移—函数关系第七十页，共193页。第七十页，共193页。3、桩侧摩阻力和桩端阻力极限侧摩阻力的表达式上式侧阻是随深度线性增大,但砂土中的模型实验表明，当桩入土深达某一临界深度后，侧阻就不随深度增加了，这个现象称为侧阻的深度效应。第七十一页，共193页。第七十一页，共193页。2）桩侧极限摩阻力与对应的桩侧极限位移。桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对位移就能得到充分的发挥，一般认为粘性土中

为4～6mm，砂性土中

为6～10mm。

(大直径钻孔灌注桩，如果孔壁呈凹凸形，发挥侧摩阻力需要的极限位移较大，可达20mm以上，甚至40mm，约为桩径的2.2%，如果孔壁平直光滑，发挥侧摩阻力需要的极限位移较小，只有3～4mm。)第七十二页，共193页。第七十二页，共193页。3)桩端阻力qPU与对应的桩端极限位移

桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移值，桩端阻力qPU对应的桩端极限位移

在粘性土中约为桩底直径的25％，在砂性土中约为8％～10％，对于钻孔桩，由于孔底虚土、沉渣压缩的影响，发挥端阻极限值所需位移更大。第七十三页，共193页。第七十三页，共193页。4）按土体极限平衡理论导得的、用于计算桩端阻力的极限平衡理论公式有很多，可统一表达为：计算单位极限端阻时，则端阻将随桩端入土深度线性增大。端阻也存在深度效应现象。第七十四页，共193页。第七十四页，共193页。4）单桩荷载沉降曲线（桩破坏模式）陡降型：桩底持力层不坚突、桩径不大、破坏时桩端刺入持力层的桩。A缓变型：桩底非密实砂类土、粉土、桩底面积大、桩底塑性区随荷载增长逐渐扩展的桩。B第七十五页，共193页。第七十五页，共193页。第七十六页，共193页。第七十六页，共193页。在荷载作用下，桩在地基土中不丧失稳定性。桩顶不产生过大位移3桩身不发生材料破坏单桩的竖向承载力主要取决于两方面，一是地基土对桩的支承能力，二是桩身的材料强度。分别按这两方面确定后,取小值.4.3.2单桩竖向承载力的确定第七十七页，共193页。第七十七页，共193页。(1)按材料强度确定对于混凝土桩：

混凝土R=cfcAp钢筋混凝土R=c(fcAp+fyAs)(2)静载荷试验方法确定的承载力,已兼顾这两方面.fe

－混凝土轴心抗压强度设计值R

－单桩竖向力设计值Ap

－桩身横截面积c

－工作条件系数。预制桩0.75，灌注桩0.6~0.7第七十八页，共193页。第七十八页，共193页。

单桩极限承载力Qu由总极限侧阻力Qsu和总极限端阻力Qpu组成，若忽略二者间的相互影响，可表示为：通常取安全系数K=2。由于侧阻与端阻不同步发挥，工作荷载(相当于容许承载力)下，侧阻可能巳发挥出大部分、而端阻只发挥了很小一部分。因此，一般情况下Ks<Kp，对于短粗的支承于基岩的桩，Ks>Kp。分项安全系数的大小同桩型、桩侧与桩端土的性质、桩的长径比、成桩工艺与质量有关。第七十九页，共193页。第七十九页，共193页。(一)确定单桩竖直向承载力的方法静载荷试验2其他现场试验方法3经验方法：静力触探经验公式第八十页，共193页。第八十页，共193页。4.3单桩竖向承载力1载荷试验确定单桩承载力

原型静载荷试验是传统的也是最可靠的确定承载力的方法。它不仅可确定桩的极限承载力，而且通过埋设各类测试元件可获得桩身轴力、桩侧阻力、桩端阻力、荷载—沉降关系等诸多资料。第八十一页，共193页。第八十一页，共193页。1）静载荷试验所需的时间间歇,因为打桩被扰动土随时间部分强度可恢复.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。灌注桩达到混凝土设计强度.试桩数为总数1%且不少于3根第八十二页，共193页。第八十二页，共193页。关于单桩竖向静载（抗压）试验的方法、终止加载条件以及单桩竖向承载力标准值的确定详见《建筑桩基技术规范》JGJ94—94。载荷试验确定极限承载力Qu(各规范不同)如果有陡降点,取为Qu缓变曲线取桩顶总沉降s=40mm对应荷载

24h未稳定,Sn对应的荷载◎确定平均值(极限承载力标准值)

如离散太大,增加试桩数，具体确定◎设计值R=第八十三页，共193页。第八十三页，共193页。单桩竖向静载荷试验的极限承载力必须进行统计，计算参加统计的极限承载力的平均值，当满足其级差不超过平均值的30％时，可取其平均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。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台，则取最小值为单桩竖问极限承载力。将单桩竖向极限求载力Qu除以安全系数2，作为单桩竖向承载力特征值。第八十四页，共193页。第八十四页，共193页。第八十五页，共193页。第八十五页，共193页。锚桩反力梁法第八十六页，共193页。第八十六页，共193页。第八十七页，共193页。第八十七页，共193页。第八十八页，共193页。第八十八页，共193页。试验成果第八十九页，共193页。第八十九页，共193页。

原位测试确定单桩承载力设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定：1）设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；2）设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定；3）设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。第九十页，共193页。第九十页，共193页。2、按土的抗剪强度指标确定1）单桩承载力的一般表达式第九十一页，共193页。第九十一页，共193页。3、确定单桩竖向承载力特征值的规范经验公式第九十二页，共193页。第九十二页，共193页。实际工程中桩基础是由多根桩组成，上部由承台连接。由2根和2根以上的桩组成的桩基础称为群桩基础.作用：将荷载传递到更深土层中问题单桩承载力加起来等于群桩承载力？群桩基础受竖向荷载作用后，由于承台、桩、地基土的相互作用，使其桩端阻力、桩侧阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩之和，沉降量则大于单桩的沉降量。这就是所谓群桩效应.4.3.3竖向荷载下的群桩效应第九十三页，共193页。第九十三页，共193页。4.3.3竖向荷载下的群桩效应群桩效应参数η：

来衡量群桩基础中各根单桩平均承载力比独立单桩降低（η<1）,提高（η>1）的幅度。第九十四页，共193页。第九十四页，共193页。1端承型群桩基础端承型桩基的桩底持力层刚硬，桩端变形较小，由桩身压缩引起的桩顶沉降也不大，因而承台底面土反力(接触应力)很小。这样，桩顶荷载基本上集中通过桩端传给桩底持力层，并近似地按某—压力扩散角向下扩散，应力重叠，但并不足以引起坚实持力层明显的附加变形。因此，端承型群桩基础中各根单桩的工作性状接近于独立单桩，群桩基础承载力等于各根单桩承载力之和，群桩效应系数为1。第九十五页，共193页。第九十五页，共193页。2、摩擦型群桩基础(1)承台底面脱地的情况(非复合桩基)第九十六页，共193页。第九十六页，共193页。2、摩擦型群桩基础1）承台底面脱地的情况所以，磨擦型沉降大于独立单桩。群桩效率系数可能小于1，也可能大于1。各桩在桩端平面土的附加压力分布面积的直径为

D＝d+2ltana。

当桩距s<D时，群桩桩端平面上的应力因各邻桩桩周扩散应力的相互重叠而增大(图中虚线所示)。所以．摩擦型群桩的沉降大于独立单桩.

第九十七页，共193页。第九十七页，共193页。群桩效应受下列因素影响而变化a.承台刚度的影响，刚性承台下的桩顶荷载分配一般是角桩最大，中心桩最小、边桩居中。b.基土性质影响，摩阻力增值都以中间桩为大，边桩、角桩相对较小，其分配趋势恰与承台刚度的影响相反，致使桩顶分布趋于均匀。c.桩距的影响常用桩距s=3d~4ds<3d导致桩土界面相对滑移减少，从而降低桩侧阻力的发挥程度。

s>Ds>6d接近单桩第九十八页，共193页。第九十八页，共193页。所以桩距是影响摩擦型群桩基础的主要因素。第九十九页，共193页。第九十九页，共193页。

2)承台底面贴地的情况(复合桩基)单桩→复合单桩.承台分担荷载既然是以桩基的整体下沉为前提，那么，只有在桩基沉降不会危及建筑物的安全和正常使用、且承台底不与软土直接接触时，才宜于开发利用承台底土反力。承台下土对荷载的分担作用,使承台兼有浅基础的作用，而被称为复合桩基.第一百页，共193页。第一百页，共193页。通过加大外区与内区的面积比来提高承台分担荷载的份额。以桩群外围包络线为界．将台底面积分为内外两区．则内区反力比外区小而且比较均匀，桩距增大时内外区反力差明显降低.

第一百零一页，共193页。第一百零一页，共193页。由承台贴地引起的群桩效应可概括为下列三方面a.对桩侧阻力削弱作用：b.对桩端阻力增强：c.对基土侧的阻挡作用：对发挥台底土反力的有利因素是：桩顶荷载水平高、柱端持力层可压缩、承台底面下土质好、桩身细而短、布桩少而疏。一般说来，bc/L(桩长)取1.0～2.0时，可明显提高带桩筏基的整体承载力。第一百零二页，共193页。第一百零二页，共193页。4.3.4减沉复合疏桩基础当天然地基承载力已基本接近于满足要求,但沉降不满足时,用桩来减小沉降量和弥补承载力不足.1）荷载承台担60%-70%.2）桩端进入较好土层,并满足下卧层承载力.3）桩距按4d-6d布桩.4）验算沉降.5)验算桩土承载力.第一百零三页，共193页。第一百零三页，共193页。4.4桩基础沉降计算4.4.1单桩沉降的计算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。第一百零四页，共193页。第一百零四页，共193页。4.4桩基础沉降计算4.4.1单桩沉降的计算1、竖向荷载作用下的单桩沉降组成：1）桩身弹性压缩引起桩顶沉降；2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力扩散向下传递，使桩端下土体压缩而产生桩端沉降；3）桩端荷载引起桩端下土体压缩产生的桩端沉降。上述三分量计算，都必须知道桩侧、桩端应分担的荷载比以及桩侧阻力沿桩身的分布图式。而这与桩长度、及桩与土压缩性土剖面及荷载水平及持续时间相关。第一百零五页，共193页。第一百零五页，共193页。单桩沉降计算方法主要有下述几种：1）荷载传递分析法；2）弹性理论法；3）剪切变形传递法；4）有限单元分析法；第一百零六页，共193页。第一百零六页，共193页。4.4.2群桩沉降计算：1、群桩沉降组成：1）桩间土的压缩变形（桩身压缩、桩端贯入变形）。2）桩端平面以下土层受群桩荷载共同作用产生整体压缩变形。2、群桩验算采用两种方法：1）将单桩沉降折减后乘桩数；2）将群桩外围内的土看成是一个实体基础，来进行验算；第一百零七页，共193页。第一百零七页，共193页。3）我国地基基础设计规范推荐的方法不考虑桩间土的压缩变形对沉降的影响，采用单向压缩分层总和法计算。

桩端平面以下第j层第i分层竖向附加压力第一百零八页，共193页。第一百零八页，共193页。

桩下土分层第一百零九页，共193页。第一百零九页，共193页。第一百一十页，共193页。第一百一十页，共193页。4.4桩基沉降计算FlG

B0A不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移，以假想基础为刚性整体，验算桩端以下土的沉降1、实体深基础方法：（桩距＜6d）

看作实体深基础，实体深基础的底面与桩端齐平，并假设桩基础如同天然地基上的实体深基础一样工作．按浅基础的沉降计算方法进行计算，计算时需将浅基础的沉降计算经验系数改为实体深基础的桩基沉降计算经验系数.第一百一十一页，共193页。第一百一十一页，共193页。实体深基底面与桩基齐平，基底压力应为桩底平面处附加压力。第一百一十二页，共193页。第一百一十二页，共193页。

实体基础第一百一十三页，共193页。第一百一十三页，共193页。1）考虑扩散作用：第一百一十四页，共193页。第一百一十四页，共193页。2)不考虑扩散作用：

相对于荷载效应准永久组合时，桩承台上竖向力；第一百一十五页，共193页。第一百一十五页，共193页。

桩基沉降计算盖德斯(Geddes）方法

1.群桩在地基土中竖向附加应力分布的近似计算

盖德斯(Geddes，1966)根据半无限弹性体内作用一集中力的明德林(Mindlin，1936)课题，将作用于桩端土上的压应力简化为一集中荷载；将通过桩侧摩阻力作用于桩周土的剪应力简化为沿桩轴线的线性荷载，并假定桩侧摩阻力为沿深度呈矩形分布或正三角形分布(图4-18)，分别给出了各自的土中竖向应力表达式。第一百一十六页，共193页。第一百一十六页，共193页。

Mindlin解第一百一十七页，共193页。第一百一十七页，共193页。桩端集中力

桩侧阻力呈矩形分布

第一百一十八页，共193页。第一百一十八页，共193页。桩侧阻力呈正三角形分布

计算沿桩轴线(n＝0)的竖向应力时，取n＝0.002近似代替。第一百一十九页，共193页。第一百一十九页，共193页。

对于桩侧阻力为其它图式的分布，可采用矩形、正三角形分布竖向应力迭加求得。将作用于单桩桩顶的荷载Q分解为桩端荷载Qp＝αQ(α为桩端荷载分担比)，桩侧荷载Qs，而Qs又可根据其分布图式分解为矩形分布荷载Qr＝βQ(β为矩形分布侧阻分担荷载之比)、随深度线性增长的三角形分布荷载Qt＝(1αβ)Q

。

Q＝Qp＋Qs＝Qp＋Qr＋Qt

侧阻呈随深度线性增长的梯形分布时，土中竖向应力表达式：

若已知荷载分配的参数α、β，则可利用上式，采用有限压缩层地基模式按单向压缩计算单桩的桩端沉降。第一百二十页，共193页。第一百二十页，共193页。4.5桩负摩擦力问题4.5.1桩负摩擦条件和原因1、负摩阻力：当桩侧土体因某种原因而下沉，且其下沉量大于桩的沉降时，土对桩产生的向下作用的摩阻力，称为负摩阻力。2、产生条件：土下沉量大于桩沉降量时。工程中应避免，有不利因素时，采取措施减小。第一百二十一页，共193页。第一百二十一页，共193页。3、产生负摩阻力原因：1）位于桩周有欠固结的软粘土或新填土在重力作用产生固结。2）大面积堆载使桩周土层压密。3）地下水全面降低，致使有效应力增加。4）地面因打桩时引起孔隙水压力剧增而隆起、其后孔水压消散而固结下沉。第一百二十二页，共193页。第一百二十二页，共193页。中性点中性点:桩土之间不产生相对位移的截面位置

第一百二十三页，共193页。第一百二十三页，共193页。4.5.2负摩擦阻力计算

单桩负摩擦阻力计算桩侧负摩阻力的发生，将使桩侧土的部分重力和地面荷载通过负摩阻力传递给桩，因此，桩的负摩阻力非但不能成为桩承载力的一部分，反而相当于是施加于桩上的外荷载，这就必然导致桩的承载力相对降低、桩基沉降加大。中性点是摩阻力、桩土之间的相对位移和桩身轴力沿桩身变化的特征点.第一百二十四页，共193页。第一百二十四页，共193页。2负摩阻力的计算(1)中性点的位置中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，但影响中性点位置的因素较多，桩周欠固结土层愈厚、欠固结程度愈大、桩底持力层愈硬，中性点位置愈深；如果在桩顶荷载作用下的桩自身沉降已经完成，以后才因外界条件变化发生桩周土层的固结，则中性点位置较深，且堆载强度(或地下水降低幅度)和范围愈大，中性点位置愈深。此外，中性点的位置在初期或多或少会有所变化，它随桩沉降的增加而向上移动，当沉降趋于稳定，中性点才稳定在某一固定深度Ln处。因此，要精确计算中性点的位置是比较困难的，目前多采用近似的估算方法，或采用依据一定的试验结果得出的经验值。工程实测表明，在可压缩土层L0的范围内，中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层的强度和刚度的增大而增加的，其深度比Ln/L0可按表经验值取用。第一百二十五页，共193页。第一百二十五页，共193页。下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力

(2)负摩阻力强度

负摩阻力的大小受桩周土层和桩端土的强度与变形性质、土层的应力历史、地面堆载的大小与范围、地下水降低的幅度与范围、桩的类型与成桩工艺、桩顶荷载施加时间与发生负摩阻力时间之间的关系等因素的影响。I)对软土和中等强度粘土，可按K．太沙基(Tfma由)建议的方法，取式中qu为土的无侧阻抗压强度，cu为土的不排水抗剪强度，可采用十字板现场测定。第一百二十六页，共193页。第一百二十六页，共193页。2)根据产生负摩阻力的土层中点的竖向有效覆盖压力。按下式计算第一百二十七页，共193页。第一百二十七页，共193页。

2．群桩负摩阻力的计算对于桩距较小的群桩，群桩所发生的负摩阻力因群桩效应而降低，即小于相应的单桩值。这是由于负摩阻力是由桩周土体的沉降引起，若桩群中各桩表面单位面积所分担的土体重量小于单桩的负摩阻力极限值，将会导致群桩的负摩阻力降低，即显示群桩效应：这种群桩效应可按等效圆法计算，即假设独立单桩单位长度的负摩阻力由相应长度范围内半径形成的土体重量与之等效。则有：第一百二十八页，共193页。第一百二十八页，共193页。第一百二十九页，共193页。第一百二十九页，共193页。群桩中任一单桩的极限负摩阻力为群桩中任一单桩的下拉荷载Fn可按下式计算缓解办法：沥青、塑料膜、膨润土泥浆滑动层第一百三十页，共193页。第一百三十页，共193页。4.5.3减小负摩擦阻力的工程措施1、预制桩有下沉土层存在时，在此土层处桩段，涂软沥青来减小负摩阻力。2、灌柱桩对穿过欠固结土层桩段，插入比钻孔直径小50~100mm预制桩段用高稠度膨润土泥浆填充桩段外。对干作业成孔灌柱桩，在沉降土层范围先铺双层塑料薄膜，在浇砼,形成可自由滑动层。第一百三十一页，共193页。第一百三十一页，共193页。水平荷载包括长期作用的水平荷载和反复作用的水平荷载.风荷载吊车制动荷载地震荷载风荷载4.6桩的水平承载力第一百三十二页，共193页。第一百三十二页，共193页。4.6桩的水平承载力4.6.1水平荷载作用下桩工作性状桩土的相互作用承载力大小取决于：土性、桩长和桩断面刚度和桩的约束条件。①当桩周土失去稳定②桩体发生破坏③桩的变形超过建筑物的允许值水平荷载也就达到极限.第一百三十三页，共193页。第一百三十三页，共193页。4.6桩的水平承载力4.6.1水平荷载作用下桩工作性状依据桩土相对刚度的不同，水平荷载作用下的桩分为：刚性桩：桩短，周围土较弱，桩土相对刚度大，破坏发生于桩周土中，桩转动。弹性桩：桩土相对刚度低，桩身发生挠曲变形，桩下段嵌固土中不能转动。第一百三十四页，共193页。第一百三十四页，共193页。4.6.2水平荷载作用下弹性桩计算水平荷载作用下弹性桩的分析计算方法主要有地基反力系数法、弹性理论法、有限元法。地基反力系数法：应用文克勒地基模型，把承受水平荷载的桩视为弹性地基中竖直梁，通过求解梁的挠曲微分方程来计算桩身内力。1、基本假定

把土体视为线性变形体，假定深度Z处的水平抗力等于该点的水平抗力系数与该点的水平位移的乘积，即第一百三十五页，共193页。第一百三十五页，共193页。4.6.2水平荷载作用下弹性桩计算—深度z处的水平抗力；—水平抗力系数；

—水平位移。第一百三十六页，共193页。第一百三十六页，共193页。不同方法Kx分布图第一百三十七页，共193页。第一百三十七页，共193页。2、计算参数计算参数简化成平面受力b0计算宽度方桩b>1m，

b≤1m，

第一百三十八页，共193页。第一百三十八页，共193页。

单桩计算

单桩的桩顶荷载第一百三十九页，共193页。第一百三十九页，共193页。

桩挠曲微分方程

水平变形系数。E取0.85EC第一百四十页，共193页。第一百四十页，共193页。

单桩内力图第一百四十一页，共193页。第一百四十一页，共193页。

桩身最大弯矩及其位置换算深度，时第一百四十二页，共193页。第一百四十二页，共193页。4.7桩的平面布置原则4.7.1一般原则桩的平面布置可采用对称式、梅花式、行列式和环状排列。1、为使桩基中各桩受力均匀，群桩横截面的重心应与竖向永久载荷合力的作用点重合或接近。2、桩距3-4倍桩径，太大增加承台用料，太小加大柱沉降量，施工困难。对于大面积桩群，尤其是挤土桩，桩的最小中心距宜按表列值适当加大。

第一百四十三页，共193页。第一百四十三页，共193页。

桩布置图第一百四十四页，共193页。第一百四十四页，共193页。第一百四十五页，共193页。第一百四十五页，共193页。4.8桩承台的设计1、作用：将各桩联成一整体，把上部结构的荷载转换、调整、分配于各桩。2、分类：柱下独立承台、墙下条形承台、筏板承台和箱形承台。承台的埋置深度一般与浅基础相同，主要由建筑物结构设计和环境条件决定第一百四十六页，共193页。第一百四十六页，共193页。4.8桩承台的设计3、承台设计内容选择承台的材料及强度等级；几何形状及其尺寸；进行承台结构承载力计算；满足构造要求。第一百四十七页，共193页。第一百四十七页，共193页。4.8.1构造要求承台第一百四十八页，共193页。第一百四十八页，共193页。4.8.2柱下桩基独立承台1、受弯计算a）柱下多桩矩形承台的配筋不足情况下将产生弯曲破坏，其破坏特征呈梁式破坏。所谓梁式破坏，指挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交替出现，承台在两个方向交替呈梁式承担荷载，最大弯矩产生在平行于柱边两个方向的屈服线处.桩基承台要满足抗弯承载力、抗冲切、抗剪切的要求。第一百四十九页，共193页。第一百四十九页，共193页。

矩形承台第一百五十页，共193页。第一百五十页，共193页。b）弯矩计算截面应取柱边或承台高度变化处MxMy—垂直于Y轴截面和X轴方向计算截面处的弯矩设计值；Ni—扣除承台和其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时的第i桩竖向力设计值；Xi’，Yi’——垂直于Y，X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离。第一百五十一页，共193页。第一百五十一页，共193页。Ni计算--荷载效应基本组合时的第i桩竖向力设计值轴心（F-竖向力设计值，n-桩数）偏心Xi，yi-桩i到通过桩群形心y、x轴的距离第一百五十二页，共193页。第一百五十二页，共193页。Ni计算中的xiyi第一百五十三页，共193页。第一百五十三页，共193页。2）柱下三桩三角形承台第一百五十四页，共193页。第一百五十四页，共193页。a）等边三桩承台M——由承台形心至承台边缘距离范围内板带的弯矩设计值；Nmax——扣除承台和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效应基本组合时的最大单桩竖向力设计值；s——桩距；c——方柱边长，圆柱时c=0.866d第一百五十五页，共193页。第一百五十五页，共193页。b）等腰三桩承台第一百五十六页，共193页。第一百五十六页，共193页。2、受冲切计算当桩基承台有效高度不足时，承台将发生冲切破坏。承台冲切破坏的方式，一种是柱对承台的冲切，另一种是角桩对承台的冲切。承台的厚度根据冲切验算等确定，须验算：沿柱边的冲切强度角桩冲切验算斜截面抗剪验算第一百五十七页，共193页。第一百五十七页，共193页。2、受冲切计算冲切破坏锥体斜面与承台底面的夹角大于或等于45度，柱边冲切破坏锥体的顶面在柱与承台交界处或承台变阶处，底面在桩顶平面处；而角桩冲切破坏锥体顶面在角桩内边缘处，底面在承台上方或变阶处。第一百五十八页，共193页。第一百五十八页，共193页。柱对承台的冲切，由柱边沿或者变阶处形成一个45o的冲切锥体角桩处形成一个倒冲切锥体QQFQFQQQ第一百五十九页，共193页。第一百五十九页，共193页。1)柱对承台的冲切承载力冲切系数冲跨比第一百六十页，共193页。第一百六十页，共193页。第一百六十一页，共193页。第一百六十一页，共193页。2）角桩对承台的冲切第一百六十二页，共193页。第一百六十二页，共193页。2）角桩对承台的冲切多桩矩形承台受角桩冲切的承载力计算第一百六十三页，共193页。第一百六十三页，共193页。

冲切破坏第一百六十四页，共193页。第一百六十四页，共193页。三桩三角形承台受角桩冲切的承载力计算：底部角桩顶部角桩第一百六十五页，共193页。第一百六十五页，共193页。3、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，尚应对每个截面进行验算。斜截面受剪承载力可按下列公式计算：第一百六十六页，共193页。第一百六十六页，共193页。

公式计算参数V

—

扣除承台和其上填土自重后的相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力力设计值

—剪切承载力截面高度影响系数

—

剪切系数

—计算截面剪跨比

—承台计算截面处计算宽度

第一百六十七页，共193页。第一百六十七页，共193页。等截面承台第一百六十八页，共193页。第一百六十八页，共193页。阶梯型承台第一百六十九页，共193页。第一百六十九页，共193页。阶梯形承台对于阶梯形承台应分别在变阶处及柱边处进行斜截面受剪计算。第一百七十页，共193页。第一百七十页，共193页。锥形承台第一百七十一页，共193页。第一百七十一页，共193页。

锥形承台对于锥形承台应对A-A及B-B两个截面进行受剪承载力计算，截面有效高度均为ho，截面的计算宽度按下式计算：第一百七十二页，共193页。第一百七十二页，共193页。4、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。第一百七十三页，共193页。第一百七十三页，共193页。

计算参数

--局部压力设计值

--混凝土强度影响系数

(C50-C80,取1-0.8)--局部受压强度提高系数

--混凝土轴心抗压强度设计值

--局部受压净面积

--局部受压计算底面积

--局部受压面积第一百七十四页，共193页。第一百七十四页，共193页。4.9桩基础设计步骤桩基设计应符合安全、合理和经济的要求。对桩和承台来说，应有足够的强度、刚度和耐久性；对地基来说，要有足够的承载力和不产生过量的变形。大多数桩基的首要问题在于控制沉降量，即桩基设计应按桩基变形控制设计。第一百七十五页，共193页。第一百七十五页，共193页。桩基础的设计步骤No结构、地质和环境资料桩型、桩长、断面桩数和布置验算单桩承载力桩基沉降验算承台与桩身设计计算设计结束单桩承载力特征值RaNo荷载、持力层、相邻建筑根据施工条件决定桩型根据持力层深度确定桩长根据荷载大小决定桩截面桩端进入持力层深度：1～3d，进入较好岩体0.5m。桩端下持力层厚度>4d。根据第二节的方法确定单桩承载力特征值1单桩的静载荷试验2其他现场试验3原位测试4经验方法初估桩数nFk

竖向荷载效应的标准组合Gk

设计地面下承台底面以上结构和土的自重，容重用19.6kN/m3桩距摩擦桩一般>3d扩底灌注桩>扩底直径的1.5倍群桩承载力合力作用点与长期荷载的重心重合承载力验算采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合沉降验算采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合承台和桩身强度验算时采用正常使用极限状态下荷载效应的基本组合承台尺寸、厚度承台的抗冲切、抗弯、抗剪验算钢筋混凝土桩的配筋等设计第一百七十六页，共193页。第一百七十六页，共193页。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：1、建筑物类型及其规模；2、岩土工程勘察报告；3、当地施工机具和技术条件；4、环境条件；5、检测条件及施工经验第一百七十七页，共193页。第一百七十七页，共193页。

桩基设计的第一步就是根据结构类型及层数、荷载情况、地层条件和施工能力，选择桩型（预制桩或灌注桩）、桩的截面尺寸和长度。

确定桩长的关键，在于选择桩端持力层。坚实土（岩）层（可用触探试验或其它指标作为坚实土层的鉴别标准）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持力层。

对于桩端进入坚实土层的深度和桩端下坚实土层的厚度，应该有所要求。一般可以这样考虑：

1.对粘性