基础第教学作者陈兰云中国机械工业教育协会第

7桩基础

7.1桩基础概述

7.2桩的竖向承载力

7.3桩基础设计7.4其他深基础简介普通高等教育“十一五”国家级规划教材主要内容教学目标知道桩基础的适用范围及其分类会进行桩基础承载力的计算会进行桩基础的设计重点桩基设计过程，群桩效应难点群桩效应，承台设计中抗冲切验算桩基础概念桩基础一般由桩身和位于桩身顶部的承台组成，如图7-1所示。上部结构的荷载通过墙或柱传给承台，再由承台传给桩。

7.1桩基础概述桩基础的组成1—上部结构（墙或柱）2—承台（承台梁）3—桩身4—坚硬土层5—软弱土层

7.1.1桩基础的适用范围1)荷载大、对沉降要求有严格限制的建筑物;2)软弱地基;3)地基土性不稳定，存在液化性、震陷性、湿陷性、冻胀性或侵蚀性等不良土层时;4)承受较大的水平荷载、上拔荷载和力矩荷载的高耸结构物;5)建筑物受到相邻建筑物或地面堆载影响，采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜时;6)当途经江河湖海、峡谷、滩涂等交通设施的工程结构跨越范围大，地质条件及荷载情况变化也较大时，可通过灵活调整桩的类型、长短、布置等来适应环境与结构的要求;7)在流动水域中的水上结构物的基础;8)需要减振的动力设备基础。

按承载性状分类

摩擦型桩端承型桩摩擦桩端承摩擦桩端承桩摩擦端承桩按桩的承载类别分

竖向抗压桩（抗压桩）竖向抗拔桩（抗拔桩）水平受荷桩和复合受荷桩等按桩的断面尺寸分类

小直径桩：d≤250mm中等直径桩:250mm＜d＜800mm大直径桩:d≥800mm7.1.2桩基础的类型按施工方法分类

预制桩灌注桩

按桩对土体的影响程度分类挤土桩（排土桩）非挤土桩部分挤土桩按桩的承台高低分类低承台桩高承台桩1.预制桩按桩身材料不同，分为钢筋混凝预制桩、钢桩、木桩、组合桩。预制桩是指借助于各种专用机械设备将预先制作好的具有一定形状、刚度与构造的桩打入、压入或振入土中的桩型。（1）定义（2）种类

钢筋混凝土预制桩具有制作方便，桩身强度高，耐腐蚀性能好，单桩承载能力高的优点，但价格偏高、打桩噪声大、接桩和截桩困难。钢筋混凝预制桩预应力混凝土空心管桩1—预应力钢筋2—螺旋箍筋3—端头板4—钢套箍

分为两种：钢管桩和H形桩。具有优点是：强度高、桩身表面积大，截面积小，在沉桩时贯透能力强且挤土影响小，在饱和软黏土地区可减少对领近建筑物的影响，但价格较高，耐腐蚀性较差。钢桩

依照成孔方法不同，灌注桩可分为泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩、沉管灌注桩和成孔灌注桩等几大类。2.灌注桩（1）定义灌注桩为在建筑工地现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而制成的桩。（2）分类

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩，在成孔过程中，为防止孔壁坍塌，在孔内注入制备泥浆或利用钻削的黏土与水混合自制泥浆保护孔壁。护壁泥浆与钻孔的土削混合，边钻边排出泥浆，同时进行孔内补浆或补水。当钻孔达到规定深度后，清除孔底泥渣，然后吊放钢筋笼，在泥浆下浇筑混凝土。泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩a)埋设护筒b)安装钻机，钻进c)第一次清孔d）测定孔壁，回淤厚度e)吊放钢筋笼f)插入导管g)第二次清孔h）灌注水下混凝土，拔出导管i)拔出护筒钻孔桩与冲孔桩的区别在于：钻孔桩以旋转钻机成孔，冲孔桩以冲击钻面成孔。1.拔除套管时，如果提管速度过快会造成缩颈、夹泥，甚至断桩；2.另外，沉管过程中挤土效应比较明显，可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断，施工中必须控制提管速度，并使管产生振动，不让管内出现负压，提高桩身混凝土的密实度并保持其连续性；采取“跳打”顺序施工，待混凝土强度足够时再在它的近旁施打相邻桩。沉管灌注桩在钢管内无水环境中沉放钢筋和浇灌混凝土，从而为桩身混凝土的质量提供了保障。沉管灌注桩的优点：沉管灌注桩的缺点：a)桩机就位b)沉管c)浇灌混凝土d)边拔管、边振动、边浇灌混凝土

e)插入钢筋笼并灌满混凝土成桩1—振动锤2—加压减振弹簧3—加料口；4—传管5—活瓣桩靴6—上料斗7—混凝土8—钢筋笼

振动沉管灌注桩施工程序是在桩管内增加一根与外桩管长度基本相同的内夯管以代替钢筋混凝土预制桩靴，与外管同步打入设计深度，并作为传力杆将锤击力传至桩端夯扩成大头形，增大地基的密实度，同时利用内管和桩锤的自重将外管内的现浇桩身混凝土压密成形，把水泥浆压入桩侧土体并挤密桩侧的土，使桩的承载力大幅度提高。夯扩成孔灌注桩干作业成孔灌注桩不需要泥浆或套管护壁，直接利用机械或人工成孔，下钢筋笼、浇筑混凝土成桩。干作业成孔灌注桩1.按桩身强度确定单桩竖向抗压承载力。

2.按土的支承力确定单桩竖向抗压承载力。

静载荷试验法

《地基规范》经验公式法

确定单桩竖向承载力的方法主要有以下：按《桩基规范》确定单桩竖向极限承载力7.2桩的竖向承载力7.2.1单桩竖向承载力确定1.按桩身强度确定单桩竖向抗压承载力钢筋混凝土桩根据桩身材料强度确定单桩竖向承载力设计值，按下式计算：《桩基规范》规定：计算混凝土桩身承载力时，应将混凝土的轴心抗压和弯曲抗压强度设计值，分别乘以基桩施工工艺系数。对混凝土预制桩，取=1.0；干作业非挤土、人工挖孔、扩底灌注桩，取=0.9；泥浆或套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩，取=0.8。《桩基规范》规定，桩身强度应满足下式：(1)静掘载荷试验庭法2.按封土的支柱承力确刊定单桩时竖向抗宰压承载臭力1）试狗桩数量同一条锁件下的腐试桩数载量不宜雪少于总绢桩数的谊1%，吹且不应黄少于3务根。2)间烧歇时间在桩身强忘度达到设堪计要求的遍前提下，换对于砂类乎土，不得恋少于10d；对于粉土淘和黏性土喝，不得少竟于15d；对于饱和乔软黏土，冶不得少于出25d。3）单桩踩静载荷试瞎验按《地北基规范》型附录Q进行。在初步设德计时，单屿桩竖向承敬载力特征挎值Ra可按下式烈估算：由总桩尼侧摩阻票力和总渣桩端阻俘力组成票，即：(2)紧经验公鹅式法Ra=qpaAp+up∑qsiali当桩端飘嵌入完防整及较拣完整的脖硬质岩粗中时，叮可按下分式估算斗单桩竖省向承载力特征对值。Ra=qpaApqpa——桩端岩石蜘承载力特鼠征值（kPa覆）；Ap——桩端横截仇面的面积峰（m2），其他符号团同前。（嵌岩凉桩）(3)堆按《桩基叶规范》确算定单桩竖司向极限承存载力，单宅桩竖向极味限承载力故标准值的咬确定，按盖照以下规爹定。对一级建筑桩基遍应采用现所场静载荷纪试验，并姨结合静力来触探、标成准贯入等汇原位测试询方法综合痰确定；对二级建筑桩石基应根盾据静力行触探、傍标准贯喇入、经炼验参数脊等估算鲁，并参盏照地质图条件相丑同的试票桩资料竞综合确纽奉定。当纳缺乏可捡参照的拘试桩资重料或地代质条件干复杂时苦，应由吩现场静怀载荷试光验确定紫；对三级建筑桩菜基，如讨无原位舅测试资织料时，本可利用美承载力患经验参寇数估算音。采用现承场静载汉荷试验缴确定单纺桩竖向惩极限承灯载力标称准值时蹲，在同笨一条件订下的试页桩数量刷不宜少马于总桩屡数的1恳%，且采不应小吉于3根顷，工程笋总桩数搜在50尼根以内返时不应砌小于2铲根。试河验及单练桩竖向交极限承隐载力取所值按《弟桩基规堂范》附傅录C方法进该行。《桩基蒜规范》蝇规定：溜当单桩该竖向极浓限承载两力标准砌值Quk根据土的私物理指标叛与承载力患参数之间锣的经验关棵系确定时阶，宜按下特式计算：Quk=Qsk+Qpk=u∑雅qsikli+qpkAp大直径伸桩(d≥0.祥8m)单桩竖忌向极限外承载力揉标准值Quk按下式计侍算：嵌岩桩以单桩竖糟向极限霜承载力碍标准值秩，由桩邪周土总傲极限侧雕阻力标坦准值、遭嵌岩段哈总极限织侧阻力次标准值亡和总极骡限端阻者力标准敌值三部傻分组成从。当根鼻据室内技试验结妥果确定抄单桩竖守向极限纲承载力移标准值汗时，可户按下式欠计算：Quk=Qsk+Qpk=u∑柳ψsiqsiklsi+ψpqpkApQuk=Qsk+Qrk+Qpk=u∑蚁ξsiqsikli+uξsfrchr+ξpfrcAp(4)裤软弱不下卧层摆验算。豆当桩端宾平面以变下受力墨层范围务内存在君软弱下匠卧层时丝式。对于桩距sa≤6尽d对于桩距sa>6d(5)氧桩身负摩标擦阻力桩周土益相对于凝桩向下验位移的太情况，单这时，廉桩身受匪到的摩恨擦阻力录向下，苹称为负落摩擦阻达力。引起负摩钳阻力的原锻因：（1）衬桩周为抄欠固结枪土或新非填土，意在自重凤作用下法继续固替结而下馅沉；（2）潮地下水态位下降哥引起土佛的有效桶应力增萄大，而视引起桩霞周土大距面积沉巴降；（3）隔大面积源堆载使击桩周土撞压缩变嗓形。7.2.螺2单桩朱轴向抗拔败力抗拔桩竿的设计背，目前乓仍套用弹抗压桩该的方法亮，即以烤桩的抗宁压侧阻敲力乘一蕉个经验江折减系醒数后的铺侧摩阻肃力作为蛋抗拔承驱载力。一般认裹为，抗止拔的侧扎摩阻力谋小于抗寨压的侧盏摩阻力栗，而且霜抗拔侧粥阻力在既受荷后箱经过一最段时间磨会因土想层松动恢和残余来强度等羡因素有灯所降低他，所以逆抗拔承骗载力更匹要通过恭抗拔荷鸭载试验食来确定片。我国煮有些行剂业如港寸口、电知网工程涉规范规断定的抗奸拔侧阻诉力为抗缩慧压侧阻乏力的0舰.6~卧0.8济；有的策规定为寻0.4帅~0.上7，有乖的相当艰于0.征6(交诊通)并攀将桩重脚考虑在咬抗拔容谜许承载际力之内踏。影响单时桩抗拔尺承载力疗的因素狂主要有桩的类腰型、施工谋方法、桩包的长度、塞地基土的两类别、土茫层的形成呜过程、桩秧形成后承颜受荷载的灵历史、荷可载特性(格只受上拔愈力或和其偷他类型荷迎载组合)铲等。确定抗兵拔承载力辉时，要考魔虑上述因颈素的影响恩，选用计放算方法与垃参数。具世体计算可衔参照《桩公基规范》堵的有关规烈定。7.2风.3兆群桩承签载力计咏算1．群五桩效应对端承型紫桩基，桩喜的承载力点主要是桩医端较硬土州层的支承习力。由于娇受压面积价小，各桩拖间相互影纹响小，其窗工作性状夹与独立单充桩相近，魄桩基的承授载力就是菜各单桩承赶载力之和捕。对摩擦型展桩基，由态于桩周摩裁擦力要在县桩周土中颂传递，并蠢沿深度向胸下扩散，奏桩间土受滩到压缩，这产生附加罩应力。在禁桩端平面独，附加压江力的分布钱直径D0（D0=2ltanθ）比桩径d大得多葬，当桩什距小于D0时在桩尖强处将发生游应力叠加全（见图7蜡-7）。订因此，在崖相同条件满下，群桩赔的沉降量杆比单桩的假大。群桩下土好体内应力洋叠加a)单桩b)群桩影响群桩承载力的因素影响沉余降量的因竟素群桩的效率系馒数η沉降比ν群桩极栽限承载坊力与各怜单桩单读独工作时捡极限承舒载力之秆和的比翻值，可用来刺评价群往桩中单顷桩承载绑力发挥的饶程度。相同荷载秒下群桩的为沉降量与单桩工性作时沉降宫量的比值或，可反应副群桩的饰沉降特膜性。1）砂土η＞l；2）黏性土厅高劝承台，η≤1；桩距足刻够大时蓬，η≈1；低承台，η＞1；3）粉土η＞1，与砂土筐相近。2.群此桩效应康的影响佳因素1）端承触桩，中心塌距sd≥3d且n＜9根的摩无擦桩，恰条形基读础下不晴超过两森排的桩摄基，竖冠向抗压腐承载力敏为各单衡桩竖向馒抗压承旗载力的管总和；2）中心涉距sd＜6d，n≥9根的摩舟擦桩基残，可视培作一假握想的实战体深基校础，群刺桩承载膊力即按旗实体基村础进行举地基强肢度设计寒或验算徐，并验晶算该桩研基中各碧单桩所仙承受的雄外力（减轴心受恳压或偏招心受压砌）。当凡建筑物馆对桩基说的沉降暖有特殊朽要求时揭，应作殖变形验泛算。群桩的工作状生态2.桩顶岗作用效应叹计算（1）泳轴心竖暖向力作室用下（2）偏感心竖向力亦作用下（3）悦水平力唤作用下3.群桩诉承载力（1）饿桩基竖鲁向承载责力计算广一般规得定：桩愈基中复旧合基桩朝或基桩午的竖向油承载力芒计算应专符合下烤述极限螺状态计积算表达先式。1）按巧荷载效山应基本强组合，已在轴心饮竖向荷雕载作用找下：偏心竖向易荷载作用顺下，除满翁足上式要驶求外，尚连应满足下从式：2）按安地震作甩用效应垃组合，挪轴心竖某向力作晨用下：偏心竖向捎力作用下买，除满足衔上式要求干外，尚应踩满足下式多：（2）摇桩基竖胶向承载佳力设计卷值，按雷《桩基盟规范》纠的规定颜，桩基祥竖向承窝载力设束计值的疲计算有并以下几居种情况雪：1）端股承桩和鉴桩数n≤3根的摩擦声桩，基桩钥的竖向承围载力设计掠值R为：当根据静霸载荷试验鄙确定单桩大竖向极限侄承载力标后准值时，橡复合基桩摆的竖向承妙载力设计旷值为：2）桩数n>3根的摩猪擦桩，域宜考虑甜桩群、退土、承请台的相餐互作用遇效应，投其复合盛基桩的另竖向承再载力设创计值为传：当根据辽静载荷苹试验确陪定单桩维竖向极秒限承载辞力标准徐值时，曾复合基拥桩的竖权向承载袜力设计绳值为：注意：当哗承台底面誓以下存在较可液化土、湿睛陷性黄土兰、高灵敏愚软土、高灵敏诱欠固结居土、新纱填土或厘承受经常出纷现的动敞力作用家时，不桨考虑承台效耗应。7.3燥桩浊基础的凯设计7.3.运1设计步袜骤调查研究材，收集设计资料选择桩的类型及富其几何尺寸桩的材料顶底标高持力层圆的选定确定单讲桩承载力设计值确定桩括的数量及平面布置包括承竞台的平粥面形状尺寸确定群桩或单桩切基础的承载颜力必要时惩验算群应桩地基静强度和驾变形（蜻沉降量通）桩身构啊造设计与粗强度计算承台设计绘制桩基础施工图包括构造瞧和受弯、库冲切、剪膨切7.3.划2确定煤桩型和截俊面尺寸选择桩故的类型平，要根锁据工程国地质状琴况、施蛇工技术竟条件、笼工期情蛛况以及知施工对盈周围环赔境的影浅响等因畅素综合盾考虑。所用摩擦搭桩还是浮端承桩斯，用预莲制桩还旧是灌注传桩等，哑要根据础具体情透况进行盒综合技张术与经之济分析管。1．选择怠桩型持力层应呆尽可能选脚择坚硬土哨层或岩层耽。如在一凶般桩长深籍度内没有割坚硬土层战，也可考棍虑选择中锄等强度的用土层，如悲中密以上料砂层或中删等压缩性笔的一般黏尾性土等。考虑桩端进入地持力层的茧深度。2．选群择持力抢层桩长为阿承台底希面标高刚与桩端阀标高（御不包括宏桩尖）山之差。斜在确定眠持力层侦及其进晓入深度茄后，就识要拟定纸承台底租面标高昂，即承牧台埋置刊深度。一般情萄况下，介应使承柏台顶面甜低于室宇外地面暖100mm以上；妥如有基夹础梁、藏筏板、读箱基等抵，其厚峰（高）唉度应考烘虑在内役；同时剖要考虑横季节性汗冻土和根地下水奋的影响智。3．确定桩陵长、承锻台底面饼标高4.桩截谣面尺寸

（1）最小桩径，钢筋混凝土方桩边长应不小于250mm；干作业钻孔桩和振动沉管灌注桩应不小于300mm；泥浆护壁回转或冲击钻孔桩应不小于500mm；人工挖孔桩应不小于800mm；钢管桩应不小于400mm。（2）摩擦桩宜采用细长桩，以获得较大比表面（桩侧表面积与体积之比）。（3）端承桩的持力层强度低于桩材强度而地基土层又适宜时，应优先考虑采用扩底灌注桩。（4）桩径的确定，还要考虑单桩承载力的需求和布桩的构造要求。一般情况下，同一建筑的桩基采用相同桩径，但当荷载分布不均匀时，可根据荷载和地基土条件采用不同直径的桩，尤其是采用灌注桩时。（5）当高承台桩基露出地面较高，或桩侧土为淤泥或自重湿陷性黄土时，为保证桩身不产生压屈失稳，端承桩的长径比应取l/d≤40；按施工垂直度偏差也需控制长径比，对一般黏性土、砂土、端承桩的长径比应取l/d≤60；对摩擦桩则不限制。

7.3乏.3康确定桩极的数量登和平面极布置1．确定播桩数量当桩的萝类型、伞基本尺涨寸和单诉桩承载担力设计脆值确定条后，可拍根据上喝部结构叼情况，源按下式默初步确斧定桩数2．桩干的平面价布置桩基中葛各桩的蛛中心距鼠主要取些决于群锣桩效应犁（包括欢挤土桩桥的挤土抚效应）朴和承台酬分担荷扛载的作爱用及承奶台材料愿等。《局地基规们范》规核定，桩轮的中心党距不宜屋小于3云倍桩身胜直径；貌若为扩序底灌注瞧桩，不趣宜小于役1.5蚀倍扩底疾直径；呼桩的最睛小中心箱距见表觉7-1武1。若设计持为大面匪积挤土飞群桩，画宜按表常中数值术适当加柔大桩距冷。扩底灌注末桩除应符袄合表7-豆11的要矛求外，还颗应满足如揪下规定：蓄对钻、挖烦孔灌注桩古，桩距sa≥1.5D或D+1m帖（当D>2m时）；对炼沉管扩底讲灌注桩，葛桩距sa≥2D（D为扩大脆端设计床直径）轨。进行桩壤位布置所，应尽哀可能使互上部荷贷载的中左心和群杯桩横截目面的形挠心重合断。应力各求各桩馒受力相钞近，宜全将桩布俯置在承途台外围仔，而各架桩应距瘦离垂直境于偏心牺荷载或壶水平力关与弯矩免较大方上向的横坏截面轴理线大些雨，以便致使群桩眉截面对巩该轴具末有较大泽的惯性混矩。桩的排麻列可采行用行列京式或梅近花式两银种，如油图7-旧8所示构。桩的排傻列形式a)梅花式b)行列式承台的摄平面形越状取决孩于桩的长数量，喜如图7哥-9所议示。箱磁基和带帮梁筏基皂以及墙务下条形谨基础的后桩，宜膊沿着墙虑或梁布以置成单达排或双准排，以疑减小底激板厚度增或承台蹈梁宽度灯。此外炭，为了蜂使桩受慢力合理滨，在墙披的转角缠及交叉研处应布熟桩，窗戏门洞口楼下不宜傻布置桩买。承台的平蓝面形状7.3管.4叶桩身设滥计1.混凝翠土强度等利级fc预制桩fc≥C3倚0；灌注桩fc≥C20寇；预应力闷桩fc≥C40。2.桩身配筋于桩的亮主筋应经透计算确定沫。打入式绩预制桩的嚷最小配筋率宜ρ≥0.8寨%；静压脚预制桩宜ρ≥0.昼6%；揉灌注桩连宜ρ≥0.多2%~爷0.6子5%（小直棚径桩取阻大值）房诚。3.配筋柔长度1）受水旬平荷载和宗弯矩较大饰的桩，配钉筋长度应氧通过计算课确定。2）桩碑基承台铅下存在铲淤泥、克淤泥质旦土或液诞化土层塔时，配怖筋长度冰应穿过高淤泥、椒淤泥质器土层或曾液化土律层。3）坡地录岸边的桩它、8度及我8度以上猫地震区的秧桩、抗拔骂桩、嵌岩润端承桩应遥通长配筋哀。4）桩径命大于60火0mm的钻孔关灌注桩锡，构造梳钢筋的出长度不催宜小于佳桩长的鉴2/3慢。4.桩顶王构造桩顶嵌入阳承台内的庸长度不宜躁小于50mm。主筋伸岭人承台糠内的锚围固长度托不宜小抱于30d（I级钢）下或35d（Ⅱ级钢和Ⅲ愈级钢）。锤对于大直刺径灌注桩村，当采用前一柱一桩门时，可设泳置承台或恩将桩和柱臂直接连接赢，柱纵筋纹插入桩身框的长度应届满足锚固从长度的要培求。7.3.露5承台陆设计1.承台占构造比承台构造资应满足以黄下要求（1）川承台的辅宽度不欣应小于辉500mm，厚度不应哲小于30紫0mm。（2）边桩中心绑至承台边表缘的距离伟不宜小于否桩的直径d或边长b，且桩的冤外边缘物至承台样边缘的茶距离不生小于1颂50mm。对于条形罗承台梁，阳桩的外边纲缘至承台栽梁边缘的额距离不小名于75mm。（3）承台配勺筋按计辱算确定奏。矩形天承台应皮按双向叫均匀通弃长布置皆受力钢桃筋，钢俭筋直径务不宜小致于Ф10m史m，间距应满雅足100谢~200mm；对于三桩嫂承台，钢钻筋应按三救向板带均耀匀布置，耻且最里面棍的三根钢陆筋围成的馒三角形应驼在柱截面钳范围内。刷承台梁的看主筋除满射足计算要泪求外尚应尾符合国家扮现行《混框凝土结构辟设计规范臣》（GB仓500叠10-拌200功2）关于最小颠配筋率的及规定，主仗筋直径不汁宜小于1避2mm，架立筋不农宜小于1锅0mm，箍筋直径释不小于6mm。（4）承台混凝系土强度等板级不应小叶于C20，纵筋保护观层厚度不择应小于7硬0mm，有垫层隙时，应旷不小于至40mm。1）单炕桩承台愁，宜在碧两个互壤相垂直汉的方向材上设置程联系梁常；2）两桩尺承台，宜密在其短向雹设置联系洲梁；3）有剂抗震要歼求的柱鸦下独立续承台，封宜在两胜个主轴悬方向设恩置联系祖梁；4）联系卧梁顶面宜杰与承台位块于同一标五高。联系土梁的宽度费不应小于次250mm，梁的高军度可取电承台中风心距的急1/1供0~1丽/15暮；5）联系睡梁的主筋级应按计算误要求确定盛。联系梁汇内上下纵怨筋不应小宏于2Φ12mm忆，并应按朽受拉要寄求锚入涌承台。（5）承台之间遵的连接应鞠满足以下沃要求。承台厚跌度的确岗定除了违满足构呀造要求狱外，倘闯应满足厅柱边和战桩边的抗冲切强鬼度和抗剪强尖度。Fl=F-ΣNi2．承添台厚（档高）度（1）苏柱对承枕台的冲款切，可散按下列尼公式计危算（如逮图7-惧10所龄示）柱对承台宿冲切计算却示意（2）角别桩对承台骆的冲切1）多桩矩悦形承台烧受角桩吹冲切的拾承载力应按下乒式计算感：矩形承鸦台角桩中冲切计结算示意2）三桩三闯角形承贡台受角锯桩冲切始的承载处力可按货下列公塘式计算底部角腹桩：Nl≤β11(2c1+a11)tan驴(θ1/2)βhpfth0顶部角秧桩：Nl≤β12(2c2+a12)tan铲(θ2/2)βhpfth0对圆柱虑及圆桩唤，计算梦时可将星圆形截凭面换算熊成正方红形截面拿。三角形坊承台（3）受不剪计算V≤βhsβftb0h0当柱边总外有多辜排桩形别成多个吸剪切斜恐截面时霸，尚应扬对每个蹈斜截面忍进行验透算。斜文截面受厚剪承载贪力可按难下列公直式计算泰：承台斜迎截面受俘剪计算挠示意3.承肚台配筋阔计算（1）多桩矩形写承台计算截面梳取在柱边淹和承台高雾度变化处惜（杯口外狗侧或台阶材边缘，如生图）Mx=∑NiyiMy=∑Nixi承台弯矩芬计算示意（2）等令边三桩承川台（见图茅7-14b）承台弯矩唤计算示意（3）焰等腰三柄桩承台幸（见图托7-1泼4c）承台弯常矩计算壮示意序号地层名称深度/m厚度/m重度γ/(kN/m3)天然含水量（质量分数。%）天然孔隙比e液性指数IL1杂填土0～11.016.22粉土1～54.018.8300.60.63淤泥质黏土5～1813.016.9361.11.24黏土18～246.018.425.50.70.36【例7-写1】某桩基舱工程，兄已知沟上部结晨构荷载籍为：竖冒向荷载司设计值F=30胡00k归N，弯矩设计剧值M=400用kN·给m，水平力H=90k稿N。工程地质宾资料参表渣7-12唤。已知地骗下水位在陵-3.0渡00m处，经试格桩的单桩侧垂直静载击荷试验得阻单桩竖向巧极限承载具力标准值欣为130录0kN。试设计索该桩基榆础（承天台的厚窄度和配馆筋不计拆算）。序号地层名称黏聚力c/kPa内摩擦角φ压缩模量Es/MPa桩侧阻力特征值qsi/kPa桩端阻力特征值qp/kPa承载力特征值fk/kPa1杂填土2粉土4158.2361103淤泥质黏土584.4121044黏土151610.042920285根据试桩股初步选择Ф500切mm钻孔灌注稿桩，用C20混凝土间水下灌铁注，钢惰筋采用I级。经查多表得fc=10抛N/m购m2，fcm=11N鸟/mm2，ft=1.捕1N/胸mm2；钢筋fy==21桶0N/m列m2。初步选择暴第4层(尊黏土层)遗为持力层肚，假定桩礼端进入持昆力层l.5m丢。初步选择圣承台底面玻埋深1.浓5m，则最小桩榆长为(1权8+1.棚5-1.炼5)m=18背m。【解答】（1）洗选择桩炕型、确指定桩长（2）煌确定单勺桩竖向妈承载力六特征值1）根据桩身材芦料强度确定单桩劣竖向承载脉力特征值取φ=1，fc按0.魄8折减适，配筋称率初步洞按0.树5％计谣算，所穗以Ra=φ（fcA+As）=(市0.8驶×10哀×50岛02×π/4+2戏10×0睛.005蜻×5002×π/4)垄N=17坝76(kN)3）按经验公次式估算2）根据单桩竖向听静载荷试怒验，单桩跪竖向承蚕载力特走征值为Ra=Quk=13闯00/杆2k握N=留650男kNRa=qpaAp+up∑qsiali=[92狐0×0.则52×π/4+π×0.饲5（3堤6×3政.5+基12×伸13+全42×槐1.5恶）]k袄N=晃722领.2k鸣N以上三项甜计算中，谎取最小值夏，由此确锦定单桩竖捷向承载力枕特征值为Ra=650捡kN取n=6根，桩距s=3.5d=3.志5×0泉.5m添=1.脱75m承台平哈面布置库如图7搬-15锁所示。（3）确定桩膛的数量侨和平面辈布置初步假定借承台底面弓积为4.四5×3.斯0m2，承台和箩土自重G=4.辞5×3.抱0×1.骗5×20蹄kN膏=405扒kN则桩数初觉步确定为承台平旱面及桩粥位布置挣图查表7孩-10融得ηcn=0.1批2，ηcw=0.6菊9；查表7音-8得γc=1.垃60。计算承台房诚底地基土贱净面积和缠内、外区甜净面积，攻即Ac=（4访.5×闷3.0绸）m2-6×作0.52×π/4m2=13跪.5诊m2-1.汁18么m2=12素.32口m2Acw=2×0予.25×尸（3+4戒）m2=3.赌50m2Acn=12.津30m2-3.珍5m2=8.垒8m2按静载试验或经验参数确定考眯虑承台效应的基桩竖向承帽载力设低计值。承台底地环基土极限雨阻力标准脂值为地基咳土承载力葵标准值的把2倍，即qck=2fk=2×1正10k狸Pa=名220k卵Pa。另外，根弊据表7-员8和7-子9可以查职到ηsp=0.们95（插入值拢）、γsp=1.6泊2，任一基更桩承载罢力设计愿值为==842反.8kN＞惑600初kN，可以取用刑该值。根据公式筑7-23穷有（4）群蛾桩中单桩卫所受外力喘的验算偏心荷载牧作用下，可最边缘桩座受力安全毁。满足要凑求。取γ0=1.朽0，则轴心矛荷载下捕的作用摸力为Nmin=567届.5k蛮N-5阵7.1k扎N=51督0.4k伪N＞0剧-57.授1kN=踢510.比4kN＞晋0【例7-魂2】桩身和承能台设计：金条件同例塌7-1，壤要求设计蚂桩身和承的台，画出株桩身和承将台的结构刑施工图。【解答】根据例7踪蝶-1的选喝择，桩身忠采用Ф500m庙m钻孔灌注屋桩，混凝巧土采用C20等级，衣钢筋采稀用I级钢。由昂于该桩基姓础承受的膜弯矩和水树平荷载不域大，桩身烦钢筋可根龟据构造配嫁置。（1）桩妹身设计根据《地芝基规范》扔的有关规盈定，最小洪配筋率为献0.65石%，As=0.6场5%A=0.炎65%售×π×碑2502mm2=127伟6mm2。选用10Ф14，As=10戒×15谢3.9燥mm2=15揉39m医m2。满足要射求。由于第苹3层土劲为淤泥盲质黏土仓，深度鸽达13m，所以，桩停身钢筋通激长设置。避箍筋采用Ф6@20拖0。（2）承霜台厚度设缝计如图7-巾17所示搁，由于aox=120长0mm，承台的赶有效计妈算高度h0应≥12敞00mm。加上钢犯筋保护毙层的最赔小厚度歼70mm，承台的高沾度h应≥12龙70mm。这里取h=140诸0mm，则h0=133化0mm。下面分家别根据柱和角桩对承台的珠抗冲切以谱及柱边对绒承台的抗岭剪切对承丸台厚度进叶行验算。柱对承场台的冲沿切计算烂图λoy=aoy/h0=55驶0mm尚/13造30m性m=0煤.41忙4同理，βoy=1.壁3161）柱嚷对承台慌的抗冲超切计算对照图7菠-11，胃按公式7烫-25进青行验算式中左边Fl=F-ΣNi=400与0kN阳-0=晋4000殃kN式中右边各河项计算如挡下aox=120李0，aoy=550满足0.升2h0≤aox（aoy）≤h0λox=aox/h0=120棉0mm/扑1330野mm=0抽.902βhp=1-(1惨400-怜800)朝(1.0狂-0.9嘱)/(2戴000-深800)水=0.9纽奉5左边＜右广边，满足丝式要求。按公式天（7-洞29）辱进行验交算如图7李-17辩所示，止上式中左边2）角桩予对承台的绑抗冲切计傍算式中右边满足要求防。式中右桂边各项再计算如府下由于从角姐桩内缘引创45°线金至承台顶霞面，其交线爸已经超淡过柱边焦，所以盛取a1x=12暖00m聪m,a1y=550抓mmc1=c2=750竭mmλ1x=a1x/h0=120袜0/13年30=0怖.902λ1y=a1y/h0=550竭/133轰0=0.阻4143）柱徐边对承峡台的抗瓶剪切计假算如图7网-17宽所示，懒由于该循承台为畜矩形承站台，且竖没有变惨阶，两亭个方向窑的柱边哈以外分镜别只有乐一排桩蜡，所以郊应分别猛对两个防方向计岗算柱边皮至最外胖一排桩周内边缘遵的抗剪搂强度。按公式7俱-36