第8章樁基礎(chǔ)

1、7 7 樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ) 7.1樁基礎(chǔ)概述 7.2樁的豎向承載力 7.3樁基礎(chǔ)設(shè)計 7.4其他深基礎(chǔ)簡介 普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材主要內(nèi)容主要內(nèi)容教學(xué)目標知道樁基礎(chǔ)的適用范圍及其分類知道樁基礎(chǔ)的適用范圍及其分類會進行樁基礎(chǔ)承載力的計算會進行樁基礎(chǔ)承載力的計算會進行樁基礎(chǔ)的設(shè)計會進行樁基礎(chǔ)的設(shè)計重重 點點樁基設(shè)計過程，群樁效應(yīng)難難 點點群樁效應(yīng) ，承臺設(shè)計中抗沖切驗算樁基礎(chǔ)概念樁基礎(chǔ)概念 樁基礎(chǔ)一般由樁身和位于樁身頂部的承臺組成，如圖樁基礎(chǔ)一般由樁身和位于樁身頂部的承臺組成，如圖7-17-1所示。上所示。上部結(jié)構(gòu)的荷載通過墻或柱傳給承臺，再由承臺傳給樁。部結(jié)構(gòu)的荷載通過墻或柱傳給承臺，再

2、由承臺傳給樁。 7.1 7.1 樁基礎(chǔ)概述樁基礎(chǔ)概述樁基礎(chǔ)的組成1上部結(jié)構(gòu)（墻或柱） 2承臺（承臺梁） 3樁身 4堅硬土層 5軟弱土層 7.1.1 樁基礎(chǔ)的適用范圍樁基礎(chǔ)的適用范圍 1)荷載大、對沉降要求有嚴格限制的建筑物荷載大、對沉降要求有嚴格限制的建筑物; 2)軟弱地基軟弱地基; 3)地基土性不穩(wěn)定，存在液化性、震陷性、濕陷性、凍脹性或侵地基土性不穩(wěn)定，存在液化性、震陷性、濕陷性、凍脹性或侵蝕性等不良土層時蝕性等不良土層時; 4)承受較大的水平荷載、上拔荷載和力矩荷載的高聳結(jié)構(gòu)物承受較大的水平荷載、上拔荷載和力矩荷載的高聳結(jié)構(gòu)物; 5)建筑物受到相鄰建筑物或地面堆載影響，采用淺基礎(chǔ)將會產(chǎn)生

3、建筑物受到相鄰建筑物或地面堆載影響，采用淺基礎(chǔ)將會產(chǎn)生過量沉降或傾斜時過量沉降或傾斜時; 6)當途經(jīng)江河湖海、峽谷、灘涂等交通設(shè)施的工程結(jié)構(gòu)跨越范圍當途經(jīng)江河湖海、峽谷、灘涂等交通設(shè)施的工程結(jié)構(gòu)跨越范圍大，地質(zhì)條件及荷載情況變化也較大時，可通過靈活調(diào)整樁的類型、大，地質(zhì)條件及荷載情況變化也較大時，可通過靈活調(diào)整樁的類型、長短、布置等來適應(yīng)環(huán)境與結(jié)構(gòu)的要求長短、布置等來適應(yīng)環(huán)境與結(jié)構(gòu)的要求; 7)在流動水域中的水上結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)在流動水域中的水上結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ); 8)需要減振的動力設(shè)備基礎(chǔ)。需要減振的動力設(shè)備基礎(chǔ)。 按按承載性狀承載性狀分類分類 摩擦型樁摩擦型樁端承型樁端承型樁摩擦樁摩擦樁端承摩擦樁

4、端承摩擦樁端承樁端承樁摩擦端承樁摩擦端承樁按按樁的承載類別樁的承載類別分分 豎向抗壓樁（抗壓樁）豎向抗壓樁（抗壓樁）豎向抗拔樁（抗拔樁）豎向抗拔樁（抗拔樁）水平受荷樁和復(fù)合受荷樁等水平受荷樁和復(fù)合受荷樁等按按樁的斷面尺寸樁的斷面尺寸分類分類 小直徑樁：小直徑樁：d 250mm中等直徑樁中等直徑樁:250mm d800mm大直徑樁大直徑樁:d 800mm7.1.2 樁基礎(chǔ)的類型樁基礎(chǔ)的類型按按施工方法施工方法分類分類 預(yù)制樁預(yù)制樁灌注樁灌注樁 按按樁樁對土體的對土體的影影 響程度響程度分類分類擠土樁（排土樁）擠土樁（排土樁）非擠土樁非擠土樁部分擠土樁部分擠土樁按按樁的承臺高低樁的承臺高低分類分類

5、低承臺樁低承臺樁高承臺樁高承臺樁1.預(yù)制樁預(yù)制樁 按樁身材料不同，分為按樁身材料不同，分為鋼筋混凝預(yù)制樁、鋼樁、木樁、組合樁鋼筋混凝預(yù)制樁、鋼樁、木樁、組合樁。 預(yù)制樁是指借助于各種專用機械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形預(yù)制樁是指借助于各種專用機械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形狀、剛度與構(gòu)造的樁打入、壓入或振入土中的樁型。狀、剛度與構(gòu)造的樁打入、壓入或振入土中的樁型。（1）定義）定義（2）種類）種類 鋼筋混凝土預(yù)制樁具有制作方便，樁身強度高，耐腐蝕性能好，單鋼筋混凝土預(yù)制樁具有制作方便，樁身強度高，耐腐蝕性能好，單樁承載能力高的優(yōu)點，但價格偏高、打樁噪聲大、接樁和截樁困難。樁承載能力高的優(yōu)點，但價

6、格偏高、打樁噪聲大、接樁和截樁困難。鋼筋混凝預(yù)制樁鋼筋混凝預(yù)制樁 預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁1預(yù)應(yīng)力鋼筋 2螺旋箍筋 3端頭板 4鋼套箍 分為兩種：分為兩種：鋼管樁和鋼管樁和H H形樁形樁。具有。具有優(yōu)點是：優(yōu)點是：強度高、樁身表面積強度高、樁身表面積大，截面積小，在沉樁時貫透能力強且擠土影響小，在飽和軟黏土地大，截面積小，在沉樁時貫透能力強且擠土影響小，在飽和軟黏土地區(qū)可減少對領(lǐng)近建筑物的影響，但價格較高，耐腐蝕性較差。區(qū)可減少對領(lǐng)近建筑物的影響，但價格較高，耐腐蝕性較差。鋼樁鋼樁 依照成孔方法不同，灌注樁可分為依照成孔方法不同，灌注樁可分為泥漿護壁泥漿護壁鉆（沖）孔灌注樁、沉管鉆（沖）孔灌注樁、

7、沉管灌注樁和成孔灌注樁等灌注樁和成孔灌注樁等幾大類幾大類。2.2.灌注樁灌注樁（1）定義）定義 灌注樁為在建筑工地現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手灌注樁為在建筑工地現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而制成的樁。段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而制成的樁。（2）分類）分類 泥漿護壁鉆（沖）孔灌注樁，在成孔過程中，為防止孔壁坍塌，在泥漿護壁鉆（沖）孔灌注樁，在成孔過程中，為防止孔壁坍塌，在孔內(nèi)注入制備泥漿或利用鉆削的黏土與水混合自制泥漿保護孔壁。護壁孔內(nèi)注入制備泥漿或利用鉆削的黏土與水混合自制泥漿保護孔壁。護壁泥

8、漿與鉆孔的土削混合，邊鉆邊排出泥漿，同時進行孔內(nèi)補漿或補水。泥漿與鉆孔的土削混合，邊鉆邊排出泥漿，同時進行孔內(nèi)補漿或補水。當鉆孔達到規(guī)定深度后，清除孔底泥渣，然后吊放鋼筋籠，在泥漿下澆當鉆孔達到規(guī)定深度后，清除孔底泥渣，然后吊放鋼筋籠，在泥漿下澆筑混凝土。筑混凝土。泥漿護壁鉆（沖）孔灌注樁泥漿護壁鉆（沖）孔灌注樁a)埋設(shè)護筒b)安裝鉆機，鉆進c)第一次清孔d）測定孔壁，回淤厚度e)吊放鋼筋籠f)插入導(dǎo)管g)第二次清孔h）灌注水下混凝土，拔出導(dǎo)管i)拔出護筒鉆孔樁與沖鉆孔樁與沖孔樁的區(qū)別孔樁的區(qū)別在于：鉆孔在于：鉆孔樁以旋轉(zhuǎn)鉆樁以旋轉(zhuǎn)鉆機成孔，沖機成孔，沖孔樁以沖擊孔樁以沖擊鉆面成孔鉆面成孔。

9、1. 1.拔除套管時，如果提管速度過快會造成縮頸、夾泥，甚至斷樁；拔除套管時，如果提管速度過快會造成縮頸、夾泥，甚至斷樁； 2. 2.另外，沉管過程中擠土效應(yīng)比較明顯，可能使混凝土尚未結(jié)硬的另外，沉管過程中擠土效應(yīng)比較明顯，可能使混凝土尚未結(jié)硬的鄰樁被剪斷，施工中必須控制提管速度，并使管產(chǎn)生振動，不讓管內(nèi)出鄰樁被剪斷，施工中必須控制提管速度，并使管產(chǎn)生振動，不讓管內(nèi)出現(xiàn)負壓，提高樁身混凝土的密實度并保持其連續(xù)性；采取現(xiàn)負壓，提高樁身混凝土的密實度并保持其連續(xù)性；采取“跳打跳打”順序順序施工，待混凝土強度足夠時再在它的近旁施打相鄰樁。施工，待混凝土強度足夠時再在它的近旁施打相鄰樁。沉管灌注樁沉管

10、灌注樁 在鋼管內(nèi)無水環(huán)境中沉放鋼筋和澆灌混凝土，從而為樁身混凝土的在鋼管內(nèi)無水環(huán)境中沉放鋼筋和澆灌混凝土，從而為樁身混凝土的質(zhì)量提供了保障。質(zhì)量提供了保障。沉管灌注樁的沉管灌注樁的優(yōu)點：優(yōu)點：沉管灌注樁的沉管灌注樁的缺點缺點：a)樁機就位 b)沉管 c)澆灌混凝土 d)邊拔管、邊振動、邊澆灌混凝土 e)插入鋼筋籠并灌滿混凝土成樁1振動錘 2加壓減振彈簧 3加料口；4傳管 5活瓣樁靴 6上料斗 7混凝土 8鋼筋籠 振振動動沉沉管管灌灌注注樁樁施施工工程程序序 是在樁管內(nèi)增加一根與外樁管長度基本相同的內(nèi)夯管以代替鋼筋混是在樁管內(nèi)增加一根與外樁管長度基本相同的內(nèi)夯管以代替鋼筋混凝土預(yù)制樁靴，與外管同

11、步打入設(shè)計深度，并作為傳力桿將錘擊力傳至凝土預(yù)制樁靴，與外管同步打入設(shè)計深度，并作為傳力桿將錘擊力傳至樁端夯擴成大頭形，增大地基的密實度，同時利用內(nèi)管和樁錘的自重將樁端夯擴成大頭形，增大地基的密實度，同時利用內(nèi)管和樁錘的自重將外管內(nèi)的現(xiàn)澆樁身混凝土壓密成形，把水泥漿壓入樁側(cè)土體并擠密樁側(cè)外管內(nèi)的現(xiàn)澆樁身混凝土壓密成形，把水泥漿壓入樁側(cè)土體并擠密樁側(cè)的土，使樁的承載力大幅度提高。的土，使樁的承載力大幅度提高。夯擴成孔灌注樁夯擴成孔灌注樁 干作業(yè)成孔灌注樁不需要泥漿或套管護壁，直接利用機械或人工干作業(yè)成孔灌注樁不需要泥漿或套管護壁，直接利用機械或人工成孔，下鋼筋籠、澆筑混凝土成樁。成孔，下鋼筋籠、

12、澆筑混凝土成樁。干作業(yè)干作業(yè)成孔灌注樁成孔灌注樁1.1.按樁身強度確定單樁豎向抗壓承載力。按樁身強度確定單樁豎向抗壓承載力。 2.2.按土的支承力確定單樁豎向抗壓承載力。按土的支承力確定單樁豎向抗壓承載力。 靜載荷試驗法靜載荷試驗法 地基規(guī)范經(jīng)驗公式法地基規(guī)范經(jīng)驗公式法 確定確定單樁豎向承載力的方法主要有以下：單樁豎向承載力的方法主要有以下：按樁基規(guī)范確定單樁豎向極限承載力按樁基規(guī)范確定單樁豎向極限承載力7.2 樁的豎向承載力樁的豎向承載力7.2.1 單樁豎向承載力確定單樁豎向承載力確定1.1.按樁身強度確定單樁豎向抗壓承載力按樁身強度確定單樁豎向抗壓承載力 鋼筋混凝土樁根據(jù)樁身材料強度確定單

13、樁豎向承載力設(shè)計值，鋼筋混凝土樁根據(jù)樁身材料強度確定單樁豎向承載力設(shè)計值，按下式計算：按下式計算：)(syca+=AfAfR 樁基規(guī)范規(guī)定：計算混凝土樁身承載力時，應(yīng)將混凝土的軸樁基規(guī)范規(guī)定：計算混凝土樁身承載力時，應(yīng)將混凝土的軸心抗壓和彎曲抗壓強度設(shè)計值，分別乘以基樁施工工藝系數(shù)。對混凝心抗壓和彎曲抗壓強度設(shè)計值，分別乘以基樁施工工藝系數(shù)。對混凝土預(yù)制樁，取土預(yù)制樁，取 =1.0 =1.0；干作業(yè)非擠土、人工挖孔、擴底灌注樁，?。桓勺鳂I(yè)非擠土、人工挖孔、擴底灌注樁，取 =0.9=0.9；泥漿或套管護壁非擠土灌注樁、部分擠土灌注樁、擠土灌注樁，；泥漿或套管護壁非擠土灌注樁、部分擠土灌注樁、擠土

14、灌注樁，取取 =0.8 =0.8。ccc 樁基規(guī)范規(guī)定，樁身強度應(yīng)滿足下式：樁基規(guī)范規(guī)定，樁身強度應(yīng)滿足下式：ccpfAQ(1)靜載荷試驗法靜載荷試驗法2.按土的支承力確定單樁豎向抗壓承載力按土的支承力確定單樁豎向抗壓承載力1）試樁數(shù)量）試樁數(shù)量 同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于，且不應(yīng)少于3根。根。 2)間歇時間間歇時間 在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，對于砂類土，不得少于在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，對于砂類土，不得少于10d；對對于粉土和黏性土，不得少于于粉土和黏性土，不得少于15d；對于飽和軟黏土，不得少于對于飽和軟黏土，不得少

15、于25d。3）單樁靜載荷試驗按地基規(guī)范附錄）單樁靜載荷試驗按地基規(guī)范附錄Q進行。進行。在初步設(shè)計時，單樁豎向承載力特征值在初步設(shè)計時，單樁豎向承載力特征值Ra可按下式估算：可按下式估算：由總樁側(cè)摩阻力和總樁端阻力組成，即：由總樁側(cè)摩阻力和總樁端阻力組成，即：(2)經(jīng)驗公式法經(jīng)驗公式法Ra=qpaAp+upqsiali 當樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時，可按下式估算單樁豎向承當樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時，可按下式估算單樁豎向承載力特征值。載力特征值。Ra=qpaAp qpa樁端巖石承載力特征值樁端巖石承載力特征值（kPa）；Ap樁端橫截面的面積（樁端橫截面的面積（m2），），其他符號同前

16、。其他符號同前。 （嵌巖樁）（嵌巖樁） (3) 按樁基規(guī)范確定單樁豎向極限承載力，單樁豎向極限承載力按樁基規(guī)范確定單樁豎向極限承載力，單樁豎向極限承載力標準值的確定，按照以下規(guī)定。標準值的確定，按照以下規(guī)定。 對對一級一級建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場靜載荷試驗，并結(jié)合靜力觸探、標準建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場靜載荷試驗，并結(jié)合靜力觸探、標準貫入等原位測試方法綜合確定；對貫入等原位測試方法綜合確定；對二級二級建筑樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標建筑樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標準貫入、經(jīng)驗參數(shù)等估算，并參照地質(zhì)條件相同的試樁資料綜合確定。準貫入、經(jīng)驗參數(shù)等估算，并參照地質(zhì)條件相同的試樁資料綜合確定。當缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)

17、雜時，應(yīng)由現(xiàn)場靜載荷試驗確當缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜時，應(yīng)由現(xiàn)場靜載荷試驗確定；對定；對三級三級建筑樁基，如無原位測試資料時，可利用承載力經(jīng)驗參數(shù)建筑樁基，如無原位測試資料時，可利用承載力經(jīng)驗參數(shù)估算。估算。 采用現(xiàn)場靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，在同一采用現(xiàn)場靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)小于，且不應(yīng)小于3根，工程總樁根，工程總樁數(shù)在數(shù)在50根以內(nèi)時不應(yīng)小于根以內(nèi)時不應(yīng)小于2根。試驗及單樁豎向極限承載力取值按根。試驗及單樁豎向極限承載力取值按樁基規(guī)范附錄樁基規(guī)范附錄C方法進行方

18、法進行 。 樁基規(guī)范規(guī)定：當單樁豎向極限承載力標準值樁基規(guī)范規(guī)定：當單樁豎向極限承載力標準值Q Qukuk根據(jù)土的物理根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定時，宜按下式計算：指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定時，宜按下式計算： Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp 大直徑樁大直徑樁(d0.8m)單樁豎向極限承載力標準值單樁豎向極限承載力標準值Quk按下式計算：按下式計算： 嵌巖樁單樁豎向極限承載力標準值，由樁周土總極限側(cè)阻力標準嵌巖樁單樁豎向極限承載力標準值，由樁周土總極限側(cè)阻力標準值、嵌巖段總極限側(cè)阻力標準值和總極限端阻力標準值三部分組成。值、嵌巖段總極限側(cè)阻力標準值和

19、總極限端阻力標準值三部分組成。當根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果確定單樁豎向極限承載力標準值時，可按下式計當根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果確定單樁豎向極限承載力標準值時，可按下式計算：算：Quk=Qsk+Qpk=usiqsiklsi+pqpkAp Quk=Qsk+Qrk+Qpk =usiqsikli+ usfrchr+pfrcAp (4) 軟弱下臥層驗算。當樁端平面以下受力層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層時。軟弱下臥層驗算。當樁端平面以下受力層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層時。qwukizqz)tan2)(tan2()(2)(tBtAlqBAGFooisikoooz對于樁距對于樁距sa 6d2)tan2()(4tdlquNeisikoz對于樁

20、距對于樁距sa 6d(5) 樁身負摩擦阻力樁身負摩擦阻力 樁周土相對于樁向下位移的情況，這時，樁身受到的摩擦阻力向樁周土相對于樁向下位移的情況，這時，樁身受到的摩擦阻力向下，稱為負摩擦阻力下，稱為負摩擦阻力 。 引起負摩阻力的原因：引起負摩阻力的原因：（1）樁周為欠固結(jié)土或新填土，在自重作用下繼續(xù)固結(jié)而下沉；）樁周為欠固結(jié)土或新填土，在自重作用下繼續(xù)固結(jié)而下沉；（2）地下水位下降引起土的有效應(yīng)力增大，而引起樁周土大面積）地下水位下降引起土的有效應(yīng)力增大，而引起樁周土大面積沉降；沉降；（3）大面積堆載使樁周土壓縮變形。）大面積堆載使樁周土壓縮變形。7.2.2 單樁軸向抗拔力單樁軸向抗拔力 抗拔樁

21、的設(shè)計，目前仍套用抗壓樁的方法，即以樁的抗壓側(cè)阻力乘一抗拔樁的設(shè)計，目前仍套用抗壓樁的方法，即以樁的抗壓側(cè)阻力乘一個經(jīng)驗折減系數(shù)后的側(cè)摩阻力作為抗拔承載力。個經(jīng)驗折減系數(shù)后的側(cè)摩阻力作為抗拔承載力。 一般認為，抗拔的側(cè)摩阻力小于抗壓的側(cè)摩阻力，而且抗拔側(cè)阻力在一般認為，抗拔的側(cè)摩阻力小于抗壓的側(cè)摩阻力，而且抗拔側(cè)阻力在受荷后經(jīng)過一段時間會因土層松動和殘余強度等因素有所降低，所以抗拔受荷后經(jīng)過一段時間會因土層松動和殘余強度等因素有所降低，所以抗拔承載力更要通過抗拔荷載試驗來確定。我國有些行業(yè)如港口、電網(wǎng)工程規(guī)承載力更要通過抗拔荷載試驗來確定。我國有些行業(yè)如港口、電網(wǎng)工程規(guī)范規(guī)定的抗拔側(cè)阻力為抗壓

22、側(cè)阻力的范規(guī)定的抗拔側(cè)阻力為抗壓側(cè)阻力的0.60.8；有的規(guī)定為；有的規(guī)定為0.40.7，有的相，有的相當于當于0.6(交通交通)并將樁重考慮在抗拔容許承載力之內(nèi)。并將樁重考慮在抗拔容許承載力之內(nèi)。 影響單樁抗拔承載力的因素主要影響單樁抗拔承載力的因素主要有樁的類型、施工方法、樁的長度、有樁的類型、施工方法、樁的長度、地基土的類別、土層的形成過程、樁形成后承受荷載的歷史、荷載特性地基土的類別、土層的形成過程、樁形成后承受荷載的歷史、荷載特性(只只受上拔力或和其他類型荷載組合受上拔力或和其他類型荷載組合)等等。確定抗拔承載力時，要考慮上述因素。確定抗拔承載力時，要考慮上述因素的影響，選用計算方法

23、與參數(shù)。具體計算可參照樁基規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。的影響，選用計算方法與參數(shù)。具體計算可參照樁基規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 7.2.3 群樁承載力計算群樁承載力計算 1群樁效應(yīng)群樁效應(yīng) 對端承型樁基，樁的承載力主要是樁端較硬土層的支承力。由于受壓對端承型樁基，樁的承載力主要是樁端較硬土層的支承力。由于受壓面積小，各樁間相互影響小，其工作性狀與獨立單樁相近，樁基的承載力面積小，各樁間相互影響小，其工作性狀與獨立單樁相近，樁基的承載力就是各單樁承載力之和。就是各單樁承載力之和。 對摩擦型樁基，由于樁周摩擦力要在樁周土中傳遞，并沿深度向下對摩擦型樁基，由于樁周摩擦力要在樁周土中傳遞，并沿深度向下擴散，樁間土受到壓縮，

24、產(chǎn)生附加應(yīng)力。在樁端平面，附加壓力的分布擴散，樁間土受到壓縮，產(chǎn)生附加應(yīng)力。在樁端平面，附加壓力的分布直徑直徑D0（D0=2ltan）比樁徑比樁徑d大得多，當樁距小于大得多，當樁距小于D0時在樁尖處將發(fā)生時在樁尖處將發(fā)生應(yīng)力疊加（見圖應(yīng)力疊加（見圖7-7）。因此，在相同條件下，群樁的沉降量比單樁的）。因此，在相同條件下，群樁的沉降量比單樁的大。大。 群樁下土體內(nèi)應(yīng)力疊加 a)單樁 b)群樁 影響群樁承載力的因素影響沉降量的因素群樁的效率系數(shù)沉降比群樁極限承載力與各單樁單獨工作時極限承載力之和的比值，可用來評價群樁中單樁承載力發(fā)揮的程度。相同荷載下群樁的沉降量與單樁工作時沉降量的比值，可反應(yīng)群樁

25、的沉降特性。1）砂土 l；2）黏性土 高承臺，1；樁距足夠大時，1；低承臺，1；3）粉土 1，與砂土相近。2.群樁效應(yīng)的影響因素1）端承樁，中心距sd3d且n9根的摩擦樁，條形基礎(chǔ)下不超過兩排的樁基，豎向抗壓承載力為各單樁豎向抗壓承載力的總和；2）中心距sd6d，n9根的摩擦樁基，可視作一假想的實體深基礎(chǔ)，群樁承載力即按實體基礎(chǔ)進行地基強度設(shè)計或驗算，并驗算該樁基中各單樁所承受的外力（軸心受壓或偏心受壓）。當建筑物對樁基的沉降有特殊要求時，應(yīng)作變形驗算。群樁的工作狀態(tài)2.樁頂作用效應(yīng)計算樁頂作用效應(yīng)計算（1）軸心豎向力作用下）軸心豎向力作用下nGFN（2）偏心豎向力作用下）偏心豎向力作用下2y

26、2xiiiiixxMyyMnGFN（3）水平力作用下）水平力作用下nHH 13.群樁承載力群樁承載力 （1）樁基豎向承載力計算一般規(guī)定：樁基中復(fù)合基樁或基樁的豎）樁基豎向承載力計算一般規(guī)定：樁基中復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力計算應(yīng)符合下述極限狀態(tài)計算表達式。向承載力計算應(yīng)符合下述極限狀態(tài)計算表達式。RNo1）按荷載效應(yīng)基本組合，在軸心豎向荷載作用下：）按荷載效應(yīng)基本組合，在軸心豎向荷載作用下：RNo2 . 1max偏心豎向荷載作用下，除滿足上式要求外，尚應(yīng)滿足下式：偏心豎向荷載作用下，除滿足上式要求外，尚應(yīng)滿足下式：RN25. 12）按地震作用效應(yīng)組合，軸心豎向力作用下：）按地震作用效應(yīng)組合，軸

27、心豎向力作用下：RN5 . 1max偏心豎向力作用下，除滿足上式要求外，尚應(yīng)滿足下式：偏心豎向力作用下，除滿足上式要求外，尚應(yīng)滿足下式：ppksskQQR （2）樁基豎向承載力設(shè)計值，按樁基規(guī)范的規(guī)定，樁基豎向）樁基豎向承載力設(shè)計值，按樁基規(guī)范的規(guī)定，樁基豎向承載力設(shè)計值的計算有以下幾種情況：承載力設(shè)計值的計算有以下幾種情況：1 1）端承樁和樁數(shù)）端承樁和樁數(shù)n n3 3根的摩擦樁，基樁的豎向承載力設(shè)計值根的摩擦樁，基樁的豎向承載力設(shè)計值R R為：為： 當根據(jù)靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，復(fù)合基樁的當根據(jù)靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值為：豎向承

28、載力設(shè)計值為：spukQRcckcppkpssksQQQR 2）樁數(shù)樁數(shù)n n 3 3根的摩擦樁，宜考慮樁群、土、承臺的相互作用效應(yīng)，根的摩擦樁，宜考慮樁群、土、承臺的相互作用效應(yīng)，其復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值為：其復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值為： 當根據(jù)靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，復(fù)合基樁的當根據(jù)靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值為：豎向承載力設(shè)計值為：cckcspukspQQRnAqQcckck/注意：當承臺底面以下存在可液注意：當承臺底面以下存在可液化土、濕陷性黃土、高靈敏軟土、化土、濕陷性黃土、高靈敏軟土、高靈敏欠固結(jié)土、新填土或承受高靈敏

29、欠固結(jié)土、新填土或承受經(jīng)常出現(xiàn)的動力作用時，不考慮經(jīng)常出現(xiàn)的動力作用時，不考慮承臺效應(yīng)。承臺效應(yīng)。7.3 7.3 樁基礎(chǔ)的設(shè)計樁基礎(chǔ)的設(shè)計 7.3.17.3.1 設(shè)計步驟設(shè)計步驟 調(diào)查研究，收集設(shè)計資料選擇樁的類型及其幾何尺寸樁的材料頂?shù)讟烁叱至拥倪x定確定單樁承載力設(shè)計值確定樁的數(shù)量及平面布置包括承臺的平面形狀尺寸確定群樁或單樁基礎(chǔ)的承載力必要時驗算群樁地基強度和變形（沉降量）樁身構(gòu)造設(shè)計與強度計算承臺設(shè)計繪制樁基礎(chǔ)施工圖包括構(gòu)造和受彎、沖切、剪切7.3.2 確定樁型和截面尺寸確定樁型和截面尺寸 選擇樁的類型，要根據(jù)工程地質(zhì)狀況、施工技術(shù)條件、工期情況選擇樁的類型，要根據(jù)工程地質(zhì)狀況、施工技

30、術(shù)條件、工期情況以及施工對周圍環(huán)境的影響等因素綜合考慮。用摩擦樁還是端承樁，以及施工對周圍環(huán)境的影響等因素綜合考慮。用摩擦樁還是端承樁，用預(yù)制樁還是灌注樁等，要根據(jù)具體情況進行綜合技術(shù)與經(jīng)濟分析。用預(yù)制樁還是灌注樁等，要根據(jù)具體情況進行綜合技術(shù)與經(jīng)濟分析。1 1選擇樁型選擇樁型 持力層應(yīng)盡可能選擇堅硬土層或巖層。如在一般樁長深度內(nèi)沒有持力層應(yīng)盡可能選擇堅硬土層或巖層。如在一般樁長深度內(nèi)沒有堅硬土層，也可考慮選擇中等強度的土層，如中密以上砂層或中等壓堅硬土層，也可考慮選擇中等強度的土層，如中密以上砂層或中等壓縮性的一般黏性土等?？s性的一般黏性土等?？紤]考慮樁端進入持力層的深度。樁端進入持力層的深

31、度。2 2選擇持力層選擇持力層 樁長為承臺底面標高與樁端標高（不包括樁尖）之差。在確定持樁長為承臺底面標高與樁端標高（不包括樁尖）之差。在確定持力層及其進入深度后，就要擬定承臺底面標高，即承臺埋置深度。力層及其進入深度后，就要擬定承臺底面標高，即承臺埋置深度。一般情況下，應(yīng)使承臺頂面低于室外地面一般情況下，應(yīng)使承臺頂面低于室外地面100mm以上；如有基礎(chǔ)梁、以上；如有基礎(chǔ)梁、筏板、箱基等，其厚（高）度應(yīng)考慮在內(nèi)；同時要考慮季節(jié)性凍土和筏板、箱基等，其厚（高）度應(yīng)考慮在內(nèi)；同時要考慮季節(jié)性凍土和地下水的影響。地下水的影響。3確定樁長、承臺底面標高確定樁長、承臺底面標高4.4.樁截面尺寸樁截面尺寸

32、 （1）最小樁徑，鋼筋混凝土方樁邊長應(yīng)不小于）最小樁徑，鋼筋混凝土方樁邊長應(yīng)不小于250mm；干作業(yè)鉆孔干作業(yè)鉆孔樁和振動沉管灌注樁應(yīng)不小于樁和振動沉管灌注樁應(yīng)不小于 300mm；泥漿護壁回轉(zhuǎn)或沖擊鉆孔樁應(yīng)不泥漿護壁回轉(zhuǎn)或沖擊鉆孔樁應(yīng)不小于小于 500mm；人工挖孔樁應(yīng)不小于人工挖孔樁應(yīng)不小于 800mm；鋼管樁應(yīng)不小于鋼管樁應(yīng)不小于 400mm。 （2）摩擦樁宜采用細長樁，以獲得較大比表面（樁側(cè)表面積與體積之摩擦樁宜采用細長樁，以獲得較大比表面（樁側(cè)表面積與體積之比）。比）。 （3）端承樁的持力層強度低于樁材強度而地基土層又適宜時，應(yīng)優(yōu)）端承樁的持力層強度低于樁材強度而地基土層又適宜時，應(yīng)優(yōu)

33、先考慮采用擴底灌注樁。先考慮采用擴底灌注樁。 （4）樁徑的確定，還要考慮單樁承載力的需求和布樁的構(gòu)造要求。）樁徑的確定，還要考慮單樁承載力的需求和布樁的構(gòu)造要求。一般情況下，同一建筑的樁基采用相同樁徑，但當荷載分布不均勻時，可一般情況下，同一建筑的樁基采用相同樁徑，但當荷載分布不均勻時，可根據(jù)荷載和地基土條件采用不同直徑的樁，尤其是采用灌注樁時。根據(jù)荷載和地基土條件采用不同直徑的樁，尤其是采用灌注樁時。 （5）當高承臺樁基露出地面較高，或樁側(cè)土為淤泥或自重濕陷性黃土）當高承臺樁基露出地面較高，或樁側(cè)土為淤泥或自重濕陷性黃土時，為保證樁身不產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)，端承樁的長徑比應(yīng)取時，為保證樁身不產(chǎn)生壓屈

34、失穩(wěn)，端承樁的長徑比應(yīng)取l/d40；按施工垂按施工垂直度偏差也需控制長徑比，對一般黏性土、砂土、端承樁的長徑比應(yīng)取直度偏差也需控制長徑比，對一般黏性土、砂土、端承樁的長徑比應(yīng)取l/d60；對摩擦樁則不限制。對摩擦樁則不限制。 7.3.3 確定樁的數(shù)量和平面布置確定樁的數(shù)量和平面布置1 1確定樁數(shù)量確定樁數(shù)量 當樁的類型、基本尺寸和單樁承載力設(shè)計值確定后，可根據(jù)上部當樁的類型、基本尺寸和單樁承載力設(shè)計值確定后，可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)情況，按下式初步確定樁數(shù)結(jié)構(gòu)情況，按下式初步確定樁數(shù)akkRGFn2樁的平面布置樁的平面布置 樁基中各樁的中心距主要取決于群樁效應(yīng)（包括擠土樁的擠土效樁基中各樁的中心距主要取

35、決于群樁效應(yīng)（包括擠土樁的擠土效應(yīng)）和承臺分擔荷載的作用及承臺材料等。地基規(guī)范規(guī)定，樁的應(yīng)）和承臺分擔荷載的作用及承臺材料等。地基規(guī)范規(guī)定，樁的中心距不宜小于中心距不宜小于3倍樁身直徑；若為擴底灌注樁，不宜小于倍樁身直徑；若為擴底灌注樁，不宜小于1.5倍擴底倍擴底直徑；樁的最小中心距見表直徑；樁的最小中心距見表7-11。 若設(shè)計為大面積擠土群樁，宜按表中數(shù)值適當加大樁距。若設(shè)計為大面積擠土群樁，宜按表中數(shù)值適當加大樁距。 擴底灌注樁除應(yīng)符合表擴底灌注樁除應(yīng)符合表7-11的要求外，還應(yīng)滿足如下規(guī)定：對鉆、的要求外，還應(yīng)滿足如下規(guī)定：對鉆、挖孔灌注樁，樁距挖孔灌注樁，樁距sa 1.5D或或D+1m

36、（當當D2m時）；對沉管擴底灌注時）；對沉管擴底灌注樁，樁距樁，樁距sa 2D（D為擴大端設(shè)計直徑）。為擴大端設(shè)計直徑）。 進行樁位布置，應(yīng)盡可能使上部荷載的中心和群樁橫截面的形心進行樁位布置，應(yīng)盡可能使上部荷載的中心和群樁橫截面的形心重合。應(yīng)力求各樁受力相近，宜將樁布置在承臺外圍，而各樁應(yīng)距離重合。應(yīng)力求各樁受力相近，宜將樁布置在承臺外圍，而各樁應(yīng)距離垂直于偏心荷載或水平力與彎矩較大方向的橫截面軸線大些，以便使垂直于偏心荷載或水平力與彎矩較大方向的橫截面軸線大些，以便使群樁截面對該軸具有較大的慣性矩。群樁截面對該軸具有較大的慣性矩。樁的排列可采用行列式或梅花式兩種，如圖樁的排列可采用行列式或

37、梅花式兩種，如圖7-87-8所示。所示。樁的排列形式 a)梅花式 b)行列式 承臺的平面形狀取決于樁的數(shù)量，如圖承臺的平面形狀取決于樁的數(shù)量，如圖7-97-9所示。箱基和帶梁筏所示。箱基和帶梁筏基以及墻下條形基礎(chǔ)的樁，宜沿著墻或梁布置成單排或雙排，以減小基以及墻下條形基礎(chǔ)的樁，宜沿著墻或梁布置成單排或雙排，以減小底板厚度或承臺梁寬度。此外，為了使樁受力合理，在墻的轉(zhuǎn)角及交底板厚度或承臺梁寬度。此外，為了使樁受力合理，在墻的轉(zhuǎn)角及交叉處應(yīng)布樁，窗門洞口下不宜布置樁。叉處應(yīng)布樁，窗門洞口下不宜布置樁。承臺的平面形狀 7.3.4 樁身設(shè)計樁身設(shè)計 1.混凝土強度等級混凝土強度等級fc 預(yù)制樁預(yù)制樁f

38、c C30；灌注樁灌注樁fc C20；預(yù)應(yīng)力樁預(yù)應(yīng)力樁fc C40。 2.樁身配筋樁身配筋 樁的主筋應(yīng)經(jīng)計算確定。打入式預(yù)制樁的最小配筋樁的主筋應(yīng)經(jīng)計算確定。打入式預(yù)制樁的最小配筋率宜率宜0.8%；靜壓預(yù)制樁宜；靜壓預(yù)制樁宜0.6%；灌注樁宜；灌注樁宜0.2%0.65%（小直徑樁取大值）。（小直徑樁取大值）。3.配筋長度配筋長度 1）受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長度應(yīng)通過計算確定。）受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長度應(yīng)通過計算確定。 2）樁基承臺下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時，配筋長度應(yīng)穿）樁基承臺下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時，配筋長度應(yīng)穿過淤泥、淤泥質(zhì)土層或液化土層。過淤泥、淤泥質(zhì)土

39、層或液化土層。 3）坡地岸邊的樁、）坡地岸邊的樁、8度及度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應(yīng)通長配筋。樁應(yīng)通長配筋。 4）樁徑大于）樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長度不宜小于樁長的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長度不宜小于樁長的的2/3。4.樁頂構(gòu)造樁頂構(gòu)造 樁頂嵌入承臺內(nèi)的長度不宜小于樁頂嵌入承臺內(nèi)的長度不宜小于50mm。主筋伸人承臺內(nèi)的錨固長主筋伸人承臺內(nèi)的錨固長度不宜小于度不宜小于30d（I級鋼）或級鋼）或35d（級鋼和級鋼和級鋼）。對于大直徑灌注級鋼）。對于大直徑灌注樁，當采用一柱一樁時，可設(shè)置承臺或?qū)逗椭苯舆B接，柱縱筋插入樁，當采用一

40、柱一樁時，可設(shè)置承臺或?qū)逗椭苯舆B接，柱縱筋插入樁身的長度應(yīng)滿足錨固長度的要求。樁身的長度應(yīng)滿足錨固長度的要求。7.3.5 承臺設(shè)計承臺設(shè)計 1.承臺構(gòu)造承臺構(gòu)造 承臺構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求承臺構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求 （1）承臺的寬度不應(yīng)小于）承臺的寬度不應(yīng)小于500mm，厚度不應(yīng)小于厚度不應(yīng)小于300mm。 （2）邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑d或邊長或邊長b，且且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于150mm。對于條形承臺梁，樁的對于條形承臺梁，樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不小于外邊緣至承臺梁邊緣的距離不小于75mm。

41、 （3）承臺配筋按計算確定。矩形承臺應(yīng)按雙向均勻通長布置受力承臺配筋按計算確定。矩形承臺應(yīng)按雙向均勻通長布置受力鋼筋，鋼筋直徑不宜小于鋼筋，鋼筋直徑不宜小于10mm，間距應(yīng)滿足間距應(yīng)滿足100200mm；對于三對于三樁承臺，鋼筋應(yīng)按三向板帶均勻布置，且最里面的三根鋼筋圍成的三樁承臺，鋼筋應(yīng)按三向板帶均勻布置，且最里面的三根鋼筋圍成的三角形應(yīng)在柱截面范圍內(nèi)。承臺梁的主筋除滿足計算要求外尚應(yīng)符合國角形應(yīng)在柱截面范圍內(nèi)。承臺梁的主筋除滿足計算要求外尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（家現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010-2002）關(guān)于最小配筋率關(guān)于最小配筋率的規(guī)定，主筋直徑不宜小于的規(guī)定，主筋

42、直徑不宜小于12mm，架立筋不宜小于架立筋不宜小于10mm，箍筋直徑箍筋直徑不小于不小于6mm。 （4）承臺混凝土強度等級不應(yīng)小于承臺混凝土強度等級不應(yīng)小于C20，縱筋保護層厚度不應(yīng)小縱筋保護層厚度不應(yīng)小于于70mm，有墊層時，應(yīng)不小于有墊層時，應(yīng)不小于40mm。1）單樁承臺，宜在兩個互相垂直的方向上設(shè)置聯(lián)系梁；）單樁承臺，宜在兩個互相垂直的方向上設(shè)置聯(lián)系梁；2）兩樁承臺，宜在其短向設(shè)置聯(lián)系梁；）兩樁承臺，宜在其短向設(shè)置聯(lián)系梁；3）有抗震要求的柱下獨立承臺，宜在兩個主軸方向設(shè)置聯(lián)系梁；）有抗震要求的柱下獨立承臺，宜在兩個主軸方向設(shè)置聯(lián)系梁；4）聯(lián)系梁頂面宜與承臺位于同一標高。聯(lián)系梁的寬度不應(yīng)小

43、于）聯(lián)系梁頂面宜與承臺位于同一標高。聯(lián)系梁的寬度不應(yīng)小于250mm，梁的高度可取承臺中心距的梁的高度可取承臺中心距的1/101/15；5）聯(lián)系梁的主筋應(yīng)按計算要求確定。聯(lián)系梁內(nèi)上下縱筋不應(yīng)小于）聯(lián)系梁的主筋應(yīng)按計算要求確定。聯(lián)系梁內(nèi)上下縱筋不應(yīng)小于212mm，并應(yīng)按受拉要求錨入承臺。并應(yīng)按受拉要求錨入承臺。（5）承臺之間的連接應(yīng)滿足以下要求。承臺之間的連接應(yīng)滿足以下要求。 承臺厚度的確定除了滿足構(gòu)造要求外，倘應(yīng)滿足柱邊和樁邊的承臺厚度的確定除了滿足構(gòu)造要求外，倘應(yīng)滿足柱邊和樁邊的抗沖切強抗沖切強度度和和抗剪強度抗剪強度。 0thpoxcoyoycoxl)()( 2hfahabFFl=F-Ni

44、)2 . 0/(84. 0oxox)2 . 0/(84. 0oyoy2承臺厚（高）度承臺厚（高）度（1）柱對承臺的沖切，可按下列公式計）柱對承臺的沖切，可按下列公式計算（如圖算（如圖7-10所示）所示） 柱對承臺沖切計算示意 （2）角樁對承臺的沖切）角樁對承臺的沖切 1）多樁矩形承臺受角樁沖切的承多樁矩形承臺受角樁沖切的承載力載力應(yīng)按下式計算：應(yīng)按下式計算： 0thp1x11y1y21xl)2()2(hfacacN2 . 056. 01x1x2 . 056. 01y1y矩形承臺角樁沖切計算示意 2 2）三樁三角形承臺受角樁沖切的承載力可按下列公式計算三樁三角形承臺受角樁沖切的承載力可按下列公式

45、計算 底部角樁底部角樁 ：Nl11(2c1+a11)tan(1/2)hpfth0 2 . 056. 01111頂部角樁頂部角樁 ：Nl12(2c2+a12)tan(2/2)hpfth0 2 . 056. 01212對圓柱及圓樁，計對圓柱及圓樁，計算時可將圓形截面算時可將圓形截面換算成正方形截面。換算成正方形截面。 三角形承臺 （3）受剪計算）受剪計算Vhsftb0h0 0 . 175. 1 當柱邊外有多排樁形成多個剪切斜截面時，尚應(yīng)對每個斜截面當柱邊外有多排樁形成多個剪切斜截面時，尚應(yīng)對每個斜截面進行驗算。斜截面受剪承載力可按下列公式計算：進行驗算。斜截面受剪承載力可按下列公式計算：承臺斜截面

46、受剪計算示意 3.承臺配筋計算承臺配筋計算 （1）多樁矩形承臺多樁矩形承臺計算截面計算截面取在柱邊和承臺高度變化處（杯取在柱邊和承臺高度變化處（杯口外側(cè)或臺階邊緣，如圖口外側(cè)或臺階邊緣，如圖）Mx=NiyiMy=Nixi 承臺彎矩計算示意 （2）等邊三樁承臺（見圖）等邊三樁承臺（見圖7-14b）)43(3maxcsNM承臺彎矩計算示意 （3）等腰三樁承臺（見圖）等腰三樁承臺（見圖7-14c）)475. 0(312max1csNM)475. 0(322max2csNM承臺彎矩計算示意 序號序號 地層名地層名稱稱深度深度/m厚度厚度/m重度重度/(kN/m3) 天然含水量天然含水量（質(zhì)量分數(shù)。質(zhì)量

47、分數(shù)。%）天然孔天然孔隙比隙比e液性指數(shù)液性指數(shù)IL1雜填土雜填土0 11.016.22粉土粉土1 54.018.8300.60.63淤泥質(zhì)淤泥質(zhì)黏土黏土5 1813.016.9361.11.24黏土黏土18246.018.425.50.70.36【例例7-17-1】某樁基工程，某樁基工程， 已知上部結(jié)構(gòu)荷載為：豎向荷載設(shè)計值已知上部結(jié)構(gòu)荷載為：豎向荷載設(shè)計值F F=3000kN=3000kN，彎彎矩設(shè)計值矩設(shè)計值M M=400 kNm=400 kNm，水平力水平力H H=90kN=90kN。工程地質(zhì)資料參表工程地質(zhì)資料參表7-127-12。已知地下水位。已知地下水位在在-3.000-3.00

48、0m m處，經(jīng)試樁的單樁垂直靜載荷試驗得單樁豎向極限承載力標準值為處，經(jīng)試樁的單樁垂直靜載荷試驗得單樁豎向極限承載力標準值為13001300kNkN。試設(shè)計該樁基礎(chǔ)（承臺的厚度和配筋不計算）。試設(shè)計該樁基礎(chǔ)（承臺的厚度和配筋不計算）。 序號序號地層名地層名稱稱黏聚力黏聚力c/kPa內(nèi)摩擦內(nèi)摩擦角角壓縮模壓縮模量量Es/MPa樁側(cè)阻樁側(cè)阻力特征力特征值值qsi/kPa樁端阻樁端阻力特征力特征值值qp/kPa承載力承載力特征值特征值fk/kPa1雜填土雜填土2粉土粉土4158.2361103淤泥質(zhì)淤泥質(zhì)黏土黏土584.4121044黏土黏土151610.042920285 根據(jù)試樁初步選擇根據(jù)試樁

49、初步選擇500mm鉆孔灌注樁，用鉆孔灌注樁，用C20混凝土水下灌注，鋼混凝土水下灌注，鋼筋采用筋采用I級。經(jīng)查表得級。經(jīng)查表得fc=10N/mm2，fcm=11N/mm2，ft=1.1N/mm2；鋼筋鋼筋fy=210N/mm2。初步選擇第初步選擇第4層層(黏土層黏土層)為持力層，假定樁端進入持力層為持力層，假定樁端進入持力層l.5m。初步選擇承臺底面埋深初步選擇承臺底面埋深1.5m，則最小樁長為則最小樁長為(18+1.5-1.5)m=18m?！窘獯稹拷獯稹?（1 1）選擇樁型、確定樁長）選擇樁型、確定樁長（2 2）確定單樁豎向承載力特征值）確定單樁豎向承載力特征值1）根據(jù)）根據(jù)樁身材料強度樁身

50、材料強度確定單樁豎向承載力特征值確定單樁豎向承載力特征值取取=1，fc按按0.8折減，配筋率初步按折減，配筋率初步按0.5計算，所以計算，所以Ra=（fcA+As）=(0.8105002/4+2100.0055002/4)N =1776(kN)3）按按經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式估算估算2）根據(jù)）根據(jù)單樁豎向靜載荷試驗單樁豎向靜載荷試驗，單樁豎向承載力特征值為，單樁豎向承載力特征值為Ra=Quk=1300/2 kN =650kNRa=qpaAp+upqsiali=9200.52/4+0.5（363.5+1213+421.5）kN =722.2kN 以上三項計算中，取最小值，由此確定單樁豎向承載力特征值為以

51、上三項計算中，取最小值，由此確定單樁豎向承載力特征值為Ra=650kN76. 5kN650kN405kN30001 . 1akkRGFn取取n=6根，樁距根，樁距s=3.5d=3.50.5m=1.75m承臺平面布置如圖承臺平面布置如圖7-15所示。所示。（3）確定樁的數(shù)量和平面布置確定樁的數(shù)量和平面布置 初 步 假 定 承 臺 底 面 積 為初 步 假 定 承 臺 底 面 積 為4 . 5 3 . 0 m2， 承 臺 和 土 自 重承 臺 和 土 自 重G=4.53.01.520 kN =405kN 則樁數(shù)初步確定為則樁數(shù)初步確定為承臺平面及樁位布置圖 查表查表7-10得得cn=0.12，cw

52、=0.69；查表查表7-8得得c=1.60。計算承臺底地基土計算承臺底地基土凈面積和內(nèi)、外區(qū)凈面積，即凈面積和內(nèi)、外區(qū)凈面積，即Ac=（4.53.0）m2-60.52/4 m2=13.5 m2-1.18 m2=12.32m2Acw=20.25（3+4）m2=3.50m2Acn=12.30 m2-3.5 m2=8.8m2按按靜載試驗靜載試驗或或經(jīng)驗參數(shù)經(jīng)驗參數(shù)確定考慮確定考慮承臺效應(yīng)承臺效應(yīng)的基樁的基樁豎向承載力設(shè)計值豎向承載力設(shè)計值。285. 032.125 . 369. 032.128 . 812. 0ccwcwccncncAAAA 承臺底地基土極限阻力標準值為地基土承載力標準值的承臺底地基

53、土極限阻力標準值為地基土承載力標準值的2倍，即倍，即qck=2fk=2110 kPa =220kPa。另外，根據(jù)表另外，根據(jù)表7-8和和7-9可以查到可以查到sp=0.95（插入值）、插入值）、sp=1.62，任一任一基樁承載力設(shè)計值為基樁承載力設(shè)計值為ccckcspukspcckcspukspnAqQQQRkN6 . 1632.12220285. 0kN62. 1130095. 0=842.8 kN600kN，可以取用該值?？梢匀∮迷撝怠８鶕?jù)公式根據(jù)公式7-23有有（4）群樁中單樁所受外力的驗算）群樁中單樁所受外力的驗算2iixmaxyyMnGFNkNRkNa7802 . 16 .624kN

54、750. 14750. 1400kN5 .5672偏心荷載作用下，最邊緣樁受力安全。偏心荷載作用下，最邊緣樁受力安全。kNRkNnGFNa6505 .5676kN405kN3000滿足要求。滿足要求。取取0 0=1.0=1.0，則軸心荷載下的作用力為則軸心荷載下的作用力為Nmin=567.5 kN -57.1kN=510.4kN0 -57.1kN=510.4kN0【例例7-27-2】樁身和承臺設(shè)計：條件同例樁身和承臺設(shè)計：條件同例7-1，要求設(shè)計樁身和，要求設(shè)計樁身和承臺，畫出樁身和承臺的結(jié)構(gòu)施工圖。承臺，畫出樁身和承臺的結(jié)構(gòu)施工圖。 【解答】解答】 根據(jù)例根據(jù)例7-1的選擇，樁身采用的選擇，

55、樁身采用500mm鉆孔灌注樁，混凝土采用鉆孔灌注樁，混凝土采用C20等等級，鋼筋采用級，鋼筋采用I級鋼。由于該樁基礎(chǔ)承受的彎矩和水平荷載不大，樁身鋼級鋼。由于該樁基礎(chǔ)承受的彎矩和水平荷載不大，樁身鋼筋可根據(jù)構(gòu)造配置。筋可根據(jù)構(gòu)造配置。（1）樁身設(shè)計）樁身設(shè)計 根 據(jù) 地 基 規(guī) 范 的 有 關(guān) 規(guī) 定 ， 最 小 配 筋 率 為根 據(jù) 地 基 規(guī) 范 的 有 關(guān) 規(guī) 定 ， 最 小 配 筋 率 為 0 . 6 5 % ，As=0.65%A=0.65%2502 mm2=1276mm2。選用選用1014，As=10153.9 mm2=1539mm2。滿足要求。滿足要求。 由于第由于第3層土為淤泥質(zhì)

56、黏土，深度達層土為淤泥質(zhì)黏土，深度達13m，所以，樁身鋼筋通長設(shè)置。所以，樁身鋼筋通長設(shè)置。箍筋采用箍筋采用6200。（2）承臺厚度設(shè)計）承臺厚度設(shè)計 如 圖如 圖 7 - 1 7 所 示 ， 由 于所 示 ， 由 于aox=1200mm，承臺的有效計算高度承臺的有效計算高度h0應(yīng)應(yīng)1200mm。加上鋼筋保護層的加上鋼筋保護層的最小厚度最小厚度70mm，承臺的高度承臺的高度h應(yīng)應(yīng)1270mm。這里取這里取h=1400mm，則則h0=1330mm。 下面分別根據(jù)下面分別根據(jù)柱柱和和角樁角樁對承臺對承臺的抗沖切以及柱邊對承臺的抗剪切的抗沖切以及柱邊對承臺的抗剪切對承臺厚度進行驗算。對承臺厚度進行驗

57、算。柱對承臺的沖切計算圖 oy=aoy/h0=550mm/1330mm=0.414762. 02 . 0902. 084. 02 . 084. 0oxox同理，同理，oy=1.3161 1）柱對承臺的抗沖切計算）柱對承臺的抗沖切計算 對照圖對照圖7-11，按公式，按公式7-25進行驗算進行驗算0thpoxcoyoycoxl)()( 2hfahabF45h0FFh0hca1xc1c1a1xc2a1ybca1yc245 式中左邊式中左邊Fl=F-Ni=4000 kN -0=4000 kN 式中式中右邊各項右邊各項計算如下計算如下aox=1200，aoy=550滿足滿足0.2h0aox（aoy）h0ox=aox/h0=1200mm/1330mm=0.902hp=1-(1400-800)(1.0-0.9)/(2000-800)=0.95kNkN859713301 . 195. 0)1200600(316. 1)550400(762. 0 2左邊右邊，滿足要求。左邊右邊，滿足要求。 按公式（按公式（7-29）進行驗算）進行驗算0thp1x11y1y21xl)2()2(hfacacN 如圖如圖7-177-17所示，上式中所示，上式中左邊左邊557.1kNkN75. 1475. 1400kN6300022iixlyyMnFN 2 2）角樁對承臺的抗沖切計算）角樁