《地基与基础工程》课件第4章.ppt

第第4章章 桩基础与深基础桩基础与深基础§4.1 §4.1 概述概述§4.2 §4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能§4.3 §4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定§4.4 §4.4 桩在水平荷载下的性状及水平承载力确定桩在水平荷载下的性状及水平承载力确定§4.5 §4.5 桩基础的设计步骤桩基础的设计步骤§4.6 §4.6 桩基的承载力验算桩基的承载力验算§4.7 §4.7 桩基的沉降验算桩基的沉降验算§4.8 §4.8 桩基的承台计算桩基的承台计算§4.9 §4.9 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展§4.10 §4.10 墩基础墩基础§4.11 §4.11 沉井基础沉井基础1第第4章章 桩基础与深基础桩基础与深基础n本章学习要求：本章学习要求： uu理解理解理解理解uu基本概念：桩基、复合桩基、基桩、单桩极限基本概念：桩基、复合桩基、基桩、单桩极限基本概念：桩基、复合桩基、基桩、单桩极限基本概念：桩基、复合桩基、基桩、单桩极限承载力、承载力、承载力、承载力、……标准值、标准值、标准值、标准值、……特征值、群桩效应等；特征值、群桩效应等；特征值、群桩效应等；特征值、群桩效应等；uu单桩的荷载传递机理、破坏模式单桩的荷载传递机理、破坏模式单桩的荷载传递机理、破坏模式单桩的荷载传递机理、破坏模式; ;uu 沉井基础、墩基础的特点、适用条件。

沉井基础、墩基础的特点、适用条件沉井基础、墩基础的特点、适用条件沉井基础、墩基础的特点、适用条件uu掌握掌握掌握掌握uu桩侧负摩擦力的产生条件、分布特性、危害；桩侧负摩擦力的产生条件、分布特性、危害；桩侧负摩擦力的产生条件、分布特性、危害；桩侧负摩擦力的产生条件、分布特性、危害；uu单桩承载力影响因素、确定方法；单桩承载力影响因素、确定方法；单桩承载力影响因素、确定方法；单桩承载力影响因素、确定方法；uu桩基设计的基本内容、步骤、计算方法桩基设计的基本内容、步骤、计算方法桩基设计的基本内容、步骤、计算方法桩基设计的基本内容、步骤、计算方法2§4.1 桩的分类与选型桩的分类与选型n桩型选用桩型选用uu桩型选择时的考虑因素：桩型选择时的考虑因素：桩型选择时的考虑因素：桩型选择时的考虑因素：vv建筑结构类型；建筑结构类型；建筑结构类型；建筑结构类型；vv荷载性质；荷载性质；荷载性质；荷载性质；vv桩的使用功能；桩的使用功能；桩的使用功能；桩的使用功能；vv桩侧及桩端土层性质；桩侧及桩端土层性质；桩侧及桩端土层性质；桩侧及桩端土层性质；vv地下水条件；地下水条件；地下水条件；地下水条件；vv施工设备、环境；施工设备、环境；施工设备、环境；施工设备、环境；vv施工经验。

施工经验施工经验施工经验3§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能n竖向承压桩的荷载传递竖向承压桩的荷载传递uu单桩竖向抗压承载力组成单桩竖向抗压承载力组成单桩竖向抗压承载力组成单桩竖向抗压承载力组成vv公式：公式：公式：公式：vv承载力发挥过程承载力发挥过程承载力发挥过程承载力发挥过程 竖向荷载→桩压缩 →桩土相对位移→桩周土对桩侧 产生桩侧摩阻力 →桩侧摩阻力 小于竖向载荷 → 竖向荷载 传递到桩端→桩端持力土层 压缩 → 土的支承力→桩侧摩阻力+桩端阻力QSQP＝＝Qs+QpQS和和QP并非并非同时产生！同时产生！4§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu桩侧摩阻力桩侧摩阻力桩侧摩阻力桩侧摩阻力vv桩侧摩阻力的影响因素：桩侧摩阻力的影响因素：桩侧摩阻力的影响因素：桩侧摩阻力的影响因素：ØØ桩、土之间相对位移桩、土之间相对位移桩、土之间相对位移桩、土之间相对位移：：：：üü桩身直径、刚度，自身压缩变形量；桩身直径、刚度，自身压缩变形量；桩身直径、刚度，自身压缩变形量；桩身直径、刚度，自身压缩变形量；üü周围地层沉降量周围地层沉降量。

周围地层沉降量周围地层沉降量ØØ桩、土之间法向作用力桩、土之间法向作用力桩、土之间法向作用力桩、土之间法向作用力：：：：üü成桩工艺，挤土效应成桩工艺，挤土效应成桩工艺，挤土效应成桩工艺，挤土效应ØØ桩身表面粗糙度桩身表面粗糙度桩身表面粗糙度桩身表面粗糙度：：：：üü桩身材料；成桩工艺桩身材料；成桩工艺桩身材料；成桩工艺桩身材料；成桩工艺ØØ桩周土的力学性质桩周土的力学性质桩周土的力学性质桩周土的力学性质：：：：üü土类及土性，土的物理、力学状态土类及土性，土的物理、力学状态土类及土性，土的物理、力学状态土类及土性，土的物理、力学状态5§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu桩侧摩阻力桩侧摩阻力桩侧摩阻力桩侧摩阻力vv桩侧摩阻力沿桩身的分布桩侧摩阻力沿桩身的分布桩侧摩阻力沿桩身的分布桩侧摩阻力沿桩身的分布N(z)N(z)+ dN(z)qsud(z)σx(z)ZdZδllSQ荷载传递的微分方程荷载传递的微分方程:桩长桩长l，周长，周长u，截面面积，截面面积A,轴向微元轴向微元dz，据静力平衡得：，据静力平衡得：6§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能ØØ桩的轴力分布曲线：桩的轴力分布曲线：桩的轴力分布曲线：桩的轴力分布曲线：üü通过桩身应变测量反求！通过桩身应变测量反求！通过桩身应变测量反求！通过桩身应变测量反求！N(z)N(z)+ dN(z)轴向应变轴向应变 dδs(z)7已知桩顶沉降与轴力分布，推求任意截面处的沉降：已知桩顶沉降与轴力分布，推求任意截面处的沉降：§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能ZdZδllQδzs压缩压缩变形变形δz(z)8§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能9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 可简化为折线OABCa,φa－－桩土表面附着力和土表面附着力和摩擦角摩擦角σx－深度－深度z z处的的桩侧表面的表面的法向法向压力力Ks－－桩侧土的土的侧压力系数力系数10 侧阻是随深度线性增大侧阻是随深度线性增大,但砂土中的模型实验表明，当桩入但砂土中的模型实验表明，当桩入土深达某一土深达某一临界深度临界深度后，侧阻就后，侧阻就不随深度增加不随深度增加了，这个现象了，这个现象称为称为侧阻的深度效应。

侧阻的深度效应桩侧摩阻力传递一般规律：（１）桩侧摩阻力优先于桩端阻力；（２）桩侧摩阻力随深度线性增大——临界深度桩端阻力：　（１）桩端阻力发挥滞后于桩侧摩阻力的发挥　（２）桩端阻力发挥需要的位移值远大于桩侧摩阻力达到极限状态需要的位移　　111) 桩侧极限摩阻力与对应的桩侧极限位移桩侧极限摩阻力与对应的桩侧极限位移δun桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对位移就能得到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，一般认为充分的发挥，一般认为粘性土粘性土中为中为4～～6mm，，砂性土砂性土中为中为6～～10mm n随桩顶荷载随桩顶荷载Q逐级增加，起初逐级增加，起初Q值较小，桩身截面位值较小，桩身截面位移主要在桩身上段，由侧阻承担；移主要在桩身上段，由侧阻承担；Q增大，桩端产生增大，桩端产生位移，端阻开始发挥，直到桩底持力层破坏位移，端阻开始发挥，直到桩底持力层破坏2) 桩端阻力桩端阻力qPU与对应的桩端极限位移与对应的桩端极限位移sPUn 桩底阻力的充分发挥需要有桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移值较大的位移值，在粘性土，在粘性土中为，砂性土为～中为，砂性土为～0.1)d，硬粘土为。

硬粘土为 n单桩桩端阻力的安全储备一般大于桩侧阻力的单桩桩端阻力的安全储备一般大于桩侧阻力的123）桩长较大时（）桩长较大时（l/b>25)，因桩身压缩变形大，桩，因桩身压缩变形大，桩端反力尚未发挥，桩顶位移已超过实用要求范围端反力尚未发挥，桩顶位移已超过实用要求范围此时传递到桩端的荷载极小此时传递到桩端的荷载极小 长桩长桩一般按照一般按照摩擦桩摩擦桩设计，长桩扩底作用设计，长桩扩底作用不明显13§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu桩端阻力桩端阻力桩端阻力桩端阻力vv桩端阻力的计算方法桩端阻力的计算方法桩端阻力的计算方法桩端阻力的计算方法ØØ模型：太沙基滑动模型：太沙基滑动模型：太沙基滑动模型：太沙基滑动破坏面破坏面破坏面破坏面P Pa aa a b bc cc c d dd d ⅠⅠⅡⅡⅡⅡⅢⅢ4545o o＋＋  / 24545o o－－  / 2ⅢⅢ14§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能vv桩端阻力的影响因素桩端阻力的影响因素桩端阻力的影响因素桩端阻力的影响因素ØØ桩身直径；桩身直径；桩身直径；桩身直径；ØØ成桩工艺，挤土效应；成桩工艺，挤土效应；成桩工艺，挤土效应；成桩工艺，挤土效应；ØØ桩端土类、土性、土的状态。

桩端土类、土性、土的状态桩端土类、土性、土的状态桩端土类、土性、土的状态vv桩端阻力的深度效应桩端阻力的深度效应桩端阻力的深度效应桩端阻力的深度效应ØØ桩端阻力随桩入土深度增加，存在临界深度的桩端阻力随桩入土深度增加，存在临界深度的桩端阻力随桩入土深度增加，存在临界深度的桩端阻力随桩入土深度增加，存在临界深度的现象桩入土深度小于临界深度时，桩端阻力现象桩入土深度小于临界深度时，桩端阻力现象桩入土深度小于临界深度时，桩端阻力现象桩入土深度小于临界深度时，桩端阻力随深度增加而增大；当大于临界深度时，桩端随深度增加而增大；当大于临界深度时，桩端随深度增加而增大；当大于临界深度时，桩端随深度增加而增大；当大于临界深度时，桩端阻力趋于某常数阻力趋于某常数阻力趋于某常数阻力趋于某常数ØØ注意：端阻注意：端阻注意：端阻注意：端阻“ “临界深度临界深度临界深度临界深度” ”；以及砂土中，桩侧；以及砂土中，桩侧；以及砂土中，桩侧；以及砂土中，桩侧阻力阻力阻力阻力“ “临界深度临界深度临界深度临界深度” ”现象，现象，现象，现象，“ “剪胀剪胀剪胀剪胀” ”、、、、“ “剪缩剪缩剪缩剪缩” ”等概念等概念等概念等概念15§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能n单桩的破坏模式单桩的破坏模式uu单桩破坏模式取决于：桩周土抗剪强度、桩端支单桩破坏模式取决于：桩周土抗剪强度、桩端支单桩破坏模式取决于：桩周土抗剪强度、桩端支单桩破坏模式取决于：桩周土抗剪强度、桩端支撑情况及桩的类型。

撑情况及桩的类型撑情况及桩的类型撑情况及桩的类型uu屈曲破坏屈曲破坏屈曲破坏屈曲破坏vv特征特征特征特征: : : :桩折断；桩折断；桩折断；桩折断；vvQ-SQ-SQ-SQ-S: : : :陡降陡降陡降陡降, , , ,破坏荷载明确；破坏荷载明确；破坏荷载明确；破坏荷载明确；vv桩型桩型桩型桩型: : : :小直径端承、嵌岩桩；小直径端承、嵌岩桩；小直径端承、嵌岩桩；小直径端承、嵌岩桩；vv地层地层地层地层：桩周为厚淤泥质土，：桩周为厚淤泥质土，：桩周为厚淤泥质土，：桩周为厚淤泥质土， 桩端为坚硬土层或岩层桩端为坚硬土层或岩层桩端为坚硬土层或岩层桩端为坚硬土层或岩层vv承载力承载力承载力承载力: : : :取决于桩身材料强度取决于桩身材料强度取决于桩身材料强度取决于桩身材料强度16§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu整体剪切破坏整体剪切破坏整体剪切破坏整体剪切破坏vv特征特征特征特征：桩底土层剪切破坏：桩底土层剪切破坏：桩底土层剪切破坏：桩底土层剪切破坏vvQ-SQ-SQ-SQ-S: :陡降型，有峰值陡降型，有峰值陡降型，有峰值陡降型，有峰值vv桩型桩型桩型桩型：强度高短桩：强度高短桩：强度高短桩：强度高短桩vv地层地层地层地层：桩周为软弱土层，：桩周为软弱土层，：桩周为软弱土层，：桩周为软弱土层， 桩端为强度较高土层。

桩端为强度较高土层桩端为强度较高土层桩端为强度较高土层vv承载力承载力承载力承载力: : 取决于桩端土承取决于桩端土承取决于桩端土承取决于桩端土承载力载力载力载力17§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu刺入破坏刺入破坏刺入破坏刺入破坏vv特征特征特征特征：桩位移大：桩位移大：桩位移大：桩位移大vvQ-SQ-SQ-SQ-S: :缓变型、陡降型缓变型、陡降型缓变型、陡降型缓变型、陡降型vv桩型桩型桩型桩型：钻孔灌注桩：钻孔灌注桩：钻孔灌注桩：钻孔灌注桩vv地层地层地层地层：桩周、端土性：桩周、端土性：桩周、端土性：桩周、端土性质均匀vv承载力承载力承载力承载力: :主要取决于桩主要取决于桩主要取决于桩主要取决于桩周土强度周土强度周土强度周土强度. .18§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能n桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力uu负摩阻力的概念负摩阻力的概念负摩阻力的概念负摩阻力的概念vv负摩阻力负摩阻力负摩阻力负摩阻力：由于桩侧土相对于桩产生向下的：由于桩侧土相对于桩产生向下的：由于桩侧土相对于桩产生向下的：由于桩侧土相对于桩产生向下的位移而使桩周土对桩产生向下的摩阻力。

位移而使桩周土对桩产生向下的摩阻力位移而使桩周土对桩产生向下的摩阻力位移而使桩周土对桩产生向下的摩阻力19桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力桩侧负摩阻力—当桩周土层的沉降超过桩的沉降当桩周土层的沉降超过桩的沉降时，桩周土产生向下的摩阻力时，桩周土产生向下的摩阻力产生负摩阻力的条件：产生负摩阻力的条件：（（1）松软地区）松软地区—下水位下降下水位下降—有效应力增加；有效应力增加；（（2）桩侧大面积堆载）桩侧大面积堆载—桩侧土层压缩；桩侧土层压缩；（（3）桩侧存在较厚欠固结土或新填土；）桩侧存在较厚欠固结土或新填土；（（4）湿陷性黄土；）湿陷性黄土；（（5）冻土地区桩侧冻土融化冻土地区桩侧冻土融化6）打桩引起土中的孔隙水压力上升，施工完成）打桩引起土中的孔隙水压力上升，施工完成后孔隙水压力的消散而导致土体固结下沉后孔隙水压力的消散而导致土体固结下沉20§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能vv中性点中性点中性点中性点：：：：ØØ桩侧正、负摩阻力分界的地方称为中性点桩侧正、负摩阻力分界的地方称为中性点桩侧正、负摩阻力分界的地方称为中性点桩侧正、负摩阻力分界的地方称为中性点ØØ具体位置具体位置具体位置具体位置( (地层沉降稳定后地层沉降稳定后地层沉降稳定后地层沉降稳定后) )据经验系数据经验系数据经验系数据经验系数β β确定。

确定 参见参见参见参见“ “建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范” ”21桩侧负摩擦力分布特征：桩侧负摩擦力分布特征：中性点中性点——柱截面沉降量与桩周土层沉降量相等柱截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点（相对位移为零）之点（相对位移为零） 1）中性点一般在桩长的）中性点一般在桩长的70%~75%处（桩下方）处（桩下方） 2）中性点处桩所受的拉荷载最大；）中性点处桩所受的拉荷载最大； 3）中性点位置是时间的函数；）中性点位置是时间的函数； 4）中性点确定一般是经验法中性点确定一般是经验法22§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu负摩阻力的工程危害负摩阻力的工程危害负摩阻力的工程危害负摩阻力的工程危害vv导致桩身竖向荷载增大，可能超过单桩竖向承载导致桩身竖向荷载增大，可能超过单桩竖向承载导致桩身竖向荷载增大，可能超过单桩竖向承载导致桩身竖向荷载增大，可能超过单桩竖向承载力，引起桩身或桩基破坏力，引起桩身或桩基破坏力，引起桩身或桩基破坏力，引起桩身或桩基破坏uu负摩阻力的确定方法负摩阻力的确定方法负摩阻力的确定方法负摩阻力的确定方法vv现场试验法现场试验法现场试验法现场试验法- -最直接、最可靠最直接、最可靠最直接、最可靠最直接、最可靠——费时、费钱费时、费钱费时、费钱费时、费钱；；；；vv有效应力法有效应力法有效应力法有效应力法- - 复杂、不实用复杂、不实用复杂、不实用复杂、不实用；；vv经验计算法经验计算法经验计算法经验计算法- -负摩擦力的数值与作用在桩侧的有效应负摩擦力的数值与作用在桩侧的有效应力成正比，负摩擦力的极限值近似等于土的不排水抗力成正比，负摩擦力的极限值近似等于土的不排水抗剪强度。

剪强度23§4.2 竖向承压桩的工作性能竖向承压桩的工作性能uu负摩阻力的工程应对措施负摩阻力的工程应对措施负摩阻力的工程应对措施负摩阻力的工程应对措施vv减小周围土层沉降减小周围土层沉降减小周围土层沉降减小周围土层沉降ØØ避免后期堆载；避免后期堆载；避免后期堆载；避免后期堆载；ØØ控制水位下降；控制水位下降；控制水位下降；控制水位下降；ØØ防止湿陷性黄土的湿陷防止湿陷性黄土的湿陷防止湿陷性黄土的湿陷防止湿陷性黄土的湿陷…………vv削减桩侧摩阻力削减桩侧摩阻力削减桩侧摩阻力削减桩侧摩阻力ØØ套管法；套管法；套管法；套管法；ØØ涂层法涂层法涂层法涂层法- -中性点以上桩侧涂抹润滑层（如沥青等）中性点以上桩侧涂抹润滑层（如沥青等） ；；；；ØØ扩孔法vv增加桩的抵抗力增加桩的抵抗力增加桩的抵抗力增加桩的抵抗力24§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定n基本概念基本概念uu《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》GB50007-2002GB50007-2002：：：：vv单桩承载力单桩承载力单桩承载力单桩承载力：：：：单桩受外载作用，不丧失稳定、不产单桩受外载作用，不丧失稳定、不产单桩受外载作用，不丧失稳定、不产单桩受外载作用，不丧失稳定、不产生过大变形时的承载力。

生过大变形时的承载力生过大变形时的承载力生过大变形时的承载力对应于正常使用极限状态对应于正常使用极限状态对应于正常使用极限状态对应于正常使用极限状态vv单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值(R(Ra a ) )：：：：在正常使用状态下单在正常使用状态下单在正常使用状态下单在正常使用状态下单桩的抗力设计值桩的抗力设计值桩的抗力设计值桩的抗力设计值uu《《《《建筑桩基规范建筑桩基规范建筑桩基规范建筑桩基规范》》》》JGJ 94-94JGJ 94-94vv单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力单桩竖向极限承载力(Q(Qu u) )：：：：竖向荷载作用下到达破竖向荷载作用下到达破竖向荷载作用下到达破竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载最大荷载最大荷载最大荷载对应承载能力极限状态对应承载能力极限状态对应承载能力极限状态对应承载能力极限状态vv单桩竖向承载力设计值单桩竖向承载力设计值单桩竖向承载力设计值单桩竖向承载力设计值(R )(R )：：：：在设计计算时，单桩在设计计算时，单桩在设计计算时，单桩在设计计算时，单桩竖向极限承载力乘以分项系数的值。

竖向极限承载力乘以分项系数的值竖向极限承载力乘以分项系数的值竖向极限承载力乘以分项系数的值25uu《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》GB50007-2002：： 单桩承载力单桩承载力——单桩在外荷载作用下，不丧失稳单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性，不产生过大变形的承载力定性，不产生过大变形的承载力取决于取决于地基土对桩的承载力地基土对桩的承载力和和桩身的材料强度桩身的材料强度 丧失承载力表现：丧失承载力表现：（（1）桩周土、岩的阻力不足；）桩周土、岩的阻力不足；（（2）桩身材料强度不够桩身材料强度不够 两者取其小两者取其小26§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定n单桩竖向承载力的确定方法单桩竖向承载力的确定方法－参考两部规范！－参考两部规范！uu按材料强度确定按材料强度确定按材料强度确定按材料强度确定- -将桩视为轴心受压杆件将桩视为轴心受压杆件；；；；uu现场试验法：现场试验法：现场试验法：现场试验法：vv单桩竖向静载荷试验法；单桩竖向静载荷试验法；单桩竖向静载荷试验法；单桩竖向静载荷试验法；vv静力触探法静力触探法静力触探法静力触探法————自学自学自学自学；；；；vv深层平板载荷试验法深层平板载荷试验法深层平板载荷试验法深层平板载荷试验法————自学自学自学自学；；；；vv动力试桩法动力试桩法动力试桩法动力试桩法————自学自学自学自学. . uu经验公式法；经验公式法；经验公式法；经验公式法；uu按土的抗剪强度指标确定。

按土的抗剪强度指标确定按土的抗剪强度指标确定按土的抗剪强度指标确定uu注意对比分析：注意对比分析：注意对比分析：注意对比分析：vv“ “建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范” ”、、、、“ “建筑桩基技术规建筑桩基技术规建筑桩基技术规建筑桩基技术规范范范范” ”在桩基承载力概念、确定方法方面的异同！在桩基承载力概念、确定方法方面的异同！在桩基承载力概念、确定方法方面的异同！在桩基承载力概念、确定方法方面的异同！！！！！！！！！27§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu4.3.2.1 4.3.2.1 按材料强度确定按材料强度确定按材料强度确定按材料强度确定28§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu4.3.2.2 4.3.2.2 单桩竖向静载荷试验法单桩竖向静载荷试验法单桩竖向静载荷试验法单桩竖向静载荷试验法vv特点：特点：特点：特点：同时考虑地基土承载能力和桩身材料强度，是获得同时考虑地基土承载能力和桩身材料强度，是获得同时考虑地基土承载能力和桩身材料强度，是获得同时考虑地基土承载能力和桩身材料强度，是获得单桩承载力最可靠的方法。

单桩承载力最可靠的方法单桩承载力最可靠的方法单桩承载力最可靠的方法vv关于单桩静载试验的有关规定：关于单桩静载试验的有关规定：关于单桩静载试验的有关规定：关于单桩静载试验的有关规定：ØØ(1) (1) 一级建筑，必须开展静载荷试验；一级建筑，必须开展静载荷试验；一级建筑，必须开展静载荷试验；一级建筑，必须开展静载荷试验；ØØ(2) (2) 同一条件下试桩数量，不宜少于总数的同一条件下试桩数量，不宜少于总数的同一条件下试桩数量，不宜少于总数的同一条件下试桩数量，不宜少于总数的1 1％％％％, ,并不少并不少并不少并不少于于于于3 3根；根；根；根；ØØ(3) (3) 桩端持力层为密实砂卵石或承载力类似土层时，单桩端持力层为密实砂卵石或承载力类似土层时，单桩端持力层为密实砂卵石或承载力类似土层时，单桩端持力层为密实砂卵石或承载力类似土层时，单桩承载力很大的大直径端承桩，可采用深层平板试验桩承载力很大的大直径端承桩，可采用深层平板试验桩承载力很大的大直径端承桩，可采用深层平板试验桩承载力很大的大直径端承桩，可采用深层平板试验确定桩端土承载力；确定桩端土承载力；确定桩端土承载力；确定桩端土承载力；ØØ(4) (4) 预制桩试验时间需考虑孔隙水压消散、土体强度恢预制桩试验时间需考虑孔隙水压消散、土体强度恢预制桩试验时间需考虑孔隙水压消散、土体强度恢预制桩试验时间需考虑孔隙水压消散、土体强度恢复。

复砂类土间歇砂类土间歇≥ ≥10d10d；粉土和粘性土；粉土和粘性土≥ ≥15d15d；饱和粘性土；饱和粘性土≥ ≥25d25d29§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv技术要点：技术要点：技术要点：技术要点：ØØ试验装置；试验装置；试验装置；试验装置；ØØ试验方法；试验方法；试验方法；试验方法；ØØ终止加载条件；终止加载条件；终止加载条件；终止加载条件；ØØ由试验结果确定单桩极限承载力由试验结果确定单桩极限承载力由试验结果确定单桩极限承载力由试验结果确定单桩极限承载力30§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu单桩竖向静载荷试验单桩竖向静载荷试验单桩竖向静载荷试验单桩竖向静载荷试验————试验装置试验装置试验装置试验装置vv锚桩横梁反力装置：反力、稳压、观测锚桩横梁反力装置：反力、稳压、观测锚桩横梁反力装置：反力、稳压、观测锚桩横梁反力装置：反力、稳压、观测锚桩锚桩次梁次梁试桩试桩主梁主梁千斤顶千斤顶百分表百分表基准桩基准桩基准梁基准梁31锚桩锚桩 桁架法桁架法,2400,2400吨吨§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定32§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定33§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv试验加载及观测技术要点：试验加载及观测技术要点：试验加载及观测技术要点：试验加载及观测技术要点：ØØ加载方式：加载方式：加载方式：加载方式：多采用慢速维持荷载法；多采用慢速维持荷载法；ØØ分级加荷：分级加荷：分级加荷：分级加荷：不小于不小于不小于不小于8 8级，每级加载量宜为预估级，每级加载量宜为预估级，每级加载量宜为预估级，每级加载量宜为预估极限荷载的极限荷载的极限荷载的极限荷载的1/8~1/101/8~1/10。

ØØ沉降观测沉降观测沉降观测沉降观测：：üü每级加载后，第每级加载后，第每级加载后，第每级加载后，第5 5、、、、1010、、、、1515分钟各测读一次，分钟各测读一次，分钟各测读一次，分钟各测读一次，以后每隔以后每隔以后每隔以后每隔1515分钟读一次，累计一小时后每隔分钟读一次，累计一小时后每隔分钟读一次，累计一小时后每隔分钟读一次，累计一小时后每隔半小时读一次半小时读一次半小时读一次半小时读一次üü在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于时可视为稳定每小时内小于时可视为稳定每小时内小于时可视为稳定每小时内小于时可视为稳定. .然后施加下一然后施加下一然后施加下一然后施加下一级荷载34§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv终止加载条件：终止加载条件：终止加载条件：终止加载条件：①①①①某级荷载下，某级荷载下，某级荷载下，某级荷载下，△△△△s sn+1n+1/ / △△△△s sn n≥5≥5；；；；②②②②△△△△s sn+1n+1/ / △△△△s sn n≥2≥2，且经，且经，且经，且经2424小时仍未达到稳定；小时仍未达到稳定；小时仍未达到稳定；小时仍未达到稳定；③③③③达到反力装置提供的极限。

达到反力装置提供的极限达到反力装置提供的极限达到反力装置提供的极限补充：补充：④④Q-sQ-s曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩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顶总沉降量超过40mm40mm⑤⑤25m25m以上的非嵌岩桩，以上的非嵌岩桩， Q-sQ-s曲线呈缓变型时，桩曲线呈缓变型时，桩顶总沉降量大于顶总沉降量大于60~80mm60~80mm⑥⑥在特殊条件下，可根据具体要求加载至桩顶总在特殊条件下，可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于沉降量大于100mm100mm35§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv单桩极限承载力确定：单桩极限承载力确定：单桩极限承载力确定：单桩极限承载力确定：《《《《建筑桩基规范建筑桩基规范建筑桩基规范建筑桩基规范》》》》JGJ 94-94 JGJ 94-94 规定了规定了规定了规定了ukuk的确定方法：的确定方法：的确定方法：的确定方法：ØØ据据据据Q-SQ-S曲线曲线曲线曲线，取，取，取，取陡降段陡降段陡降段陡降段起点的荷载值；起点的荷载值；起点的荷载值；起点的荷载值；ØØ据沉降量：据沉降量：据沉降量：据沉降量：üü曲线曲线曲线曲线呈缓变型呈缓变型呈缓变型呈缓变型时时时时, ,一般取沉降量一般取沉降量一般取沉降量一般取沉降量s=40~60mms=40~60mm对对对对应的荷载为应的荷载为应的荷载为应的荷载为u u。

大直径桩取大直径桩取大直径桩取大直径桩取S=S=（～（～（～（～0.06)d0.06)d对应对应对应对应荷载值，细长桩，取荷载值，细长桩，取荷载值，细长桩，取荷载值，细长桩，取S S＝＝＝＝6060～～～～80mm 80mm üü因因因因△△△△s sn+1n+1/ / △△△△s sn n≥2≥2，且经，且经，且经，且经24h24h仍未稳定而停止加仍未稳定而停止加仍未稳定而停止加仍未稳定而停止加载时，取前一级荷载作为载时，取前一级荷载作为载时，取前一级荷载作为载时，取前一级荷载作为u u ØØs~log t s~log t 沉降速率法，取曲线尾部明显向下弯曲的沉降速率法，取曲线尾部明显向下弯曲的沉降速率法，取曲线尾部明显向下弯曲的沉降速率法，取曲线尾部明显向下弯曲的前一级荷载作为前一级荷载作为前一级荷载作为前一级荷载作为u u36单桩极限承载力标准值的确定：单桩极限承载力标准值的确定：§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定37§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值/设计值的确定：设计值的确定：按按《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》Ra=QU/2按按《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(94)3根以下的群桩：根以下的群桩：R=Quk/γsp超超3根非端承桩：根非端承桩：R=ηspQuk/γsp+ηcQuk/γc《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(08) 变化较大，自学！变化较大，自学！38§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定39§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu4.3.2.3 4.3.2.3 静力触探法静力触探法静力触探法静力触探法vv基础设计等级为丙级的建筑，可采用静力触探及标基础设计等级为丙级的建筑，可采用静力触探及标基础设计等级为丙级的建筑，可采用静力触探及标基础设计等级为丙级的建筑，可采用静力触探及标准贯入试验参数确定准贯入试验参数确定准贯入试验参数确定准贯入试验参数确定单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值。

vv静力触探参数：静力触探参数：静力触探参数：静力触探参数：ØØ比贯入阻力：比贯入阻力：比贯入阻力：比贯入阻力： p psasaØØ端阻力：端阻力：端阻力：端阻力： q qpapaØØ侧阻力：侧阻力：侧阻力：侧阻力： q qsasavv式中式中式中式中q qpa pa 、、、、q qsiasia————桩端阻力、桩侧阻力标准值桩端阻力、桩侧阻力标准值桩端阻力、桩侧阻力标准值桩端阻力、桩侧阻力标准值40§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu4.3.2.4 4.3.2.4 经验公式法经验公式法经验公式法经验公式法 以下公式为以下公式为以下公式为以下公式为《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》(94)(94)推荐推荐推荐推荐vv一般预制桩或中小直径灌注桩一般预制桩或中小直径灌注桩一般预制桩或中小直径灌注桩一般预制桩或中小直径灌注桩( (桩径桩径桩径桩径< 800mm)< 800mm)：：：：ØØ式中：式中：式中：式中：ØØq qsik sik ——桩侧第桩侧第桩侧第桩侧第i i层土的极限侧阻力标准值，可查层土的极限侧阻力标准值，可查层土的极限侧阻力标准值，可查层土的极限侧阻力标准值，可查规范表取值；规范表取值；规范表取值；规范表取值；ØØ q qpk pk ——极限端阻力标准值。

极限端阻力标准值极限端阻力标准值极限端阻力标准值41§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv大直径灌注桩大直径灌注桩大直径灌注桩大直径灌注桩( (桩径桩径桩径桩径≥ ≥ 800mm) 800mm)：：：：ØØ需要考虑桩侧、桩端阻力的尺寸效应；需要考虑桩侧、桩端阻力的尺寸效应；需要考虑桩侧、桩端阻力的尺寸效应；需要考虑桩侧、桩端阻力的尺寸效应；üü侧阻：砂土成孔，应力松弛致侧阻下降；侧阻：砂土成孔，应力松弛致侧阻下降；侧阻：砂土成孔，应力松弛致侧阻下降；侧阻：砂土成孔，应力松弛致侧阻下降；üü端阻：随桩径增大，极限端阻下降端阻：随桩径增大，极限端阻下降端阻：随桩径增大，极限端阻下降端阻：随桩径增大，极限端阻下降ØØ式中：式中：式中：式中：ψψsisi ψψp p ——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数， 查表取值查表取值42式中：式中：Qsk、、Qrk、、Qpk—分分别别为为土土的的总总极极限限侧侧阻阻力力、、嵌嵌岩岩段段总总极极限限侧侧阻力、总极限端阻力标准值；阻力、总极限端阻力标准值；ξsi —覆覆盖盖层层第第i层层土土的的侧侧阻阻力力发发挥挥系系数数；；当当桩桩的的长长径径比比 l /d <30，，桩桩端端置置于于新新鲜鲜或或微微风风化化硬硬质质岩岩中中且且桩桩底底无无沉沉渣渣时时，，对对于于粘粘性性土土、、粉粉土土、、取取ξsi，，对对于于砂砂类类土土及及碎碎石石类类土土，，取取ξsi；对于其他情况，取；对于其他情况，取ξsi=1；；ξs 、、ξp—嵌岩断测阻和端阻修正系数。

嵌岩断测阻和端阻修正系数§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定vv嵌岩桩嵌岩桩嵌岩桩嵌岩桩43§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu4.3.2.5 4.3.2.5 根据土的抗剪强度指标确定根据土的抗剪强度指标确定根据土的抗剪强度指标确定根据土的抗剪强度指标确定vv极限端阻：将桩视为刚性深基础计算；极限端阻：将桩视为刚性深基础计算；极限端阻：将桩视为刚性深基础计算；极限端阻：将桩视为刚性深基础计算；vv极限侧阻：单位面积侧阻极限侧阻：单位面积侧阻极限侧阻：单位面积侧阻极限侧阻：单位面积侧阻× ×桩身侧面积桩身侧面积桩身侧面积桩身侧面积44§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定n单桩竖向抗拔承载力的确定单桩竖向抗拔承载力的确定————自学自学uu影响单桩抗拔承载力的因素：影响单桩抗拔承载力的因素：影响单桩抗拔承载力的因素：影响单桩抗拔承载力的因素：vv桩的几何特性：桩长、断面形状、尺寸等桩的几何特性：桩长、断面形状、尺寸等桩的几何特性：桩长、断面形状、尺寸等桩的几何特性：桩长、断面形状、尺寸等vv桩身自重；桩身自重；桩身自重；桩身自重；vv桩的材料特性，如材料类型、桩身强度；桩的材料特性，如材料类型、桩身强度；桩的材料特性，如材料类型、桩身强度；桩的材料特性，如材料类型、桩身强度；vv桩侧土特性，如土的类别、软硬密实程度桩侧土特性，如土的类别、软硬密实程度桩侧土特性，如土的类别、软硬密实程度桩侧土特性，如土的类别、软硬密实程度uu确定单桩抗拔力的主要方法确定单桩抗拔力的主要方法确定单桩抗拔力的主要方法确定单桩抗拔力的主要方法vv单桩抗拔静载试验确定单桩抗拔静载试验确定单桩抗拔静载试验确定单桩抗拔静载试验确定vv经验公式法经验公式法经验公式法经验公式法vv按桩身材料强度确定按桩身材料强度确定按桩身材料强度确定按桩身材料强度确定45§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定n单桩、基桩竖向承载力单桩、基桩竖向承载力特征值特征值的确定的确定uu《《《《地基与基础设计规范地基与基础设计规范地基与基础设计规范地基与基础设计规范》》》》(02)(02)：：：：vv单桩单桩单桩单桩极限承载力极限承载力极限承载力极限承载力 ……标准值标准值标准值标准值 ……特征值特征值特征值特征值vv单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定。

同一条件下试桩数量，不宜少于总试验确定同一条件下试桩数量，不宜少于总试验确定同一条件下试桩数量，不宜少于总试验确定同一条件下试桩数量，不宜少于总桩数的桩数的桩数的桩数的1%1%，且不应少于，且不应少于，且不应少于，且不应少于3 3根vv地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯试验参数确定力触探及标贯试验参数确定力触探及标贯试验参数确定力触探及标贯试验参数确定R Ra avv初步设计时可按下式对初步设计时可按下式对初步设计时可按下式对初步设计时可按下式对R Ra a估算：估算：估算：估算：46§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu嵌岩灌注桩端以下嵌岩灌注桩端以下嵌岩灌注桩端以下嵌岩灌注桩端以下3 3倍桩径范围内无软弱夹层、断倍桩径范围内无软弱夹层、断倍桩径范围内无软弱夹层、断倍桩径范围内无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，并应在桩底应力范围内无裂破碎带和洞穴分布，并应在桩底应力范围内无裂破碎带和洞穴分布，并应在桩底应力范围内无裂破碎带和洞穴分布，并应在桩底应力范围内无岩体临空面。

当桩端无沉渣时，桩端岩石承载力岩体临空面当桩端无沉渣时，桩端岩石承载力岩体临空面当桩端无沉渣时，桩端岩石承载力岩体临空面当桩端无沉渣时，桩端岩石承载力特征值，应据特征值，应据特征值，应据特征值，应据岩石饱和单轴抗压强度岩石饱和单轴抗压强度岩石饱和单轴抗压强度岩石饱和单轴抗压强度标准值乘以标准值乘以标准值乘以标准值乘以折减系数确定折减系数确定折减系数确定折减系数确定uu注：注：注：注：《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》(02)(02)未专门考虑群未专门考虑群未专门考虑群未专门考虑群桩效应对基桩、单桩的影响，取桩效应对基桩、单桩的影响，取桩效应对基桩、单桩的影响，取桩效应对基桩、单桩的影响，取“ “单桩竖向承载单桩竖向承载单桩竖向承载单桩竖向承载力特征值力特征值力特征值力特征值” ”开展桩基设计开展桩基设计开展桩基设计开展桩基设计uu深入理解概念：单桩、基桩！深入理解概念：单桩、基桩！深入理解概念：单桩、基桩！深入理解概念：单桩、基桩！47§4.3 单桩竖向承载力的确定单桩竖向承载力的确定uu《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》：：：：vvJGJ94-94JGJ94-94 单桩单桩单桩单桩极限承载力极限承载力极限承载力极限承载力 ……标准值标准值标准值标准值 基桩基桩基桩基桩承载力承载力承载力承载力设计值设计值设计值设计值( (考虑群桩效应考虑群桩效应考虑群桩效应考虑群桩效应) ) 注意：注意：注意：注意：《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》(94)(94)较详细地考较详细地考较详细地考较详细地考虑了群桩效应对基桩承载力的影响，规定桩基虑了群桩效应对基桩承载力的影响，规定桩基虑了群桩效应对基桩承载力的影响，规定桩基虑了群桩效应对基桩承载力的影响，规定桩基按按按按“ “基桩承载力设计值基桩承载力设计值基桩承载力设计值基桩承载力设计值” ”设计。

设计vvJGJ94-2008JGJ94-2008 单桩单桩单桩单桩极限承载力极限承载力极限承载力极限承载力 ……标准值标准值标准值标准值 ……特征值特征值特征值特征值 基桩基桩基桩基桩承载力承载力承载力承载力特征值特征值特征值特征值( (考虑承台效应考虑承台效应考虑承台效应考虑承台效应) )48§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定n单桩水平承载力的影响因素单桩水平承载力的影响因素uu桩身强度、刚度、入土深度；桩身强度、刚度、入土深度；桩身强度、刚度、入土深度；桩身强度、刚度、入土深度；uu桩周土层性质；桩周土层性质；桩周土层性质；桩周土层性质；uu桩端约束条件；桩端约束条件；桩端约束条件；桩端约束条件；uu群桩中各桩的相互影响群桩中各桩的相互影响群桩中各桩的相互影响群桩中各桩的相互影响49§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定n桩的水平静载试验桩的水平静载试验uu加载方式加载方式加载方式加载方式：单向多循环加卸载法：单向多循环加卸载法：单向多循环加卸载法：单向多循环加卸载法uu加荷分级加荷分级加荷分级加荷分级：每级宜为预估极限荷载的：每级宜为预估极限荷载的：每级宜为预估极限荷载的：每级宜为预估极限荷载的1/10~1/151/10~1/15uu终止加载条件终止加载条件终止加载条件终止加载条件：桩身：桩身：桩身：桩身折断折断折断折断或或或或桩顶水平位移桩顶水平位移桩顶水平位移桩顶水平位移超过超过超过超过30~40mm30~40mm（软土取（软土取（软土取（软土取40mm40mm），或桩侧），或桩侧），或桩侧），或桩侧地表出现明地表出现明地表出现明地表出现明显裂缝或隆起显裂缝或隆起显裂缝或隆起显裂缝或隆起时，可终止试验。

时，可终止试验时，可终止试验时，可终止试验试验桩试验桩试验桩试验桩50§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定51§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定52H0－－σg曲线曲线§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定53§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu水平临界荷载水平临界荷载水平临界荷载水平临界荷载HHcrcr确定方法：确定方法：确定方法：确定方法：vv取取取取HH0 0-t-x-t-x0 0曲线曲线曲线曲线出现突变点的前一级荷载出现突变点的前一级荷载出现突变点的前一级荷载出现突变点的前一级荷载( (荷载增量荷载增量荷载增量荷载增量相同，而相同，而相同，而相同，而位移增量位移增量位移增量位移增量较前一级明显增大较前一级明显增大较前一级明显增大较前一级明显增大) )；；；；vv取取取取HH0 0- -△△△△X X0 0/ / △△△△HH0 0曲线曲线曲线曲线第一直线段的终点第一直线段的终点第一直线段的终点第一直线段的终点vv当有钢筋应力测试数据时，取当有钢筋应力测试数据时，取当有钢筋应力测试数据时，取当有钢筋应力测试数据时，取HH0 0-σ-σg g曲线曲线曲线曲线第一突变第一突变第一突变第一突变点对应的荷载。

点对应的荷载点对应的荷载点对应的荷载uu注：注：注：注：HHcrcr是对应桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作是对应桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作是对应桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作是对应桩身开裂、受拉区混凝土不参加工作时的桩顶水平荷载时的桩顶水平荷载时的桩顶水平荷载时的桩顶水平荷载54§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu水平极限荷载水平极限荷载水平极限荷载水平极限荷载HHu u确定方法：确定方法：确定方法：确定方法：vv取取取取HH0 0-t-x-t-x0 0曲线曲线曲线曲线明显陡降的前一级荷载明显陡降的前一级荷载明显陡降的前一级荷载明显陡降的前一级荷载vv取取取取HH0 0- -△△△△X X0 0/ / △△△△HH0 0曲线曲线曲线曲线第二直线段的终点对应第二直线段的终点对应第二直线段的终点对应第二直线段的终点对应荷载荷载荷载荷载vv取桩身折断或取桩身折断或取桩身折断或取桩身折断或钢筋应力达到极限钢筋应力达到极限钢筋应力达到极限钢筋应力达到极限的前一级荷的前一级荷的前一级荷的前一级荷载uu注：注：注：注：HHcrcr是对应桩身达到强度极限时的桩顶水平是对应桩身达到强度极限时的桩顶水平是对应桩身达到强度极限时的桩顶水平是对应桩身达到强度极限时的桩顶水平荷载。

荷载55§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu单桩水平承载力特征值、设计值的确定单桩水平承载力特征值、设计值的确定vv按按按按《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》(02(02(02(02规范规范规范规范) ) ) )确定单确定单确定单确定单桩水平承载力特征值桩水平承载力特征值桩水平承载力特征值桩水平承载力特征值R Ra a Ra= Hu/2vv按按按按《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》(94(94(94(94规范规范规范规范) ) ) )确定单桩水确定单桩水确定单桩水确定单桩水平承载力设计值平承载力设计值平承载力设计值平承载力设计值R Rh h Rh= Hu/γh γh为水平抗力分项系数，取为水平抗力分项系数，取56§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定n弹性长桩在水平荷载下的理论分析弹性长桩在水平荷载下的理论分析uu原理：桩视为原理：桩视为原理：桩视为原理：桩视为弹性地基弹性地基弹性地基弹性地基中受中受中受中受水平荷载水平荷载水平荷载水平荷载和和和和地基土地基土地基土地基土抗力抗力抗力抗力作用下的作用下的作用下的作用下的弹性梁弹性梁弹性梁弹性梁，建立挠曲线微分方程，，建立挠曲线微分方程，，建立挠曲线微分方程，，建立挠曲线微分方程，解得桩身各截面的弯矩和剪力。

解得桩身各截面的弯矩和剪力解得桩身各截面的弯矩和剪力解得桩身各截面的弯矩和剪力uu梁的挠曲线方程：梁的挠曲线方程：梁的挠曲线方程：梁的挠曲线方程：xzpkh＝＝m zn57§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu水平抗力系数：水平抗力系数：水平抗力系数：水平抗力系数：桩的位移桩的位移常数法常数法m法法k法法C法法58§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu桩顶作用荷载：竖向荷载桩顶作用荷载：竖向荷载桩顶作用荷载：竖向荷载桩顶作用荷载：竖向荷载N N0 0, ,水平荷载水平荷载水平荷载水平荷载HH0 0, ,弯矩弯矩弯矩弯矩MM0 0位移、转角、弯矩、剪力、水平抗力公式位移、转角、弯矩、剪力、水平抗力公式详见：周景星教材详见：周景星教材P172,注：注：1)α称为桩的水平变形系数称为桩的水平变形系数; 2)解中系数均与解中系数均与αz或或αl有关59§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu参数参数参数参数 mm确定方法确定方法确定方法确定方法：：：：vv由水平静载试验确定由水平静载试验确定由水平静载试验确定由水平静载试验确定; ;vv根据地基土类别和桩类别查规范表根据地基土类别和桩类别查规范表根据地基土类别和桩类别查规范表根据地基土类别和桩类别查规范表. . 注意注意注意注意：如桩侧由不同土层组成，应计算主：如桩侧由不同土层组成，应计算主：如桩侧由不同土层组成，应计算主：如桩侧由不同土层组成，应计算主要影响深度要影响深度要影响深度要影响深度h hmm范围内范围内范围内范围内mm的加权平均值。

的加权平均值的加权平均值的加权平均值m1h1+h2h1m2m60§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu桩顶水平位移：控制水平承载力的主要因素桩顶水平位移：控制水平承载力的主要因素桩顶水平位移：控制水平承载力的主要因素桩顶水平位移：控制水平承载力的主要因素vv参数参数参数参数AxAx、、、、BxBx根据根据根据根据αlαl查表取值查表取值查表取值查表取值( (αl<4αl<4查下表查下表查下表查下表) )61§4.4 桩在水平荷载下的性状及承载力确定桩在水平荷载下的性状及承载力确定uu桩身的最大弯矩和位置桩身的最大弯矩和位置桩身的最大弯矩和位置桩身的最大弯矩和位置: : 配筋设计配筋设计配筋设计配筋设计uu计算过程：计算过程：计算过程：计算过程：a.计算系数：计算系数：b.由系数由系数CⅠⅠ，查表得到：，查表得到：注意：该法只适用于注意：该法只适用于αl长桩长桩62§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤n桩基础设计的原则桩基础设计的原则uu桩基设计的指导思想桩基设计的指导思想桩基设计的指导思想桩基设计的指导思想vv桩基选型：桩基选型：桩基选型：桩基选型：安全适用、经济合理；安全适用、经济合理；安全适用、经济合理；安全适用、经济合理；vv桩和承台：桩和承台：桩和承台：桩和承台：足够的强度、刚度和耐久性；足够的强度、刚度和耐久性；足够的强度、刚度和耐久性；足够的强度、刚度和耐久性；vv地基：地基：地基：地基： 足够的承载力和不产生过大的变形。

足够的承载力和不产生过大的变形足够的承载力和不产生过大的变形足够的承载力和不产生过大的变形uu桩基设计原则桩基设计原则桩基设计原则桩基设计原则 —— ——《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》(94)(94)的规定的规定的规定的规定ØØ1 1 1 1））））2 2 2 2种极限状态种极限状态种极限状态种极限状态————————承载能力极限状态；承载能力极限状态；承载能力极限状态；承载能力极限状态；————————正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态. . . .63§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤ØØ2 2 2 2）建筑桩基安全等级划分；）建筑桩基安全等级划分；）建筑桩基安全等级划分；）建筑桩基安全等级划分；ØØ3 3 3 3）所有桩基均应进行承载能力极限状态计算：）所有桩基均应进行承载能力极限状态计算：）所有桩基均应进行承载能力极限状态计算：）所有桩基均应进行承载能力极限状态计算：①①①①单桩、基桩单桩、基桩单桩、基桩单桩、基桩承载力承载力承载力承载力( ( ( (特定条件考虑群桩效应特定条件考虑群桩效应特定条件考虑群桩效应特定条件考虑群桩效应) ) ) )；；；；②②②②桩端平面以下桩端平面以下桩端平面以下桩端平面以下软弱下卧层承载力软弱下卧层承载力软弱下卧层承载力软弱下卧层承载力验算；验算；验算；验算；③③③③坡地、岸边的桩基整体坡地、岸边的桩基整体坡地、岸边的桩基整体坡地、岸边的桩基整体稳定性验算稳定性验算稳定性验算稳定性验算；；；；④④④④桩基桩基桩基桩基抗震承载力抗震承载力抗震承载力抗震承载力验算；验算；验算；验算；⑤⑤⑤⑤桩身承载力桩身承载力桩身承载力桩身承载力验算验算验算验算( ( ( (含吊运、沉桩强度验算，特定含吊运、沉桩强度验算，特定含吊运、沉桩强度验算，特定含吊运、沉桩强度验算，特定条件下的细长桩的压屈验算条件下的细长桩的压屈验算条件下的细长桩的压屈验算条件下的细长桩的压屈验算) ) ) )⑥⑥⑥⑥承台承载力承台承载力承台承载力承台承载力验算。

验算64§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤ØØ4 4 4 4）对以下桩基应进行变形验算：）对以下桩基应进行变形验算：）对以下桩基应进行变形验算：）对以下桩基应进行变形验算：①①①①桩端持力层为软弱土的一、二级建筑桩基；桩端持力层为软弱土的一、二级建筑桩基；桩端持力层为软弱土的一、二级建筑桩基；桩端持力层为软弱土的一、二级建筑桩基；②②②②桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基；的一级建筑桩基；的一级建筑桩基；的一级建筑桩基；③③③③受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平变位建筑桩基应验算水平变位建筑桩基应验算水平变位建筑桩基应验算水平变位ØØ5 5 5 5）对不允许出现裂缝或需要限制裂缝宽度的混）对不允许出现裂缝或需要限制裂缝宽度的混）对不允许出现裂缝或需要限制裂缝宽度的混）对不允许出现裂缝或需要限制裂缝宽度的混凝土桩身及承台需进行抗裂或裂缝宽度验算。

凝土桩身及承台需进行抗裂或裂缝宽度验算凝土桩身及承台需进行抗裂或裂缝宽度验算凝土桩身及承台需进行抗裂或裂缝宽度验算65§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤ØØ6 6 6 6）计算时所对应的荷载效应组合计算时所对应的荷载效应组合计算时所对应的荷载效应组合计算时所对应的荷载效应组合üü桩基承载能力极限状态计算：荷载效应基本组桩基承载能力极限状态计算：荷载效应基本组桩基承载能力极限状态计算：荷载效应基本组桩基承载能力极限状态计算：荷载效应基本组合和地震作用效应组合合和地震作用效应组合合和地震作用效应组合合和地震作用效应组合 重要提示：重要提示：重要提示：重要提示：““““建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范” ” ” ” (94(94(94(94规范规范规范规范) ) ) )中按基桩承载力设计值开展设计，应采用荷载中按基桩承载力设计值开展设计，应采用荷载中按基桩承载力设计值开展设计，应采用荷载中按基桩承载力设计值开展设计，应采用荷载效应的效应的效应的效应的基本组合基本组合基本组合基本组合；；；； ( ( ( (注：注：注：注：08080808规范有变！自学规范有变！自学规范有变！自学规范有变！自学) ) ) ) ““““建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范””””中单桩承载力中单桩承载力中单桩承载力中单桩承载力特征值对应于特征值对应于特征值对应于特征值对应于““““正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态””””，设计采用，设计采用，设计采用，设计采用荷载效应的荷载效应的荷载效应的荷载效应的标准组合标准组合标准组合标准组合. . . .üü沉降计算：荷载效应的准永久组合。

沉降计算：荷载效应的准永久组合沉降计算：荷载效应的准永久组合沉降计算：荷载效应的准永久组合üü水平变位、抗裂和裂缝宽度验算：荷载效应的水平变位、抗裂和裂缝宽度验算：荷载效应的水平变位、抗裂和裂缝宽度验算：荷载效应的水平变位、抗裂和裂缝宽度验算：荷载效应的标准组合标准组合标准组合标准组合66§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤n桩基础设计的基本步骤桩基础设计的基本步骤uu1. 1.资料收集，调研；资料收集，调研；资料收集，调研；资料收集，调研；vv建筑结构设计资料：建筑结构设计资料：建筑结构设计资料：建筑结构设计资料：ØØ结构形式、荷载性质、安全等级、抗震设防结构形式、荷载性质、安全等级、抗震设防结构形式、荷载性质、安全等级、抗震设防结构形式、荷载性质、安全等级、抗震设防vv建筑地基地质资料：建筑地基地质资料：建筑地基地质资料：建筑地基地质资料：ØØ土层性质及分布土层性质及分布土层性质及分布土层性质及分布vv周边环境及施工条件资料：周边环境及施工条件资料：周边环境及施工条件资料：周边环境及施工条件资料：ØØ相邻建筑安全等级、基础形式及埋深；相邻建筑安全等级、基础形式及埋深；相邻建筑安全等级、基础形式及埋深；相邻建筑安全等级、基础形式及埋深；ØØ周边建筑对抗震与噪声的要求；周边建筑对抗震与噪声的要求；周边建筑对抗震与噪声的要求；周边建筑对抗震与噪声的要求；ØØ泥浆及弃土的排放条件，材料供应等。

泥浆及弃土的排放条件，材料供应等泥浆及弃土的排放条件，材料供应等泥浆及弃土的排放条件，材料供应等67§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤uu2. 2.桩型选择，桩长及截面尺寸初定；桩型选择，桩长及截面尺寸初定；桩型选择，桩长及截面尺寸初定；桩型选择，桩长及截面尺寸初定；vv桩型选择考虑因素：桩型选择考虑因素：桩型选择考虑因素：桩型选择考虑因素：ØØ建筑结构类型、荷载性质建筑结构类型、荷载性质建筑结构类型、荷载性质建筑结构类型、荷载性质; ;ØØ桩的使用功能；桩的使用功能；桩的使用功能；桩的使用功能；ØØ穿越土层、桩端持力层土类；穿越土层、桩端持力层土类；穿越土层、桩端持力层土类；穿越土层、桩端持力层土类；ØØ地下水位；地下水位；地下水位；地下水位；ØØ施工设备、施工环境、施工经验；施工设备、施工环境、施工经验；施工设备、施工环境、施工经验；施工设备、施工环境、施工经验；ØØ制桩材料供应条件等；制桩材料供应条件等；制桩材料供应条件等；制桩材料供应条件等；ØØ环境限制等环境限制等环境限制等环境限制等68§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤vv桩长确定：桩长确定：桩长确定：桩长确定：ØØ取决于持力层深度，桩端进入持力层的深度；取决于持力层深度，桩端进入持力层的深度；取决于持力层深度，桩端进入持力层的深度；取决于持力层深度，桩端进入持力层的深度；ØØ桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、桩端全断面进入持力层的深度，对于粘性土、粉土不宜小于粉土不宜小于粉土不宜小于粉土不宜小于2 2d d，砂土不宜小于，砂土不宜小于，砂土不宜小于，砂土不宜小于d d，碎石类土，碎石类土，碎石类土，碎石类土不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于1 1d d。

当存在软弱下卧层时，桩基以下当存在软弱下卧层时，桩基以下当存在软弱下卧层时，桩基以下当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于硬持力层厚度不宜小于硬持力层厚度不宜小于硬持力层厚度不宜小于4 4d dØØ当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端进入当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端进入当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端进入当硬持力层较厚且施工条件许可时，桩端进入持力层的深度宜达到桩端阻力的持力层的深度宜达到桩端阻力的持力层的深度宜达到桩端阻力的持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度临界深度临界深度临界深度临界深度值对于砂土、碎石土为界深度值对于砂土、碎石土为界深度值对于砂土、碎石土为界深度值对于砂土、碎石土为3 3～～～～6 6d d，对于粉，对于粉，对于粉，对于粉土、粘性土为土、粘性土为土、粘性土为土、粘性土为5 5～～～～1010d d69§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤uu3. 3.单桩承载力特征值确定；单桩承载力特征值确定；单桩承载力特征值确定；单桩承载力特征值确定；vv见上一节；见上一节；见上一节；见上一节；uu4. 4.桩的数量及布置方案确定；桩的数量及布置方案确定；桩的数量及布置方案确定；桩的数量及布置方案确定；vv桩数：按下式计算；如偏心，增加桩数：按下式计算；如偏心，增加桩数：按下式计算；如偏心，增加桩数：按下式计算；如偏心，增加10~20%10~20%。

vv桩距及布置；桩距及布置；桩距及布置；桩距及布置；vv承台尺寸初步设计承台尺寸初步设计承台尺寸初步设计承台尺寸初步设计70桩的最小中心距桩的最小中心距土类与成桩工艺土类与成桩工艺排数超过三排（含三排）排数超过三排（含三排）桩数超过九根（含九根）桩数超过九根（含九根）的摩擦型桩基础的摩擦型桩基础其他其他情况情况非挤土和部分挤土灌注桩非挤土和部分挤土灌注桩3.0d2.5d挤土灌注挤土灌注桩桩穿越非饱和土穿越非饱和土3.5d3.0d穿越饱和土穿越饱和土4.0d3.5d挤土预制桩挤土预制桩3.5d3.0d挤入式敞口管桩和挤入式敞口管桩和H型钢桩型钢桩3.5d3.0d钻、挖孔扩底灌注桩钻、挖孔扩底灌注桩1.5db或或db＋＋1m（（db>2m））沉管扩底灌注桩沉管扩底灌注桩3.0db§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤71布桩考虑因素：布桩考虑因素：桩的施工工艺、施工效应、承台尺寸及内力等因素桩的施工工艺、施工效应、承台尺寸及内力等因素.柱下桩基柱下桩基§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤72墙下桩基，按等桩距排列墙下桩基，按等桩距排列布桩：桩受力均匀布桩：桩受力均匀§桩群横截面形心与桩群横截面形心与上部荷载中心重合上部荷载中心重合或最大限度地接近。

或最大限度地接近§桩基承受较大弯矩桩基承受较大弯矩或水平荷载处，应或水平荷载处，应增加桩基横截面惯增加桩基横截面惯性矩§柱下单独桩基和整柱下单独桩基和整片式桩基布桩时宜片式桩基布桩时宜外密内疏外密内疏§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤73§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤uu5. 5.桩基承载力验算；桩基承载力验算；桩基承载力验算；桩基承载力验算；vv见节见节见节见节uu6. 6.桩基沉降验算；桩基沉降验算；桩基沉降验算；桩基沉降验算；vv见节见节见节见节uu7. 7.承台及桩身的设计计算与验算承台及桩身的设计计算与验算承台及桩身的设计计算与验算承台及桩身的设计计算与验算vv见节见节见节见节74§4.5 桩基设计的内容与步骤桩基设计的内容与步骤n桩基设计流程图桩基设计流程图场场地地勘勘察察提提出出勘勘察察报报告告确确定定桩桩基基持持力力层层确确定定桩桩型型、、外外形形尺尺寸寸和和构构造造确确定定单单桩桩承承载载力力确确定定桩桩数数、、布布桩桩拟拟定定承承台台尺尺寸寸、、埋埋深深验验算算作作用用于于单单桩桩上上的的力力验验算算承承台台的的结结构构强强度度N验算桩基的验算桩基的整体承载力整体承载力和沉降量和沉降量验算下卧层验算下卧层承载力承载力N确确定定承承台台的的尺尺寸寸、、配配筋筋构构造造单单桩桩设设计计绘绘制制桩桩、、承承台台施施工工图图结结 束束75§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算n4.6.1 群桩效应及承台效应群桩效应及承台效应uu群桩基础：群桩基础：群桩基础：群桩基础：3 3根或根或根或根或3 3根以上的桩组成的桩基础根以上的桩组成的桩基础根以上的桩组成的桩基础根以上的桩组成的桩基础l 端承型群桩基础端承型群桩基础坚硬持力层坚硬持力层土土群桩承载力＝群桩承载力＝∑单桩承载力单桩承载力群桩中各基桩群桩中各基桩工作性状与单工作性状与单桩相同桩相同76摩擦型群桩桩端平面上的压力分布摩擦型群桩桩端平面上的压力分布l 摩擦型群桩基础摩擦型群桩基础群桩承载力＝群桩承载力＝∑单桩承载力单桩承载力 群桩承载力群桩承载力<∑<∑单桩承载力单桩承载力sa> 6dααSa=(3～～4)d77§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu群桩效应：群桩效应：群桩效应：群桩效应：vv在竖向荷载作用下，因在竖向荷载作用下，因在竖向荷载作用下，因在竖向荷载作用下，因基桩、承台、土的相互基桩、承台、土的相互基桩、承台、土的相互基桩、承台、土的相互作用，导致桩侧、桩端作用，导致桩侧、桩端作用，导致桩侧、桩端作用，导致桩侧、桩端阻力及沉降性状与单桩阻力及沉降性状与单桩阻力及沉降性状与单桩阻力及沉降性状与单桩明显不同，群桩承载力明显不同，群桩承载力明显不同，群桩承载力明显不同，群桩承载力小于单桩承载力之和，小于单桩承载力之和，小于单桩承载力之和，小于单桩承载力之和，沉降量大于单桩沉降量沉降量大于单桩沉降量沉降量大于单桩沉降量沉降量大于单桩沉降量的现象。

的现象78§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu群桩效应系数群桩效应系数群桩效应系数群桩效应系数：：vv用于度量构成群桩承载力的各因素分量因群桩效应而降用于度量构成群桩承载力的各因素分量因群桩效应而降用于度量构成群桩承载力的各因素分量因群桩效应而降用于度量构成群桩承载力的各因素分量因群桩效应而降低或提高的幅度的指标低或提高的幅度的指标低或提高的幅度的指标低或提高的幅度的指标vv桩侧阻力群桩效应系数桩侧阻力群桩效应系数桩侧阻力群桩效应系数桩侧阻力群桩效应系数：：群桩中基桩平均极限侧阻力与群桩中基桩平均极限侧阻力与群桩中基桩平均极限侧阻力与群桩中基桩平均极限侧阻力与单桩平均极限侧阻之比单桩平均极限侧阻之比单桩平均极限侧阻之比单桩平均极限侧阻之比vv桩端阻力群桩效应系数桩端阻力群桩效应系数桩端阻力群桩效应系数桩端阻力群桩效应系数：：群桩中基桩平均极限端阻力与群桩中基桩平均极限端阻力与群桩中基桩平均极限端阻力与群桩中基桩平均极限端阻力与单桩平均极限端阻之比单桩平均极限端阻之比单桩平均极限端阻之比单桩平均极限端阻之比vv桩侧阻力端阻综合群桩效应系数桩侧阻力端阻综合群桩效应系数桩侧阻力端阻综合群桩效应系数桩侧阻力端阻综合群桩效应系数：：群桩中基桩平均极限群桩中基桩平均极限群桩中基桩平均极限群桩中基桩平均极限承载力与单桩平均极限承载力之比。

承载力与单桩平均极限承载力之比承载力与单桩平均极限承载力之比承载力与单桩平均极限承载力之比79§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu考虑群桩效应的计算方法：考虑群桩效应的计算方法：考虑群桩效应的计算方法：考虑群桩效应的计算方法：vv群桩分项效应系数法：群桩分项效应系数法：群桩分项效应系数法：群桩分项效应系数法：ØØ基于概率极限设计方法，对群桩中的每根基基于概率极限设计方法，对群桩中的每根基基于概率极限设计方法，对群桩中的每根基基于概率极限设计方法，对群桩中的每根基桩侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数桩侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数桩侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数桩侧阻力和端阻力分别乘以群桩效应系数ØØ《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》应用vv实体基础法实体基础法实体基础法实体基础法：：：：ØØ将承台、桩、桩间土视为深基础，进行深基将承台、桩、桩间土视为深基础，进行深基将承台、桩、桩间土视为深基础，进行深基将承台、桩、桩间土视为深基础，进行深基础下的地基承载力和变形验算础下的地基承载力和变形验算础下的地基承载力和变形验算础下的地基承载力和变形验算。

ØØ《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》应用80§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu群桩效应影响因素：群桩效应影响因素：群桩效应影响因素：群桩效应影响因素：vv桩间距桩间距桩间距桩间距vv桩数桩数桩数桩数vv桩长桩长桩长桩长vv地基土刚度地基土刚度地基土刚度地基土刚度vv群桩排列形式群桩排列形式群桩排列形式群桩排列形式注：其它概念见注：其它概念见注：其它概念见注：其它概念见《《《《建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范》》》》JGJ94-94JGJ94-94或或或或JGJ94-2008JGJ94-200881§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算n承台效应承台效应uu承台效应：承台效应：承台效应：承台效应：vv承台底面受土体反力作承台底面受土体反力作承台底面受土体反力作承台底面受土体反力作用，对荷载的分担作用用，对荷载的分担作用用，对荷载的分担作用用，对荷载的分担作用. . . .uu承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台效应系数：：：：vv竖向荷载作用下，承台竖向荷载作用下，承台竖向荷载作用下，承台竖向荷载作用下，承台底面地基土体承载力的底面地基土体承载力的底面地基土体承载力的底面地基土体承载力的发挥率。

发挥率软土层软土层82§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu不考虑承台效应的情况：不考虑承台效应的情况：不考虑承台效应的情况：不考虑承台效应的情况：vv在动力荷载下在动力荷载下在动力荷载下在动力荷载下( (铁路桥梁铁路桥梁铁路桥梁铁路桥梁); );vv存在产生负摩擦力的地层存在产生负摩擦力的地层存在产生负摩擦力的地层存在产生负摩擦力的地层 ( (地面下沉地面下沉地面下沉地面下沉); );vv饱和软土沉入密集桩群；饱和软土沉入密集桩群；饱和软土沉入密集桩群；饱和软土沉入密集桩群；vv端承桩情况下不考虑承台端承桩情况下不考虑承台端承桩情况下不考虑承台端承桩情况下不考虑承台承载力软土层软土层83§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算n群桩基础中的单桩承载力验算群桩基础中的单桩承载力验算 ——按按《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》(02)uu荷载组合荷载组合荷载组合荷载组合：正常使用极限状态荷载效应标准组合；：正常使用极限状态荷载效应标准组合；：正常使用极限状态荷载效应标准组合；：正常使用极限状态荷载效应标准组合；uu桩顶作用效应桩顶作用效应桩顶作用效应桩顶作用效应：荷载效应；地震作用效应；：荷载效应；地震作用效应；：荷载效应；地震作用效应；：荷载效应；地震作用效应；uu荷载效应简化计算假设荷载效应简化计算假设荷载效应简化计算假设荷载效应简化计算假设：：：：vv承台为刚性；承台为刚性；承台为刚性；承台为刚性；vv各基桩刚度相同；各基桩刚度相同；各基桩刚度相同；各基桩刚度相同；vvx x、、、、y y为桩基平面惯性主轴。

为桩基平面惯性主轴为桩基平面惯性主轴为桩基平面惯性主轴84§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu单桩的轴力计算公式单桩的轴力计算公式单桩的轴力计算公式单桩的轴力计算公式：：：：vv轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：vv偏心荷载作用：偏心荷载作用：偏心荷载作用：偏心荷载作用：vv水平力作用：水平力作用：水平力作用：水平力作用：85§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu单桩的轴力验算公式单桩的轴力验算公式单桩的轴力验算公式单桩的轴力验算公式：：：：vv轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：vv偏心荷载作用：偏心荷载作用：偏心荷载作用：偏心荷载作用：ØØ除满足轴心荷载下：除满足轴心荷载下：除满足轴心荷载下：除满足轴心荷载下：ØØ还应满足：还应满足：还应满足：还应满足：vv水平力作用：水平力作用：水平力作用：水平力作用：ØØ注：单桩承载力特征值由前文方法确定注：单桩承载力特征值由前文方法确定注：单桩承载力特征值由前文方法确定注：单桩承载力特征值由前文方法确定vv针对荷载效应的基本组合，还应满足桩身材料针对荷载效应的基本组合，还应满足桩身材料针对荷载效应的基本组合，还应满足桩身材料针对荷载效应的基本组合，还应满足桩身材料的强度要求（满足桩身材料承载能力）！的强度要求（满足桩身材料承载能力）！的强度要求（满足桩身材料承载能力）！的强度要求（满足桩身材料承载能力）！86§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算n群桩持力层承载力验算群桩持力层承载力验算——《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》(02)未要求未要求(89曾要求曾要求)!uu计算原理：假想为实体基础，按浅基础验算；计算原理：假想为实体基础，按浅基础验算；计算原理：假想为实体基础，按浅基础验算；计算原理：假想为实体基础，按浅基础验算；uu验算公式：验算公式：验算公式：验算公式：vv轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：轴心荷载作用：vv偏心荷载：偏心荷载：偏心荷载：偏心荷载：87§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算n桩基的下卧层承载力验算桩基的下卧层承载力验算——介绍介绍《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》JGJ94-94、、 JGJ94-2008推荐方法，新规范已改动推荐方法，新规范已改动! 注意对比自学！注意对比自学！uu桩距桩距桩距桩距s sa a≤ ≤6d6d群桩：群桩：群桩：群桩：vv整体冲剪破坏；整体冲剪破坏；整体冲剪破坏；整体冲剪破坏；uu验算公式：验算公式：验算公式：验算公式：JGJ94-9488§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-94)中公式中公式：：JGJ94-9489§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)中验算示意图中验算示意图：：JGJ94-2008θ90§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)中验算公式中验算公式：：JGJ94-200891§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算uu桩距桩距桩距桩距s sa a>6d>6d，且桩端压力扩散线未相交于硬持力层，且桩端压力扩散线未相交于硬持力层，且桩端压力扩散线未相交于硬持力层，且桩端压力扩散线未相交于硬持力层中的群桩中的群桩中的群桩中的群桩( (即硬持力层厚度即硬持力层厚度即硬持力层厚度即硬持力层厚度t<(st<(sa a-D-De e)cotθ/2))cotθ/2) 及单桩及单桩及单桩及单桩基础：基础：基础：基础：vv按基桩冲剪破坏验算。

按基桩冲剪破坏验算按基桩冲剪破坏验算按基桩冲剪破坏验算uu验算公式：验算公式：验算公式：验算公式：JGJ94-9492§4.6 桩基承载力验算桩基承载力验算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-94)中公式中公式：：JGJ94-9493§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算n《建筑地基基础设计规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)关于关于桩基沉降计算的规定：桩基沉降计算的规定：uu荷载组合：荷载组合：荷载组合：荷载组合：vv正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合uu需进行桩基沉降计算的建筑：需进行桩基沉降计算的建筑：需进行桩基沉降计算的建筑：需进行桩基沉降计算的建筑：vv地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；vv体型复杂、荷载不均或桩端存在软弱土层的、体型复杂、荷载不均或桩端存在软弱土层的、体型复杂、荷载不均或桩端存在软弱土层的、体型复杂、荷载不均或桩端存在软弱土层的、设计等级为乙级的建筑物桩基；设计等级为乙级的建筑物桩基；设计等级为乙级的建筑物桩基；设计等级为乙级的建筑物桩基；vv摩擦型桩基（包括摩擦桩和端承摩擦桩）。

摩擦型桩基（包括摩擦桩和端承摩擦桩）摩擦型桩基（包括摩擦桩和端承摩擦桩）摩擦型桩基（包括摩擦桩和端承摩擦桩）94§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu桩基的容许变形值取值规定：桩基的容许变形值取值规定：桩基的容许变形值取值规定：桩基的容许变形值取值规定：vv无当地经验时，可按无当地经验时，可按无当地经验时，可按无当地经验时，可按《《《《地基规范地基规范地基规范地基规范》》》》中的表规定中的表规定中的表规定中的表规定采用，对于表中不包括的建筑物桩基容许变形采用，对于表中不包括的建筑物桩基容许变形采用，对于表中不包括的建筑物桩基容许变形采用，对于表中不包括的建筑物桩基容许变形值，可根据上部结构对桩基变形的适应能力和值，可根据上部结构对桩基变形的适应能力和值，可根据上部结构对桩基变形的适应能力和值，可根据上部结构对桩基变形的适应能力和使用上的要求确定使用上的要求确定使用上的要求确定使用上的要求确定vv砌体结构由局部倾斜控制；对框架结构和单层砌体结构由局部倾斜控制；对框架结构和单层砌体结构由局部倾斜控制；对框架结构和单层砌体结构由局部倾斜控制；对框架结构和单层排架结构由相邻柱基的沉降差控制；而对多层排架结构由相邻柱基的沉降差控制；而对多层排架结构由相邻柱基的沉降差控制；而对多层排架结构由相邻柱基的沉降差控制；而对多层或高居建筑和高耸结构应由倾斜值控制。

或高居建筑和高耸结构应由倾斜值控制或高居建筑和高耸结构应由倾斜值控制或高居建筑和高耸结构应由倾斜值控制n桩基沉降计算方法桩基沉降计算方法uu假想的实体基础法；假想的实体基础法；假想的实体基础法；假想的实体基础法；uuMindlinMindlin应力计算法应力计算法应力计算法应力计算法95§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算n假想的实体基础法：假想的实体基础法：uu计算原理：计算原理：计算原理：计算原理：vv将桩端以上一定范围的承台、桩、将桩端以上一定范围的承台、桩、将桩端以上一定范围的承台、桩、将桩端以上一定范围的承台、桩、桩间土视为实体基础；桩间土视为实体基础；桩间土视为实体基础；桩间土视为实体基础；vv桩端平面视为弹性介质表面，按布桩端平面视为弹性介质表面，按布桩端平面视为弹性介质表面，按布桩端平面视为弹性介质表面，按布辛内斯克解计算桩端以下地基内的辛内斯克解计算桩端以下地基内的辛内斯克解计算桩端以下地基内的辛内斯克解计算桩端以下地基内的附加应力；附加应力；附加应力；附加应力；vv忽略地面～桩端平面之间的桩、土忽略地面～桩端平面之间的桩、土忽略地面～桩端平面之间的桩、土忽略地面～桩端平面之间的桩、土压缩变形；压缩变形；压缩变形；压缩变形；vv按浅基础的分层总和法计算假想之按浅基础的分层总和法计算假想之按浅基础的分层总和法计算假想之按浅基础的分层总和法计算假想之实体基础沉降。

实体基础沉降实体基础沉降实体基础沉降uu适用：适用：适用：适用：s≤6ds≤6dF lG A’dθθ96§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu(1)(1)荷载扩散法荷载扩散法荷载扩散法荷载扩散法vv荷载扩散角：荷载扩散角：荷载扩散角：荷载扩散角：vv群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：a a0 0、、、、b b0 0；；；；vv假想实体基础：假想实体基础：假想实体基础：假想实体基础：vv桩端附加应力：桩端附加应力：桩端附加应力：桩端附加应力：F lG A’dθθ97§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算 桩基沉降：桩基沉降：98§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu(2)(2)扣除桩群侧壁扣除桩群侧壁扣除桩群侧壁扣除桩群侧壁摩阻力法摩阻力法摩阻力法摩阻力法vv群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：群桩外缘长宽：a a0 0、、、、b b0 0；；；；vv假想实体基础：假想实体基础：假想实体基础：假想实体基础： a a、、、、b b （边长同承台）（边长同承台）（边长同承台）（边长同承台）vv桩端附加应力：桩端附加应力：桩端附加应力：桩端附加应力：F lG A’d99§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算n明德林－盖得斯法（明德林－盖得斯法（Mindin-Geddes））uu适用适用适用适用: :单桩、单排桩、桩距大于单桩、单排桩、桩距大于单桩、单排桩、桩距大于单桩、单排桩、桩距大于6 6倍桩径的疏桩基础倍桩径的疏桩基础倍桩径的疏桩基础倍桩径的疏桩基础uu原理原理原理原理: :对于沉降计算点水平影响区内的有限个基桩，对于沉降计算点水平影响区内的有限个基桩，对于沉降计算点水平影响区内的有限个基桩，对于沉降计算点水平影响区内的有限个基桩，vv基桩自身有压缩变形；基桩自身有压缩变形；基桩自身有压缩变形；基桩自身有压缩变形；vv基桩端、侧阻作为土体附加荷载，诱发附加应力；基桩端、侧阻作为土体附加荷载，诱发附加应力；基桩端、侧阻作为土体附加荷载，诱发附加应力；基桩端、侧阻作为土体附加荷载，诱发附加应力；vv承台底面压力在地基任一点诱发附加应力承台底面压力在地基任一点诱发附加应力承台底面压力在地基任一点诱发附加应力承台底面压力在地基任一点诱发附加应力; ;vv附加应力诱发的沉降采用分层总和法计算；附加应力诱发的沉降采用分层总和法计算；附加应力诱发的沉降采用分层总和法计算；附加应力诱发的沉降采用分层总和法计算；vv桩基沉降＝附加应力沉降＋桩基自身压缩。

桩基沉降＝附加应力沉降＋桩基自身压缩桩基沉降＝附加应力沉降＋桩基自身压缩桩基沉降＝附加应力沉降＋桩基自身压缩uu说明：说明：说明：说明：vv此法已列入此法已列入此法已列入此法已列入《《《《建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范建筑桩基基础规范》》》》JGJ94-2008JGJ94-2008，，，，《《《《建筑地基建筑地基建筑地基建筑地基基础设计规范基础设计规范基础设计规范基础设计规范》》》》GB50007-2002GB50007-2002vv关键：基桩端、侧阻诱发的附加应力计算，参考教材关键：基桩端、侧阻诱发的附加应力计算，参考教材关键：基桩端、侧阻诱发的附加应力计算，参考教材关键：基桩端、侧阻诱发的附加应力计算，参考教材P177-178P177-178，以及上述规范自学！，以及上述规范自学！，以及上述规范自学！，以及上述规范自学！F lG d100§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu不考虑承台压力：不考虑承台压力：不考虑承台压力：不考虑承台压力：uu考虑承台压力：考虑承台压力：考虑承台压力：考虑承台压力：101§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu公式中符号的含义：公式中符号的含义：公式中符号的含义：公式中符号的含义：102§4.7 桩基的沉降计算桩基的沉降计算uu沉降计算深度沉降计算深度沉降计算深度沉降计算深度103§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算n4.7.1 承台类型及构造要求承台类型及构造要求——参照规范自学！参照规范自学！uu承台类型承台类型承台类型承台类型vv柱下或墙下独立承台；柱下或墙下独立承台；柱下或墙下独立承台；柱下或墙下独立承台；vv柱下或墙下条形承台梁；柱下或墙下条形承台梁；柱下或墙下条形承台梁；柱下或墙下条形承台梁；vv桩筏基础筏板承台；桩筏基础筏板承台；桩筏基础筏板承台；桩筏基础筏板承台；vv桩箱基础箱形承台。

桩箱基础箱形承台桩箱基础箱形承台桩箱基础箱形承台uu承台构造承台构造承台构造承台构造vv平面形状：方平面形状：方平面形状：方平面形状：方, , , ,矩矩矩矩, , , ,三角三角三角三角, , , ,多边多边多边多边, , , ,圆；圆；圆；圆；vv剖面形状：台阶、锥台、平板；剖面形状：台阶、锥台、平板；剖面形状：台阶、锥台、平板；剖面形状：台阶、锥台、平板；vv最小宽度：最小宽度：最小宽度：最小宽度：   50 cm50 cm50 cm50 cm；；；；vv最小厚度：最小厚度：最小厚度：最小厚度：   30 cm30 cm30 cm30 cm；；；；104§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算uu桩外缘距桩外缘距桩外缘距桩外缘距承台边：承台边：承台边：承台边：   15 cm15 cm15 cm15 cm；；；；uu边桩中心距离边桩中心距离边桩中心距离边桩中心距离承台边：承台边：承台边：承台边：   ；；；；uu桩嵌入桩嵌入桩嵌入桩嵌入承台深度：承台深度：承台深度：承台深度：vv大桩大桩大桩大桩   10 cm,10 cm,10 cm,10 cm,中小桩中小桩中小桩中小桩   5 cm5 cm5 cm5 cm；；；；vv钢筋伸入钢筋伸入钢筋伸入钢筋伸入承台承台承台承台30d30d30d30dg g g g；；；； uu混凝土标号：混凝土标号：混凝土标号：混凝土标号：   C15,C15,C15,C15,保护层保护层保护层保护层7cm7cm7cm7cmuu配筋按计算确定配筋按计算确定配筋按计算确定配筋按计算确定10 cm  1.0d 15cm105§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算n4.7.2 承台计算承台计算uu荷载组合：承载能力极限状态下的基本组合荷载组合：承载能力极限状态下的基本组合荷载组合：承载能力极限状态下的基本组合荷载组合：承载能力极限状态下的基本组合. .uu设计方法：先据经验初定厚度，再验算校核设计方法：先据经验初定厚度，再验算校核设计方法：先据经验初定厚度，再验算校核设计方法：先据经验初定厚度，再验算校核……uu按按按按《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》(GB50007-2002)(GB50007-2002)介介介介绍绍绍绍; ;《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》(JGJ94-2008)(JGJ94-2008)与此一致与此一致与此一致与此一致! !uu计算内容计算内容计算内容计算内容: :强度验算强度验算配筋配筋厚度厚度受弯计算受弯计算冲切计算冲切计算剪切计算剪切计算局部受压局部受压计算计算106uu4.7.2.1 4.7.2.1 柱下承台抗冲切计算柱下承台抗冲切计算柱下承台抗冲切计算柱下承台抗冲切计算vv1) 1) 柱对承台的冲切验算柱对承台的冲切验算柱对承台的冲切验算柱对承台的冲切验算ØØ冲切破坏锥冲切破坏锥冲切破坏锥冲切破坏锥：：：： 柱边或变阶处与相邻柱边或变阶处与相邻柱边或变阶处与相邻柱边或变阶处与相邻桩顶边缘连线桩顶边缘连线桩顶边缘连线桩顶边缘连线所构成所构成所构成所构成的锥体；的锥体；的锥体；的锥体； 锥体斜面与承台底面锥体斜面与承台底面锥体斜面与承台底面锥体斜面与承台底面之夹角之夹角之夹角之夹角不小于不小于不小于不小于45°45°。

§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算107柱下矩形独立承台受柱下矩形独立承台受柱冲切柱冲切计算：计算：108vv2) 2) 角桩对多桩矩形承台的冲切验算角桩对多桩矩形承台的冲切验算角桩对多桩矩形承台的冲切验算角桩对多桩矩形承台的冲切验算ØØ冲切破坏锥：冲切破坏锥：冲切破坏锥：冲切破坏锥：角桩顶边缘与柱边或承台变阶处连角桩顶边缘与柱边或承台变阶处连角桩顶边缘与柱边或承台变阶处连角桩顶边缘与柱边或承台变阶处连线构成的锥体锥体斜面与承台底面夹角线构成的锥体锥体斜面与承台底面夹角线构成的锥体锥体斜面与承台底面夹角线构成的锥体锥体斜面与承台底面夹角≮ ≮ ≮ ≮45° 45° §4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算109柱下多桩矩形承台受柱下多桩矩形承台受角桩角桩冲切计算冲切计算110vv3) 3) 角桩对三桩三角形承台的冲切验算角桩对三桩三角形承台的冲切验算角桩对三桩三角形承台的冲切验算角桩对三桩三角形承台的冲切验算ØØ冲切破坏锥：图示虚线冲切破坏锥：图示虚线冲切破坏锥：图示虚线冲切破坏锥：图示虚线 §4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算111柱下三桩三角形承台受柱下三桩三角形承台受角桩角桩冲切计算冲切计算112uu4.7.2.2 4.7.2.2 柱下承台抗剪切计算柱下承台抗剪切计算柱下承台抗剪切计算柱下承台抗剪切计算vv剪切破坏面：剪切破坏面：剪切破坏面：剪切破坏面：柱边与桩边、变阶处与桩边之间连柱边与桩边、变阶处与桩边之间连柱边与桩边、变阶处与桩边之间连柱边与桩边、变阶处与桩边之间连线形成的斜截面线形成的斜截面线形成的斜截面线形成的斜截面. . . . §4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算注意：注意：1)1)矩形承台，分矩形承台，分别对别对x x、、y y方向方向进行验算；进行验算；2)2)多排桩形成多多排桩形成多个剪切斜截面个剪切斜截面时，对每一截时，对每一截面进行验算。

面进行验算113柱下等厚度承台受剪计算公式：柱下等厚度承台受剪计算公式：114uu4.7.2.3 4.7.2.3 承台抗弯计算承台抗弯计算承台抗弯计算承台抗弯计算vv1) 1) 多桩矩形平台：多桩矩形平台：多桩矩形平台：多桩矩形平台：ØØ计算截面：柱边和计算截面：柱边和计算截面：柱边和计算截面：柱边和 承台截面变化处；承台截面变化处；承台截面变化处；承台截面变化处；ØØ弯矩公式：弯矩公式：弯矩公式：弯矩公式：§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算yx115uu2)2)等边三角形三桩承台等边三角形三桩承台等边三角形三桩承台等边三角形三桩承台ØØ按受力最大的桩计算按受力最大的桩计算按受力最大的桩计算按受力最大的桩计算设计弯矩；设计弯矩；设计弯矩；设计弯矩；ØØ弯矩公式弯矩公式弯矩公式弯矩公式: : —— ——教材教材教材教材P184P184vv3)3)等腰三角形三桩承台等腰三角形三桩承台等腰三角形三桩承台等腰三角形三桩承台ØØ弯矩公式弯矩公式弯矩公式弯矩公式 —— ——教材教材教材教材P185P185§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算注意：如果按图中注意：如果按图中x x、、y y方向计算弯矩，因方向方向计算弯矩，因方向与配筋方向不一致，应与配筋方向不一致，应先做弯矩转换计算！先做弯矩转换计算！ 116承台配筋示意图承台配筋示意图φ10@100~200mm§4.7 桩基承台的设计计算桩基承台的设计计算117桩基设计例题桩基设计例题n例例4－－1 (见周景星教材见周景星教材P188~194)118本章作业本章作业n周景星教材周景星教材P208：： 习题习题4－－43119n4.8.1 4.8.1 桩的形式与规模桩的形式与规模uu通过扩底、扩径提高桩基承载力：通过扩底、扩径提高桩基承载力：通过扩底、扩径提高桩基承载力：通过扩底、扩径提高桩基承载力：vv复合载体夯扩桩复合载体夯扩桩复合载体夯扩桩复合载体夯扩桩: : : :ØØ细长锤夯击成孔，护筒沉到设计标高后，细细长锤夯击成孔，护筒沉到设计标高后，细细长锤夯击成孔，护筒沉到设计标高后，细细长锤夯击成孔，护筒沉到设计标高后，细长锤击出护筒底一定深度，分批投入填充料长锤击出护筒底一定深度，分批投入填充料长锤击出护筒底一定深度，分批投入填充料长锤击出护筒底一定深度，分批投入填充料和干硬性混凝土，再反复夯实、挤密，形成和干硬性混凝土，再反复夯实、挤密，形成和干硬性混凝土，再反复夯实、挤密，形成和干硬性混凝土，再反复夯实、挤密，形成桩端复合载体，最后放置钢筋笼，灌注成桩。

桩端复合载体，最后放置钢筋笼，灌注成桩桩端复合载体，最后放置钢筋笼，灌注成桩桩端复合载体，最后放置钢筋笼，灌注成桩ØØJGJ /T135 - 2001JGJ /T135 - 2001《《《《复合载体夯扩桩设计规程复合载体夯扩桩设计规程复合载体夯扩桩设计规程复合载体夯扩桩设计规程》》》》vvDXDXDXDX多节挤扩灌注桩多节挤扩灌注桩多节挤扩灌注桩多节挤扩灌注桩uu超长、超大直径高承载力桩超长、超大直径高承载力桩超长、超大直径高承载力桩超长、超大直径高承载力桩vv例：天兴洲长江大桥例：天兴洲长江大桥例：天兴洲长江大桥例：天兴洲长江大桥3 3 3 3号主塔墩基础，号主塔墩基础，号主塔墩基础，号主塔墩基础，40404040根大直根大直根大直根大直径径径径()()()()钻孔桩钻孔桩钻孔桩钻孔桩, , , ,桩孔深度达桩孔深度达桩孔深度达桩孔深度达. . . .§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展120§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展复合载体夯扩桩复合载体夯扩桩121§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展nDX多节挤扩灌注桩多节挤扩灌注桩。

122n4.8.2 4.8.2 桩的施工工艺桩的施工工艺uu消除泥浆污染消除泥浆污染消除泥浆污染消除泥浆污染————————套管钻进、稳定液钻进套管钻进、稳定液钻进套管钻进、稳定液钻进套管钻进、稳定液钻进. . . .uu降低噪声影响降低噪声影响降低噪声影响降低噪声影响————————静压桩静压桩静压桩静压桩( ( ( (最长已超过最长已超过最长已超过最长已超过70m)70m)70m)70m)；；；；n4.8.3 4.8.3 单桩承载力测定与桩的检测单桩承载力测定与桩的检测uu动力测桩法（动测）动力测桩法（动测）动力测桩法（动测）动力测桩法（动测）uu自反力静压测桩法自反力静压测桩法自反力静压测桩法自反力静压测桩法————————最大已用于最大已用于最大已用于最大已用于150MN150MN150MN150MN承载力承载力承载力承载力的桩的桩的桩的桩§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展123§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展 桩的静压施工桩的静压施工静力压桩机静力压桩机124n4.8.4 4.8.4 桩基设计桩基设计uu复合桩基复合桩基复合桩基复合桩基————————考虑承台底桩间土抗力的桩基。

考虑承台底桩间土抗力的桩基考虑承台底桩间土抗力的桩基考虑承台底桩间土抗力的桩基vv复合基桩复合基桩复合基桩复合基桩————————复合桩基中的单根桩复合桩基中的单根桩复合桩基中的单根桩复合桩基中的单根桩vv承台底土阻力影响因素：桩土相对位移；承台底土阻力影响因素：桩土相对位移；承台底土阻力影响因素：桩土相对位移；承台底土阻力影响因素：桩土相对位移；vv以下工况不考虑承台效应：以下工况不考虑承台效应：以下工况不考虑承台效应：以下工况不考虑承台效应：ØØ承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、承台底面以下存在可液化土、湿陷性黄土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土或可能出高灵敏度软土、欠固结土、新填土或可能出高灵敏度软土、欠固结土、新填土或可能出高灵敏度软土、欠固结土、新填土或可能出现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压力现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压力现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压力现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压力和土体隆起时和土体隆起时和土体隆起时和土体隆起时§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展125uu减沉桩基减沉桩基减沉桩基减沉桩基————————疏桩基础疏桩基础疏桩基础疏桩基础vv目的：控制沉降；目的：控制沉降；目的：控制沉降；目的：控制沉降；vv特点：特点：特点：特点：ØØ桩数少，间距大桩数少，间距大桩数少，间距大桩数少，间距大,s,s,s,sa a a a=(4=(4=(4=(4~ ~6)d6)d6)d6)d或更大或更大或更大或更大; ; ; ;ØØ按按按按沉降量指标沉降量指标沉降量指标沉降量指标确定基桩数量；确定基桩数量；确定基桩数量；确定基桩数量；ØØ允许桩基进入极限承载状态允许桩基进入极限承载状态允许桩基进入极限承载状态允许桩基进入极限承载状态；；；；ØØ承台的荷载分担作用显著；承台的荷载分担作用显著；承台的荷载分担作用显著；承台的荷载分担作用显著；ØØ需验算桩身强度及软弱下卧层承载力；需验算桩身强度及软弱下卧层承载力；需验算桩身强度及软弱下卧层承载力；需验算桩身强度及软弱下卧层承载力；总体而言，减沉桩基设计理论尚不成熟总体而言，减沉桩基设计理论尚不成熟总体而言，减沉桩基设计理论尚不成熟总体而言，减沉桩基设计理论尚不成熟。

§4.8 桩基技术和理论的新发展桩基技术和理论的新发展126n4.9.1 4.9.1 墩基础的特点与应用墩基础的特点与应用uu特点特点特点特点vv 直径通常较大，而直径通常较大，而直径通常较大，而直径通常较大，而长细比较小长细比较小长细比较小长细比较小；；；；vv 原位灌注或砌筑而成，不能打入、压入；原位灌注或砌筑而成，不能打入、压入；原位灌注或砌筑而成，不能打入、压入；原位灌注或砌筑而成，不能打入、压入；vv一般支承在较坚硬的土层或岩层上；一般支承在较坚硬的土层或岩层上；一般支承在较坚硬的土层或岩层上；一般支承在较坚硬的土层或岩层上；vv 通常单独承载通常单独承载通常单独承载通常单独承载，承载力一般远高于单桩承载力一般远高于单桩承载力一般远高于单桩承载力一般远高于单桩uu应用应用应用应用uu多用于桥梁、海洋钻井平台、港口码头等近多用于桥梁、海洋钻井平台、港口码头等近多用于桥梁、海洋钻井平台、港口码头等近多用于桥梁、海洋钻井平台、港口码头等近海建、构筑物，以及高层建筑基础海建、构筑物，以及高层建筑基础海建、构筑物，以及高层建筑基础海建、构筑物，以及高层建筑基础§4.9 墩基础墩基础127n4.9.2 4.9.2 墩基础的分类墩基础的分类uu4.9.2.1 4.9.2.1 4.9.2.1 4.9.2.1 按承载性状分类按承载性状分类按承载性状分类按承载性状分类vv抗压墩；抗滑墩；抗拔墩。

抗压墩；抗滑墩；抗拔墩抗压墩；抗滑墩；抗拔墩抗压墩；抗滑墩；抗拔墩uu4.9.2.2 4.9.2.2 4.9.2.2 4.9.2.2 按施工方法分类按施工方法分类按施工方法分类按施工方法分类vv按成孔方法：按成孔方法：按成孔方法：按成孔方法：挖孔墩、钻孔墩、冲孔墩挖孔墩、钻孔墩、冲孔墩挖孔墩、钻孔墩、冲孔墩挖孔墩、钻孔墩、冲孔墩; ; ; ;vv按护壁方式：按护壁方式：按护壁方式：按护壁方式：护壁、无护壁护壁、无护壁护壁、无护壁护壁、无护壁; ; ; ;vv按浇按浇按浇按浇( ( ( (砌砌砌砌) ) ) )筑方式：筑方式：筑方式：筑方式：ØØ浇筑：水下浇筑、干作业浇筑；浇筑：水下浇筑、干作业浇筑；浇筑：水下浇筑、干作业浇筑；浇筑：水下浇筑、干作业浇筑；ØØ砌筑：浆砌石、砖砌筑等砌筑：浆砌石、砖砌筑等砌筑：浆砌石、砖砌筑等砌筑：浆砌石、砖砌筑等; ; ; ;§4.9 墩基础墩基础128uu4.9.2.3 4.9.2.3 4.9.2.3 4.9.2.3 按墩的形状分类按墩的形状分类按墩的形状分类按墩的形状分类vv横截面：横截面：横截面：横截面：挖圆形、方形、矩形等挖圆形、方形、矩形等挖圆形、方形、矩形等。

挖圆形、方形、矩形等vv轴向截面：轴向截面：轴向截面：轴向截面：柱形、锥形、齿形、嵌岩墩柱形、锥形、齿形、嵌岩墩柱形、锥形、齿形、嵌岩墩柱形、锥形、齿形、嵌岩墩uu4.9.10.3 4.9.10.3 4.9.10.3 4.9.10.3 墩基础设计墩基础设计墩基础设计墩基础设计vv1. 1. 1. 1. 墩的竖向抗压承载力确定墩的竖向抗压承载力确定墩的竖向抗压承载力确定墩的竖向抗压承载力确定vv1 1 1 1）现场静载荷试验法：）现场静载荷试验法：）现场静载荷试验法：）现场静载荷试验法：üüQ-sQ-sQ-sQ-s有陡降段，取其起点为极限承载力有陡降段，取其起点为极限承载力有陡降段，取其起点为极限承载力有陡降段，取其起点为极限承载力Q Q Q Qu u u u; ; ; ;üüQ-sQ-sQ-sQ-s为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降s=40mms=40mms=40mms=40mm时对应时对应时对应时对应的荷载作为的荷载作为的荷载作为的荷载作为Q Q Q Qu u u u; ; ; ;üüQ-sQ-sQ-sQ-s为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降为缓变型，取墩顶沉降s=[s]s=[s]s=[s]s=[s]时对应的时对应的时对应的时对应的荷载作为荷载作为荷载作为荷载作为Q Q Q Qu u u u。

直墩直墩,[s]=10,[s]=10,[s]=10,[s]=10~ ~25mm;25mm;25mm;25mm;扩底墩扩底墩扩底墩扩底墩,[s]=10,[s]=10,[s]=10,[s]=10~ ~15mm15mm15mm15mm§4.9 墩基础墩基础129üü墩的承载力特征值：墩的承载力特征值：墩的承载力特征值：墩的承载力特征值：R R R Ra a a a=Q=Q=Q=Qu u u u/2/2/2/2vv2 2 2 2）经验公式法）经验公式法）经验公式法）经验公式法————————略；略；略；略；vv3 3 3 3）按墩身材料强度确定）按墩身材料强度确定）按墩身材料强度确定）按墩身材料强度确定————————略略略略. . . .uu2. 2. 2. 2. 墩的抗拔承载力与水平承载力墩的抗拔承载力与水平承载力墩的抗拔承载力与水平承载力墩的抗拔承载力与水平承载力————————略略略略. . . .uu3. 3. 3. 3. 墩的沉降估算墩的沉降估算墩的沉降估算墩的沉降估算vv墩顶沉降量的组成：墩顶沉降量的组成：墩顶沉降量的组成：墩顶沉降量的组成：vv s=ss=sp p+s+sb b+s+ss svvs sp p、、s sb b、、s ss s－－－－墩身墩身墩身墩身压缩量、压缩量、压缩量、压缩量、墩底土层墩底土层墩底土层墩底土层压缩量、压缩量、压缩量、压缩量、墩端以下沉渣墩端以下沉渣墩端以下沉渣墩端以下沉渣压缩变形量。

压缩变形量压缩变形量压缩变形量vv可通过原位试验测定其在工作荷载下的沉降量可通过原位试验测定其在工作荷载下的沉降量可通过原位试验测定其在工作荷载下的沉降量可通过原位试验测定其在工作荷载下的沉降量§4.9 墩基础墩基础130n4.9.4 4.9.4 墩的承台设计墩的承台设计————略略§4.9 墩基础墩基础131n4.10.1 4.10.1 沉井基础的特点、应用与类型沉井基础的特点、应用与类型uu4.10.1.1 4.10.1.1 4.10.1.1 4.10.1.1 沉井基础的特点沉井基础的特点沉井基础的特点沉井基础的特点vv底部带刃脚的筒状结构，地面预制，挖土下沉底部带刃脚的筒状结构，地面预制，挖土下沉底部带刃脚的筒状结构，地面预制，挖土下沉底部带刃脚的筒状结构，地面预制，挖土下沉; ; ; ;vv自身可抵挡侧向水、土压力；自身可抵挡侧向水、土压力；自身可抵挡侧向水、土压力；自身可抵挡侧向水、土压力；vv断面尺寸大，承载力高断面尺寸大，承载力高断面尺寸大，承载力高断面尺寸大，承载力高§4.10 沉井基础沉井基础132泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井－－http:///uu泰州大桥：主桥桥跨为泰州大桥：主桥桥跨为泰州大桥：主桥桥跨为泰州大桥：主桥桥跨为390390＋＋＋＋10801080＋＋＋＋10801080＋＋＋＋390m390m，，，，三塔悬索桥三塔悬索桥三塔悬索桥三塔悬索桥 。

133泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu中塔沉井概况：中塔沉井概况：中塔沉井概况：中塔沉井概况：vv米，高米，高米，高米，高7676米，米，米，米，1212个井孔；下层个井孔；下层个井孔；下层个井孔；下层3838米为钢箱结构，米为钢箱结构，米为钢箱结构，米为钢箱结构，上层上层上层上层3838米为钢筋混凝土结构米为钢筋混凝土结构米为钢筋混凝土结构米为钢筋混凝土结构uu沉井施工简介：沉井施工简介：沉井施工简介：沉井施工简介：vv首节钢沉井首节钢沉井首节钢沉井首节钢沉井8 8米米米米工厂预制；浮运至现场预制场工厂预制；浮运至现场预制场工厂预制；浮运至现场预制场工厂预制；浮运至现场预制场地后接高至地后接高至地后接高至地后接高至3838米；然后浮运到墩位处定位米；然后浮运到墩位处定位米；然后浮运到墩位处定位米；然后浮运到墩位处定位(2007-11-11)(2007-11-11)，再接高，再接高，再接高，再接高1212米，而后下沉米，而后下沉米，而后下沉米，而后下沉vv沉井按沉井按沉井按沉井按“ “接高、下沉接高、下沉接高、下沉接高、下沉” ”工序交替进行井壁混工序交替进行井壁混工序交替进行井壁混工序交替进行。

井壁混凝土采用刚性导管法灌注完成凝土采用刚性导管法灌注完成凝土采用刚性导管法灌注完成凝土采用刚性导管法灌注完成vv下沉到位后，开始采用下沉到位后，开始采用下沉到位后，开始采用下沉到位后，开始采用水下导管法灌注水下导管法灌注水下导管法灌注水下导管法灌注沉井封沉井封沉井封沉井封底砼底砼底砼底砼(2008-9-10)(2008-9-10)134泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu沉井启航，离开临时码头沉井启航，离开临时码头沉井启航，离开临时码头沉井启航，离开临时码头135泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu2007-11-112007-11-11沉井浮运到位，沉井浮运到位，沉井浮运到位，沉井浮运到位，1212月月月月1 1日江底着床日江底着床日江底着床日江底着床136泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu沉井接高施工沉井接高施工沉井接高施工沉井接高施工137泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu沉井顶面俯视沉井顶面俯视沉井顶面俯视沉井顶面俯视138泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu沉井接高至沉井接高至沉井接高至沉井接高至76m76m139泰州大桥中塔沉井泰州大桥中塔沉井uu2008-9-12008-9-1沉井下沉到位，沉井下沉到位，沉井下沉到位，沉井下沉到位，9 9月月月月1010日开始封底日开始封底日开始封底日开始封底140uu4.10.1.2 4.10.1.2 4.10.1.2 4.10.1.2 沉井基础的应用沉井基础的应用沉井基础的应用沉井基础的应用vv适用于：适用于：适用于：适用于：ØØ高、大、重型结构物基础；高、大、重型结构物基础；高、大、重型结构物基础；高、大、重型结构物基础；ØØ广泛应用于桥梁、水闸、港口工程。

广泛应用于桥梁、水闸、港口工程广泛应用于桥梁、水闸、港口工程广泛应用于桥梁、水闸、港口工程vv不适用于不适用于不适用于不适用于：：：：ØØ土层含大型孤石、树干、沉船等障碍时；土层含大型孤石、树干、沉船等障碍时；土层含大型孤石、树干、沉船等障碍时；土层含大型孤石、树干、沉船等障碍时；ØØ易出现流砂现象的土层；易出现流砂现象的土层；易出现流砂现象的土层；易出现流砂现象的土层；ØØ设计深度岩性不均，沉井易倾斜时设计深度岩性不均，沉井易倾斜时设计深度岩性不均，沉井易倾斜时设计深度岩性不均，沉井易倾斜时§4.10 沉井基础沉井基础141uu4.10.1.3 4.10.1.3 4.10.1.3 4.10.1.3 沉井的类型沉井的类型沉井的类型沉井的类型vv1.1.1.1.按沉井形状分类按沉井形状分类按沉井形状分类按沉井形状分类ØØ1 1 1 1）横截面形状：圆形、方形、矩形）横截面形状：圆形、方形、矩形）横截面形状：圆形、方形、矩形）横截面形状：圆形、方形、矩形…………ØØ2 2 2 2）竖剖面形状：柱形、锥形、阶梯型）竖剖面形状：柱形、锥形、阶梯型）竖剖面形状：柱形、锥形、阶梯型）竖剖面形状：柱形、锥形、阶梯型vv2.2.2.2.按井孔数量及布置方式按井孔数量及布置方式按井孔数量及布置方式按井孔数量及布置方式ØØ单孔沉井单孔沉井单孔沉井单孔沉井ØØ单排孔沉井单排孔沉井单排孔沉井单排孔沉井ØØ多排孔沉井多排孔沉井多排孔沉井多排孔沉井vv3.3.3.3.按井壁下沉动力按井壁下沉动力按井壁下沉动力按井壁下沉动力ØØ自重沉井自重沉井自重沉井自重沉井ØØ加载沉井：压入式、震动、压水沉井加载沉井：压入式、震动、压水沉井加载沉井：压入式、震动、压水沉井加载沉井：压入式、震动、压水沉井§4.10 沉井基础沉井基础142§4.10 沉井基础沉井基础143§4.10 沉井基础沉井基础144vv4.4.4.4.按沉井场地及施工方法分类按沉井场地及施工方法分类按沉井场地及施工方法分类按沉井场地及施工方法分类ØØ旱地沉井旱地沉井旱地沉井旱地沉井ØØ水中筑岛沉井：水中筑岛沉井：水中筑岛沉井：水中筑岛沉井：üü砂、砾石水中筑岛，周围用草袋或围堰砂、砾石水中筑岛，周围用草袋或围堰砂、砾石水中筑岛，周围用草袋或围堰砂、砾石水中筑岛，周围用草袋或围堰( (水深较大水深较大水深较大水深较大) )维护，岛上预制、下沉。

维护，岛上预制、下沉维护，岛上预制、下沉维护，岛上预制、下沉üü适用：水深小于适用：水深小于适用：水深小于适用：水深小于3m3m，流速不大于流速不大于流速不大于流速不大于ØØ水中浮运沉井：水中浮运沉井：水中浮运沉井：水中浮运沉井：üü岸边预制，浮运到设计位置下沉岸边预制，浮运到设计位置下沉岸边预制，浮运到设计位置下沉岸边预制，浮运到设计位置下沉üü适用：水深较大，采用筑岛法困难适用：水深较大，采用筑岛法困难适用：水深较大，采用筑岛法困难适用：水深较大，采用筑岛法困难§4.10 沉井基础沉井基础145§4.10 沉井基础沉井基础146vv5.5.5.5.按沉井过程中井内是否排水按沉井过程中井内是否排水按沉井过程中井内是否排水按沉井过程中井内是否排水vv排水沉井排水沉井排水沉井排水沉井üü井内排水，地面浇筑井壁，人工掘土下沉井内排水，地面浇筑井壁，人工掘土下沉井内排水，地面浇筑井壁，人工掘土下沉井内排水，地面浇筑井壁，人工掘土下沉üü特点：内外压力不平衡，下沉深度受限制特点：内外压力不平衡，下沉深度受限制特点：内外压力不平衡，下沉深度受限制特点：内外压力不平衡，下沉深度受限制üü适用条件：除涌水大、易发生流砂的地层外。

适用条件：除涌水大、易发生流砂的地层外适用条件：除涌水大、易发生流砂的地层外适用条件：除涌水大、易发生流砂的地层外vv淹水沉井淹水沉井淹水沉井淹水沉井üü井内淹水，水下机械掘进、排渣；井内淹水，水下机械掘进、排渣；井内淹水，水下机械掘进、排渣；井内淹水，水下机械掘进、排渣；üü特点：内外压力平衡，可防止涌砂冒泥特点：内外压力平衡，可防止涌砂冒泥特点：内外压力平衡，可防止涌砂冒泥特点：内外压力平衡，可防止涌砂冒泥üü适用条件：除砾卵石层外，一般均可采用尤适用条件：除砾卵石层外，一般均可采用尤适用条件：除砾卵石层外，一般均可采用尤适用条件：除砾卵石层外，一般均可采用尤其适用于涌水大、易发生流砂的地层其适用于涌水大、易发生流砂的地层其适用于涌水大、易发生流砂的地层其适用于涌水大、易发生流砂的地层§4.10 沉井基础沉井基础147§4.10 沉井基础沉井基础148§4.10 沉井基础沉井基础149n4.10.2 4.10.2 沉井的构造沉井的构造uu1.1.1.1.井筒：井筒：井筒：井筒：承载，下沉；承载，下沉；承载，下沉；承载，下沉；uu2.2.2.2.刃脚：刃脚：刃脚：刃脚：切土下沉；切土下沉；切土下沉；切土下沉；uu3.3.3.3.内隔墙：内隔墙：内隔墙：内隔墙：增大刚度，方便增大刚度，方便增大刚度，方便增大刚度，方便分区挖土、调整倾斜；分区挖土、调整倾斜；分区挖土、调整倾斜；分区挖土、调整倾斜；uu4.4.4.4.凹槽：凹槽：凹槽：凹槽：提高井壁与封底混提高井壁与封底混提高井壁与封底混提高井壁与封底混凝土的联接强度；凝土的联接强度；凝土的联接强度；凝土的联接强度；uu5.5.5.5.顶盖：顶盖：顶盖：顶盖：承托上部建构筑物承托上部建构筑物承托上部建构筑物承托上部建构筑物. . . .§4.10 沉井基础沉井基础150n4.10.3 4.10.3 沉井的施工工艺沉井的施工工艺————以以旱地沉井为例旱地沉井为例①①①①平整场地；平整场地；平整场地；平整场地；②②②②首节预制；首节预制；首节预制；首节预制；③③③③拆模抽垫；拆模抽垫；拆模抽垫；拆模抽垫；④④④④挖土下沉；挖土下沉；挖土下沉；挖土下沉；⑤⑤⑤⑤接高沉井；接高沉井；接高沉井；接高沉井；⑥⑥⑥⑥设置井顶防水围堰；设置井顶防水围堰；设置井顶防水围堰；设置井顶防水围堰；⑦⑦⑦⑦基底检验和处理；基底检验和处理；基底检验和处理；基底检验和处理；⑧⑧⑧⑧封底；封底；封底；封底；⑨⑨⑨⑨井孔填充和顶板浇筑井孔填充和顶板浇筑井孔填充和顶板浇筑井孔填充和顶板浇筑§4.10 沉井基础沉井基础151§4.10 沉井基础沉井基础152§4.10 沉井基础沉井基础153uu4.10.3.2 4.10.3.2 4.10.3.2 4.10.3.2 施工中常见问题及处理施工中常见问题及处理施工中常见问题及处理施工中常见问题及处理vv难沉难沉难沉难沉：：：：ØØ自重不足：施加压重；自重不足：施加压重；自重不足：施加压重；自重不足：施加压重；ØØ侧阻过大：减小摩擦系数（如泥浆套法）；侧阻过大：减小摩擦系数（如泥浆套法）；侧阻过大：减小摩擦系数（如泥浆套法）；侧阻过大：减小摩擦系数（如泥浆套法）；ØØ端阻过大：高压水射流破土、障碍排除。

端阻过大：高压水射流破土、障碍排除端阻过大：高压水射流破土、障碍排除端阻过大：高压水射流破土、障碍排除vv沉偏沉偏沉偏沉偏：：：：ØØ通过控制挖土等方法纠偏通过控制挖土等方法纠偏通过控制挖土等方法纠偏通过控制挖土等方法纠偏vv突沉突沉突沉突沉：：：：ØØ控制挖土，设计时增大刃脚阻力控制挖土，设计时增大刃脚阻力控制挖土，设计时增大刃脚阻力控制挖土，设计时增大刃脚阻力. . . .§4.10 沉井基础沉井基础154§4.10 沉井基础沉井基础155§4.10 沉井基础沉井基础沉井井壁开裂沉井井壁开裂井壁开裂局部井壁开裂局部156n4.10.4 4.10.4 沉井的设计计算沉井的设计计算uu沉井结构设计的内容与步骤沉井结构设计的内容与步骤沉井结构设计的内容与步骤沉井结构设计的内容与步骤vv1.1.1.1.根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置结构体系；选定施工方案。

结构体系；选定施工方案结构体系；选定施工方案结构体系；选定施工方案vv2.2.2.2.确定截面尺寸确定截面尺寸确定截面尺寸确定截面尺寸ØØ计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；ØØ根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；ØØ初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件的截面尺寸；的截面尺寸；的截面尺寸；的截面尺寸；§4.10 沉井基础沉井基础157n4.10.4 4.10.4 沉井设计的主要内容沉井设计的主要内容vv1. 1. 1. 1. 根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条根据地质资料、工艺及使用要求、施工条件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置件，确定沉井的平面形状、尺寸、埋深；布置结构体系；选定施工方案。

结构体系；选定施工方案结构体系；选定施工方案结构体系；选定施工方案vv2. 2. 2. 2. 确定截面尺寸确定截面尺寸确定截面尺寸确定截面尺寸ØØ计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；计算外荷载，绘水、土压力分布图；ØØ根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；根据结构布置，估算封底混凝土厚度；ØØ初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件初步确定沉井井壁厚度，及其他部位构件的截面尺寸；的截面尺寸；的截面尺寸；的截面尺寸；§4.10 沉井基础沉井基础158vv3. 3. 3. 3. 施工阶段沉井结构的强度计算施工阶段沉井结构的强度计算施工阶段沉井结构的强度计算施工阶段沉井结构的强度计算ØØ井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；ØØ井壁结构及局部构件的配筋井壁结构及局部构件的配筋井壁结构及局部构件的配筋井壁结构及局部构件的配筋vv4. 4. 4. 4. 使用阶段沉井结构的计算使用阶段沉井结构的计算使用阶段沉井结构的计算使用阶段沉井结构的计算 ØØ井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；井壁结构及构件的内力计算；ØØ地基承载力验算；地基承载力验算；地基承载力验算；地基承载力验算；ØØ地基沉降变形验算；地基沉降变形验算；地基沉降变形验算；地基沉降变形验算；ØØ抗浮、抗滑移、抗倾覆稳定性验算。

抗浮、抗滑移、抗倾覆稳定性验算抗浮、抗滑移、抗倾覆稳定性验算抗浮、抗滑移、抗倾覆稳定性验算§4.10 沉井基础沉井基础159n4.10.5 4.10.5 沉井设计的计算沉井设计的计算( (或验算或验算) )方法方法uu4.10.5.1 4.10.5.1 4.10.5.1 4.10.5.1 沉井基础的承载力计算沉井基础的承载力计算沉井基础的承载力计算沉井基础的承载力计算vv承载力要求承载力要求承载力要求承载力要求：：：： F+G≤RF+G≤RF+G≤RF+G≤Rb b b b+R+R+R+Rs s s sØØF F F F－沉井顶面竖向荷载；－沉井顶面竖向荷载；－沉井顶面竖向荷载；－沉井顶面竖向荷载；ØØG—G—G—G—沉井自重；沉井自重；沉井自重；沉井自重；ØØR R R Rb b b b————沉井底面地基土的承载能力；沉井底面地基土的承载能力；沉井底面地基土的承载能力；沉井底面地基土的承载能力；ØØR R R Rs s s s————沉井侧面的总摩阻力沉井侧面的总摩阻力沉井侧面的总摩阻力沉井侧面的总摩阻力. . . .ØØR R R Rb b b b、、、、R R R Rs s s s据地基承载力特征值、井壁摩阻力据地基承载力特征值、井壁摩阻力据地基承载力特征值、井壁摩阻力据地基承载力特征值、井壁摩阻力特征值计算特征值计算特征值计算特征值计算. . . .§4.10 沉井基础沉井基础160vv承载力验算的情形：承载力验算的情形：承载力验算的情形：承载力验算的情形：ØØ作为基础使用的沉井需验算；无上部建筑的吸作为基础使用的沉井需验算；无上部建筑的吸作为基础使用的沉井需验算；无上部建筑的吸作为基础使用的沉井需验算；无上部建筑的吸水沉井，不需验算；水沉井，不需验算；水沉井，不需验算；水沉井，不需验算；ØØ针对使用阶段验算；施工阶段一般不需要。

针对使用阶段验算；施工阶段一般不需要针对使用阶段验算；施工阶段一般不需要针对使用阶段验算；施工阶段一般不需要uu4.10.5.2 4.10.5.2 4.10.5.2 4.10.5.2 沉井地基变形验算沉井地基变形验算沉井地基变形验算沉井地基变形验算vv地基附加应力大于地基附加应力大于地基附加应力大于地基附加应力大于0 0 0 0时，应验算沉井地基变形；时，应验算沉井地基变形；时，应验算沉井地基变形；时，应验算沉井地基变形；vv地基变形按分层总和法计算，应小于规定值；地基变形按分层总和法计算，应小于规定值；地基变形按分层总和法计算，应小于规定值；地基变形按分层总和法计算，应小于规定值；vv地基变形计算时，地基变形计算时，地基变形计算时，地基变形计算时，活荷载取准永久值活荷载取准永久值活荷载取准永久值活荷载取准永久值，，，，不考虑井不考虑井不考虑井不考虑井壁摩阻力壁摩阻力壁摩阻力壁摩阻力影响§4.10 沉井基础沉井基础161uu4.10.5.3 4.10.5.3 4.10.5.3 4.10.5.3 下沉验算下沉验算下沉验算下沉验算vv验算公式验算公式验算公式验算公式：：：： k=G/Rk=G/Rk=G/Rk=G/Rs s s s~ ~k——k——k——k——沉井系数，淤泥质粘土或亚粘土层中，沉井系数，淤泥质粘土或亚粘土层中，沉井系数，淤泥质粘土或亚粘土层中，沉井系数，淤泥质粘土或亚粘土层中，k k k k取小值；其他土层宜取大值；取小值；其他土层宜取大值；取小值；其他土层宜取大值；取小值；其他土层宜取大值；G——G——G——G——沉井井壁自重；沉井井壁自重；沉井井壁自重；沉井井壁自重；R R R Rs s s s————————土对井壁的摩阻力土对井壁的摩阻力土对井壁的摩阻力土对井壁的摩阻力. . . .R R R Rs s s s＝＝＝＝AqAqAqAqsksksksk, q, q, q, qsksksksk是井壁单位侧面积上的摩阻力。

是井壁单位侧面积上的摩阻力是井壁单位侧面积上的摩阻力是井壁单位侧面积上的摩阻力vv验算不满足时验算不满足时验算不满足时验算不满足时：：：：ØØ增重；减阻；射水或振动助沉；排水沉井增重；减阻；射水或振动助沉；排水沉井增重；减阻；射水或振动助沉；排水沉井增重；减阻；射水或振动助沉；排水沉井§4.10 沉井基础沉井基础162uu4.10.5.4 4.10.5.4 4.10.5.4 4.10.5.4 沉井内力计算沉井内力计算沉井内力计算沉井内力计算————————略略略略vv按最不利荷载组合，开展内力计算及配筋按最不利荷载组合，开展内力计算及配筋按最不利荷载组合，开展内力计算及配筋按最不利荷载组合，开展内力计算及配筋vv施工阶段施工阶段施工阶段施工阶段：：：：ØØ井壁平面框架内力计算及配筋；井壁平面框架内力计算及配筋；井壁平面框架内力计算及配筋；井壁平面框架内力计算及配筋；ØØ刃脚计算及配筋；刃脚计算及配筋；刃脚计算及配筋；刃脚计算及配筋；ØØ井壁竖向框架内力计算及配筋；井壁竖向框架内力计算及配筋；井壁竖向框架内力计算及配筋；井壁竖向框架内力计算及配筋；ØØ框架底梁防突沉强度验算；框架底梁防突沉强度验算；框架底梁防突沉强度验算；框架底梁防突沉强度验算；ØØ钢筋混凝土封底板厚度计算及配筋。

钢筋混凝土封底板厚度计算及配筋钢筋混凝土封底板厚度计算及配筋钢筋混凝土封底板厚度计算及配筋vv使用阶段使用阶段使用阶段使用阶段：：：：ØØ沉井结构各部分强度计算与抗裂验算沉井结构各部分强度计算与抗裂验算沉井结构各部分强度计算与抗裂验算沉井结构各部分强度计算与抗裂验算§4.10 沉井基础沉井基础163uu4.10.4.5 4.10.4.5 4.10.4.5 4.10.4.5 沉井抗浮验算沉井抗浮验算沉井抗浮验算沉井抗浮验算vv抗浮验算应按沉井封底、正常使用两个阶段，抗浮验算应按沉井封底、正常使用两个阶段，抗浮验算应按沉井封底、正常使用两个阶段，抗浮验算应按沉井封底、正常使用两个阶段，分别根据可能出现的最高水位验算；分别根据可能出现的最高水位验算；分别根据可能出现的最高水位验算；分别根据可能出现的最高水位验算；vv施工阶段施工阶段施工阶段施工阶段：：：： k=G/F≥1.05( k=G/F≥1.05( k=G/F≥1.05( k=G/F≥1.05(不计井壁侧摩阻力不计井壁侧摩阻力不计井壁侧摩阻力不计井壁侧摩阻力) ) ) ) k—— k—— k—— k——抗浮系数；抗浮系数；抗浮系数；抗浮系数； F—— F—— F—— F——井壁受到的浮力井壁受到的浮力井壁受到的浮力井壁受到的浮力vv使用阶段使用阶段使用阶段使用阶段：：：：ØØ考虑沉井基础的上部建筑结构重量；考虑沉井基础的上部建筑结构重量；考虑沉井基础的上部建筑结构重量；考虑沉井基础的上部建筑结构重量；ØØ不满足时，可设置抗浮板或拉锚等措施。

不满足时，可设置抗浮板或拉锚等措施不满足时，可设置抗浮板或拉锚等措施不满足时，可设置抗浮板或拉锚等措施§4.10 沉井基础沉井基础164uu沉井结构的设计可参考以下资料：沉井结构的设计可参考以下资料：vv顾晓鲁等顾晓鲁等, ,《《地基与基础地基与基础》》( (第三版第三版),),中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社vv葛春辉主编葛春辉主编, ,《《钢筋混凝土沉井结构钢筋混凝土沉井结构设计施工手册设计施工手册》》, ,中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社§4.10 沉井基础沉井基础165本章回顾本章回顾n主要内容主要内容uu桩、桩基础的类型，相关概念；桩、桩基础的类型，相关概念；桩、桩基础的类型，相关概念；桩、桩基础的类型，相关概念；uu桩的荷载传递特性；桩的荷载传递特性；桩的荷载传递特性；桩的荷载传递特性；uu单桩承载力的确定；单桩承载力的确定；单桩承载力的确定；单桩承载力的确定；uu群桩基础：群桩效应、承台效应；群桩基础：群桩效应、承台效应；群桩基础：群桩效应、承台效应；群桩基础：群桩效应、承台效应；uu群桩基础的设计：群桩基础的设计：群桩基础的设计：群桩基础的设计：vv主要内容；主要内容；主要内容；主要内容；vv设计计算方法；设计计算方法；设计计算方法；设计计算方法；vv基本步骤。

基本步骤基本步骤基本步骤uu其他深基础其他深基础其他深基础其他深基础166本章回顾本章回顾重点内容重点内容uu基本概念：桩、桩基、桩基承载力相关概念基本概念：桩、桩基、桩基承载力相关概念基本概念：桩、桩基、桩基承载力相关概念基本概念：桩、桩基、桩基承载力相关概念ØØ桩、桩基类型方面：桩、桩基类型方面：桩、桩基类型方面：桩、桩基类型方面：复合桩基、复合基桩、复合地复合桩基、复合基桩、复合地复合桩基、复合基桩、复合地复合桩基、复合基桩、复合地基等；基等；基等；基等；ØØ桩基荷载传递方面；桩基荷载传递方面；桩基荷载传递方面；桩基荷载传递方面；群桩效应、承台效应群桩效应、承台效应群桩效应、承台效应群桩效应、承台效应( (何时不需何时不需何时不需何时不需考虑考虑考虑考虑) ) 、桩侧负摩阻力、桩侧负摩阻力、桩侧负摩阻力、桩侧负摩阻力( (产生的原因，何时不考虑产生的原因，何时不考虑产生的原因，何时不考虑产生的原因，何时不考虑) )等等等等 ØØ桩基承载力方面：桩基承载力方面：桩基承载力方面：桩基承载力方面：单桩极限承载力、单桩承载力特单桩极限承载力、单桩承载力特单桩极限承载力、单桩承载力特单桩极限承载力、单桩承载力特征值、基桩承载力特征值等。

征值、基桩承载力特征值等征值、基桩承载力特征值等征值、基桩承载力特征值等uu影响桩基承载力的主要因素；影响桩基承载力的主要因素；影响桩基承载力的主要因素；影响桩基承载力的主要因素；uu单桩竖向承载力特征值的确定方法；单桩竖向承载力特征值的确定方法；单桩竖向承载力特征值的确定方法；单桩竖向承载力特征值的确定方法；uu桩基础设计的主要内容、方法、步骤桩基础设计的主要内容、方法、步骤桩基础设计的主要内容、方法、步骤桩基础设计的主要内容、方法、步骤167本章回顾本章回顾n难点难点uu三部规范的理解与运用三部规范的理解与运用三部规范的理解与运用三部规范的理解与运用：：：：vv《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》GB 50007-2002;GB 50007-2002;vv《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》JGJ 94-94;JGJ 94-94;vv《《《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》》》JGJ 94-2008JGJ 94-2008uu参照规范，重点深入理解、掌握：参照规范，重点深入理解、掌握：参照规范，重点深入理解、掌握：参照规范，重点深入理解、掌握：vv桩基承载力相关概念；桩基承载力相关概念；桩基承载力相关概念；桩基承载力相关概念；vv桩基计算时对荷载效应组合的规定；桩基计算时对荷载效应组合的规定；桩基计算时对荷载效应组合的规定；桩基计算时对荷载效应组合的规定；vv桩基设计计算公式、指标的差异。

桩基设计计算公式、指标的差异桩基设计计算公式、指标的差异桩基设计计算公式、指标的差异168。