
基础工程学第5章 桩基础设计图文.ppt
109页1/100桩基础设计桩基础设计n概述n建筑桩基设计的基本规定n桩的分类n竖向荷载作用下的单桩工作性状n竖向荷载作用下单桩承载力的确定方法n竖向荷载作用下的单桩沉降计算n竖向荷载作用下群桩工作性状n群桩的竖向承载力计算n群桩的沉降计算n水平荷载作用下桩基的承载力和变位n桩基础设计2/100概概 述述桩基础的发展历史桩基础的发展历史桩基础的发展历史桩基础的发展历史l 十九世纪以前:十九世纪以前:7000-8000年前,浙江宁波附近的河姆渡遗址;年前,浙江宁波附近的河姆渡遗址;3000-4000年前的古罗马;西安灞桥、隋唐建塔等等年前的古罗马;西安灞桥、隋唐建塔等等l 十九世纪以后:十九世纪以后:材料和动力进步促进桩基发展和应用;水泥工业、蒸汽材料和动力进步促进桩基发展和应用;水泥工业、蒸汽动力出现,铸铁管桩得以应用;十九世纪末,现场钻孔桩应用;动力出现,铸铁管桩得以应用;十九世纪末,现场钻孔桩应用;l 近、现代时期:近、现代时期:桩基应用已得到很大发展,桩基材料、桩型、工艺和施桩基应用已得到很大发展,桩基材料、桩型、工艺和施工技术等多样化工技术等多样化桩基技术发展特点桩基技术发展特点桩基技术发展特点桩基技术发展特点l 桩基技术的发展受工业化的影响巨大;桩基技术的发展受工业化的影响巨大;l 桩型及施工工艺推陈出新,桩基理论和概念以及桩基效用实质性变化;桩型及施工工艺推陈出新,桩基理论和概念以及桩基效用实质性变化;l 桩基与其它基础形式或工艺联合应用,高强、大直径、超长为发展趋势;桩基与其它基础形式或工艺联合应用,高强、大直径、超长为发展趋势;l 桩基施工检测与监测形成相当丰富有效的技术。
桩基施工检测与监测形成相当丰富有效的技术3/100国家体育场全景鸟巢基础桩举例5/100概概 述述新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩, 每墩直径每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高承载力高6/100概概 述述7/100概概 述述桩基础的适用条件桩基础的适用条件桩基础的适用条件桩基础的适用条件l 土质条件太差不宜用浅基础时选用桩基;土质条件太差不宜用浅基础时选用桩基;l 地基土特殊不宜采用地基改良方法和加固措施时选用桩基;地基土特殊不宜采用地基改良方法和加固措施时选用桩基;l 上部结构荷载较大,或需要较大的抵御水平荷载刚度选用桩基;上部结构荷载较大,或需要较大的抵御水平荷载刚度选用桩基;l 结构对不均匀沉降相当敏感,或建筑物受到大面积堆载时选用桩基;结构对不均匀沉降相当敏感,或建筑物受到大面积堆载时选用桩基;l 地下水位很高,或水下基础施工困难时选用桩基;地下水位很高,或水下基础施工困难时选用桩基;l 具有重要历史意义或需长期保存之建筑物基础选用桩基具有重要历史意义或需长期保存之建筑物基础选用桩基高层建筑桩基础基本型式-桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式-桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式-桩基与其它基础型式结合高层建筑桩基础基本型式-桩基与其它基础型式结合l 桩柱基础:柱下独立桩基础;桩柱基础:柱下独立桩基础;l 桩梁基础:基础梁(或承台梁)下桩基础;桩梁基础:基础梁(或承台梁)下桩基础;l 桩墙基础:剪力墙(或实腹筒壁)下桩基础;桩墙基础:剪力墙(或实腹筒壁)下桩基础;l 桩筏基础:筏板下桩基础;桩筏基础:筏板下桩基础;l 桩箱基础:箱基下桩基础。
桩箱基础:箱基下桩基础8/100建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求建筑桩基设计基本要求l 桩基形式的合理选择:桩基形式的合理选择:考虑地基条件和结构特点;考虑地基条件和结构特点;l 持力层和桩长的合理选择:持力层和桩长的合理选择:从承载力、变形、经济和施工角度考虑;从承载力、变形、经济和施工角度考虑;l 合理布置桩基:合理布置桩基:最大程度发挥桩的承载性能;最大程度发挥桩的承载性能;l 桩基水平承载力的合理确定:桩基水平承载力的合理确定:能有效抵御倾覆或外荷载致水平力;能有效抵御倾覆或外荷载致水平力;l 合理控制桩基施工引发的环境问题:合理控制桩基施工引发的环境问题:噪音干扰、周边设施的保护噪音干扰、周边设施的保护桩基础设计方法桩基础设计方法桩基础设计方法桩基础设计方法- -极限状态设计极限状态设计极限状态设计极限状态设计l 承载力极限状态:桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载力极限状态:桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形;承载的变形;l 正常使用极限状态:桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或耐久正常使用极限状态:桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或耐久性要求的某项限值。
性要求的某项限值9/100建筑桩基设计等级(建筑桩基设计等级(建筑桩基设计等级(建筑桩基设计等级(JGJ94-2008)JGJ94-2008) 原建筑桩基技术规范(原建筑桩基技术规范(原建筑桩基技术规范(原建筑桩基技术规范(JGJ94-94)JGJ94-94)以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数以建筑桩基安全等级和重要性系数规定设计原则,现规范以建筑桩基设计等级规定规定设计原则,现规范以建筑桩基设计等级规定规定设计原则,现规范以建筑桩基设计等级规定规定设计原则,现规范以建筑桩基设计等级规定设计等级设计等级设计等级设计等级建筑类型建筑类型建筑类型建筑类型 甲甲甲甲 级级级级(1)重要的建筑(2)30层以上或高度超过100m的高层建筑(3)体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑(4)20层以上框架-核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求之建筑(5)场地和地基条件复杂的7层以上一般建筑及坡地、岸边建筑物(6)对相邻既有工程影响较大的建筑乙乙乙乙 级级级级除甲级、丙级以外的建筑丙丙丙丙 级级级级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及以下一般建筑建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定10/100建筑桩基设计荷载取值规定(建筑桩基设计荷载取值规定(建筑桩基设计荷载取值规定(建筑桩基设计荷载取值规定(JGJ94-JGJ94-2008)2008) 桩基设计时,所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定:桩基设计时,所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定:桩基设计时,所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定:桩基设计时,所采用的荷载作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定:l 确定桩数和布桩时确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应,应采用传至承台底面的荷载效应标准组合标准组合;相应的;相应的抗力应采用基桩或复合基桩抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值承载力特征值;;l 计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应,应采用荷载效应准永久组合准永久组合;;计算水平地震作用、风载作用下的桩基计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移水平位移时,应采用水平地震作时,应采用水平地震作用、风载效应用、风载效应标准组合标准组合;;l 计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时,应采用传至承台,应采用传至承台顶面顶面的荷载的荷载效应效应基本组合基本组合。
进行承台和桩身裂缝控制验算时进行承台和桩身裂缝控制验算时,应分别采用荷载效应,应分别采用荷载效应标准组合标准组合和和准永久组合准永久组合建筑桩基设计的基本规定建筑桩基设计的基本规定11/100桩的分类桩的分类 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)l 按承载性状分类:摩擦型桩和端承型桩按承载性状分类:摩擦型桩和端承型桩摩擦桩:摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计端阻力小到可忽略不计端承摩擦桩:端承摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受承受端承桩:端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受,在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受,桩侧阻力小到可忽略不计桩侧阻力小到可忽略不计摩擦端承桩:摩擦端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受在承载能力极限状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受摩擦型桩摩擦型桩端承型桩端承型桩12/100桩的分类桩的分类 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)l 按成桩方法分类:非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩按成桩方法分类:非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩各类钻(挖)孔桩:干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法等各类钻(挖)孔桩:干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法等冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、打入(静压)式敞口钢管桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、打入(静压)式敞口钢管桩、H型钢型钢桩、预应力混凝土空心桩等。
桩、预应力混凝土空心桩等沉管灌注桩、打入(静压)预制桩、闭口预应力空心桩和钢管桩等沉管灌注桩、打入(静压)预制桩、闭口预应力空心桩和钢管桩等非挤土桩非挤土桩挤土桩挤土桩部分挤土桩部分挤土桩13/100桩的分类桩的分类14/100桩的分类桩的分类干法施工干法施工15/100桩的分类桩的分类预制桩预制桩16/100桩的分类桩的分类钢桩钢桩17/100桩的分类桩的分类预应力桩预应力桩18/100桩的分类桩的分类建筑桩基技术规范(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)l 按桩径(设计直径)大小分类:小直径桩、中等直径桩、大直径桩按桩径(设计直径)大小分类:小直径桩、中等直径桩、大直径桩小直径桩:小直径桩:d不超过不超过250mm中等直径桩:中等直径桩:250 mm < d < 800 mm大直径桩:大直径桩:d不小于不小于 800 mm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)中关于桩型和成桩工艺选中关于桩型和成桩工艺选中关于桩型和成桩工艺选中关于桩型和成桩工艺选择的若干规定择的若干规定择的若干规定择的若干规定l 对框架-核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础,宜选择基桩尺寸和承对框架-核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础,宜选择基桩尺寸和承载力可调性较大的桩型和工艺;载力可调性较大的桩型和工艺;l 挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时,应局限于多层住宅桩基;挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时,应局限于多层住宅桩基;l抗震设防烈度为抗震设防烈度为8度及以上地区,不宜采用预应力混凝土管桩和预应力度及以上地区,不宜采用预应力混凝土管桩和预应力混凝土空心方桩混凝土空心方桩19/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题:竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题: (1) 单桩的荷载传递机制单桩的荷载传递机制; (2) 桩侧负摩阻力问题。
桩侧负摩阻力问题竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制 竖向荷载作用下,单桩的荷载传递是竖向荷载作用下,单桩的荷载传递是桩-土体系共同工作的结果桩-土体系共同工作的结果桩身轴力分布桩身轴力分布桩身轴力分布桩身轴力分布桩侧摩阻力分布桩侧摩阻力分布桩侧摩阻力分布桩侧摩阻力分布桩身位移分布桩身位移分布桩身位移分布桩身位移分布 桩顶受竖向荷载作用,桩顶受竖向荷载作用,桩身压缩而向下位移由此,桩身压缩而向下位移由此,桩身与土间的摩阻力出现,桩身与土间的摩阻力出现,并使桩身轴力和位移随深度并使桩身轴力和位移随深度递减在桩土相对位移为零递减在桩土相对位移为零处,摩阻力为零处,摩阻力为零 荷载继续增加,桩身向荷载继续增加,桩身向下位移加大,带动下部土层下位移加大,带动下部土层摩阻力发挥,直到荷载增加摩阻力发挥,直到荷载增加到一定程度,桩侧摩阻力不到一定程度,桩侧摩阻力不能支持桩身荷载,此时,桩能支持桩身荷载,此时,桩端阻力发挥作用端阻力发挥作用20/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状 竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题:竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题:(1) 单桩的荷载传递机制单桩的荷载传递机制; (2) 桩侧负摩阻力问题。
桩侧负摩阻力问题竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制 根据上述描述,则可根据桩身任一截面处的受力和变形建立桩身轴力、轴向根据上述描述,则可根据桩身任一截面处的受力和变形建立桩身轴力、轴向变形和桩侧摩阻力之间的关系如图,取一微分段变形和桩侧摩阻力之间的关系如图,取一微分段dz::由该微分段的静力平衡条件:由该微分段的静力平衡条件:Q(Z)Q(Z)+dQ(z)dz微分段表面积微分段表面积则可得到:则可得到:由桩身轴力和压缩变形关系:由桩身轴力和压缩变形关系:桩身压缩变形桩身压缩变形桩身截面积桩身截面积桩身压缩模量桩身压缩模量21/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状 竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题:竖向荷载下单桩的工作性状包括两个重要的问题:(1) 单桩的荷载传递机制单桩的荷载传递机制; (2) 桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制竖向荷载下单桩的荷载传递机制 根据上述描述,则可根据桩身任一截面处的受力和变形建立桩身轴力、轴向根据上述描述,则可根据桩身任一截面处的受力和变形建立桩身轴力、轴向变形和桩侧摩阻力之间的关系。
如图,取一微分端变形和桩侧摩阻力之间的关系如图,取一微分端dz::Q(Z)Q(Z)+dQ(z)则由:则由:和和Z深度的轴力:深度的轴力:Z深度的沉降:深度的沉降:桩-土体系荷载桩-土体系荷载传递微分方程:传递微分方程:22/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状从竖向荷载下单桩的荷载传递机制得到的几点认识从竖向荷载下单桩的荷载传递机制得到的几点认识从竖向荷载下单桩的荷载传递机制得到的几点认识从竖向荷载下单桩的荷载传递机制得到的几点认识l 作用于桩顶的竖向荷载Q是由桩侧土的总摩阻力Qs和桩端土的端阻力QP共同承担 Q =Qs+ QP;当桩顶荷载加大至极限值时,Q u=Qsu+ QPu其中:Q u称为单桩竖向抗压极限承载力(kN); Qsu为单桩总极限摩侧阻力(kN);QPu则为单桩总极限端阻力(kN)l 对桩的荷载传递过程的研究表明:桩在外荷载Q作用下, Qs 与与 QP 的发挥程的发挥程度与桩土之间的相对位移度与桩土之间的相对位移情况有关桩桩与土之间发生不大的相对位移时,摩阻与土之间发生不大的相对位移时,摩阻力就可充分发挥出来力就可充分发挥出来l 单桩受荷过程中桩端阻力的发挥滞后于桩侧阻力,充分发挥所需的桩底位移值比桩侧摩阻力到达极限所需的桩身截面位移值大得多。
另外:另外:P12123/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题什么是负摩阻力?什么是负摩阻力? 在此之前的分析认为,桩侧摩阻力的产生是因为桩身压缩向下位移,故土体阻止在此之前的分析认为,桩侧摩阻力的产生是因为桩身压缩向下位移,故土体阻止桩身向下位移而作用于桩侧的向上阻力这可理解为正的桩侧摩阻力;倘若桩身向上桩身向下位移而作用于桩侧的向上阻力这可理解为正的桩侧摩阻力;倘若桩身向上位移,即位移,即土体相对桩身向下位移土体相对桩身向下位移,此时,土体欲,此时,土体欲“下拉下拉”桩身,则此时摩阻力方向向下,桩身,则此时摩阻力方向向下,故称其为故称其为“负摩阻力负摩阻力”负摩阻力对桩基稳定具有负摩阻力对桩基稳定具有“负面效应负面效应”::加大桩身荷载和沉降加大桩身荷载和沉降什么情况下会产生负摩阻力?什么情况下会产生负摩阻力?土体发生大于桩身压缩位移的沉降!土体发生大于桩身压缩位移的沉降!这种情况的产生有几种可能:这种情况的产生有几种可能:l 欠固结土体的固结沉降;湿陷性黄土浸水、欠固结软土,厚松散填土欠固结土体的固结沉降;湿陷性黄土浸水、欠固结软土,厚松散填土l 桩周土体在外荷载下的固结沉降;桩侧大面积堆载,地震,预压堆载桩周土体在外荷载下的固结沉降;桩侧大面积堆载,地震,预压堆载l 降水引起的地基固结沉降;人工抽、排水;城市用水降水引起的地基固结沉降;人工抽、排水;城市用水l 卸载后的再固结沉降。
开挖隆起后再固结卸载后的再固结沉降开挖隆起后再固结24/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力如何分布?桩侧负摩阻力如何分布? 桩身上负摩擦力的分布范围可根据桩与周围土的相对位移情况确定若桩身桩身上负摩擦力的分布范围可根据桩与周围土的相对位移情况确定若桩身某一截面处,桩与周围土体之间没有相对位移,则作用在桩上的摩擦力为零,称某一截面处,桩与周围土体之间没有相对位移,则作用在桩上的摩擦力为零,称该点为该点为中性点中性点 在在中性点截面处,桩身的轴力中性点截面处,桩身的轴力N最大最大;在;在中性点以上中性点以上,土的下沉,土的下沉量大于桩的沉降量,所以是量大于桩的沉降量,所以是负摩擦区负摩擦区;在;在中性点以下中性点以下,土的下沉量小于桩的沉降,土的下沉量小于桩的沉降量,因而是量,因而是正摩擦区正摩擦区25/100竖向荷载作用下的单桩工作性状竖向荷载作用下的单桩工作性状桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力问题桩侧负摩阻力如何分布?桩侧负摩阻力如何分布? 中性点的深度中性点的深度ln与桩周土的压缩性和变形条件,以及桩和持力层土的刚度等因素有与桩周土的压缩性和变形条件,以及桩和持力层土的刚度等因素有关,但实际上准确确定中性点的位置比较困难。
关,但实际上准确确定中性点的位置比较困难桩尖沉降桩尖沉降sp越小,越小,ln越大越大,对于支承在,对于支承在岩层上的端承桩(岩层上的端承桩(sp==0)) ,,负摩擦力可分布于全桩身负摩擦力可分布于全桩身 K0 : :土的侧压力系数;土的侧压力系数;f f´ ´: :土的有效内摩擦角度;土的有效内摩擦角度; σσ´ ´: :桩周土中的竖向有效应桩周土中的竖向有效应力;力;ζζn n : :桩周土负摩擦力系数桩周土负摩擦力系数桩侧负摩阻力如何计算?桩侧负摩阻力如何计算?26/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定 单桩竖向承载力由两个方面因素所决定:单桩竖向承载力由两个方面因素所决定:一是地基土对桩的支承能力;二是桩一是地基土对桩的支承能力;二是桩本身材料的强度本身材料的强度一般情况下,单桩的竖向承载力由地基土的支承能力所决定这一般情况下,单桩的竖向承载力由地基土的支承能力所决定这是因为正常情况下的桩身材料强度往往不能得到完全发挥,只有对端承桩及少数桩是因为正常情况下的桩身材料强度往往不能得到完全发挥,只有对端承桩及少数桩身存在质量缺陷的情况下才可能由桩身强度决定其竖向承载力。
身存在质量缺陷的情况下才可能由桩身强度决定其竖向承载力l 按桩身材料强度确定竖向承载力按桩身材料强度确定竖向承载力 根据材料强度计算单桩承载力时,根据材料强度计算单桩承载力时,可把桩视为插在土中的受压杆件,在轴可把桩视为插在土中的受压杆件,在轴向压力作用下,计算桩身轴力受压强度向压力作用下,计算桩身轴力受压强度时,一般可不考虑弯曲的影响,即取稳时,一般可不考虑弯曲的影响,即取稳定系数定系数 ==1.0 ,则其承载力设计值可用,则其承载力设计值可用右式确定:右式确定:小注:小注:存在压曲破坏可能的竖向单桩承存在压曲破坏可能的竖向单桩承载力不能完全由桩身强度确定例如,载力不能完全由桩身强度确定例如,长细比很大的桩体、可液化土中的桩体长细比很大的桩体、可液化土中的桩体等!等!27/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定 单桩竖向承载力由两个方面因素所决定:单桩竖向承载力由两个方面因素所决定:一是地基土对桩的支承能力;二是桩一是地基土对桩的支承能力;二是桩本身材料的强度。
本身材料的强度一般情况下,单桩的竖向承载力由地基土的支承能力所决定这一般情况下,单桩的竖向承载力由地基土的支承能力所决定这是因为正常情况下的桩身材料强度往往不能得到完全发挥,只有对端承桩及少数桩是因为正常情况下的桩身材料强度往往不能得到完全发挥,只有对端承桩及少数桩身存在质量缺陷的情况下才可能由桩身强度决定其竖向承载力身存在质量缺陷的情况下才可能由桩身强度决定其竖向承载力l 按桩周土的支承能力确定竖向承载力按桩周土的支承能力确定竖向承载力 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)对不同设计等级桩基规定了单桩设计极对不同设计等级桩基规定了单桩设计极限承载力标准值的确定方法:限承载力标准值的确定方法:设计等级设计等级设计等级设计等级单桩设计极限承载力标准值确定方法单桩设计极限承载力标准值确定方法单桩设计极限承载力标准值确定方法单桩设计极限承载力标准值确定方法甲级甲级甲级甲级通过单桩静载试验确定乙乙乙乙 级级级级地质条件简单时,可参照相同地质条件试桩资料,结合静探等原位测试或经验参数综合确定,其余由载荷试验确定丙丙丙丙 级级级级根据原位测试或经验参数确定28/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定l 载荷试验确定单桩竖向极限承载力载荷试验确定单桩竖向极限承载力试桩-静载试验试桩-静载试验试桩-静载试验试桩-静载试验29/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定l 载荷试验确定单桩竖向极限承载力载荷试验确定单桩竖向极限承载力载荷试验原理:载荷试验原理:载荷试验原理:载荷试验原理:由试验得到的桩顶竖向荷载与桩顶位移关系确定竖向极限承载力!由试验得到的桩顶竖向荷载与桩顶位移关系确定竖向极限承载力!由试验得到的桩顶竖向荷载与桩顶位移关系确定竖向极限承载力!由试验得到的桩顶竖向荷载与桩顶位移关系确定竖向极限承载力!桩顶荷载量测桩顶荷载量测桩顶荷载量测桩顶荷载量测桩顶位移量测桩顶位移量测桩顶位移量测桩顶位移量测30/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定l 载荷试验确定单桩竖向极限承载力载荷试验确定单桩竖向极限承载力 由试验结果可绘出由试验结果可绘出桩顶荷载和桩顶沉降桩顶荷载和桩顶沉降关系曲线关系曲线,根据上述曲线特性,可用下列,根据上述曲线特性,可用下列方法确定单桩竖向极限承载力。
方法确定单桩竖向极限承载力 ①①按按沉沉降降随随荷荷载载的的变变化化特特征征确确定定Qu 当当Q~~s曲曲线线有有明明显显的的第第二二拐拐点点出出现现时时,,取取第第二二拐拐点点处处所所对对应应的的荷荷载载为为极极限限荷荷载载Qu所所谓第二拐点,即谓第二拐点,即Q ~~s曲线陡降段的起点曲线陡降段的起点 ②②根根据据沉沉降降量量确确定定极极限限承承载载力力对对于于缓缓变变型型Q ~~s,,一一般般可可取取s==40~~60mm对对应应的的荷荷载载值值为为Qu对对于于大大直直径径桩桩可可取取s==0.03~~0.06d (d为为桩桩端端直直径径)所所对对应应的的荷荷载载值值;;对对于于细细长长桩桩(l//d>>80),,可可取取s==60~~80mm对对应应的荷载值的荷载值31/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力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的确定单桩竖向承载力的确定l 原位测试法确定单桩竖向极限承载力-静力触探原位测试法确定单桩竖向极限承载力-静力触探pp 单桥测试单桥测试单桥测试单桥测试pp 双桥测试双桥测试双桥测试双桥测试l 按土的物理指标确定单桩竖向极限承载力-经验公式法按土的物理指标确定单桩竖向极限承载力-经验公式法 该方法为沿用多年的传统方法。
该方法为沿用多年的传统方法《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008) 针对不针对不同的桩型,给出了极限承载力标准值的估算公式同的桩型,给出了极限承载力标准值的估算公式(P127-130) 32/100竖向荷载作用下的单桩承载力竖向荷载作用下的单桩承载力单桩竖向设计承载力特征值的确定单桩竖向设计承载力特征值的确定单桩竖向设计承载力特征值的确定单桩竖向设计承载力特征值的确定安全系数,取安全系数,取K=2单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值 对于实际问题,单桩竖向承载力特征值还应考虑诸如承台效应、其它荷载效对于实际问题,单桩竖向承载力特征值还应考虑诸如承台效应、其它荷载效应等情况对其进行修正(后续章节讲述)应等情况对其进行修正(后续章节讲述)34/100桩基础设计桩基础设计n概述n建筑桩基设计的基本规定n桩的分类n竖向荷载作用下的单桩工作性状n竖向荷载作用下单桩承载力的确定方法n竖向荷载作用下的单桩沉降计算n竖向荷载作用下群桩工作性状n群桩的竖向承载力计算n群桩的沉降计算n水平荷载作用下桩基的承载力和变位n桩基础设计36/100竖向荷载作用下的单桩沉降竖向荷载作用下的单桩沉降单桩沉降分析的必要性单桩沉降分析的必要性单桩沉降分析的必要性单桩沉降分析的必要性 实际工程问题中可能较少遇到单桩沉降分析,但是单桩沉降分析对于桩基础实际工程问题中可能较少遇到单桩沉降分析,但是单桩沉降分析对于桩基础设计仍有一定价值,主要有三个原因:设计仍有一定价值,主要有三个原因:l 群桩沉降与单桩沉降间存在某种关系;群桩沉降与单桩沉降间存在某种关系;l 群桩内力计算中需要用到单桩竖向刚度系数,而单桩沉降与单桩竖向刚群桩内力计算中需要用到单桩竖向刚度系数,而单桩沉降与单桩竖向刚度有关;度有关;l 单桩沉降分析可直接应用于大直径单桩结构的设计。
单桩沉降分析可直接应用于大直径单桩结构的设计单桩沉降组成及计算方法单桩沉降组成及计算方法单桩沉降组成及计算方法单桩沉降组成及计算方法l 桩本身的弹性压缩;桩本身的弹性压缩;l 由桩侧摩阻力传递引起的桩端土体的压缩变形;由桩侧摩阻力传递引起的桩端土体的压缩变形;l 由桩端荷载引起的桩端土体压缩变形由桩端荷载引起的桩端土体压缩变形 单桩沉降的计算方法有单桩沉降的计算方法有: (1)荷载传递分析法荷载传递分析法; (2) 弹性理论法弹性理论法; (3) 剪切变形传剪切变形传递法递法; (4) 有限单元法有限单元法; (5) 简化分析方法简化分析方法.37/100竖向荷载作用下的单桩沉降竖向荷载作用下的单桩沉降常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法 p140p14038/100竖向荷载作用下的单桩沉降竖向荷载作用下的单桩沉降常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法常规桩沉降计算的经验方法39/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征 实际工程中的桩基础,除少量大直径桩是用单桩基础外,一般都是由多根桩,实际工程中的桩基础,除少量大直径桩是用单桩基础外,一般都是由多根桩,上部由承台联结而成的群桩基础。
上部由承台联结而成的群桩基础什么是群桩?什么是群桩?群桩的承载力是否等于各单桩承载力之和??群桩的承载力是否等于各单桩承载力之和?? 该问题的答案只有了解了群桩的荷载传递特征后才能给出!由于前述单桩荷该问题的答案只有了解了群桩的荷载传递特征后才能给出!由于前述单桩荷载传递机制中,端承桩和摩擦桩的荷载传递机制存在显著差异,因此,载传递机制中,端承桩和摩擦桩的荷载传递机制存在显著差异,因此,端承型群端承型群桩和摩擦型群桩的荷载传递机制也有很大差异桩和摩擦型群桩的荷载传递机制也有很大差异!! 端承群桩端承群桩,由于持力层坚硬,不允许桩下沉,,由于持力层坚硬,不允许桩下沉,故桩侧摩阻力不易发挥,上部荷载通过桩身直接传故桩侧摩阻力不易发挥,上部荷载通过桩身直接传到桩端处土层上而桩端处承载面积很小,各桩端到桩端处土层上而桩端处承载面积很小,各桩端的压力彼此互不影响,故可认为端承群桩中各桩的的压力彼此互不影响,故可认为端承群桩中各桩的工作情况与单桩工作情况基本一样;同时,由于桩工作情况与单桩工作情况基本一样;同时,由于桩的变形很小,桩间土基本不承担荷载,的变形很小,桩间土基本不承担荷载,群桩的承载群桩的承载力就等于各单桩的承载力之和,群桩的沉降量也与力就等于各单桩的承载力之和,群桩的沉降量也与单桩基本相同。
单桩基本相同40/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征摩擦型群桩摩擦型群桩 摩擦型群桩摩擦型群桩主要通过每根桩侧主要通过每根桩侧面的摩擦阻力将上部荷载传递到桩面的摩擦阻力将上部荷载传递到桩周及桩端的土层中假定桩侧摩阻周及桩端的土层中假定桩侧摩阻力在土中引起的附加应力力在土中引起的附加应力 z z,,按某按某一角度一角度 沿桩长向下扩散分布至桩沿桩长向下扩散分布至桩端平面处端平面处这样则可能出现两种情况:这样则可能出现两种情况:第一种情况:第一种情况:桩距桩距S较大时,桩端平面较大时,桩端平面处各桩传来的压力互不重叠或重叠不处各桩传来的压力互不重叠或重叠不多,这时群桩中各桩的工作情况仍和多,这时群桩中各桩的工作情况仍和单桩单独工作一样,故单桩单独工作一样,故群桩的承载力群桩的承载力也等于各单桩承载力之和也等于各单桩承载力之和要求:要求:S>>6d(d为桩径为桩径)第二种情况:第二种情况:桩距较小时,桩端处地桩距较小时,桩端处地基中各桩传来的附加应力基中各桩传来的附加应力 z就会就会相互相互重叠重叠,使得桩端处压力要比单桩时增,使得桩端处压力要比单桩时增大许多,桩端以下压缩土层的深度也大许多,桩端以下压缩土层的深度也要比单桩时深很多。
要比单桩时深很多要求:要求:S==(3~~4)d,常用桩距,常用桩距41/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征认识一个新概念:认识一个新概念:群桩效应群桩效应 在很多情况下,群桩中各桩的工作状态就与单桩时迥然不同,群桩的承载力在很多情况下,群桩中各桩的工作状态就与单桩时迥然不同,群桩的承载力并不等于各单桩之总和,沉降量也大于单桩的沉降量,这就叫并不等于各单桩之总和,沉降量也大于单桩的沉降量,这就叫群桩效应群桩效应42/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征认识一个新概念:认识一个新概念:群桩效应群桩效应 影响群桩效应的主要因素, 影响群桩效应的主要因素,一是群桩自身的几何特征一是群桩自身的几何特征,包,包括承台的设置方式括承台的设置方式(高或低承台高或低承台)、桩距、桩长、及桩长与承台宽度比、、桩距、桩长、及桩长与承台宽度比、桩的排列形式、桩数;二桩的排列形式、桩数;二是桩侧与桩端的土性、土层分布和成桩工艺是桩侧与桩端的土性、土层分布和成桩工艺(挤土或非挤土挤土或非挤土)。
群桩效应具体反映在以下几方面群桩效应具体反映在以下几方面群桩的侧阻力、群桩的侧阻力、群桩的端阻力群桩的端阻力、、承台土反力、承台土反力、桩顶荷载分布桩顶荷载分布、群桩沉降及其、群桩沉降及其随荷载的变化随荷载的变化、群桩的破、群桩的破坏模式坏模式43/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征认识一个新概念:认识一个新概念:群桩效应群桩效应定义群桩效应:群桩效率系数定义群桩效应:群桩效率系数 若不允许群桩的沉降量大于同荷载作用下的单桩沉降量时,则群桩中每若不允许群桩的沉降量大于同荷载作用下的单桩沉降量时,则群桩中每一根桩的平均承载力就要比单桩时降低根据这一概念,在设计中常要乘以一根桩的平均承载力就要比单桩时降低根据这一概念,在设计中常要乘以群桩效率系数,其意义为:群桩效率系数,其意义为:相应地,还可区分群桩侧摩阻力和端阻力,分别定义群桩效应如下:相应地,还可区分群桩侧摩阻力和端阻力,分别定义群桩效应如下:44/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于群桩效应的几点重要认识关于群桩效应的几点重要认识l 桩侧阻力的群桩效应桩侧阻力的群桩效应 群桩效应对桩侧阻力影响的基本群桩效应对桩侧阻力影响的基本规律是:群桩效率系数越大,则桩规律是:群桩效率系数越大,则桩土间的相对位移越小,此时桩侧阻土间的相对位移越小,此时桩侧阻力的发挥越小。
力的发挥越小右上图:右上图:桩距越大,群桩效应越不桩距越大,群桩效应越不明显,桩周土应力重叠越小,致使明显,桩周土应力重叠越小,致使桩周土的竖向位移越小,则桩土相桩周土的竖向位移越小,则桩土相对位移越大,桩侧摩阻力能尽情发对位移越大,桩侧摩阻力能尽情发挥,承台底土反力越大挥,承台底土反力越大(P=KS);反;反之,桩土相对位移越小,桩侧土摩之,桩土相对位移越小,桩侧土摩阻力不易发挥;承台底反力越小阻力不易发挥;承台底反力越小打入群桩:群桩效应明显,整体破打入群桩:群桩效应明显,整体破坏;反之,单桩破坏坏;反之,单桩破坏45/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 桩端阻力的群桩效应桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:n 群桩效应越大,受剪应力重叠及桩端土体位移受限影响,桩端阻力越大; 群桩效应越大,受剪应力重叠及桩端土体位移受限影响,桩端阻力越大;46/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 桩端阻力的群桩效应桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:n 当桩长与桩顶承台的比值较小时,桩端阻力还会因承台的约束作用而提高; 当桩长与桩顶承台的比值较小时,桩端阻力还会因承台的约束作用而提高;承台底土反力有传递承台底土反力有传递桩端贯入变形较小桩端贯入变形较小桩端阻力增大桩端阻力增大承台底土反力没有传递承台底土反力没有传递桩端贯入变形增大桩端贯入变形增大桩端阻力减小桩端阻力减小47/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 桩端阻力的群桩效应桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:n 群桩端阻破坏形式依据群桩 群桩端阻破坏形式依据群桩效应不同而不同,群桩效应不效应不同而不同,群桩效应不明显,群桩端阻破坏类似于单明显,群桩端阻破坏类似于单桩端阻破坏,但因应力重叠、桩端阻破坏,但因应力重叠、承台约束、土体变形受限,桩承台约束、土体变形受限,桩端土破坏承载力相对较高。
端土破坏承载力相对较高48/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 桩端阻力的群桩效应桩端阻力的群桩效应 群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:群桩效应对桩端阻力影响的基本规律是:n 群桩端阻破坏形式依据群桩 群桩端阻破坏形式依据群桩效应不同而不同,群桩效应明效应不同而不同,群桩效应明显,桩端土强度不高时,破坏显,桩端土强度不高时,破坏以冲剪或局部剪切破坏为主,以冲剪或局部剪切破坏为主,若为软弱下卧层,土体可发生若为软弱下卧层,土体可发生侧向挤出而使桩基整体失稳;侧向挤出而使桩基整体失稳;桩端土强度较高时,可产生桩端土强度较高时,可产生整整体剪切破坏体剪切破坏49/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 群桩下承台底土对荷载的分担作用群桩下承台底土对荷载的分担作用 承台底土是否能够承受荷载,需不需要考虑以及如何考虑承台底土的荷承台底土是否能够承受荷载,需不需要考虑以及如何考虑承台底土的荷载分担效应?载分担效应? 不考虑承台底土的荷载分担效应是偏于安全的。
但事实是,承台底土的不考虑承台底土的荷载分担效应是偏于安全的但事实是,承台底土的荷载分担作用不容忽视,尤其是对于摩擦型桩基,荷载分担率通常能达到百分荷载分担作用不容忽视,尤其是对于摩擦型桩基,荷载分担率通常能达到百分之十几到百分之五十之间之十几到百分之五十之间 这么有能耐,不考虑岂不是浪费!!问题是如何考虑?不能高估了承台这么有能耐,不考虑岂不是浪费!!问题是如何考虑?不能高估了承台底土的能力,也不要低估了它底土的能力,也不要低估了它50/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 群桩下承台底土对荷载的分担作用群桩下承台底土对荷载的分担作用承台底土荷载分担效应的主要规律是:承台底土荷载分担效应的主要规律是:n 承台底土的压缩性越低,强度越高,荷载分担率越大; 承台底土的压缩性越低,强度越高,荷载分担率越大;n 桩距越大,承台底反力愈大,承台外区土反力大于承台内区土反力; 桩距越大,承台底反力愈大,承台外区土反力大于承台内区土反力;n 承台底土反力随着荷载水平提高,桩端贯入变形增大,桩土界面滑移而提高; 承台底土反力随着荷载水平提高,桩端贯入变形增大,桩土界面滑移而提高;n 桩愈短,桩长与承台宽度比愈小,桩侧摩阻力发挥值愈低,承台土反力大。
桩愈短,桩长与承台宽度比愈小,桩侧摩阻力发挥值愈低,承台土反力大 承台底土荷载分担效应的基本规律是: 承台底土荷载分担效应的基本规律是:P=K.S即桩土相对位移越大,即桩土相对位移越大,承台底土荷载分担率越大承台底土荷载分担率越大51/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)关于承台效应的规定关于承台效应的规定 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定基桩的竖向承载 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定基桩的竖向承载力特征值:力特征值:n 上部结构整体刚度较好,体型简单的建(构)筑物; 上部结构整体刚度较好,体型简单的建(构)筑物;n 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物; 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物;n 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区; 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区;n 软土地基的减沉复合疏桩基础。
软土地基的减沉复合疏桩基础竖向承载力特征值竖向承载力特征值考虑承台效应后的考虑承台效应后的竖向承载力特征值竖向承载力特征值承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台下承台下1/2宽度且不超过宽度且不超过5m深度范围内深度范围内各层土的地基承载力特征值加权平均值各层土的地基承载力特征值加权平均值计算基桩所对应的承台底净面积计算基桩所对应的承台底净面积不考虑地震作用时不考虑地震作用时52/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)关于承台效应的规定关于承台效应的规定 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定基桩的竖向承载 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定基桩的竖向承载力特征值:力特征值:n 上部结构整体刚度较好,体型简单的建(构)筑物; 上部结构整体刚度较好,体型简单的建(构)筑物;n 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物; 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物;n 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区; 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区;n 软土地基的减沉复合疏桩基础。
软土地基的减沉复合疏桩基础竖向承载力特征值竖向承载力特征值考虑承台效应后的考虑承台效应后的竖向承载力特征值竖向承载力特征值承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台下承台下1/2宽度且不超过宽度且不超过5m深度范围内深度范围内各层土的地基承载力特征值加权平均值各层土的地基承载力特征值加权平均值计算基桩所对应的承台底净面积计算基桩所对应的承台底净面积考虑地震作用时考虑地震作用时53/100竖向荷载作用下群桩的工作性状竖向荷载作用下群桩的工作性状群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征群桩的荷载传递特征关于关于群桩效应的几点重要认识群桩效应的几点重要认识l 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)关于承台效应的规定关于承台效应的规定 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时, 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时, 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时, 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应!!沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应!!沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应!!沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应!! 请注意, 请注意,08规范对规范对94规范中的承台效应系数取值进行了修改,不再区分承规范中的承台效应系数取值进行了修改,不再区分承台内区和外区,承台效应系数由桩间距、桩长、承台宽度等确定,如下表:台内区和外区,承台效应系数由桩间距、桩长、承台宽度等确定,如下表: Sa/dSa/dBc/LBc/L3 34 45 56 6>6>6≤0.4≤0.40.06~0.080.14~0.170.22~0.260.32 ~0.380.50 ~0.800.40.4~~~~0.080.080.08~0.100.17~0.200.26~0.300.38 ~0.44>0.8>0.80.10~0.120.20~0.220.30~0.340.44 ~0.50单排桩条形承台单排桩条形承台单排桩条形承台单排桩条形承台0.15~0.180.25~0.300.38~0.450.50 ~0.6054/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力的概念群桩竖向承载力指群桩基础的竖向承载能力,包含三层意思:群桩竖向承载力指群桩基础的竖向承载能力,包含三层意思:l群桩与一定范围土视为整体时所能承受的竖向总荷载。
此时,桩端以下存群桩与一定范围土视为整体时所能承受的竖向总荷载此时,桩端以下存在软弱下卧层,应校核其强度;在软弱下卧层,应校核其强度;l群桩中的各基桩承载力应进行校核;群桩中的各基桩承载力应进行校核;l群桩沉降应小于允许沉降量的竖向荷载因此,沉降不仅是正常使用极限群桩沉降应小于允许沉降量的竖向荷载因此,沉降不仅是正常使用极限状态的校核条件,也是群桩承载力确定的依据状态的校核条件,也是群桩承载力确定的依据 因此,群桩竖向承载力的确定应考虑上述三个方面! 因此,群桩竖向承载力的确定应考虑上述三个方面!群桩整体竖向承载力按下式计算:群桩整体竖向承载力按下式计算:群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算适用条件:适用条件:端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于端承型群桩、桩数小于4 4根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、根的摩擦型柱下独立桩基或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时(建筑桩基技术规范,使用条件等因素不宜考虑承台效应时(建筑桩基技术规范,使用条件等因素不宜考虑承台效应时(建筑桩基技术规范,使用条件等因素不宜考虑承台效应时(建筑桩基技术规范,JGJ94-2008)JGJ94-2008)55/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算l侧阻整体破坏模式下侧阻整体破坏模式下(p148 图图5-11) 对于小桩径对于小桩径(Sa<3d)挤土型低承台群桩,挤土型低承台群桩,可将群桩基础看作为整体基础,而基础的破坏可将群桩基础看作为整体基础,而基础的破坏为整体外侧表面的剪切破坏,此时的群桩基础为整体外侧表面的剪切破坏,此时的群桩基础整体竖向承载力可采用两种方法估算,并取其整体竖向承载力可采用两种方法估算,并取其小值:小值:实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力实体深基础底面土的极限承载力不考虑应力扩散不考虑应力扩散不考虑应力扩散不考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散考虑应力扩散56/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩整体竖向承载力计算的实体深基础法群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算l侧阻非整体破坏模式下:侧阻非整体破坏模式下: 对于非挤土型群桩,其侧阻多呈各单桩破坏,此时可忽略承台分担荷载的对于非挤土型群桩,其侧阻多呈各单桩破坏,此时可忽略承台分担荷载的作用,其极限承载力可按下式计算:作用,其极限承载力可按下式计算:桩端面积桩端面积桩端面积桩端面积57/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算 桩端持力层以下存在软弱下卧层时,对桩基整体稳定可能产生不利影响,桩端持力层以下存在软弱下卧层时,对桩基整体稳定可能产生不利影响,体现在两个方面:体现在两个方面:l持力层冲剪破坏致使桩基整体失稳;持力层冲剪破坏致使桩基整体失稳;l软弱下卧层变形致使桩基整体沉降过大。
软弱下卧层变形致使桩基整体沉降过大 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)规定:对规定:对桩端持力层以下存在承桩端持力层以下存在承载力低于桩端持力层承载力载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时的软弱下卧层时,按下式验算软弱下卧层的,按下式验算软弱下卧层的承载力:承载力:原理同扩展基础,原理同扩展基础,比较软弱层顶面应力和比较软弱层顶面应力和其承载力之大小验算其中,软弱层顶面其承载力之大小验算其中,软弱层顶面的应力包括上覆土重和附加应力两部分的应力包括上覆土重和附加应力两部分58/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面上覆土体自重软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各软弱下卧层顶面以上各土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平土层重度按厚度加权平均值,地下水位以下取均值,地下水位以下取均值,地下水位以下取均值,地下水位以下取浮重度。
浮重度承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧承台底面至软弱下卧层顶面距离层顶面距离层顶面距离层顶面距离请注意:请注意:请注意:请注意:9494规范中的规范中的规范中的规范中的z z值为承台值为承台值为承台值为承台顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距顶面至下卧层顶面距离0808规范进行了修规范进行了修规范进行了修规范进行了修改!!!!改!!!!改!!!!改!!!!59/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!软弱下卧层土体经深度软弱下卧层土体经深度z修正的地基承载力特征值,修正的地基承载力特征值,修正方法同扩展基础,即:修正方法同扩展基础,即:请注意:请注意:08规范对下卧层承载力特征值进行了修改,规范对下卧层承载力特征值进行了修改,94规范详见规范详见P14360/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!软弱下卧层顶面处的附加应力,假设桩端应力以软弱下卧层顶面处的附加应力,假设桩端应力以一定角度向下扩散至下卧层顶面,按下式计算:一定角度向下扩散至下卧层顶面,按下式计算:桩周第桩周第i层土的极限侧摩阻力标准值层土的极限侧摩阻力标准值61/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算持力层下存在软弱下卧层时的验算持力层下存在软弱下卧层时的验算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算群桩竖向整体承载力计算《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!给出的软弱下卧层承载力验算公式详解!软弱下卧层顶面处的附加应力,假设桩端应力以软弱下卧层顶面处的附加应力,假设桩端应力以一定角度向下扩散至下卧层顶面,按下式计算:一定角度向下扩散至下卧层顶面,按下式计算:桩端底面至下卧层顶面距离桩端底面至下卧层顶面距离桩群外缘矩形底面的长、短边边长桩群外缘矩形底面的长、短边边长应力扩散角,按应力扩散角,按P150表表5-12取值。
请注意:取值请注意:t<0.25B0时,取时,取0;; 0.25B0 即软弱下卧层土体达到破坏的临界状态时,该系数是基于荷载传递机理修改即软弱下卧层土体达到破坏的临界状态时,该系数是基于荷载传递机理修改即软弱下卧层土体达到破坏的临界状态时,该系数是基于荷载传递机理修改即软弱下卧层土体达到破坏的临界状态时,土体侧摩阻力也接近极限故保守一点,不允许土体侧摩阻力达到极限,这样传至土体侧摩阻力也接近极限故保守一点,不允许土体侧摩阻力达到极限,这样传至土体侧摩阻力也接近极限故保守一点,不允许土体侧摩阻力达到极限,这样传至土体侧摩阻力也接近极限故保守一点,不允许土体侧摩阻力达到极限,这样传至下卧层顶面处的附加应力就大了,对下卧层的承载力要求也高了!!下卧层顶面处的附加应力就大了,对下卧层的承载力要求也高了!!下卧层顶面处的附加应力就大了,对下卧层的承载力要求也高了!!下卧层顶面处的附加应力就大了,对下卧层的承载力要求也高了!!63/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)要求,群桩中的基桩承载力应按以下规定要求,群桩中的基桩承载力应按以下规定予以校核:予以校核:单桩承载力的校核单桩承载力的校核单桩承载力的校核单桩承载力的校核竖向轴心荷载作用下:竖向轴心荷载作用下:桩数桩数荷载效应标准组合荷载效应标准组合下的桩顶作用效应下的桩顶作用效应竖向偏心荷载作用下:竖向偏心荷载作用下:规范其它单桩承载力规范其它单桩承载力校核要求!校核要求!64/100群桩的竖向承载力计算群桩的竖向承载力计算 《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)要求,当桩周土沉降较大可能引起桩侧负要求,当桩周土沉降较大可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降影响,考虑桩摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降影响,考虑桩侧负摩阻力的单桩承载力按以下方法校核:侧负摩阻力的单桩承载力按以下方法校核:考虑负摩阻力的单桩承载力校核考虑负摩阻力的单桩承载力校核考虑负摩阻力的单桩承载力校核考虑负摩阻力的单桩承载力校核对摩擦型基桩,假设桩身计算中性点以上侧阻力为零,应满足:对摩擦型基桩,假设桩身计算中性点以上侧阻力为零,应满足:对端承型基桩,除满足上式要求外,还应考虑下拉荷载,应满足:对端承型基桩,除满足上式要求外,还应考虑下拉荷载,应满足:下拉荷载下拉荷载只计中性点以下的侧摩只计中性点以下的侧摩阻力和端阻力阻力和端阻力下拉荷载的计算见下拉荷载的计算见《《建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范》》(JGJ94-2008)P4465/100习题一:习题一:习题一:习题一:某群桩基础的平面,剖面和地基土层分布情况如下图所示,应用某群桩基础的平面,剖面和地基土层分布情况如下图所示,应用某群桩基础的平面,剖面和地基土层分布情况如下图所示,应用某群桩基础的平面,剖面和地基土层分布情况如下图所示,应用《《《《建筑建筑建筑建筑桩基技术规范桩基技术规范桩基技术规范桩基技术规范》》》》(JGJ94-2008)(JGJ94-2008)验算该群桩基础承载力和软弱下卧层承载力。 验算该群桩基础承载力和软弱下卧层承载力验算该群桩基础承载力和软弱下卧层承载力验算该群桩基础承载力和软弱下卧层承载力杂填土杂填土杂填土杂填土淤泥质土淤泥质土淤泥质土淤泥质土粉质黏土粉质黏土粉质黏土粉质黏土淤泥质土淤泥质土淤泥质土淤泥质土桩基础作业桩基础作业66/100桩基础作业桩基础作业习题二:习题二:习题二:习题二:某建筑柱下拟采用钻孔灌注桩基础,柱下中心荷载标准值为某建筑柱下拟采用钻孔灌注桩基础,柱下中心荷载标准值为某建筑柱下拟采用钻孔灌注桩基础,柱下中心荷载标准值为某建筑柱下拟采用钻孔灌注桩基础,柱下中心荷载标准值为2800kN2800kN,地,地,地,地基土层分布及剖面如下图所示,承台底面位于地面以下基土层分布及剖面如下图所示,承台底面位于地面以下基土层分布及剖面如下图所示,承台底面位于地面以下基土层分布及剖面如下图所示,承台底面位于地面以下1.5m1.5m处试根据处试根据处试根据处试根据《《《《建筑桩建筑桩建筑桩建筑桩基技术规范基技术规范基技术规范基技术规范》》》》(JGJ94-2008)(JGJ94-2008)确定桩数、桩径、桩长及承台尺寸,并验算群桩基础确定桩数、桩径、桩长及承台尺寸,并验算群桩基础确定桩数、桩径、桩长及承台尺寸,并验算群桩基础确定桩数、桩径、桩长及承台尺寸,并验算群桩基础承载力及下卧层承载力。 承载力及下卧层承载力承载力及下卧层承载力承载力及下卧层承载力杂填土,厚度杂填土,厚度杂填土,厚度杂填土,厚度1.5m1.5m淤泥质土淤泥质土淤泥质土淤泥质土, ,厚度厚度厚度厚度4.5m4.5m粉质黏土,厚度粉质黏土,厚度粉质黏土,厚度粉质黏土,厚度15m15m淤泥质土,未钻穿淤泥质土,未钻穿淤泥质土,未钻穿淤泥质土,未钻穿67/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算 一般来说,桩基只按承载力进行计算、设计但是,正如前述桩基承载力的确 一般来说,桩基只按承载力进行计算、设计但是,正如前述桩基承载力的确定应满足正常使用极限状态要求,因此桩端持力层为软弱土层或建筑物对沉降要定应满足正常使用极限状态要求,因此桩端持力层为软弱土层或建筑物对沉降要求很高时,尚应对桩基沉降进行验算求很高时,尚应对桩基沉降进行验算群桩沉降计算几点说明群桩沉降计算几点说明群桩沉降计算几点说明群桩沉降计算几点说明建筑桩基沉降变形指标:建筑桩基沉降变形指标:l沉降量;沉降量;l沉降差;沉降差;l整体倾斜:建筑物桩基倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值;整体倾斜:建筑物桩基倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值;l局部倾斜:墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其局部倾斜:墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离之比值。 距离之比值建筑桩基沉降变形控制指标选用:建筑桩基沉降变形控制指标选用:l砌体承重结构应由局部倾斜控制;砌体承重结构应由局部倾斜控制;l多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制;多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制;l框架、框架-剪力墙、框架-核心筒结构以柱(墙)之间的差异沉降控制框架、框架-剪力墙、框架-核心筒结构以柱(墙)之间的差异沉降控制68/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:将群桩基础看作实体深基将群桩基础看作实体深基础,将桩基沉降看作是桩端平面上等础,将桩基沉降看作是桩端平面上等效作用的附加压力在桩端以下地基中效作用的附加压力在桩端以下地基中产生的附加应力所引起的沉降,以分产生的附加应力所引起的沉降,以分层总和法计算沉降量层总和法计算沉降量p160)群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法适用条件:适用条件:适用条件:适用条件:桩中心距不大于桩中心距不大于6倍桩径倍桩径的群桩基础(考虑群桩效应)的群桩基础(考虑群桩效应)计算图式:计算图式:计算图式:计算图式:见右图见右图需要注意的是:需要注意的是:需要注意的是:需要注意的是:l等效作用面位于桩端平面等效作用面位于桩端平面l等效作用面积为桩承台投影面积;等效作用面积为桩承台投影面积;l等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力;等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力;l桩端平面以下地基附加应力按桩端平面以下地基附加应力按Bussinesq解确定。 解确定69/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算等效作用分层总和法计算桩基沉降按以下公式:等效作用分层总和法计算桩基沉降按以下公式:等效作用分层总和法计算桩基沉降按以下公式:等效作用分层总和法计算桩基沉降按以下公式:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法桩基沉降计算桩基沉降计算桩基沉降计算桩基沉降计算经验系数经验系数经验系数经验系数( (表表表表5-19)5-19)桩基等效桩基等效桩基等效桩基等效沉降系数沉降系数沉降系数沉降系数按式按式按式按式5-855-85确定确定确定确定BussinesqBussinesq解计算沉降解计算沉降解计算沉降解计算沉降等效作用面上等效作用面上等效作用面上等效作用面上的附加压力的附加压力的附加压力的附加压力(角点法)(角点法)(角点法)(角点法)第第第第i i层土和第层土和第层土和第层土和第i-1i-1层层层层土底面深度范围土底面深度范围土底面深度范围土底面深度范围内的平均附加应内的平均附加应内的平均附加应内的平均附加应力系数力系数力系数力系数第第第第i i层土的压缩模层土的压缩模层土的压缩模层土的压缩模量。 由自重应力量由自重应力量由自重应力量由自重应力和自重应力与附和自重应力与附和自重应力与附和自重应力与附加应力之和查压加应力之和查压加应力之和查压加应力之和查压缩曲线确定缩曲线确定缩曲线确定缩曲线确定桩端平面至第桩端平面至第桩端平面至第桩端平面至第i i层和层和层和层和第第第第i-1i-1层土底面距离层土底面距离层土底面距离层土底面距离桩基沉降计算深度按应力比法确定,即桩基沉降计算深度按应力比法确定,即桩基沉降计算深度按应力比法确定,即桩基沉降计算深度按应力比法确定,即: :附加应附加应附加应附加应力为力为力为力为20%20%土自重应力:土自重应力:土自重应力:土自重应力:70/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算≤10152035≥501.20.90.650.500.409494规范与规范与规范与规范与0808规范中的计算桩基沉降经验系数确定规范中的计算桩基沉降经验系数确定规范中的计算桩基沉降经验系数确定规范中的计算桩基沉降经验系数确定群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法9494规范规范规范规范l l 非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时取 非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时取 非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时取 非软土地区和软土地区桩端有良好持力层时取1 1;;;;l l 软土地区且桩端无良好持力层时,当桩长不大于 软土地区且桩端无良好持力层时,当桩长不大于 软土地区且桩端无良好持力层时,当桩长不大于 软土地区且桩端无良好持力层时,当桩长不大于25m25m时,取时,取时,取时,取1.71.7;桩长大于;桩长大于;桩长大于;桩长大于25m25m时,取时,取时,取时,取(5.9L-20)/(7L-100)(5.9L-20)/(7L-100)。 按按按按P160P160表表表表5-195-19与上述规定相同!与上述规定相同!与上述规定相同!与上述规定相同!0808规范规范规范规范压缩模量压缩模量压缩模量压缩模量的当量值的当量值的当量值的当量值第第第第i i层土附加压力系数沿土层厚度的积分值层土附加压力系数沿土层厚度的积分值层土附加压力系数沿土层厚度的积分值层土附加压力系数沿土层厚度的积分值71/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算关于等效作用分层总和法的一些讨论:关于等效作用分层总和法的一些讨论:关于等效作用分层总和法的一些讨论:关于等效作用分层总和法的一些讨论:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法等效作用分层总和法l等效作用面积为桩端平面承台底面投影面积意味着忽略了桩周土的应力扩散等效作用面积为桩端平面承台底面投影面积意味着忽略了桩周土的应力扩散l等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力意味着忽略了桩侧土的摩阻力;等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力意味着忽略了桩侧土的摩阻力;l桩端平面以下地基附加应力按桩端平面以下地基附加应力按Bussinesq解确定,与土中实际的附加应力分布不解确定,与土中实际的附加应力分布不符(计算应力偏大),故采用了桩基等效沉降系数对其予以修正;符(计算应力偏大),故采用了桩基等效沉降系数对其予以修正;可理解为对可理解为对可理解为对可理解为对BussinesqBussinesq解解解解计算得到的沉降进行修正计算得到的沉降进行修正计算得到的沉降进行修正计算得到的沉降进行修正也可理解为对也可理解为对也可理解为对也可理解为对BussinesqBussinesq解沉降计算用到的附加压解沉降计算用到的附加压解沉降计算用到的附加压解沉降计算用到的附加压力进行修正力进行修正力进行修正力进行修正l该公式没有考虑桩身压缩部分;该公式没有考虑桩身压缩部分;l该公式没有考虑桩间土体压缩变形对沉降的影响该公式没有考虑桩间土体压缩变形对沉降的影响72/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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)中的单中的单中的单中的单桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法。 桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法l承台底地基土承台底地基土不分担不分担荷载的桩基荷载的桩基基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:桩端以下地基土中的附加应力由考虑桩径影响的桩端以下地基土中的附加应力由考虑桩径影响的Mindlin解给出,将沉解给出,将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力叠加,采用单向降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩量压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩量适用条件:适用条件:适用条件:适用条件:单桩或单桩或单桩或单桩或桩中心距大于桩中心距大于6倍桩径的单排桩和疏桩基础(不考虑群桩效应)倍桩径的单排桩和疏桩基础(不考虑群桩效应)计算公式:计算公式:计算公式:计算公式:无当地经验时,无当地经验时,无当地经验时,无当地经验时,沉降计算经验沉降计算经验沉降计算经验沉降计算经验系数可取系数可取系数可取系数可取1.01.0桩端以下地基土沉降桩端以下地基土沉降桩端以下地基土沉降桩端以下地基土沉降桩身压缩量桩身压缩量桩身压缩量桩身压缩量水平面影响范围内水平面影响范围内水平面影响范围内水平面影响范围内各基桩对应力计算各基桩对应力计算各基桩对应力计算各基桩对应力计算点桩端平面以下第点桩端平面以下第点桩端平面以下第点桩端平面以下第i i层土层土层土层土1/21/2厚度处产厚度处产厚度处产厚度处产生的附加应力之和生的附加应力之和生的附加应力之和生的附加应力之和Mindlin应力解应力解桩身压缩量桩身压缩量桩身压缩系数桩身压缩系数73/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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)中的单中的单中的单中的单桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法。 桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法桩、单排桩和疏桩基础沉降计算方法l承台底地基土承台底地基土分担荷载分担荷载的桩基的桩基基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:桩端以下地基土中的附加应力由考虑桩径影响的桩端以下地基土中的附加应力由考虑桩径影响的Mindlin解给出,承台解给出,承台底土反力对地基中某点产生的附加应力以底土反力对地基中某点产生的附加应力以Bussinesq解给出;将沉降计算点水平解给出;将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力和承台底土反力产生附加应力面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力和承台底土反力产生附加应力叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩量叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩量适用条件:适用条件:适用条件:适用条件:单桩或单桩或单桩或单桩或桩中心距大于桩中心距大于6倍桩径的单排桩和疏桩基础(不考虑群桩效应)倍桩径的单排桩和疏桩基础(不考虑群桩效应)计算公式:计算公式:计算公式:计算公式:承台底土反力对桩端以下承台底土反力对桩端以下承台底土反力对桩端以下承台底土反力对桩端以下i i土土土土层层层层1/21/2厚度处产生的附加应力厚度处产生的附加应力厚度处产生的附加应力厚度处产生的附加应力角点法计算的任一块面积土反力荷载在角点法计算的任一块面积土反力荷载在角点法计算的任一块面积土反力荷载在角点法计算的任一块面积土反力荷载在i i土土土土层层层层1/21/2厚度处的附加应力系数厚度处的附加应力系数厚度处的附加应力系数厚度处的附加应力系数承台底土均布压力承台底土均布压力承台底土均布压力承台底土均布压力承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台效应系数承台底地基承载力特征值承台底地基承载力特征值承台底地基承载力特征值承台底地基承载力特征值74/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算《《《《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) 强制规定以下建筑物桩基应进行沉强制规定以下建筑物桩基应进行沉强制规定以下建筑物桩基应进行沉强制规定以下建筑物桩基应进行沉降验算:降验算:降验算:降验算:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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)l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l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;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;l摩擦型桩基。 摩擦型桩基《《《《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) 关于桩基沉降计算方法的规定:关于桩基沉降计算方法的规定:关于桩基沉降计算方法的规定:关于桩基沉降计算方法的规定:l最终沉降量宜按单向压缩分层总和法计算最终沉降量宜按单向压缩分层总和法计算l地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论《《《《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) 规定的桩基沉降计算:规定的桩基沉降计算:规定的桩基沉降计算:规定的桩基沉降计算:l实体深基础法实体深基础法(桩间距不大于桩间距不大于6d)l其它方法(包括其它方法(包括Middin应力公式法)应力公式法)75/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》的实体深基础法的实体深基础法的实体深基础法的实体深基础法基本原理:基本原理:基本原理:基本原理:将群桩基础看作实体深将群桩基础看作实体深基础,以基础,以Bussinesq解求解桩端平解求解桩端平面以下土体内的附加应力,按浅基面以下土体内的附加应力,按浅基础沉降计算方法进行沉降计算。 础沉降计算方法进行沉降计算适用条件:适用条件:适用条件:适用条件:桩中心距不大于桩中心距不大于6倍桩倍桩径群桩(考虑群桩效应)径群桩(考虑群桩效应)计算图式:计算图式:计算图式:计算图式:工程中常见有两种计工程中常见有两种计算图示,如下图所示,一是不考算图示,如下图所示,一是不考虑群桩外侧剪应力扩散和传递,虑群桩外侧剪应力扩散和传递,另一种是考虑剪应力的扩散和传另一种是考虑剪应力的扩散和传递桩侧各土层内摩擦角厚度加权平均值桩侧各土层内摩擦角厚度加权平均值桩侧各土层内摩擦角厚度加权平均值桩侧各土层内摩擦角厚度加权平均值76/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:群桩沉降计算方法:《《《《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》》》》的实体深基础法的实体深基础法的实体深基础法的实体深基础法77/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于GeddesGeddes应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法78/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于GeddesGeddes应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法(P158(P158给出了三个系数的表达式)。 给出了三个系数的表达式)给出了三个系数的表达式)给出了三个系数的表达式)79/100群桩的沉降计算群桩的沉降计算群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于群桩沉降计算方法:基于GeddesGeddes应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法应力解的沉降计算方法 该方法与前述方法均采用分层总和法计算沉降,只不过附加应力计算方法不 该方法与前述方法均采用分层总和法计算沉降,只不过附加应力计算方法不同!该方法的缺点是:对于大桩群不能手算;要求假定侧阻力分布;要求给出荷同!该方法的缺点是:对于大桩群不能手算;要求假定侧阻力分布;要求给出荷载分担比但是,这种方法由于采用了载分担比但是,这种方法由于采用了Mindlin附加应力计算公式,能够考虑桩间附加应力计算公式,能够考虑桩间距、桩长以及桩数等因素影响距、桩长以及桩数等因素影响 根据 根据 根据 根据GeddesGeddes得到的应力解,得到的应力解,得到的应力解,得到的应力解,《《《《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》》》》GB50010-2002GB50010-2002假定假定假定假定一般摩擦型桩的桩侧摩阻力为三角形分布,且不考虑桩身的压缩,可按下式计算桩一般摩擦型桩的桩侧摩阻力为三角形分布,且不考虑桩身的压缩,可按下式计算桩一般摩擦型桩的桩侧摩阻力为三角形分布,且不考虑桩身的压缩,可按下式计算桩一般摩擦型桩的桩侧摩阻力为三角形分布,且不考虑桩身的压缩,可按下式计算桩基沉降:基沉降:基沉降:基沉降:80/100桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP1: 收集设计资料收集设计资料 首先要充分掌握设计原始资料。 包括建筑物类型、荷载、工程地质勘察资料、 首先要充分掌握设计原始资料包括建筑物类型、荷载、工程地质勘察资料、 首先要充分掌握设计原始资料包括建筑物类型、荷载、工程地质勘察资料、 首先要充分掌握设计原始资料包括建筑物类型、荷载、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备等情况并尽量了解当地使用桩基的经验以供设计参考材料来源及施工技术设备等情况并尽量了解当地使用桩基的经验以供设计参考材料来源及施工技术设备等情况并尽量了解当地使用桩基的经验以供设计参考材料来源及施工技术设备等情况并尽量了解当地使用桩基的经验以供设计参考STEP2: 选择持力层和桩型选择持力层和桩型 根据场地勘察报告中地质剖面情况,结合建筑物的荷载及上部结构等条件,选 根据场地勘察报告中地质剖面情况,结合建筑物的荷载及上部结构等条件,选 根据场地勘察报告中地质剖面情况,结合建筑物的荷载及上部结构等条件,选 根据场地勘察报告中地质剖面情况,结合建筑物的荷载及上部结构等条件,选择桩端持力层,应尽可能使桩支承在承载力相对较高的坚实土层上根据施工条件择桩端持力层,应尽可能使桩支承在承载力相对较高的坚实土层上根据施工条件择桩端持力层,应尽可能使桩支承在承载力相对较高的坚实土层上。 根据施工条件择桩端持力层,应尽可能使桩支承在承载力相对较高的坚实土层上根据施工条件确定桩的类型,是用预制桩还是灌注桩,并相应决定桩的断面尺寸确定桩的类型,是用预制桩还是灌注桩,并相应决定桩的断面尺寸确定桩的类型,是用预制桩还是灌注桩,并相应决定桩的断面尺寸确定桩的类型,是用预制桩还是灌注桩,并相应决定桩的断面尺寸 由由由由桩端持力层深度可初步确定桩长桩端持力层深度可初步确定桩长桩端持力层深度可初步确定桩长桩端持力层深度可初步确定桩长,为提高桩的承载力并减少沉降,桩端全,为提高桩的承载力并减少沉降,桩端全,为提高桩的承载力并减少沉降,桩端全,为提高桩的承载力并减少沉降,桩端全断面必须进入断面必须进入断面必须进入断面必须进入持力层一定深度持力层一定深度持力层一定深度持力层一定深度,对于粘性土、粉土,不宜小于,对于粘性土、粉土,不宜小于,对于粘性土、粉土,不宜小于,对于粘性土、粉土,不宜小于2 2倍桩径,砂土不宜倍桩径,砂土不宜倍桩径,砂土不宜倍桩径,砂土不宜小于小于小于小于1.51.5倍桩径,对于碎石类土不宜小于倍桩径,对于碎石类土不宜小于倍桩径,对于碎石类土不宜小于倍桩径,对于碎石类土不宜小于1 1倍桩径。 当存在软下卧层时,桩基以下硬倍桩径当存在软下卧层时,桩基以下硬倍桩径当存在软下卧层时,桩基以下硬倍桩径当存在软下卧层时,桩基以下硬持力层厚度一般持力层厚度一般持力层厚度一般持力层厚度一般不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于3 3倍桩径倍桩径倍桩径倍桩径 当桩的种类和几何尺寸确定之后,应初步确定承台底面高程,其确定原则与当桩的种类和几何尺寸确定之后,应初步确定承台底面高程,其确定原则与当桩的种类和几何尺寸确定之后,应初步确定承台底面高程,其确定原则与当桩的种类和几何尺寸确定之后,应初步确定承台底面高程,其确定原则与浅基础埋深相同浅基础埋深相同浅基础埋深相同浅基础埋深相同81/100桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP3: 确定单桩竖向承载力设计值确定单桩竖向承载力设计值R 按前述方法确定,并可参考勘察单位提供的 按前述方法确定,并可参考勘察单位提供的 按前述方法确定,并可参考勘察单位提供的 按前述方法确定,并可参考勘察单位提供的数值及地区经经验数值及地区经经验数值及地区经经验数值及地区经经验。 STEP4: 确定桩数及平面布置确定桩数及平面布置 根据单桩承载力设计值和上部结构物荷载确定桩数根据单桩承载力设计值和上部结构物荷载确定桩数 中心荷载时中心荷载时,, n >F/R 偏心荷载时偏心荷载时,桩基中各桩受力可能不均等,桩数可按上式确定值增加,桩基中各桩受力可能不均等,桩数可按上式确定值增加10%~%~20% 合理地布桩是使桩基经济和有效的重要环节,考虑的原则是:合理地布桩是使桩基经济和有效的重要环节,考虑的原则是: 1.尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合,以便使各桩受尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合,以便使各桩受力均匀;对于荷载作用点位置变化的建筑物,可使群桩重心位于变化幅度之中力均匀;对于荷载作用点位置变化的建筑物,可使群桩重心位于变化幅度之中 2.尽可能将桩布置在靠近承台的外围部分,以增加桩基的惯性矩;尽可能将桩布置在靠近承台的外围部分,以增加桩基的惯性矩; 3.保持桩距保持桩距sa==(3~~4)d左右为宜左右为宜。 桩在平面上的布置多采用行列式,也可采桩在平面上的布置多采用行列式,也可采用梅花式,可以等距排列也可以不等距排列用梅花式,可以等距排列也可以不等距排列 4.对于桩箱基础,宜将桩布置于墙下;对于带梁对于桩箱基础,宜将桩布置于墙下;对于带梁(肋肋)的桩筏基础,宜将桩布置的桩筏基础,宜将桩布置于梁于梁(肋肋)下;对于大直径桩宜采用一柱一桩下;对于大直径桩宜采用一柱一桩82/100桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP4:确定桩数及平面布置确定桩数及平面布置 《《《《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)对基桩最小中心距的规定:对基桩最小中心距的规定:对基桩最小中心距的规定:对基桩最小中心距的规定:土类和成桩工艺土类和成桩工艺土类和成桩工艺土类和成桩工艺排数不少于排数不少于排数不少于排数不少于3 3 3 3排、桩排、桩排、桩排、桩数不少于数不少于数不少于数不少于9 9 9 9根的摩擦根的摩擦根的摩擦根的摩擦型群桩型群桩型群桩型群桩其它情况其它情况其它情况其它情况非挤土灌注桩非挤土灌注桩非挤土灌注桩非挤土灌注桩3.0d3.0d3.0d3.0d部分挤土桩部分挤土桩部分挤土桩部分挤土桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土3.5d3.5d3.0d3.0d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土4.0d4.0d3.5d3.5d挤土桩挤土桩挤土桩挤土桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土4.0d4.0d3.5d3.5d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土4.5d4.5d4.0d4.0d钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩钻、挖孔扩底桩2D2D或或或或D+2.0mD+2.0m1.5D1.5D或或或或d+1.5md+1.5m沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩沉管夯扩、钻孔挤扩桩桩桩桩非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘非饱和土、饱和非粘性土性土性土性土2.2D2.2D且且且且4.0d4.0d2.0D2.0D且且且且3.5d3.5d饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土饱和粘性土2.5D2.5D且且且且4.5d4.5d2.2D2.2D且且且且4.0d4.0d83/100桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP4:确定桩数及平面布置确定桩数及平面布置 桩的平面布置示例: 桩的平面布置示例: 桩的平面布置示例: 桩的平面布置示例:84/100桩基础设计桩基础设计桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤桩基础设计内容和步骤STEP5: STEP5: 桩基础验算桩基础验算桩基础验算桩基础验算 包括包括群桩承载力验算和群桩中每根单桩的受力验算群桩承载力验算和群桩中每根单桩的受力验算,,必要时还要验算群桩地基必要时还要验算群桩地基沉降量沉降量。 若验算结果不能满足要求时,应修改设计直到满足为止若验算结果不能满足要求时,应修改设计直到满足为止STEP6: STEP6: 承台的设计与计算承台的设计与计算承台的设计与计算承台的设计与计算 除单桩基础可不设承台外,一般桩基础均要设置承台除单桩基础可不设承台外,一般桩基础均要设置承台承台的作用是把桩联结承台的作用是把桩联结成一个整体成一个整体,并把建筑物的荷载传到桩上因而承台应有足够的强度和刚度常用,并把建筑物的荷载传到桩上因而承台应有足够的强度和刚度常用的的低桩承台埋深应不小于低桩承台埋深应不小于600mm,承台的设计主要是确定承台的平面尺寸和形状;,承台的设计主要是确定承台的平面尺寸和形状;承台的厚度及与桩的联结;承台的配筋等承台的厚度及与桩的联结;承台的配筋等85/100桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造( (《《《《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)TYPE1: TYPE1: 灌注桩灌注桩灌注桩灌注桩配筋率:配筋率:配筋率:配筋率:当桩身直径为当桩身直径为当桩身直径为当桩身直径为300-2000mm300-2000mm时,正截面配筋率可取时,正截面配筋率可取时,正截面配筋率可取时,正截面配筋率可取0.65%-0.2%0.65%-0.2%。 其它情其它情况根据计算确定配筋率,且不应小于上述规定况根据计算确定配筋率,且不应小于上述规定况根据计算确定配筋率,且不应小于上述规定况根据计算确定配筋率,且不应小于上述规定配筋长度:配筋长度:配筋长度:配筋长度:摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于摩擦型桩基配筋长度不应小于2/32/3桩长主筋和箍筋:主筋和箍筋:主筋和箍筋:主筋和箍筋:纵向主筋应沿桩身周边均匀分布,其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布,其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布,其净距不应小于纵向主筋应沿桩身周边均匀分布,其净距不应小于60mm60mm;箍筋应采;箍筋应采;箍筋应采;箍筋应采用螺旋式,直径不小于用螺旋式,直径不小于用螺旋式,直径不小于用螺旋式,直径不小于6mm6mm,间距宜为,间距宜为,间距宜为,间距宜为200mm-300mm200mm-300mm;当钢筋笼长度超过;当钢筋笼长度超过;当钢筋笼长度超过;当钢筋笼长度超过4m4m时,时,时,时,应每隔应每隔应每隔应每隔2m2m设一道直径不小于设一道直径不小于设一道直径不小于设一道直径不小于12mm12mm的焊接加强箍筋。 的焊接加强箍筋的焊接加强箍筋的焊接加强箍筋桩身混凝土:桩身混凝土:桩身混凝土:桩身混凝土:强度不得小于强度不得小于强度不得小于强度不得小于C25C25,混凝土预制桩尖强度等级不得小于,混凝土预制桩尖强度等级不得小于,混凝土预制桩尖强度等级不得小于,混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30C30;主筋混;主筋混;主筋混;主筋混凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于凝土保护层厚度不应小于35mm35mm 另外,规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外,规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外,规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别另外,规范还针对扩底桩、抗拔桩以及承受水平荷载桩等情况的基桩构造分别给出了一些规定给出了一些规定给出了一些规定给出了一些规定86/100桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造( (《《《《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)TYPE2: TYPE2: 混凝土预制桩混凝土预制桩混凝土预制桩混凝土预制桩截面:截面:截面:截面:截面边长不应小于截面边长不应小于截面边长不应小于截面边长不应小于200mm200mm,预应力实心桩截面边长不应小于,预应力实心桩截面边长不应小于,预应力实心桩截面边长不应小于,预应力实心桩截面边长不应小于350mm350mm。 配筋:配筋:配筋:配筋:预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定采预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定采用锤击沉桩时,最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时,最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时,最小配筋率不宜小于用锤击沉桩时,最小配筋率不宜小于0.8%0.8%,静压沉桩时,最小配筋率不宜小于,静压沉桩时,最小配筋率不宜小于,静压沉桩时,最小配筋率不宜小于,静压沉桩时,最小配筋率不宜小于0.6%0.6%;主筋直径不宜小于;主筋直径不宜小于;主筋直径不宜小于;主筋直径不宜小于14mm14mm,打入桩桩顶以下,打入桩桩顶以下,打入桩桩顶以下,打入桩桩顶以下(4d-5d)(4d-5d)深度范围内箍筋应加密,深度范围内箍筋应加密,深度范围内箍筋应加密,深度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片并设置钢筋网片并设置钢筋网片并设置钢筋网片分节及接桩:分节及接桩:分节及接桩:分节及接桩:分节长度应根据施工条件和运输条件确定,每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定,每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定,每根桩的接头数不宜超过分节长度应根据施工条件和运输条件确定,每根桩的接头数不宜超过3 3个。 个桩身混凝土:桩身混凝土:桩身混凝土:桩身混凝土:强度不宜低于强度不宜低于强度不宜低于强度不宜低于C30C30,混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于,混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于,混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于,混凝土预制实心桩尖强度等级不得小于C40C40;纵;纵;纵;纵向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于向钢筋混凝土保护层厚度不宜小于30mm30mm87/100桩基础设计桩基础设计基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造基桩的主要构造( (《《《《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)TYPE3: TYPE3: 钢桩钢桩钢桩钢桩桩型:桩型:桩型:桩型:钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、钢桩可采用管型、H H型和其它异型钢材型和其它异型钢材型和其它异型钢材型和其它异型钢材端部形式:端部形式:端部形式:端部形式:根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定。 合考虑确定合考虑确定合考虑确定钢管桩的主要端部形式:钢管桩的主要端部形式:钢管桩的主要端部形式:钢管桩的主要端部形式:敞口,有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口,有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口,有带加强箍和带内隔板等不同组合敞口,有带加强箍和带内隔板等不同组合 闭口,平底、锥底闭口,平底、锥底闭口,平底、锥底闭口,平底、锥底分段长度:分段长度:分段长度:分段长度:分段长度宜为分段长度宜为分段长度宜为分段长度宜为12m-15m12m-15mH H型桩的主要端部形式:型桩的主要端部形式:型桩的主要端部形式:型桩的主要端部形式: 带端板带端板带端板带端板 不带端板(锥底、平底)不带端板(锥底、平底)不带端板(锥底、平底)不带端板(锥底、平底)88/100桩基础设计桩基础设计承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造( (《《《《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)承台构造尺寸承台构造尺寸承台构造尺寸承台构造尺寸l 柱下独立桩基承台的最小宽度不小于柱下独立桩基承台的最小宽度不小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不小,边桩中心至承台边缘的距离不小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘距离不小于于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘距离不小于150mm。 对于墙下条形对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台边缘距离不小于承台梁,桩的外边缘至承台边缘距离不小于75mm承台的最小厚度不小于承台的最小厚度不小于300mml 高层建筑平板式和梁板式承台的最小厚度不小于高层建筑平板式和梁板式承台的最小厚度不小于400mm,墙下布桩的剪力墙结,墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不小于构筏形承台的最小厚度不小于200mm承台的钢筋配置承台的钢筋配置承台的钢筋配置承台的钢筋配置l 柱下独立桩基承台钢筋应通长配置对四桩以上承台宜按双向均匀布置,对三桩柱下独立桩基承台钢筋应通长配置对四桩以上承台宜按双向均匀布置,对三桩三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内l 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有垫层时,不应小于承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有垫层时,不应小于50mm,当无垫层时,,当无垫层时,不应小于不应小于70mm,此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度89/100桩基础设计桩基础设计承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造承台的主要构造( (《《《《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)桩与承台连接构造桩与承台连接构造桩与承台连接构造桩与承台连接构造l 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不应小于桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不应小于50mm,对大直径桩不宜小于,对大直径桩不宜小于100mm。 l 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内,锚入长度不宜小于混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内,锚入长度不宜小于35倍主筋直径;倍主筋直径;l 对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接相连对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接相连柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造柱与承台的连接构造l 采用一柱一桩,柱与桩直接连接时,柱纵向主筋锚入桩身长度不应小于采用一柱一桩,柱与桩直接连接时,柱纵向主筋锚入桩身长度不应小于35倍纵向倍纵向主筋直径;主筋直径;l 对于多桩承台,柱纵向主筋锚入承台不小于对于多桩承台,柱纵向主筋锚入承台不小于35倍柱纵向主筋直径当承台高度不倍柱纵向主筋直径当承台高度不满足锚固要求时,竖向锚入长度不应小于满足锚固要求时,竖向锚入长度不应小于20倍纵向主筋直径,并向柱轴线方向弯折倍纵向主筋直径,并向柱轴线方向弯折90度承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造承台与承台的连接构造见见见见《《《《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》》》》(JGJ94-2008) P24(JGJ94-2008) P2490/100桩基础设计桩基础设计承台计算承台计算承台计算承台计算 承台计算主要包括:受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括:受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括:受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压承台计算主要包括:受弯计算、受冲切计算、受剪切计算、局部受压计算以及抗震验算。 承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应计算以及抗震验算承台计算也是承台构造尺寸设计、结构设计以及相应的验算和校核过程的验算和校核过程的验算和校核过程的验算和校核过程承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台底板结构设计和配筋验算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台厚度设计及验算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台与桩、柱连接及斜截面强度验算承台局部受压计算承台局部受压计算承台局部受压计算承台局部受压计算承台材料强度验算承台材料强度验算承台材料强度验算承台材料强度验算91/100桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算( (《《《《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) 当承台板厚度比较小,而配筋量又不足时,承台在柱荷载作用下,常先发生当承台板厚度比较小,而配筋量又不足时,承台在柱荷载作用下,常先发生弯曲破坏。 弯曲破坏 防止弯曲破坏,在承台板底部要配有足够数量的钢筋大量模型试验防止弯曲破坏,在承台板底部要配有足够数量的钢筋大量模型试验表明,柱下独立桩基承台呈表明,柱下独立桩基承台呈“梁式破坏梁式破坏”,其挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交,其挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交替出现,替出现,最大弯矩产生平行于柱边两个方向的屈服线处最大弯矩产生平行于柱边两个方向的屈服线处控制截面控制截面控制截面控制截面92/100桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算( (《《《《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)TYPE1: 矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算矩形承台受弯计算 矩形承台弯矩计算截面取在柱矩形承台弯矩计算截面取在柱矩形承台弯矩计算截面取在柱矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处,按下式计算:边和承台变阶处,按下式计算:边和承台变阶处,按下式计算:边和承台变阶处,按下式计算:不计承台及其上土重,在荷载效应不计承台及其上土重,在荷载效应不计承台及其上土重,在荷载效应不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下基桩竖向反力设计值基本组合下基桩竖向反力设计值基本组合下基桩竖向反力设计值基本组合下基桩竖向反力设计值93/100桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算( (《《《《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)TYPE2: 三角形承台(等边三角形)三角形承台(等边三角形)三角形承台(等边三角形)三角形承台(等边三角形)通过承台形心至通过承台形心至通过承台形心至通过承台形心至各边边缘正交截各边边缘正交截各边边缘正交截各边边缘正交截面范围内板带的面范围内板带的面范围内板带的面范围内板带的弯矩设计值弯矩设计值弯矩设计值弯矩设计值不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩竖向反力设计值三桩中最大基桩竖向反力设计值三桩中最大基桩竖向反力设计值三桩中最大基桩竖向反力设计值方柱边长、圆柱时方柱边长、圆柱时方柱边长、圆柱时方柱边长、圆柱时c=0.8dc=0.8d(d(d为直径为直径为直径为直径) )94/100桩基础设计桩基础设计承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算承台受弯计算( (《《《《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)TYPE3: 三角形承台(等腰三角形,三角形承台(等腰三角形,三角形承台(等腰三角形,三角形承台(等腰三角形,重新画图重新画图重新画图重新画图))))分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值交截面范围内板带的弯矩设计值交截面范围内板带的弯矩设计值交截面范围内板带的弯矩设计值短向桩中心距和长向桩中心距之比短向桩中心距和长向桩中心距之比短向桩中心距和长向桩中心距之比短向桩中心距和长向桩中心距之比 以上为柱下独立桩基承台受弯计算。 对于箱形、筏形和墙下承台梁等形式,以上为柱下独立桩基承台受弯计算对于箱形、筏形和墙下承台梁等形式,以上为柱下独立桩基承台受弯计算对于箱形、筏形和墙下承台梁等形式,以上为柱下独立桩基承台受弯计算对于箱形、筏形和墙下承台梁等形式,《《《《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》》》》都作了一些特别说明,详见规范都作了一些特别说明,详见规范都作了一些特别说明,详见规范都作了一些特别说明,详见规范P72P7295/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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) 承台的冲切破坏主要有两种形式承台的冲切破坏主要有两种形式承台的冲切破坏主要有两种形式承台的冲切破坏主要有两种形式: (1) : (1) 由柱边或变台阶处沿由柱边或变台阶处沿由柱边或变台阶处沿由柱边或变台阶处沿≥ ≥45º45º斜面拉斜面拉斜面拉斜面拉裂形成冲切锥体破坏;裂形成冲切锥体破坏;裂形成冲切锥体破坏;裂形成冲切锥体破坏;(2) (2) 在角桩顶部对承台边缘形成在角桩顶部对承台边缘形成在角桩顶部对承台边缘形成在角桩顶部对承台边缘形成≥ ≥45º45º的冲切破坏锥的冲切破坏锥的冲切破坏锥的冲切破坏锥体。 体桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要求力要求力要求力要求设计时,一般可先经验估计承台厚度,然后再校核冲切和剪切强设计时,一般可先经验估计承台厚度,然后再校核冲切和剪切强设计时,一般可先经验估计承台厚度,然后再校核冲切和剪切强设计时,一般可先经验估计承台厚度,然后再校核冲切和剪切强度,并进行调整度,并进行调整度,并进行调整度,并进行调整 承台冲切破坏发生的部位有三类:承台冲切破坏发生的部位有三类:承台冲切破坏发生的部位有三类:承台冲切破坏发生的部位有三类:l l 柱脚冲切破坏;柱脚冲切破坏;柱脚冲切破坏;柱脚冲切破坏;l l 承台变阶处冲切破坏;承台变阶处冲切破坏;承台变阶处冲切破坏;承台变阶处冲切破坏;l l 角桩与承台连接处角桩与承台连接处角桩与承台连接处角桩与承台连接处96/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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)承台受柱(墙)冲切承载力计算公式(承台受柱(墙)冲切承载力计算公式(承台受柱(墙)冲切承载力计算公式(承台受柱(墙)冲切承载力计算公式(请注意:请注意:请注意:请注意:0808规范对规范对规范对规范对9494规范进行了修改规范进行了修改规范进行了修改规范进行了修改))))97/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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)柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力计算公式:98/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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)柱下矩形独立承台受上阶冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受上阶冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受上阶冲切的承载力计算公式:柱下矩形独立承台受上阶冲切的承载力计算公式:对于圆柱,计算时应将其截面换算成方柱,即对于圆柱,计算时应将其截面换算成方柱,即对于圆柱,计算时应将其截面换算成方柱,即对于圆柱,计算时应将其截面换算成方柱,即换算柱截面边长换算柱截面边长换算柱截面边长换算柱截面边长b bc c=0.8d=0.8dc c(dc(dc为圆柱直径为圆柱直径为圆柱直径为圆柱直径) )99/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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) 对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:TYPE1: TYPE1: 四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切100/100桩基础设计桩基础设计承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算承台受冲切计算( (《《《《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) 对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力:对位于冲切破坏锥体以外的基桩,按下式计算承台受基桩冲切的承载力: 底部角桩:底部角桩:底部角桩:底部角桩:TYPE2: TYPE2: 三桩三角形承台受角桩冲切承载力三桩三角形承台受角桩冲切承载力三桩三角形承台受角桩冲切承载力三桩三角形承台受角桩冲切承载力 顶部角桩:顶部角桩:顶部角桩:顶部角桩:绘图并详细介绍各符号含义,绘图并详细介绍各符号含义,绘图并详细介绍各符号含义,绘图并详细介绍各符号含义,《《《《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》》》》P77P77101/100桩基础设计桩基础设计承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算( (《《《《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) 强制性条文:强制性条文:强制性条文:强制性条文:柱(墙)下桩基承台,应分别对柱(墙)边、变阶处和桩边柱(墙)下桩基承台,应分别对柱(墙)边、变阶处和桩边柱(墙)下桩基承台,应分别对柱(墙)边、变阶处和桩边柱(墙)下桩基承台,应分别对柱(墙)边、变阶处和桩边联线形成的贯通承台的受剪承载力进行验算。 当承台悬挑边有多排基桩形成多联线形成的贯通承台的受剪承载力进行验算当承台悬挑边有多排基桩形成多联线形成的贯通承台的受剪承载力进行验算当承台悬挑边有多排基桩形成多联线形成的贯通承台的受剪承载力进行验算当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算102/100桩基础设计桩基础设计承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算承台受剪切计算( (《《《《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) 柱下独立承台斜截面受剪承载力按下式计算:柱下独立承台斜截面受剪承载力按下式计算:柱下独立承台斜截面受剪承载力按下式计算:柱下独立承台斜截面受剪承载力按下式计算:—————————看台看台 钢筋混凝土结构 混凝土结构 剪力墙结构————————外部框架外部框架 钢结构鸟巢基础桩举例n国家体育场(鸟巢)是第29届奥林匹克运动会的主会场,它位于北京奥林匹克公园内、北京城市中轴线北端的东侧。 主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长 333 米 、东西宽 294 米 ,高 69 米n国家体育场工程为特级体育建筑,主体结构设计使用年限 100 年,耐火等级为一级 , 抗震设防烈度 8 度 , 地下工程防水等级 一级鸟巢基础桩举例n鸟巢整体呈巨型马鞍形编织式空间钢桁架结构 , 总用钢量为 4.2 万吨内部混凝土看台分为上、中、下三层,为地下 1 层,地上 7 层的钢筋混凝土框架 - 剪力墙结构体系n钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础采用桩承台式基础, 基础桩采用后压浆钻孔灌注桩, 桩顶承台通过混凝土筏板连接为整体鸟巢基础桩举例n工程桩基础大体上可以分成3类:n第一种是24根主要承重结构的组合柱,竖向荷载设计值达40000~50000kN,水平荷载设计值20000kN;n第二种是内部看台呈辐射状布置的框架柱列,竖向荷载设计值4000~20000kN;n第三种是外围平台(裙房和纯地下部分)单柱荷载仅有4000~10000kN;整个基础坐落在筏型基础板上,组合柱以内的看台部分板厚500mm,外围平台厚700 mm鸟巢基础桩举例n主体钢结构部分由24组格构柱支承,格构柱柱距约40米,每组格构柱通过独立承台共用一组桩的地基。 基础桩采用Φ1200mm大直径后压浆钻孔灌注桩,桩端持力层选卵石层,桩端进入持力层不小于1m,桩长31-37m,桩顶埋深在现况地面以下10~13m,属于深基础桩n桩身混凝土强度等级 C40,桩身主筋保护层厚度为70mm,单桩竖向抗压承载力设计值为1m桩10500kN鸟巢基础桩举例国家体育场不同部位布桩示意图鸟巢基础桩举例n24个钢结构组合柱承台下为抗压抗水平力组合桩,典型钢结构组合柱承台布置如下图所示桩承台剖面图桩承台平面图鸟巢基础桩举例。












