发布时间 : 星期五 文章桩基课件讲稿更新完毕开始阅读dcb9f2c4a0116c175f0e48a9
扩底桩用于持力层较好、桩较短的端承型灌注桩，可取得较好的技术经济效益。但是，若将扩底不适当应用，则可能走进误区。如：在饱和单轴抗压强度高于桩身混凝土强度的基岩中扩底，是不必要的；在桩侧土层较好、桩长较大的情况下扩底，一则损失扩底端以上部分侧阻力，二则增加扩底费用，可能得失相当或失大于得；将扩底端放置于有软弱下卧层的薄硬土层上，既无增强效应，还可能留下安全隐患。
近年来，全国各地研发的新桩型，有的已取得一定的工程应用经验，编制了推荐性专业标准或企业标准，各有其适用条件。由于选用不当，造成事故者也不鲜见。
8.4.2确定桩的规格与单桩竖向承载力
1.确定桩的规格
（1）桩的长度
应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土，不宜小于1d。桩顶嵌入承台，以此确定桩长。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。例如，天津市海滨保税区一公司筹建办公与库房综合楼。地基表层为人工填土层，层厚约5m；第②层为海相沉积层淤泥与淤泥质土，层厚约13m；第③层为中密状态的粉土与粉质粘土，层厚超过10m。根据以.上条件，桩长定为18m，考虑当地冻深，桩承台埋深1.0m，用送桩器送入地面下lm；桩端进入粉土层约lm。
对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定；对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。
(2)桩的横截面面积
桩的横截面面积根据桩顶荷载大小与当地施工机具及建筑经验确定。如为钢筋混凝土预制桩：中小工程常用250mm×250mm或300mm×300mm大工程常用350mrn×350mm或400mm×400mrn。若小工程用大截面桩，则浪费；大工程用小截面桩，因单桩承载力低，需要桩的数量增多，不仅桩的排列难、承台尺寸大，而且打桩费工，不可取。 2．确定单桩竖向承载力
根据建筑场地的地基土层性质和确定的桩型与规格，可按“8. 3桩的承载力”一节确定单桩竖向承载力。
8.4.3计算桩的数量进行平面布置
1.桩的数量估算
(8-4-1)
式中：Fk—荷载效应标准组合下，作用于桩基承台顶面的竖向力； R—基桩或复合基桩竖向承载力特征值； ?—桩基偏心受压系数，通常取1.1～1.2。
2.桩的平面布置
基桩的布置宜符合下列条件：
1）基桩的最小中心距应符合表8-4-1的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小。
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n??FkR
表8-4-1
桩的最小中心距
排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基 其他情况 土类与成桩工艺 非挤土灌注桩 部分挤土桩 挤土桩 非饱和土 饱和黏性土 3.0d 3.5d 4.0d 4.5d 2D或D+2.0m(当D>2m) 2.2D且4.0d 2.5D且4.5d 3.0d 3.0d 3.5d 4.0d 1.5 D或D+1.5m(当D>2m) 2.0D且3.5d 2.2D且4.0d 钻、挖孔扩底桩 沉管夯扩、钻孔挤扩桩 非饱和土 饱和黏性土 1 d —圆桩直径或方桩边长，D—扩大端设计直径。 注：○
2当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况”一栏的规定。 ○
3当为端承型桩时，非挤土灌注桩的“其他情况”一栏可减小至2.5d。 ○
2）排列基桩时，宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合，并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。
3）对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏（含平板和梁板式承台）基础，宜将桩布置于墙下。 4）对于框架－核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响，将桩相对集中布置于核心筒和柱下，外围框架柱宜采用复合桩基，桩长宜小于核心筒下基桩（有合适桩端持力层时）。
3.承台的平面尺寸
桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，尚应符合下列要求：
独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。
8.4.4桩基础验算
1.一般规定
1）桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算：
①应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；
②应对桩身和承台结构承载力进行计算；对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算；对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算；对于钢管桩应进行局部压屈验算；
③当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算； ④对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；
⑤对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算； ⑥对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。 2）下列建筑桩基应进行沉降计算：
①设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基； ②设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基；
③软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。 2.单桩承载力验算（竖向）
1）桩顶作用效应计算
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对于一般建筑物和受水平力（包括力矩与水平剪力）较小的高层建筑群桩基础，应按下列公式计算柱、墙、核心筒群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应：
①轴心竖向力作用下
Nk?Fk?Gk (8-4-2) n
②偏心竖向力作用下 NikFk?GkMxkyiMykxi???22 (8-4-3) nyx?j?j
③水平力
Hik?Hk (8-4-4) n
式中 Fk——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；
Gk——桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水
的浮力；
Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力； Nik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力； Mxk、Myk——荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、
y主轴的力矩；
xi、xj、yi、yj——第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离；
Hk——荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平力；
Hik——荷载效应标准组合下，作用于第i基桩或复合基桩的水平力；
n——桩基中的桩数。
2）桩基竖向承载力计算
桩基竖向承载力计算应符合下列要求： ①荷载效应标准组合：
轴心竖向力作用下
Nk?R (8-4-5)
偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求：
Nkmax?1.2R (8-4-6)
②地震作用效应和荷载效应标准组合：
轴心竖向力作用下
NEk?1.25R (8-4-7) 偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求：
NEkmax?1.5R (8-4-8)
式中 Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力；
Nkmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；
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NEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的平均竖向力； NEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的最大竖向力； R——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
关于桩基竖向承载力计算，本规范采用以综合安全系数K＝2取代原规范的荷载分项系数?G、?Q和抗力分项系数?s、?P，以单桩极限承载力Quk或极限侧阻力qsik、极限端阻力qpk、桩的几何参数ak为参数确定抗力，以荷载效应标准组合Sk为作用力的设计表达式：
Sk?R?Quk,K?
或Sk?Rqsik,qpk,ak,k
采用上述承载力极限状态设计表达式，桩基安全度水准与《建筑桩基技术规范》JGJ94-94相比，有所提高。这是由于（1）建筑结构荷载规范的均布活载标准值较前提高了1/3（办公楼、住宅），荷载组合系数提高了17％；由此使以土的支承阻力制约的桩基承载力安全度有所提高。（2）基本组合的荷载分项系数由1.25提高至1.35（以永久荷载控制的情况）；（3）钢筋和混凝土强度设计值略有降低。以上（2）、（3）因素使桩基结构承载力安全度有所提高。 3.桩基沉降计算
1）建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值。 2）桩基沉降变形可用下列指标表示：
① 沉降量； ② 沉降差；
③整体倾斜：建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值；
④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。
3）计算桩基沉降变形时，桩基变形指标应按下列规定选用：
①由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异、体型复杂、相互影响等因素引起的地基沉降变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；
②对于多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制；
③当其结构为框架、框架－剪力墙、框架－核心筒结构时，尚应控制柱（墙）之间的差异沉降。
4） 建筑桩基沉降变形允许值，应按表8-4-2规定采用。
表8-4-2 建筑桩基沉降变形允许值 变形特征 砌体承重结构基础的局部倾斜 各类建筑相邻柱（墙）基的沉降差 (1)框架、框架－剪力墙、框架－核心筒结构 (2)砌体墙填充的边排柱 (3)当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 单层排架结构(柱距为6m)桩基的沉降量(mm) 桥式吊车轨面的倾斜(按不调整轨道考虑) 纵向 横向 Hg?24 ??允许值 0.002 0.002l0 0.0007l0 0.005l0 120 0.004 0.003 24?Hg?60 60?Hg?100 Hg?100 多层和高层建筑的整体倾斜 0.004 0.003 0.0025 0.002 24