发布时间 : 星期日 文章桩基课件讲稿更新完毕开始阅读dcb9f2c4a0116c175f0e48a9
?n与土的类别和状态有关，对于粗粒土，?n随土的粒度和密实度增加而增大；对于
细粒土，则随土的塑性指数、孔隙比、饱和度增大而降低。综合有关文献的建议值和各类土中的测试结果，给出如规范表5.4.4-1所列?n值。由于竖向有效应力随上覆土层自重增大而增加，当qni??n??i'超过土的极限侧阻力qsk时，负摩阻力不再增大。故当计算负摩阻力qni超过极限侧摩阻力时，取极限侧摩阻力值。
下面列举饱和软土中负摩阻力实测与按规范方法计算的比较。
某电厂的贮煤场位于厚70～80m的第四系全新统海相地层上，上部为厚20～35m的低强度、高压缩性饱和软粘土。用底面积为35m×35m、高度为4.85m的土石堆载模拟煤堆荷载，堆载底面压力为99kPa，在堆载中心设置了一根入土44m的Φ610闭口钢管桩，桩端进入超固结粘土、粉质粘土和粉土层中。在钢管桩内采用应变计量测了桩身应变，从而得到桩身正、负摩阻力分布图、中性点位置；在桩周土中埋设了孔隙水压力计，测得地基中不同深度的孔隙水压力变化。
按规范式（5.4.4-1）估算，得图5.4-1所示曲线。 由图中曲线比较可知，计算值与实测值相近。 2 关于中性点的确定
当桩穿越厚度为lo的高压缩土层，桩端设置于较坚硬的持力层时，在桩的某一深度ln以上，土的沉降大于桩的沉降，在该段桩长内，桩侧产生负摩阻力；ln深度以下的可压缩层内，土的沉降小于桩的沉降，土对桩产生正摩阻力，在ln深度处，桩土相对位移为零，既没有负摩阻力，又没有正摩阻力，习惯上称该点为中性点。中性点截面桩身的轴力最大。
??kPa? Qn(kN) ?qn(kPa) ?qn(kPa) ?v2001000200400600402002040
5523101564303540451015202513035404520255z(m)z(m)图5.4-1采用有效应力法计算负摩阻力图
① 土的计算自重应力?c??mz；?m?土的浮重度加权平均值； ② 竖向应力?v??z??c；
③ 竖向有效应力?'v??v?u， u－实测孔隙水压力； ④ 由实测桩身轴力Qn，求得的负摩阻力?qn； ⑤ 由实测桩身轴力Qn，求得的正摩阻力?qs； ⑥ 由实测孔隙水压力，按有效应力法计算的负摩阻力。
一般来说，中性点的位置，在初期多少是有变化的，它随着桩的沉降增加而向上移动，当沉降趋于稳定，中性点也将稳定在某一固定的深度ln处。
工程实测表明，在高压缩性土层lo的范围内，负摩阻力的作用长度，即中性点的稳定深
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度ln，是随桩端持力层的强度和刚度的增大而增加的，其深度比ln/lo的经验值列于规范表5.4.4-2中。
3 关于负摩阻力的群桩效应的考虑
对于单桩基础，桩侧负摩阻力的总和即为下拉荷载。
对于桩距较小的群桩，其基桩的负摩阻力因群桩效应而降低。这是由于桩侧负摩阻力是由桩侧土体沉降而引起，若群桩中各桩表面单位面积所分担的土体重量小于单桩的负摩阻力极限值，将导致基桩负摩阻力降低，即显示群桩效应。计算群桩中基桩的下拉荷载时，应乘以群桩效应系数?n?1。
本规范推荐按等效圆法计算其群桩效应，即独立单桩单位长度的负摩阻力由相应长度范围内半径?e形成的土体重量与之等效，得
?dq?(?r?解上式得
ns2e?d24)?m
re?式中re－等效圆半径（m）；
dqsn?md2? 4d－桩身直径（m）；
qsn－单桩平均极限负摩阻力标准值（kPa）
；地下水位以下取浮重度。 ?m－桩侧土体加权平均重度（kN/m3）
以群桩各基桩中心为圆心，以re为半径做圆，由各圆的相交点作矩形。矩形面积Ar?sax?say与圆面积Ae??re2之比，即为负摩阻力群桩效应系数。
?n?Ar/Ae?sax?say?re2?sax?say/?d(nqs?m?d) 4式中sax、say－分别为纵、横向桩的中心距。?n?1，当计算?n?1时，取?n?1。）
8.4.5桩承台设计
1.承台作用
（1）把多根桩联成整体，共同承受上部荷载；
（2）把上部结构荷载，通过桩承台传递到各根桩的顶部 （3）桩承台本身具有类似于浅基础的承载能力 2.承台种类
（1）高桩承台：当桩顶位于地面以上相当高度的承台。 （2）低桩承台：桩顶位于地面以下的桩承台。 3.承台构造
桩基承台的构造，除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构需要外，尚应符合下列要求：
1）柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台构造尺寸
①柱下独立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。 ②高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构
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筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
③高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6的规定。 2）柱下独立承台、条形承台梁、筏形承台的配筋规定； ①柱下独立桩基承台钢筋应通长配置（图8-4-2（a）），对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的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（图8-4-2（b））。钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg（dg为钢筋直径）；当不满足时应将钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。
图8-4-2 承台配筋示意
（a）矩形承台配筋 （b）三桩承台配筋 （c）墙下承台梁配筋图
柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
②柱下独立两桩承台，按深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。 ③条形承台梁的纵向主筋应符合现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）关于最小配筋率的规定 ，主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。 ④筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。
3）混凝土耐久性要求、抗渗要求、保护层厚度；
承台砼材料及其强度等级应符合结构砼耐久性的要求和抗渗要求。
承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。 4）桩与承台的连接
①桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm；对大直径桩不宜小于100mm。 ②混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度按现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）确定。 ③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连接。 5）柱与承台之间的连接
①对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。
②对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90°弯折。
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③当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05系数。 6）承台与承台之间的连接，联系梁设置
①一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。
②两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。
③有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。
④联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的1/10～1/15，且不宜小于400mm。 ⑤联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的相邻跨联系梁纵筋应连通。
7）承台及地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填处理
承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土或搅拌流动性水泥土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层回填夯实，轻型击实压实系数不宜小于0.94； 4.承台计算 1）受弯计算
桩基承台应进行正截面受弯承载力计算。承台弯距可按以下规定计算，受弯承载力和配筋可按现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定进行。 Ⅰ柱下独立桩基承台
柱下独立桩基承台的正截面弯矩设计值可按下列规定计算：
①两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处(图8-4-3（a）)，可按下列公式计算：
Mx??Niyi (8-4-17)
My??Nixi (8-4-18)
图8-4-3 承台弯矩计算示意
（a）矩形多桩承台； （b）等边三桩承台； （c）等腰三桩承台
式中 Mx、My—— 分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值；
xi、yi——垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；
Ni——不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下的第i基桩或复合基
桩竖向反力设计值。
②三桩承台的正截面弯距值应符合下列要求：
等边三桩承台（图8-4-3（b））
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