桩基设计指导书解读.doc

土木工程专业 桩基础课程设计指导书 土木工程学院 港航教研室 一、设计步骤及计算公式（按新《桩基规范》JGJ94-2008） （一）桩型选择与桩长确定，初选承台埋深（参见教材240页） ? 尽量使承台底面位于地下水位面以上且土质较好的土层内。 ? 根据《建筑桩基技术规范》规定，桩进入液化层以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定。对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径)，砂土不易小于1.5d，碎石类土不宜小于1d，且对碎石土、砾、粗、中砂、密实粉土、坚硬粘性土尚不应小于0.5m，对其他非岩类石土尚不应小于1.5m。 ? 对存在淤泥层等压缩性很大的土层时，宜考虑负摩阻力，如采用简化计算不考虑摩阻力时，不应计入淤泥层及以上土层的摩阻力。此时，桩进入稳定土层的长度宜取大值，如5-8m。 ? 如各种条件许可，桩端全截面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度，以使端阻力充分发挥。嵌岩桩要求桩底下3d范围内，应无软弱夹层、断裂带、洞穴和空隙分布。 ? 桩顶嵌入长度：为保证群桩与承台之间连接的整体性，桩顶应嵌入承台一定长度，对大直径桩宜≥100㎜；对中等直径桩宜≥50㎜。 ? 绘制桩长确定示意图。 （二）初定单桩竖向承载力特征值Ra 1. 据双桥静力触探资料，确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值： （参见教材222页公式8.14） ? 对灌注桩参见教材222页公式8.17确定。 单桩竖向承载力特征值Ra取其极限承载力标准值Quk的一半。 2. 按桩身材料强度确定单桩承载力（由于此时尚未进行桩身结构设计，故近似按轴心受压素混凝土桩计算。参见教材219页公式8.10） ? 基桩成桩工艺系数yc应按下列规定取值： （1） 混凝土预制桩、预应力混凝土空心桩： yc =0.85； （2） 干作业非挤土灌注桩： yc =0.90； （3） 泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩： yc = 0.7 ~ 0.8 ； （4） 软土地区挤土灌注桩： yc = 0.6 。 二者比较，取较小值。 （三）确定桩数及桩的平面布置 对边柱，取柱下独立承台；对中柱，因两柱间距较小，荷载较大，故将两中柱下做联合承台。 1． 桩数确定 先按中心受荷初估： ；（由于此时承台平面尺寸尚未确定，可按 初估，考虑偏心荷载作用较大，将n放大1.1~1.2倍后取整数。） 2． 确定承台平面尺寸（参见承台尺寸的构造要求见教材243页），绘制桩的平面布置图（参见教材242页图8.28）。桩的最小中心距见教材241页表8.18。 土类与成桩工艺 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 非挤土灌注桩 3.0d 3.0d 部分挤土桩 3.5d 3.0d 挤土桩 非饱和土 4.0d 3.5d 饱和黏性土 4.5d 4.0d 钻、挖孔扩底桩 2D或D+2.0m（当D2m） 1.5D或D+1.5m(当D2m) 沉管夯扩、钻 孔剂扩桩 非饱和土 2.2D且4.0d 2.0D且3.5d 饱和黏性土 2.5D且4.5d 2.2D且4.0d 注：1 d—圆桩直径或方桩边长，D—扩大端设计直径。 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 （四）确定基桩竖向承载力及基桩竖向承载力验算 1．基桩竖向承载力确定 ? 新《桩基规范》规定：对于端承型桩基、桩数少于4 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，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。 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其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； 2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物； 3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4 软土地基的减沉复合疏桩基础。 ? 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定： 不考虑地震作用时 考虑地震作用时 式中 ——承台效应系数，可按表5.2.5 取值； f ak——承台下1/2 承台宽度且不超过5m 深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值； A c ——计算基桩所对应的承台底净面积； A ps——为桩身截面面积； A ——为承台计算域面积。对于柱下独立桩基，A 为承台总面积；对于桩筏基础，A为柱、墙筏板的1/2 跨距和悬臂边2.5 倍筏板厚度所围成的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各1/2 跨距围成的面积，按条基计算； ——地基抗震