土力学与地基基础 孙维东 主编 第七节 桩基础设计新.pptVIP

* * 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 一、桩基础设计原则、设计内容和步骤 （一）桩基础设计原则 当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时， 一般可提出桩基础、地基加固方案进行比较。当天然地基承载 能力已基本满足或差不多而地基沉降偏大时，也可考虑在地基 中设置部分桩，成为一种沉降控制桩基础，此时，需按控制 沉降进行桩基础设计。 桩基础的设计应考虑桩基础、承台或筏板、箱基础、上部 结构的共同工作，综合建筑体型的复杂性、场地地质条件、结 构布局及施工工艺要求等进行分析，以期达到发挥最佳效益。 同时，通过分析提高设计水平。 （二）桩基础设计基本资料 1、建筑本身的资料； 2、建筑场地、建筑环境资料； 3、岩土工程勘察资料； 4、施工条件和桩型条件； （三）桩基础设计基本内容和步骤 1、收集设计基本资料，包括提出勘察要求并实施勘察。 2、持力层选择和桩型选择。 3、确定单桩承载能力。 4、根据上部结构荷载情况，初步确定桩的数量和平面布置， 初步确定承台尺寸与埋置深度。 5、验算作用于单桩的荷载，若不符合要求，需调整平面布置 与承台尺寸再进行验算，直至满足要求。 6、验算群桩承载力和变形，若不符合要求则返回第4步修正设 计，直至满足要求。 7、桩身结构设计和计算。 8、承台设计和计算。 9、绘制桩位、桩身结构和承台结构施工图，编制设计说明。 二、桩型和持力层的选择 （一）桩型选择原则 桩型选择要根据各种桩型的特点，就地质条件、建筑结构特点 及荷载大小、施工条件和环境条件、工期和制桩材料以及技术 经济效果等因素进行综合分析比较后确定。 （二）持力层选择原则 一般要选择承载力高、压缩性低的土层作为桩端持力层。 当地基中存在多层可供选择的持力层时，应综合桩承载力、 桩的布置及桩基础沉降等方面综合确定，预先根据常规和 经验选择几种方案进行技术经济比较。选择时还应考虑成 桩的可能性。 桩端进入持力层的深度一般以尽可能达到 该土层端阻力的临界深度为宜。 三、桩数和布置 2、桩的间距 两种方法 根据桩基础承载力 当承台尺寸难以估计时 1、桩数量 桩的间距是指桩之间的中心距离。 桩距过小将引起桩之间应力的严重重叠，影响桩承载力的充分发挥，因此， 一般规定最小桩间距，见教材表5-15。 3、桩的布置 桩的布置原则 （1）需满足最小中心距的要求。 （2）群桩的形心尽量与最不利荷载中心相一致，弯矩大的 方向所布置群桩截面惯性矩也应相应大。 （3）需考虑方便施工。 （4）需考虑施工引起的桩位偏差所导致的桩受力的变化。 （5）宜考虑上部结构、承台、桩基础与地基土共同作用布桩。 四、桩身结构设计和计算 （一）混凝土预制桩 （1）混凝土 强度 保护层：厚度≥30mm，一般取35mm。 C20~C25（静压法沉桩） C30~C40（锤击法沉桩） ＞C40（预应力桩） （2）钢筋 预制桩的最小配筋率不宜小于0.80%，静压沉桩时不宜小于0.4%，主筋直径不宜 小于φ14，箍筋直径6~8mm，间距不大于200mm，在桩顶 2~3d长度内和桩端处 适当加密，并设置钢筋网片。 1、吊装过程桩身结构计算 2、沉桩过程中桩身结构计算 沉桩两种 静力压桩法 锤击法 ▲桩轴向拉应力值——见表 ▲桩截面环向拉应力或侧向拉应力——见表 ▲桩顶锤击压应力——公式 （二）灌注桩 1、长径比 ▲一般情况：宜小于60 ▲淤泥、自重湿陷性黄土：宜小于40 ▲摩擦型桩：不限 3、桩身配筋 构造配筋的条件： （桩顶轴向荷载下） （桩顶水平荷载下） （1）构造配筋 一级建筑桩基础，应配置桩顶与承台的连接钢筋笼，主筋采用6~10根φ12~14， 配筋率不小于0.2%，锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身 直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。 一般建筑桩基础，根据桩径大小配置4~8根φ10~12的桩顶与承台连接钢筋，锚入承台 至少30倍直径且伸入桩身长度不小于5d，对沉管灌注桩，配筋长度不应小于承台 软弱土层层底深度，对次要建筑桩基础可以不配构造钢筋。 2、桩身混凝土： ▲一般：≥C15； ▲水下灌注混凝土： ≥C20； ▲预制桩尖： ≥C30。 (3)其他情况配筋 ▲0.65%~0.20%（当桩身直径为300~2000mm） ▲计算确定配筋率（对受水平荷载特别大的桩、抗拨桩和嵌岩端承桩） 配筋率 配筋长度 ●端承桩宜沿桩身通长配筋 ●受水平荷载的摩擦型桩配筋长度宜采用 b0 桩身计算宽度 m为桩侧土水平抗力系数的 比例系数 ●承受单桩竖向承载力较高的摩擦端承桩宜沿深度分段变截面配通长或局部长度筋。 ●对承受负摩阻力和位于坡地岸边的桩基础应通