桩基础课程设计指导.docxVIP

五、设计指导

(一)设计和计算的内容、步骤和方法

桩长和桩径的选择

确定桩长关键在于选择桩端持力层，设计时，先根据地质条件选择适宜的桩端持力层初步确定桩长。

一般应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端嵌入持力层的深度，对于粘性土、粉土，不宜小于2刁；对于砂土，不宜小于1.5刁；

对于碎石土，不宜小于兀当存在软弱下卧层时，桩基一下持力层厚度不宜小于3d。

钢筋混凝土预制桩截面边长不应小于200mm，一般为300?500mm。

选定承台的埋深

承台最小埋深为0.5m，一般为1~2m。

单桩承载力计算

单桩竖向极限承载力标准值

根据已知地质资料，按规范经验公式法计算确定：

Q=Q+Q=u￡ql+Aq

uk sk pk p siki ppk

式中：qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按附表1取值，kPa；qpk——桩端极限端阻力标准值，按附表2取值，kPa。

单桩竖向承载力特征值

_Q——2

确定桩数和布置桩位

基础所需桩的根数，根据承台顶面的竖向荷载和单桩竖向承载力特征值进行估算。

F

在轴心荷载作用下： nr

a

在偏心荷载作用下:布桩时，可按梅花式或行列式布置，桩距的选择应满足最小中心距的要求(参考教材表)。5.承台平面形状及尺寸设计承台的平面形状可由桩的平面布置而定，平面尺寸设计时，应考虑桩边全承台边的最小距离的构造要求。柱下独立桩基础承台最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘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。承台混凝土强度等级不应低于C25。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

在偏心荷载作用下:

布桩时，可按梅花式或行列式布置，桩距的选择应满足最小中心距的要求(参考教材表)。

5.承台平面形状及尺寸设计

承台的平面形状可由桩的平面布置而定，平面尺寸设计时，应考虑桩边全承台边的最小距离的构造要求。

柱下独立桩基础承台最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘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。

承台混凝土强度等级不应低于C25。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；当无混凝土垫层时，不应小于70mm。

混凝土垫层的厚度宜为100mm

6.桩基验算

(1)基桩竖向承载力验算

桩顶荷载计算

混凝土强度等级宜为C10。

a.

在轴心竖向力作用下:

在偏心竖向力作用下:

ik

Mx

yk—i

X2

i

。.竖向承载力验算

在轴心竖向力作用下:

NkRa

在偏心竖向力作用下:

N 1.2R

(2)桩基沉降验算

采用实体深基础法(见图2)计算桩基沉降。dlb+

采用实体深基础法(见图2)计算桩基沉降。

d

l

b+2ltar￡

a+2ltan当

0 4

图2实体深基础

G.计算基底附加压力

考虑扩散作用： p=p—b=F+气一b

0kkcd ^A cd

。.估算沉降计算深度：

z-b(2.5-0.4Inb)

n

计算s：

s，-￡W-H(za—za)

iEii i-1iT

i-1 i-1

si

校核z

n

验算应满足： Asr0.02S

n

最终沉降量计算：

s—甲s

表2实体深基础计算桩基沉降经验系数(pp

E（Mpa）

s

E15

15E30

—- p

30E40

cpp

0.5

0.4

0.3

桩身结构设计

(1)桩身混凝土强度验算

桩身强度应符合下式规定：

NAf中

式中：N——荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值，kN；

Ap——桩身截面积；

fc——混凝土轴心受压强度设计值，kPa；

（pc——施工工艺系数，对于混凝土预制桩取0.85。

（2）混凝土预制桩构造要求

预制桩最小配筋率不宜小于0.8%，一般可为1%左右。当采用静压法沉桩时，最小配筋率不小于0.6%。主筋直径不宜小于14mm，箍筋直径可取6?8mm，间距不大于200mm。在打入桩顶（4?5）d长度范围内和桩尖处箍筋应适当加密，并设置钢筋网片。当采用打入法沉桩时，直接受到锤击的桩顶应放置三层钢筋网。桩尖在沉入图层以及使用期中要克服土的阻力，因此应将所用主筋焊在一根圆钢上，或在桩尖处用钢板加强。图3为混凝土预制桩构造示意图。

预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30，预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。

网1（1片）

网1（1片）

图3

图3混凝土预应力桩构造示意图

（3）预制桩桩身结构强度验算

预制桩除了考虑上述构造要求外，还要考虑起吊、运输和锤击过程中的强度验算。

桩在起吊和运输过程中的受力状态与梁相同，一般按两支点（桩长L18m）或三