樁基設計計算

1、5.5 樁基沉降計算 建筑樁基沉降變形計算值不應大于樁基沉降變形允許值。 樁基沉降變形可用下列指標表示： 1 沉降量； 2 沉降差； 3 整體傾斜：建筑物樁基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離之比值； 4局部傾斜：墻下條形承臺沿縱向某一長度范圍內(nèi)樁基礎兩點的沉降差與其距離之比值。 計算樁基沉降變形時，樁基變形指標應按下列規(guī)定選用：1 由于土層厚度與性質不均勻、荷載差異、體型復雜、相互影響等因素引起的地基沉降變形，對于砌體承重結構應由局部傾斜控制；2 對于多層或高層建筑和高聳結構應由整體傾斜值控制；3 當其結構為框架、框架剪力墻、框架核心筒結構時，尚應控制柱（墻）之間的差異沉降。 建筑樁基沉降變形

2、允許值，應按表規(guī)定采用。 表 建筑樁基沉降變形允許值 變形特征允許值砌體承重結構基礎的局部傾斜0.002各類建筑相鄰柱（墻）基的沉降差(1)框架、框架剪力墻、框架核心筒結構(2)砌體墻填充的邊排柱 (3)當基礎不均勻沉降時不產(chǎn)生附加應力的結構0.0020.00070.005單層排架結構(柱距為6m)樁基的沉降量(mm)120橋式吊車軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考慮)縱向橫向0.0040.003多層和高層建筑的整體傾斜0.0040.0030.00250.002高聳結構樁基的整體傾斜0.0080.0060.0050.0040.0030.002高聳結構基礎的沉降量(mm)350250150體型簡單的剪力

3、墻結構高層建筑樁基最大沉降量(mm)200注：為相鄰柱（墻）二測點間距離，為自室外地面算起的建筑物高度。對于本規(guī)范表中未包括的建筑樁基沉降沉降變形允許值，應根據(jù)上部結構對樁基沉降變形的適應能力和使用要求確定。 樁中心距不大于6倍樁徑的樁基 對于樁中心距不大于6倍樁徑的樁基,其最終沉降量計算可采用等效作用分層總和法。等效作用面位于樁端平面，等效作用面積為樁承臺投影面積，等效作用附加壓力近似取承臺底平均附加壓力。等效作用面以下的應力分布采用各向同性均質直線變形體理論。計算模式如圖所示，樁基任一點最終沉降量可用角點法按下式計算： （5.5.6）式中 樁基最終沉降量(mm)； 采用布辛奈斯克解，按實體

4、深基礎分層總和法計算出的樁基沉降量(mm)； 樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，當無當?shù)乜煽拷?jīng)驗時可按本規(guī)范第5.5.11條確定； 樁基等效沉降系數(shù)，可按本規(guī)范第5.5.9條確定； 角點法計算點對應的矩形荷載分塊數(shù)；第塊矩形底面在荷載效應準永久組合下的附加壓力(kPa)；樁基沉降計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；等效作用面以下第層土的壓縮模量(MPa)，采用地基土在自重壓力至自重壓力加附加壓力作用時的壓縮模量； 圖 樁基沉降計算示意圖、樁端平面第塊荷載作用面至第層土、第-1層土底面的距離(m)；、樁端平面第塊荷載計算點至第層土、第-1層土底面深度范圍內(nèi)平均附加應力系數(shù)，可按本規(guī)范附錄D選用。 計算矩形樁基中點

5、沉降時，樁基沉降量可按下式簡化計算： （5.5.7）式中 在荷載效應準永久組合下承臺底的平均附加壓力；、平均附加應力系數(shù)，根據(jù)矩形長寬比及深寬比，可按本規(guī)范附錄D選用。 樁基沉降計算深度應按應力比法確定，即計算深度處的附加應力與土的自重應力應符合下列公式要求： （5.5.8-1） （5.5.8-2）式中 附加應力系數(shù)，可根據(jù)角點法劃分的矩形長寬比及深寬比按本規(guī)范附錄D選用。 樁基等效沉降系數(shù)可按下列公式簡化計算：= （5.5.9-1） （5.5.9-2）式中 矩形布樁時的短邊布樁數(shù)，當布樁不規(guī)則時可按式（5.5.9-2）近似計算，1；=1時，可按本規(guī)范式（）計算；、根據(jù)群樁距徑比、長徑比及基礎

6、長寬比，按本規(guī)范附錄E確定；、分別為矩形承臺的長、寬及總樁數(shù)。 當布樁不規(guī)則時，等效距徑比可按下列公式近似計算： 圓形樁 （5.5.10-1） 方形樁 （5.5.10-2）式中 樁基承臺總面積；方形樁截面邊長。 當無當?shù)乜煽拷?jīng)驗時，樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)可按表選用。對于采用后注漿施工工藝的灌注樁，樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)應根據(jù)樁端持力土層類別，乘以0.7（砂、礫、卵石）0.8（黏性土、粉土）折減系數(shù)；飽和土中采用預制樁（不含復打、復壓、引孔沉樁）時，應根據(jù)樁距、土質、沉樁速率和順序等因素，乘以1.31.8擠土效應系數(shù)，土的滲透性低，樁距小，樁數(shù)多，沉降速率快時取大值。 表 樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)101

7、52035501.20.90.650.500.40注：1為沉降計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值，可按下式計算：，式中 為第層土附加壓力系數(shù)沿土層厚度的積分值，可近似按分塊面積計算；2 可根據(jù)內(nèi)插取值。 計算樁基沉降時，應考慮相鄰基礎的影響，采用疊加原理計算；樁基等效沉降系數(shù)可按獨立基礎計算。 當樁基形狀不規(guī)則時，可采用等代矩形面積計算樁基等效沉降系數(shù)，等效矩形的長寬比可根據(jù)承臺實際尺寸和形狀確定。 單樁、單排樁、疏樁基礎5.5.14 對于單樁、單排樁、樁中心距大于6倍樁徑的疏樁基礎的沉降計算應符合下列規(guī)定： 1 承臺底地基土不分擔荷載的樁基。樁端平面以下地基中由基樁引起的附加應力，按考慮樁徑影響

8、的明德林解附錄F計算確定。將沉降計算點水平面影響范圍內(nèi)各基樁對應力計算點產(chǎn)生的附加應力疊加，采用單向壓縮分層總和法計算土層的沉降，并計入樁身壓縮。樁基的最終沉降量可按下列公式計算： (-1) (-2) （-3)2 承臺底地基土分擔荷載的復合樁基。將承臺底土壓力對地基中某點產(chǎn)生的附加應力按布辛奈斯克解（附錄D）計算，與基樁產(chǎn)生的附加應力疊加，采用與本條第1款相同方法計算沉降。其最終沉降量可按下列公式計算： (-4) (-5)式中 以沉降計算點為圓心，0.6倍樁長為半徑的水平面影響范圍內(nèi)的基樁數(shù)；沉降計算深度范圍內(nèi)土層的計算分層數(shù)；分層數(shù)應結合土層性質，分層厚度不應超過計算深度的0.3倍；水平面影

9、響范圍內(nèi)各基樁對應力計算點樁端平面以下第i層土厚度處產(chǎn)生的附加豎向應力之和；應力計算點應取與沉降計算點最近的樁中心點。承臺壓力對應力計算點樁端平面以下第i計算土層1/2厚度處產(chǎn)生的應力；可將承臺板劃分為u個矩形塊，可按本規(guī)范附錄D采用角點法計算；第i計算土層厚度（m）；第i計算土層的壓縮模量（MPa），采用土的自重壓力至土的自重壓力加附加壓力作用時的壓縮模量；第j樁在荷載效應準永久組合作用下,樁頂?shù)母郊雍奢d(kN)；當?shù)叵率衣裆畛^5m時，取荷載效應準永久組合作用下的總荷載為考慮回彈再壓縮的等代附加荷載；第j樁樁長（m）；樁身截面面積；第j樁總樁端阻力與樁頂荷載之比，近似取極限總端阻力與單樁極

10、限承載力之比；分別為第j樁的樁端阻力和樁側阻力對計算軸線第i計算土層厚度處的應力影響系數(shù)，可按本規(guī)范附錄F確定; 樁身混凝土的彈性模量；第k塊承臺底均布壓力，可按取值，其中為第k塊承臺底板的承臺效應系數(shù)，按本規(guī)范表確定；為承臺底地基承載力特征值；第k塊承臺底角點處，樁端平面以下第i計算土層1/2厚度處的附加應力系數(shù)，可按本規(guī)范附錄D確定；計算樁身壓縮；樁身壓縮系數(shù)。端承型樁，取1.0；摩擦型樁，當l/d30時，取2/3；l/d50時，取1/2；介于兩者之間可線性插值；沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，無當?shù)亟?jīng)驗時，可取1.0。 對于單樁、單排樁、疏樁復合樁基礎的最終沉降計算深度Zn，可按應力比法確定，即Zn處

11、由樁引起的附加應力、由承臺土壓力引起的附加應力與土的自重應力應符合下式要求： （5.5.15）5.6 軟土地基減沉復合疏樁基礎 當軟土地基上多層建筑，地基承載力基本滿足要求（以底層平面面積計算）時，可設置穿過軟土層進入相對較好土層的疏布摩擦型樁，由樁和樁間土共同分擔荷載。該種減沉復合疏樁基礎，可按下列公式確定承臺面積和樁數(shù): (-1) (-2)式中：樁基承臺總凈面積；承臺底地基承載力特征值；承臺面積控制系數(shù)，0.60；基樁數(shù)；樁基承臺效應系數(shù)，可按本規(guī)范表取值。 減沉復合疏樁基礎中點沉降可按下列公式計算： (-1) (-2) (-3) (-4)式中：樁基中心點沉降量；由承臺底地基土附加壓力作用下產(chǎn)生的中點沉降（圖）；由樁土相互作用產(chǎn)生的沉降；按荷載效應準永久值組合計算的假想天然地基平均附加壓力(kPa)；承臺底以下第層土的壓縮模量，應取自重壓力至自重壓力與附加壓力段的模量值；地基沉降計算深度范圍的土層數(shù)；沉降計算深度按確定，可按本規(guī)范第條確定；、樁身范圍內(nèi)按厚度加權的平均樁側極限摩阻力、平均壓縮模量；樁身直徑，當為方形樁時，（b為方形樁截面邊長）；等效距徑比，可按本規(guī)范第條執(zhí)行；承臺底至第層、第層土底面的距離；圖 復合疏樁基礎沉降計算的分層示意圖承臺底至第層、第層土層底