第四章樁基礎(chǔ)

基礎(chǔ)工程第四章樁基礎(chǔ)

§4.1概述§4.2樁的類型§4.3樁的豎向承載力確定§4.4樁的水平承載力確定§4.5樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計§4.6群樁基礎(chǔ)設(shè)計§4.7計算實(shí)例§4.1概述深基礎(chǔ)是埋深較大、以下部堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層的基礎(chǔ)，其作用是把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基的深層?！c淺基礎(chǔ)不同淺基礎(chǔ)不能滿足承載力和變形要求且不宜采取地基處理措施時，考慮樁基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)包括樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和沉井等。樁基礎(chǔ)又稱樁基，由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂聯(lián)結(jié)的承臺共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接聯(lián)結(jié)的單樁基礎(chǔ)。沉井caisson工作間梯子支護(hù)通氣桶沉井:是井筒狀的結(jié)構(gòu)物。它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計標(biāo)高，然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)地下連續(xù)墻施工程序示意圖a）成槽；b）放入接頭管；c）放入鋼筋籠；d）澆筑混凝土地下連續(xù)墻技術(shù)起源于歐洲，是根據(jù)鉆井中膨潤土泥漿護(hù)壁以及水下澆灌混凝土的施工技術(shù)而建立和發(fā)展起來的一種方法。地下連續(xù)墻diaphragm地下連續(xù)墻8

基樁：指群樁基礎(chǔ)中的單樁。復(fù)合基樁：指單樁及其對應(yīng)面積的承臺底地基土組成復(fù)合承載基樁。組成：基樁和連接于樁頂?shù)某信_。作用：將上部結(jié)構(gòu)荷載通過承臺傳遞給基樁，再由基樁傳遞到

地基土體（持力層）。

4.1.1樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)與應(yīng)用軟土層承臺基樁上部結(jié)構(gòu)荷載樁間土單樁基礎(chǔ)群樁基礎(chǔ)群樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)的發(fā)展歷史1）歷史－十九世紀(jì)以前，木樁(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前在羅馬(3)西安灞橋,北京御河橋,隋唐建塔2）

十九世紀(jì)開始，材料和動力進(jìn)步鑄鐵管樁，1824年波特蘭水泥注冊專利蒸汽動力3）十九世紀(jì)末，現(xiàn)場鉆孔樁(1897,Raymond)4）挖孔樁問世約50年后，隨著大功率鉆孔機(jī)具研制成功，鉆孔灌注樁也首先在美國問世。5）現(xiàn)在:

木樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、鉆孔灌注樁、鋼板樁；常壓灌注混凝土樁、高壓灌注樁、超流態(tài)混凝土樁等。

樁基技術(shù)發(fā)展的歷史階段階段年代主要樁型特點(diǎn)初期階段人類有歷史記載以前（我國7000多年前）～19世紀(jì)木樁石樁1.由天然材料制作而成，樁身較短，樁徑?。?.樁豎直設(shè)置，主要用于傳遞豎向荷載；3.多設(shè)置于地基條件不良的河谷及洪積地區(qū)4.采用簡單人工錘打沉樁。發(fā)展階段19世紀(jì)中葉～20世紀(jì)20年代除天然材料做成的樁外，主要是混凝土樁和鋼筋混凝土樁1.受水泥工業(yè)出現(xiàn)及其發(fā)展的影響；2.樁型不多，開始使用打樁機(jī)械沉樁；3.樁基設(shè)計理論和施工技術(shù)比較簡單，處于“萌芽”階段；4.樁身尺寸有所擴(kuò)大，樁徑約30cm，樁長9～15m；5.土力學(xué)的建立為樁基技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代化階段第二次世界大戰(zhàn)后～現(xiàn)在除鋼筋混凝土樁外，發(fā)展了一系列的樁系，如鋼樁系列、水泥土系列、特種樁（超高強(qiáng)度、超大直徑、變截面等）系列，以及天然材料的砂樁、灰土樁和石灰樁等。1.發(fā)展了眾多的新型的樁型，形成現(xiàn)代樁基的各種不同體系；2.樁基技術(shù)和理論引進(jìn)了其它學(xué)科的先進(jìn)的研究成果，大大地拓寬了它的研究領(lǐng)域和深度，樁的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展；3.人工沉樁被復(fù)雜的機(jī)械和專門化的工藝代替。樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)將荷載傳遞到下部好土層,承載力高沉降量小抗震性能好,穿過液化層承受抗拔(抗滑樁)及橫向力(如風(fēng)載荷)適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件；改變地基基礎(chǔ)的動力特性，提高地基基礎(chǔ)的自振頻率，減小振幅，保證機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)缺點(diǎn)樁基礎(chǔ)工程造價較高；樁基礎(chǔ)的施工比一般淺基礎(chǔ)復(fù)雜（但比沉井、沉箱等深基礎(chǔ)簡單）；以打入等方式沉樁存在振動及噪音等環(huán)境問題；泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁對場地環(huán)境衛(wèi)生帶來影響。1、用于荷載大且對地基沉降要求嚴(yán)格的高層建筑基礎(chǔ)；2、道路、鐵路、軌道交通等橋梁工程基礎(chǔ)3、在水的浮力作用下，地下室或地下結(jié)構(gòu)可能上浮，可采用抗浮樁；

4、承受很大的水平荷載（如土壓力、波浪力、風(fēng)力、地震力、車輛制動力、凍脹力、膨脹力等）時，可采用垂直樁、斜樁或交叉樁；

5、油罐、煙囪、塔樓等特殊建筑物基礎(chǔ)；6、地下水位很高，采用其它基礎(chǔ)形式施工困難；或位于水中的構(gòu)筑物基礎(chǔ)，如橋梁、碼頭、海上采油平臺、輸油或輸氣管道支架。

；7、基礎(chǔ)托換工程；如存在可液化土層、濕陷性黃土、膨脹土、人工填土、垃圾土及季節(jié)性凍土等特殊性土層時，可采用樁基穿過這些土層，保證建筑物的穩(wěn)定性。

8、工業(yè)場房基礎(chǔ)；精密機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)；減弱動力機(jī)器的振動影響；

9、基坑的支擋結(jié)構(gòu)、錨固結(jié)構(gòu)、治理滑坡的抗滑樁

樁基礎(chǔ)的應(yīng)用范圍新加坡發(fā)展銀行,四墩,每墩直徑7.3m將荷載傳遞到下部好土層,承載力高大直徑鉆孔樁風(fēng)化砂巖及粉砂巖部分風(fēng)化及不風(fēng)化泥巖新加坡發(fā)展銀行,四墩7.3m現(xiàn)場灌注護(hù)坡樁造價低基坑支護(hù)樁現(xiàn)場灌注護(hù)坡樁造價低1.樁基礎(chǔ)的設(shè)計原則2.建筑樁基設(shè)計等級3.樁基設(shè)計驗(yàn)算內(nèi)容4.樁基設(shè)計荷載組合取值4.1.2基本設(shè)計規(guī)定1.樁基礎(chǔ)的設(shè)計原則樁基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)按變形控制設(shè)計《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，建筑樁基采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法。

1）承載能力極限狀態(tài)

2）正常使用極限狀態(tài)2.建筑樁基設(shè)計等級設(shè)計等級建筑類型甲級（1）重要的建筑；（2）30層以上或高度超過100m的高層建筑；（3）體型復(fù)雜且層數(shù)相差超過10層的高低層（含純地下室）連體建筑；（4）20層以上框架-核心筒結(jié)構(gòu)及其他對差異沉降有特殊要求的建筑；（5）場地和地基條件復(fù)雜的7層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑；（6）對相鄰既有工程影響較大的建筑乙級除甲級、丙級以外的建筑丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的一般建筑3.樁基設(shè)計驗(yàn)算內(nèi)容樁基設(shè)計主要包括承載力設(shè)計和沉降驗(yàn)算兩個方面。1）樁基應(yīng)根據(jù)具體條件分別進(jìn)行下列承載能力計算和穩(wěn)定性驗(yàn)算：①應(yīng)根據(jù)樁基的使用功能和受力特征分別進(jìn)行樁基的豎向承載力和水平承載力計算；②應(yīng)對樁身和承臺結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行計算；對于樁側(cè)土不排水抗剪強(qiáng)度小于10kPa且長徑比大于50的樁，應(yīng)進(jìn)行樁身壓屈驗(yàn)算；對于混凝土預(yù)制樁，應(yīng)按吊裝、運(yùn)輸和錘擊作用進(jìn)行樁身承載力驗(yàn)算；對于鋼管樁，應(yīng)進(jìn)行局部壓屈驗(yàn)算；③當(dāng)樁端平面以下存在軟弱下臥層時，應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算；④對位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；⑤對于抗浮、抗拔樁基，應(yīng)進(jìn)行基樁和群樁的抗拔承載力計算；⑥對于抗震設(shè)防區(qū)的樁基，應(yīng)進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。2）下列建筑樁基應(yīng)進(jìn)行沉降計算：①設(shè)計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚堅(jiān)硬持力層的建筑樁基；②設(shè)計等級為乙級的體型復(fù)雜、荷載分布顯著不均勻或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基；③軟土地基多層建筑減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)3）對受水平荷載較大、或?qū)λ轿灰朴袊?yán)格限制的建筑樁基，應(yīng)計算其水平位移。4）應(yīng)根據(jù)樁基所處的環(huán)境類別和相應(yīng)的裂縫控制等級，驗(yàn)算樁和承臺正截面的抗裂和裂縫寬度。1）確定樁數(shù)和布樁時，應(yīng)采用傳至承臺底面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合；相應(yīng)的抗力采用基樁或復(fù)合基樁承載力特征值。2）計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合；計算水平地震作用、風(fēng)載作用下的樁基水平位移時，應(yīng)采用水平地震作用、風(fēng)載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。3）驗(yàn)算坡地、岸邊樁基的整體穩(wěn)定性時，應(yīng)采用傳至承臺底面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合；抗震設(shè)防區(qū)，應(yīng)采用地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。4）在計算樁基結(jié)構(gòu)承載力、確定尺寸和配筋時，應(yīng)采用傳至承臺底面的荷載效應(yīng)基本組合。當(dāng)進(jìn)行承臺和樁身裂縫控制驗(yàn)算時，應(yīng)分別采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合和荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。5）樁基結(jié)構(gòu)安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定采用，除臨時建筑外，重要性系數(shù)應(yīng)不小于1.0。6）對樁基結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算時，其承載力調(diào)整系數(shù)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的規(guī)定采用。4.樁基設(shè)計荷載組合取值4.2.1按樁的承載性狀分類4.2.2按成樁方法分類

4.2.3按樁徑d大小分類

4.2樁的類型低承臺樁承臺底面位于地面以下,承臺本身承擔(dān)部分荷載樁基礎(chǔ)由樁和承臺兩部分組成

高承臺樁承臺底面位于地面以上,橋樁,碼頭,棧橋27

1.按承載性狀分類（荷載傳遞方式）摩擦型樁摩擦樁端承摩擦樁端承型樁端承樁摩擦端承樁分類依據(jù)：根據(jù)樁側(cè)與樁端阻力的發(fā)揮程度

和分擔(dān)荷載比例的不同。摩擦樁：當(dāng)軟土層很厚，樁端達(dá)不到堅(jiān)硬土層或巖層上時，則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承，樁尖處土層反力很小，可忽略不計。端承摩擦樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承擔(dān)，樁端阻力占少量比例。端承樁：樁穿過軟弱土層，樁端支承在堅(jiān)硬土層或巖層上時，則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅(jiān)硬巖土層提供的反力來支承，樁側(cè)摩擦力很小，可以忽略不計。摩擦端承樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承擔(dān)。a）摩擦型樁b）端承型樁

1）摩擦樁樁長徑比很大，樁頂荷載只通過樁身壓縮產(chǎn)生的樁側(cè)阻力傳遞給樁周土，樁端土層分擔(dān)荷載很小；樁端下無較堅(jiān)實(shí)的持力層；樁底殘留虛土或沉渣的灌注樁；樁端出現(xiàn)脫空的打入樁等。

2）端承摩擦樁置于軟塑狀態(tài)粘土中的長樁。樁的長徑比不很大，樁端持力層為較堅(jiān)實(shí)的黏性土、粉土和砂類土?xí)r，除樁側(cè)阻力外，還有一定的樁端阻力。

3）端承樁

長徑比較小(小于10)，樁端設(shè)置在密實(shí)砂類、碎石類土層中或位于中、微風(fēng)化及新鮮基巖中。

4）摩擦端承樁

樁端為中密以上的砂類、碎石類土層中或位于中、微風(fēng)化及新鮮基巖頂面。2．按成樁方式分類1）非擠土樁2）部分?jǐn)D土樁

3）擠土樁

人工挖孔樁沖孔灌注樁靜壓預(yù)制樁1）非擠土樁其特點(diǎn)是預(yù)先取土成孔（鉆機(jī)鉆孔或人工挖孔），因成孔過程中清除孔中土體，樁周土不受排擠作用，隨著孔壁側(cè)向應(yīng)力的解除，樁周土將出現(xiàn)側(cè)向松弛變形，可能向樁孔內(nèi)移動，導(dǎo)致樁周土的抗剪強(qiáng)度降低，樁側(cè)摩阻力有所減小。干作業(yè)法鉆（挖）孔灌注樁、泥漿護(hù)壁法鉆（挖）灌注樁、套管護(hù)壁法鉆（挖）灌注樁都屬于非擠土樁。粘性土砂性土螺旋鉆孔灌注樁螺旋鉆

鉆擴(kuò)樁2）部分?jǐn)D土樁其特點(diǎn)是在成樁過程中對樁周土體稍有排擠作用，但土的原狀結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)變化不大，一般可用原狀土測得的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)來估算樁的承載力和沉降量。沖孔灌注樁、鉆孔擠擴(kuò)灌注樁、攪拌勁芯樁、預(yù)鉆孔打入（靜壓）預(yù)制樁、打入（靜壓）式敞口鋼管樁、H型鋼樁和敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁都屬于部分?jǐn)D土樁。3）擠土樁其特點(diǎn)是預(yù)制樁（沉管灌注樁）在錘擊、振動貫入或壓入過程中，都要將樁位處的土大量排擠開，使樁周土的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重擾動破壞，土的原狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，土的工程性質(zhì)發(fā)生很大變化。沉管灌注樁、沉管夯（擴(kuò)）灌注樁、打入（靜壓）實(shí)心的預(yù)制樁、下端封閉的預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁、木樁以及閉口鋼管樁都屬于擠土樁。離心預(yù)應(yīng)力預(yù)制鋼筋混凝土靜壓樁機(jī)柴油打樁機(jī)39

打入第一節(jié)樁體電焊接樁打入末節(jié)樁體

錘擊預(yù)制樁

3．按樁徑大小分類（小、中、大）1）小直徑樁（d≤250mm）由于樁徑小，沉樁的施工機(jī)械、施工場地與施工方法都比較簡單。適用于中小型工程和基礎(chǔ)加固，如虎丘塔傾斜加固的樹根樁，樁徑僅為90mm。2）中等直徑樁（250mm＜d＜800mm）承載力較大，有多種成樁方法和施工工藝，是大量使用的樁型。3）大直徑樁（d≥800mm）樁徑大，且樁端還可以擴(kuò)大，因此單樁承載力高。大直徑樁多為端承型樁。通常用于高層建筑、重型設(shè)備的基礎(chǔ)。如北京圖書館采用的人工挖孔擴(kuò)底樁為大直徑樁。4.3單樁豎向承載力的確定4.3.1豎向荷載下單樁的工作性能4.3.2單樁豎向承載力特征值的確定4.3.3樁側(cè)負(fù)摩阻力4.3.4樁的抗拔承載力確定4.3.1豎向荷載下單樁的工作性能(a)微樁段的受力情況；(b)軸向受壓的單樁；(c)截面位移；(d)側(cè)摩阻力分布；(e)軸力分布荷載傳遞機(jī)理

1）樁身上部先受到壓縮，并產(chǎn)生相對于土體的向下位移，而樁側(cè)表面將受到樁周土體的向上摩阻力。

2）隨荷載逐步增大，樁身的壓縮變形與樁側(cè)摩阻力，將由樁頂向下逐漸擴(kuò)展或延深；樁身截面上的荷載、變形與側(cè)摩阻力均隨樁深度而遞減，存在位移零點(diǎn)，零點(diǎn)以下無荷載（或稱內(nèi)力）、變形與側(cè)摩阻力。

3）荷載繼續(xù)增大，零點(diǎn)下移直至樁底端，即樁身下部摩阻力得以發(fā)揮；但某一斷面處存在極值，極值點(diǎn)之下，摩阻力將逐步變小。

4）當(dāng)樁端產(chǎn)生壓縮位移時，樁端阻力才發(fā)生作用，并隨變形加大而增大；此時，樁側(cè)摩阻力將進(jìn)一步發(fā)揮，并隨樁身位移變化而重新分布。

5）當(dāng)樁身側(cè)摩阻力全部發(fā)揮出來后，再增加荷載，荷載增量將全部由樁端阻力來承擔(dān)；荷載加大會使樁底端下移，樁底土體壓縮過大或發(fā)生塑性擠出。樁側(cè)摩阻力分布根據(jù)樁段的樁身壓縮變形與樁身軸力之間的關(guān)系單樁軸向荷載傳遞的基本微分方程樁側(cè)摩阻力極限摩阻力可用類似于土的抗剪強(qiáng)度的庫倫表達(dá)Ca和φa為樁側(cè)表面與土之間的附著力和摩擦角

為深度z處作用于樁側(cè)表面的法向應(yīng)力，它與樁側(cè)土的豎向有效應(yīng)力成正比例，即：Ks為側(cè)壓力系數(shù)，與樁的設(shè)置效應(yīng)有關(guān)。2.單位側(cè)阻力的主要影響因素最主要取決于土的類別和土性。砂土的單位側(cè)摩阻力比粘土的大；密實(shí)土的比松散土的大。另一個重要影響因素是成樁工藝。單位側(cè)阻力還與樁徑和樁的入土深度有關(guān)。樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐撵o力現(xiàn)場載荷試驗(yàn)資料統(tǒng)計分析得到，當(dāng)缺乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時，可參考表4-2。3.側(cè)阻力的深度效應(yīng)樁側(cè)阻力有明顯的深度效應(yīng)當(dāng)樁端進(jìn)入均勻持力層的深度小于臨界深度時，其極限側(cè)阻力隨深度增加而增大；當(dāng)超過臨界深度時，極限側(cè)阻力基本不再增加，趨于一個常數(shù)樁端阻力采用基于土為剛塑性假設(shè)的經(jīng)典承載力理論分析，將樁視為寬度為b（相當(dāng)于樁徑d），埋深為樁入土深度的基礎(chǔ)進(jìn)行計算。太沙基極限承載力理論、、——承載力系數(shù)，其值與土的內(nèi)摩擦角有關(guān)；——土的黏聚力，kPa；——樁底標(biāo)高處土中的豎向應(yīng)力，kPa——樁的寬度或直徑，mm；——土的內(nèi)摩擦角5.端阻力的主要影響因素主要取決于土的樁端土類別和土性。粗粒土的比細(xì)粒土的大；密實(shí)土的比松散土的大。另一個重要影響因素是成樁工藝。樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可參考表4-3。6.端阻力的深度效應(yīng)樁端阻力有明顯的深度效應(yīng)當(dāng)樁端進(jìn)入均勻持力層的深度小于臨界深度時，其極限端阻力隨深度基本上是線性增加；當(dāng)超過臨界深度時，極限端阻力基本不再增加，趨于一個常數(shù)。4.3.2單樁豎向承載力特征值的確定1.按單樁豎向靜載荷試驗(yàn)法確定靜載荷試驗(yàn)既可在施工前進(jìn)行，用以測定單樁的承載力；也可用于對施工后的工程樁進(jìn)行檢測。靜載荷試驗(yàn)是評價單樁承載力最為直觀和可靠的方法，其除了考慮到地基土的支承能力外，也計入了樁身材料強(qiáng)度對于承載力的影響。2.按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法確定根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值3.按靜力觸探法確定靜力觸探與樁的靜載荷試驗(yàn)雖有很大區(qū)別，但與樁打入土中的過程基本相似，所以可把靜力觸探近似看成是小尺寸打入樁的現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，且由于其設(shè)備簡單，自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種很有發(fā)展前途的確定單樁承載力的方法。

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》設(shè)計采用的單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定：

1、設(shè)計等級為甲級的建筑樁基，應(yīng)采用現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)，并給合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入等原位測試方法綜合確定；

2、設(shè)計等級為乙級的建筑樁基，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡單時，可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定；當(dāng)缺乏可參照的試樁資料或地質(zhì)條件復(fù)雜時，仍應(yīng)由現(xiàn)場靜載試驗(yàn)確定；3、設(shè)計等級為丙級的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。上述規(guī)定明確了靜載試驗(yàn)是確定單樁豎向承載力的基本標(biāo)準(zhǔn)，其他方法是靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充。1、靜載荷試驗(yàn)（1）試驗(yàn)裝置及方法加荷穩(wěn)壓部分、提供反力部分和沉降觀測部分

錨樁桁架法,2400噸堆載

(2)開始試驗(yàn)時間

在樁身材料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的前提下，應(yīng)滿足以下以下時間要求：

預(yù)制樁在砂性土不少于7d；粉土、粘性土不少于15d；飽和軟粘土不少于25d。

灌注樁在樁身混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，才能進(jìn)行。(3)試樁數(shù)量同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根。工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時不應(yīng)少于2根。(4)加荷方法及終止加荷條件

a.分級加荷

——施加在樁上的每一步荷載大約為預(yù)估荷載的1/10-1/8，且總的荷載至少加至擬定工作荷載的2倍。達(dá)到預(yù)定荷載后，開始逐漸卸載

b.穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)

——在每級荷載作用下，樁的沉降量連續(xù)兩次在每小時內(nèi)小于0.1mm。

c.終止加荷

（1）當(dāng)荷載-樁頂沉降曲線上有可判斷極限承載力的陡降段，且樁頂?shù)目偝两盗砍^40mm。（2），且24小時尚未達(dá)到穩(wěn)定。（3）樁長25m以上的非嵌巖樁，-曲線呈緩變形時，樁頂?shù)目偝两盗看笥?0mm-80mm，特殊情況下可按具體要求加載至樁頂沉降量超過80mm。（4）已達(dá)到設(shè)計要求的最大加載量時。(5)按試驗(yàn)成果確定極限承載力的實(shí)測值Qua.陡降型曲線——取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)對應(yīng)的荷載值b.緩變型曲線——取樁頂沉降為一定值所對應(yīng)的荷載值一般取s0=40-60mm

對大直徑樁s0=(0.03-0.06)d

細(xì)長樁(l/d>80)s0=60-80mm如且24小時尚未達(dá)到穩(wěn)定時，所對應(yīng)的荷載值

取取s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值為Qu。(6)極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk的確定a、對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，計算出平均值Qumc、當(dāng)Sn≤0.15時，取Quk=Qum

當(dāng)Sn＞0.15時，取Quk=λQum

λ為折減系數(shù)，可查表b、確定試驗(yàn)結(jié)果的離散程度Sn(7)單樁豎向承載力特征值Ra的確定計算參加統(tǒng)計的極限承載力的平均值，當(dāng)滿足其極差不超過平均值的30%，可取其平均值為單樁豎向極限承載力

；當(dāng)極差超過平均值的30%，增加樁數(shù)分析原因，對樁數(shù)為3根及3根以下的柱下樁臺，取其最小值為2、按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法確定單樁豎向承載力特征值1）一般預(yù)制樁及直徑d<800mm的灌注樁：

2）樁徑d≥800mm的大直徑灌注樁——樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值

——樁徑d=800mm時的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值

——分別為大直徑樁側(cè)阻力、端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)

——樁身周長

3）鋼管樁——樁端土塞效應(yīng)系數(shù)，對于閉口鋼管樁對于敞口鋼管樁——樁端進(jìn)入持力層深度；d——鋼管樁外徑當(dāng)<5時，

當(dāng)≥5時，

4）敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁

——空心樁樁端凈面積

管樁：

空心方樁：

——空心樁敞口面積

d、b——空心樁外徑、邊長；

——空心樁內(nèi)徑。3.按靜力觸探法確定1）單橋探頭靜力觸探資料確定混凝土預(yù)制樁2）雙橋探頭靜力觸探資料確定混凝土預(yù)制樁當(dāng)時當(dāng)時5）嵌巖樁——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，黏土巖取天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

——嵌巖段側(cè)阻和端阻綜合系數(shù)，與嵌巖深徑比巖石軟硬程度和成樁工藝有關(guān)

——分別為土的總極限側(cè)阻力、嵌巖段總極限阻力

1.負(fù)摩阻力概念2.負(fù)摩阻力分布特征3.消除或減小負(fù)摩阻力的工程措施4.3.3樁側(cè)負(fù)摩阻力負(fù)摩阻力：樁周土由于自重固結(jié)、濕陷、地面荷載作用等原因而產(chǎn)生大于基樁的沉降,樁側(cè)土相對于樁產(chǎn)生向下的位移，此時土體對樁產(chǎn)生向下的摩阻力，稱為負(fù)摩阻力。條件：樁周圍的土體下沉必須大于樁的沉降危害：降低樁的承載力，增大位移1.負(fù)摩阻力的概念樁側(cè)土層的大面積地下水位下降使土層產(chǎn)生固結(jié)下沉；樁側(cè)附近大面積堆載使樁側(cè)土層壓縮；樁側(cè)有較厚的欠固結(jié)土層或新填土，因固結(jié)產(chǎn)生下沉；在飽和軟土中打下密集的樁群，產(chǎn)生超孔隙水壓力，隨后因超孔隙水壓力消散而重新固結(jié)引起樁側(cè)土體下沉；位于濕陷性黃土、季節(jié)性凍土或可液化土層的樁，因黃土濕陷、凍土融化或受地震或其他動力荷載作用而液化的土因重新固結(jié)引起的下沉。

負(fù)摩阻力的大小受著多種因素的影響，如樁周土與樁端土的強(qiáng)度、土的固結(jié)歷史、地面荷載、樁的類型及設(shè)置方法、地下水位變化以及歷時等。2.負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因2.負(fù)摩阻力分布特征1、單樁負(fù)摩阻力的計算須先確定中性點(diǎn)的位置和負(fù)摩阻力的強(qiáng)度大小。中性點(diǎn)——在樁的某一深度以上，樁受負(fù)摩阻力作用；在深度以下，土對樁產(chǎn)生正摩阻力。樁土之間不產(chǎn)生相對位移的截面位置，稱為中性點(diǎn)

樁側(cè)負(fù)摩阻力的發(fā)生，將使樁側(cè)土的部分重力和地面荷載通過負(fù)摩阻力傳遞給樁，因此，樁的負(fù)摩阻力非但不能成為樁承載力的一部分，反而相當(dāng)于是施加于樁上的外荷載，這就必然導(dǎo)致樁的承載力相對降低、樁基礎(chǔ)沉降加大1）中性點(diǎn)的確定影響中性點(diǎn)深度ln的因素主要有：①樁端持力層剛度；②樁周土的變形性質(zhì)和應(yīng)力歷史；③沉樁后的外部條件變化情況；④隨樁身荷載及沉降的增加，ln逐漸減小。表4-10

（1）有效應(yīng)力法樁周負(fù)摩阻力大小與樁側(cè)土層的有效應(yīng)力有關(guān)。當(dāng)填土、自重濕陷性黃土、欠固結(jié)土產(chǎn)生固結(jié)和地下水降低時：當(dāng)?shù)孛娣植即竺娣e荷載時：—樁周第i層土平均豎向有效應(yīng)力?！獦吨芡霖?fù)摩阻力系數(shù)2）樁側(cè)負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值

（2）根據(jù)土的類別，按經(jīng)驗(yàn)公式計算對于軟土和中等強(qiáng)度粘土，可按K.太沙基下式估算：砂類土

——土的不排水抗剪強(qiáng)度，kPa；——樁周第i層土經(jīng)鉆桿長度修正后的平均標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)。

（3）下拉荷載的計算——下拉荷載，即中性點(diǎn)深度范圍內(nèi)負(fù)摩阻力的累計值；u——樁的周長，m；li——中性點(diǎn)以上各土層的厚度，m。1）減少相對位移（1）地基處理法：對于松散填土、欠固結(jié)土層，采用預(yù)固結(jié)法、強(qiáng)夯法等；對于濕陷性黃土采用浸水、強(qiáng)夯等方法消除濕陷。（2）雙重套管法：在樁外側(cè)設(shè)置套管，用套管承受負(fù)摩阻力（3）設(shè)置樁法：在群樁周圍設(shè)置一排樁，承受負(fù)摩阻力。（4）其他方法：在飽和軟土地區(qū)，可選非擠土樁或部分?jǐn)D土樁，對擠土型樁，可適當(dāng)增加樁距，選擇合理的打樁流程，控制沉樁速率及打樁根數(shù)，打樁后休止一段時間后再施工基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)；對于周邊有大面積抽吸地下水或降水情況時，采取回灌法

2）減少摩阻力系數(shù)（1）樁側(cè)涂層法：在樁側(cè)涂瀝青或其他化合物（2）預(yù)鉆孔法：在樁位預(yù)鉆孔，插入樁，在樁周圍灌入膨潤土混合漿，適用于黏性土地層。

3.消除或減小負(fù)摩阻力的工程措施4.3.4樁的抗拔承載力確定主要承受豎向抗拔荷載的樁稱豎向抗拔樁。某些建筑物，如海洋建筑物、高聳的煙囪，高壓輸電鐵塔、受巨大浮托力的地下建筑物，特殊土如膨脹土和凍土上的建筑物等，它們所受的荷載往往會使其下的樁基中的某部分受到上拔力的作用。樁的抗拔承載力主要取決于樁身材料強(qiáng)度及樁與土之間的抗拔側(cè)阻力和樁身自重。1.單樁抗拔靜載試驗(yàn)對于甲級和乙級建筑樁基，單樁抗拔極限承載力應(yīng)通過現(xiàn)場單樁抗拔靜載荷試驗(yàn)確定1）慢速維持荷載法2）等時間間隔法3）連續(xù)上拔法4）循環(huán)加載法2.經(jīng)驗(yàn)公式法無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時，群樁基礎(chǔ)及丙級建筑樁基，基樁的抗拔極限載力取值可按下列規(guī)定計算群樁呈非整體破壞時群樁呈整體破壞時=

——抗拔系數(shù)

——群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù)

——基樁自重

——基樁拔力

4.4.1水平荷載作用下單樁的工作性狀4.4.2水平受荷樁的理論計算4.4.3單樁水平靜載荷試驗(yàn)4.4.4單樁水平承載力特征值的確定

4.4樁的水平承載力確定作用于樁頂?shù)乃胶奢d的種類包括：（1）長期作用的水平荷載。（2）反復(fù)作用的水平荷載。（3）地震作用產(chǎn)生的水平荷載。建筑工程中的樁基礎(chǔ)大多以承受豎向荷載為主，也可能承受一定的水平荷載，如風(fēng)荷載、地震荷載、機(jī)械制動荷載、輸電線路或錨索拉力等；擋土墻、水閘、碼頭和橋梁工程中的樁基等主要承受水平荷載，如土壓力、水壓力等；當(dāng)水平荷載所占比例較大時，還必須對樁基的水平承載力進(jìn)行驗(yàn)算。滿足如下要求之一，就達(dá)到了單樁水平極限承載力：（1）樁周土喪失穩(wěn)定。（2）樁身發(fā)生斷裂破壞。（低配筋率的灌注樁常是樁身首先出現(xiàn)裂縫，然后斷裂破壞）（3）建筑物因樁頂水平位移過大而影響正常使用。（樁頂水平位移不大于10mm，而對水平位移敏感的建筑物，則不應(yīng)大于6mm）。4.4.1水平荷載下樁的工作性狀4.4.1水平荷載下樁的工作性狀（1）剛性樁:當(dāng)樁很短或樁周土很軟弱時，樁、土的相對

剛度很大。破壞一般只發(fā)生于樁周土中，樁體本身不發(fā)生破壞。（2）彈性樁樁、土相對剛度較低，在水平荷載作用下樁身發(fā)生撓曲變形。當(dāng)樁周土失去穩(wěn)定、或樁身最大彎矩處出現(xiàn)塑性屈服、或樁的水平位移過大時，彈性樁趨于破壞。水平荷載下樁的工作性狀取決于樁-土之間的相互作用

圖4.13豎直樁受水平力(a)短樁；(b)長樁樁的水平承載力長樁：由樁的水平位移和樁身彎矩所控制短樁：則為水平位移和傾斜控制

單樁水平承載力的確定原則：

單樁水平承載力的大小主要取決于樁身的強(qiáng)度、剛度、樁周土的性質(zhì)、樁的入土深度以及樁頂?shù)募s束條件等因素。確定單樁水平承載力的途徑有兩個：一個是通過水平靜載荷試驗(yàn)，另一個是通過理論計算，二者以前者更為可靠。4.4.2水平受荷樁的理論計算1.基本假定文克勒假定

b0——樁的計算寬度，取值按表4-14；x——水平位移；mkh——土的水平抗力系數(shù)（或稱水平基床系數(shù)或地基系數(shù)），kN／m3

2.單樁的撓曲微分方程圖4.15單樁內(nèi)力與變位曲線(a)撓曲分布；(b)彎矩M分布；(c)剪力V分布；(d)水平抗力p分布求解式（4-22）時，注意到材料力學(xué)中的撓度轉(zhuǎn)角、彎矩M和剪力V之間的微分關(guān)系，利用冪級數(shù)積分后，可得樁身各截面的內(nèi)力、變形以及沿樁身抗力的簡捷算法表達(dá)式

3.樁身最大彎矩及其位置1.試驗(yàn)裝置2.加荷方法3.終止加荷條件4.資料整理5.水平臨界荷載與極限荷載4.4.3單樁水平靜載荷試驗(yàn)1.試驗(yàn)裝置（1）承受反復(fù)水平荷載的樁基，常采用單向多循環(huán)加卸載方式。每次的荷載增量為預(yù)估水平極限承載力的1/10～1/15；每次加載4min，卸載2min；或加卸載各維持10min。2.加荷方式（2）承受長期水平荷載的樁基，采用分級連續(xù)加載方式。每級的荷載為預(yù)估水平極限承載力的1/10～1/15；每次加一級，加載10min或穩(wěn)定后再加下一級，直至達(dá)卸荷條件止。3.終止加荷條件（1）樁身已斷裂；（2）樁側(cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起；（3）樁頂水平位移超過30-40mm

（軟土取40mm）；（4）所加的水平荷載已超過按下述方法所確定的極限荷載。4.資料整理由試驗(yàn)資料可整理繪制各種曲線：（1）樁頂水平荷載—時間—樁頂水平位移曲線；（2）水平荷載—位移梯度曲線；（3）水平荷載—位移曲線；（4）水平荷載—最大彎矩截面鋼筋應(yīng)力曲線。5.確定臨界荷載和極限荷載（1）臨界荷載：相當(dāng)于樁身開裂、受拉區(qū)混凝土退出工作時的樁頂水平荷載。（2）極限荷載(也稱單樁水平極限承載力)：相當(dāng)于樁身應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時的樁頂水平荷載。4.4.4單樁水平承載力特征值確定確定單樁水平承載力特征值的方法有兩種：1.水平靜載荷試驗(yàn)；2.理論計算。1.水平靜載荷試驗(yàn)確定單樁水平承載力特征值（1）對于受水平荷載較大的設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑樁基，單樁水平承載力特征值應(yīng)通過單樁水平靜載荷試驗(yàn)確定。必要時可進(jìn)行帶承臺樁的載荷試驗(yàn)（慢速維持荷載法）。1.水平靜載荷試驗(yàn)確定單樁水平承載力特征值（2）對鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼樁和樁身配筋率≥0.65%的灌注樁，根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果取地面處水平位移為10mm時所對應(yīng)荷載的75%為單樁水平承載力的特征值。對水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm時所對應(yīng)荷載的75%為單樁水平承載力的特征值。1.水平靜載荷試驗(yàn)確定單樁水平承載力特征值（3）對樁身配筋率＜0.65%的灌注樁，取水平靜載試驗(yàn)的臨界荷載的75%為單樁水平承載力的特征值。2.理論計算（缺少單樁水平靜載試驗(yàn)資料時用于估算單樁水平承載力的特征值）（1）對樁身配筋率＜0.65%的灌注樁，可采用下列公式計算：2.理論計算（2）對鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼樁和樁身配筋率≥0.65%的灌注樁，可采用下列公式計算：7.驗(yàn)算永久荷載控制的樁基的水平承載力時，應(yīng)將上述方法確定的單樁水平承載力特征值乘以調(diào)整系數(shù)0.80；8.驗(yàn)算地震作用樁基的水平承載力時，宜將按上述方法確定的單樁水平承載力特征值乘以調(diào)整系數(shù)1.25。9.受水平荷載的一般建筑物和水平荷載較小的高大建筑物單樁基礎(chǔ)和群樁中基樁應(yīng)滿足下式要求：

4.5樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.1構(gòu)造要求1.灌注樁2.混凝土預(yù)制樁4.5.2樁身承載力驗(yàn)算1.受壓樁2.抗拔樁3.受水平作用樁4.預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算4.5.1構(gòu)造要求1.灌注樁1）配筋率2）配筋長度3）對于受水平荷載的樁，主筋4）箍筋5）樁身混凝土及混凝土保護(hù)層厚度2.混凝土預(yù)制樁1）截面2）混凝土強(qiáng)度等級3）樁身配筋4）分節(jié)長度5）樁尖主筋為6～10根φ12～14，灌注樁鋼筋：ρmin≥0.2%~0.65%，小直徑樁取大值。箍筋直徑：6~8㎜，間距：200~300㎜，宜采用螺旋式箍筋，受水平荷載較大的樁基，樁頂3~5d范圍箍筋適當(dāng)加密。當(dāng)鋼筋籠長度超過4m，應(yīng)每隔2m左右設(shè)一道φ12~18焊接加勁箍筋。主筋混凝土保護(hù)層應(yīng)≥35㎜,水下灌注混凝土≥50㎜

。配筋長度要求：1）受水平荷載和彎矩較大的樁，配筋長度應(yīng)通過計算確定．2）樁基承臺下存在淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層時．配筋長度應(yīng)穿過淤泥、淤泥質(zhì)土或液化土層。

3）坡地岸邊的樁、8度及8度以上地震區(qū)的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應(yīng)通長配筋；

4）樁徑大于600mm的鉆孔灌注樁，構(gòu)造鋼筋的長度不宜小于樁長的2/3。2.樁混凝土等級、配筋要求（1）樁混凝土等級預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30；灌注樁不應(yīng)低于C20；預(yù)應(yīng)力混凝土樁不應(yīng)低于C40。（2）樁配筋要求——樁的主筋應(yīng)經(jīng)計算確定。

預(yù)制樁鋼筋：主筋（縱向）應(yīng)按計算確定并根據(jù)斷面的大小及形狀選用4～8根直徑為14～25㎜的鋼筋。最小配筋率：打入式預(yù)制樁：ρmin≥0.8%，一般可為1%左右。靜壓法沉樁的預(yù)制樁：ρmin≥0.6%；主筋混凝土保護(hù)層應(yīng)≥30㎜。

箍筋直徑：6～8㎜，間距≤200㎜，在樁尖和樁頂處應(yīng)適當(dāng)加密（如圖所示）；用打入法沉樁時，樁頂2~3d范圍箍筋應(yīng)加密。直接受到錘擊的樁頂應(yīng)設(shè)置三層φ6@40～70㎜的鋼筋網(wǎng)，間距50㎜。樁尖所有主筋應(yīng)焊接在一根圓鋼上，或在樁尖處用鋼板加強(qiáng)。4.5.2樁身承載力驗(yàn)算1.受壓樁1）當(dāng)樁頂以下5d范圍內(nèi)樁身箍筋間距不大于100mm且符合相關(guān)構(gòu)造要求的，才考慮縱向主筋對樁身受壓承載力的作用

2）當(dāng)樁身配筋不滿足上述要求時

2.抗拔樁抗拔樁的裂縫控制計算

一級裂縫控制二級裂縫控制

三級裂縫控制

準(zhǔn)永久組合

標(biāo)準(zhǔn)組合

3.受水平作用樁樁身受彎承載力和受剪承載力的驗(yàn)算1）對于樁頂固端的樁，應(yīng)驗(yàn)算樁頂正截面彎矩；對于樁頂自由或鉸接的樁，應(yīng)驗(yàn)算樁身最大彎矩截面處的正截面彎矩；2）應(yīng)驗(yàn)算樁頂斜截面的受剪承載力；3）樁身所承受最大彎矩和水平剪力的計算；4）樁身正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力；5）當(dāng)考慮地震作用驗(yàn)算樁身正截面受彎和斜截面受剪承載力時，對作用于樁頂?shù)牡卣鹱饔眯?yīng)進(jìn)行調(diào)整。4.預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算預(yù)制樁吊運(yùn)時單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)按吊點(diǎn)（或支點(diǎn)）跨間正彎矩與吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的原則進(jìn)行布置?？紤]預(yù)制樁吊運(yùn)時可能受到?jīng)_擊和振動的影響，計算吊運(yùn)彎矩和吊運(yùn)拉力時，可將樁身重力乘以1.5的動力系數(shù)

最大錘擊壓應(yīng)力

σp

＝

預(yù)制樁施工階段驗(yàn)算：預(yù)制樁的彎矩一般與樁的起吊、運(yùn)輸、錘擊過程中的各種強(qiáng)度驗(yàn)算有關(guān)。樁長在20m以下者，起吊時采用雙點(diǎn)起吊；在打樁架龍門吊立時，采用單點(diǎn)吊。

預(yù)制樁的吊點(diǎn)位置和彎矩圖（a）雙點(diǎn)起吊；（b）單點(diǎn)起吊0.207L0.207LLM1M2M1=M2=0.0214kqL2（a）0.293LLM1M2M1=M2=0.0429kqL2（b）預(yù)制樁施工階段驗(yàn)算：吊點(diǎn)位置應(yīng)按吊點(diǎn)間的正彎矩和吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的條件確定。如圖所示，式中的q為樁單位長度的重力。K=1.3。

預(yù)制樁的吊點(diǎn)位置和彎矩圖（a）雙點(diǎn)起吊；（b）單點(diǎn)起吊0.207L0.207LLM1M2M1=M2=0.0214kqL2（a）0.293LLM1M2M1=M2=0.0429kqL2（b）捶擊振動驗(yàn)算：詳見樁基規(guī)范?；炷令A(yù)制樁4.6群樁基礎(chǔ)設(shè)計4.6.1收集設(shè)計資料

4.6.2樁型的選擇

4.6.3樁長和截面尺寸的選擇4.6.4樁數(shù)的確定及樁位布置4.6.5承臺設(shè)計4.6.6樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算4.6.7樁基沉降驗(yàn)算提出勘察報告確定樁基持力層確定樁型、截面尺寸、構(gòu)造確定單樁承載力承臺驗(yàn)算（樁基強(qiáng)度、軟弱下臥層強(qiáng)度、沉降驗(yàn)算）確定樁數(shù)和布樁擬定承臺尺寸和埋深確定承臺尺寸、配筋；單樁設(shè)計編制施工說明、繪施工圖不滿足樁基礎(chǔ)設(shè)計步驟場地勘察4.6.1收集設(shè)計資料1.巖土工程勘察文件2.建筑場地與環(huán)境條件有關(guān)的資料3.建筑物的有關(guān)資料4.施工條件的有關(guān)資料

1、選定樁型、樁長和截面尺寸①樁型的選擇：針對土層情況，考慮施工條件、設(shè)備和技術(shù)以及材料供應(yīng)和造價等因素，決定采用端承樁還是摩擦樁、擠土樁還是非擠土樁、鋼樁還是混凝土樁等，最終可通過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。②樁截面的選擇：樁頂荷載大小與當(dāng)?shù)厥┕C(jī)具及建筑經(jīng)驗(yàn)確定樁型的選擇樁類型建筑物類型地層條件施工條件預(yù)制樁重要的有紀(jì)念性的大型公共建筑或高層住宅；對基礎(chǔ)沉降有嚴(yán)格要求的工業(yè)與民用建筑物和構(gòu)筑物表層土質(zhì)及厚度不均勻；地下水位淺、有縮孔現(xiàn)象；在一定深度內(nèi)有可利用的較好的持力層；上部無難以穿越的硬夾層。場地空曠，鄰近無危險建筑，沒有對噪聲、振動及側(cè)向擠壓等限制。灌注樁一般高層建筑及多層建筑可供利用的樁端持力層起伏較大或持力層以上有不易穿透的硬夾層；無縮孔現(xiàn)象。①要求有一定的場地，供施工機(jī)械裝卸與運(yùn)輸；②施工時能解決出土堆放的問題；③地下無障礙物擴(kuò)底短樁一般6層以下建筑表土較差，填土厚度在4~6m以下有可供利用的一般第四紀(jì)土，而硬層及地下水位都比較深。①要求有一定的場地，供施工機(jī)械裝卸與運(yùn)輸；②施工時能解決出土堆放的問題；③地下無障礙物大直徑樁重要的大型公共建筑或高層住宅，對基礎(chǔ)沉降有嚴(yán)格要求的工業(yè)與民用建筑物和構(gòu)筑物表層土質(zhì)及厚度不均勻，水位較深，不縮孔，在一定深度內(nèi)有較好的持力層。如采用機(jī)械成孔要求有一定的場地，供施工機(jī)械裝卸與運(yùn)輸；如采用人工成孔，應(yīng)具有充分的安全及質(zhì)量保障措施③樁長的選擇：主要取決于持力層的選擇。應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石類土，不宜小于1d。當(dāng)存在軟弱下臥層時，樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d。

當(dāng)持力層較厚且施工條件允許時，樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對于黏性土、粉土可選擇2～6d，砂土和碎石類土，可選擇3～10d

。(1)中心荷載(2)偏心荷載偏心荷載作用時，在軸心荷載計算出樁數(shù)基礎(chǔ)上按偏心程度增加10%--20%。樁數(shù)的確定和布樁=1.1~1.2

樁的中心距樁的間距過大，承臺體積增加，造價增加，有時基礎(chǔ)間的空間不允許；樁的間距過小，樁的承載能力不能充分發(fā)揮，且給施工帶來較大困難。一般情況下：具體見表大面積樁群，樁的最小中心距還應(yīng)適當(dāng)加大。樁的中心距土類與成樁工藝排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型樁樁基其他情況非擠土灌注樁3.0d3.0d部分?jǐn)D土樁3.5d3.0d擠土樁非飽和土4.0d3.5d飽和黏性土4.5d4.0d鉆、挖孔擴(kuò)底樁2D或D+2.0m（當(dāng)D>2m）1.5D或D+1.5m（當(dāng)D>2m）沉管夯擴(kuò)、鉆孔擠擴(kuò)樁非飽和土2.2D且4.0d2.0D且3.5d飽和黏性土2.5D且4.5d2.2D且4.0d樁的平面布置一般原則2.樁基中各樁受力應(yīng)比較均勻，布樁時應(yīng)盡可能使上部荷載的中心與群樁的橫截面形心重合或接近；1.當(dāng)承臺承受偏心作用時，應(yīng)增加樁基橫截面的慣性矩，對群樁基礎(chǔ)，宜采用外密內(nèi)疏的布置方式；樁的平面布置樁在平面內(nèi)可布置成方形或矩形、三角形和梅花形，條形基礎(chǔ)下的樁，可采用單排或雙排布置。為了使樁基中各樁受力比較均勻，布置時應(yīng)盡可能使上部荷載的重心與樁群的形心重合或接近。對橫墻下樁基，可在外縱墻之外設(shè)一至二根“探頭”樁。在有門洞口的墻下布樁應(yīng)將樁設(shè)置在門洞的兩側(cè)。外縱墻下"探頭"樁"探頭"樁架式承臺重墻下架式承臺樁樁的平面布置實(shí)例4.6.5樁基承臺設(shè)計類型：柱下獨(dú)立承臺、柱下或墻下條形承臺梁、筏板承臺和箱形承臺。作用：是將樁聯(lián)結(jié)成一個整體，并把建筑物的荷載傳到樁上，因而承臺應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度。樁基承臺設(shè)計內(nèi)容：構(gòu)造；計算：受彎、受沖切、受剪、局壓承載力，樁基承臺構(gòu)造要求1.承臺的平面尺寸和厚度：厚度≥300㎜，寬度≥500㎜。平面尺寸：承臺邊緣至邊樁中心距離不應(yīng)小于樁的直徑或邊長，且邊緣挑出部分應(yīng)≥150㎜，對于條形承臺梁應(yīng)≥75㎜。筏形、箱形承臺：承臺板厚度：宜≥250㎜，且板厚與計算區(qū)段最小跨度之比不宜小于1/20。2.混凝土：≥C20。3.鋼筋保護(hù)層厚度：臺底鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度宜≥70㎜。當(dāng)有混凝土墊層時不應(yīng)小于40㎜，4.鋼筋配置：承臺的配筋按計算確定，對于矩形承臺板，宜雙向均勻配置，鋼筋直徑宜≥φ10，間距應(yīng)滿足100～200㎜；對于三樁承臺，應(yīng)按三向板帶均勻配置，最里面3根鋼筋相交圍成的三角形，應(yīng)位于柱截面范圍以內(nèi)[見圖]。承臺梁的縱向主筋應(yīng)≥φ12，架立筋≥φ10，箍筋直徑≥φ6。筏形、箱形承臺配筋與筏基、箱基相同。5.樁頂與承臺的連接構(gòu)造樁頂嵌入長度：為保證群樁與承臺之間連接的整體性，樁頂應(yīng)嵌入承臺一定長度，對大直徑樁宜≥100㎜；對中等直徑樁宜≥50㎜。樁頂主筋錨固長度：混凝土樁的樁頂主筋應(yīng)伸入承臺內(nèi)，其錨固長度宜≥30d（Ⅰ級）,≥35d（Ⅱ、Ⅲ級）對于抗拔樁基應(yīng)≥40d。6.承臺之間的連接構(gòu)造單樁樁基承臺宜在雙向設(shè)置聯(lián)系梁。兩樁樁基承臺：宜在其短向設(shè)置聯(lián)系梁。有抗震要求的柱下獨(dú)立承臺：宜在雙向設(shè)置聯(lián)系梁。聯(lián)系梁頂面宜與承臺頂位于同一標(biāo)高，梁寬應(yīng)≥250㎜，梁高可取承臺中心距的1/10～1/15。配筋：計算、構(gòu)造。7.承臺埋深：應(yīng)≥600㎜；在季節(jié)性凍土等地區(qū)≥1000㎜。保證承臺周圍填土質(zhì)量、密實(shí)性。d柱下樁基獨(dú)立承臺1.受彎計算（1）柱下多樁矩形承臺其破壞特征呈梁式破壞：撓曲裂縫在平行于柱邊兩個方向交替出現(xiàn)，承臺在兩個方向交替呈梁式承擔(dān)荷載。最大彎矩產(chǎn)生在平行于柱邊兩個方向的屈服線處。多樁矩形承臺計算截面取在柱邊和承臺高度變化處。

垂直于x、y軸方向計算截面彎矩設(shè)計值；垂直y軸和x軸方向自樁軸線到相應(yīng)計算截面的距離；

扣除承臺和承臺上土重設(shè)計值后i樁豎向凈反力設(shè)計值；當(dāng)不考慮承臺效應(yīng)時，則為第i根樁的豎向總反力設(shè)計值。（2）柱下三樁三角形承臺等邊三角形承臺破壞形式：等腰三角形承臺破壞形式：柱下三樁三角形承臺受彎計算1)等邊三樁承臺：s式中：M—由承臺形心至承臺邊緣距離范圍內(nèi)板帶的彎距設(shè)計值；

Nmax—扣除承合和其上填土自重后的三樁中相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的最大單樁豎向力設(shè)計值;

s—樁距;

c—方柱邊長，圓柱時c=0.866d(d為圓柱直徑)。sαsc2c12)等邊三樁承臺：式中：M1、M2—分別由承臺形心至承臺兩腰和底邊距離范圍內(nèi)板帶的彎距設(shè)計值；

Nmax—扣除承合和其上填土自重后的三樁中相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的最大單樁豎向力設(shè)計值;

s—長向樁距;

α—短向樁距與長向樁距之比，當(dāng)α小于0.5時，應(yīng)按變截面兩樁設(shè)計；

c1、c2—分別垂直于、平行于承臺底邊的柱截面邊長。柱下或墻下條形承臺梁柱下條形承臺的正截面彎矩設(shè)計值一般可按彈性地基梁進(jìn)行分析，地基的計算模型應(yīng)根據(jù)地基土層的特性選取。當(dāng)樁端持力層較硬且樁軸線不重合時，可視樁為不動支座，按連續(xù)梁計算。墻下條形承臺梁可按倒置的彈性地基梁計算彎矩和剪力。2.受沖切計算破壞特征：若承臺高度不足，或承臺變階處的高度不足，將會產(chǎn)生沖切破壞。

其破壞方式分為沿柱邊的沖切和角樁對承臺的沖切（為柱沖切破壞錐體以外角樁對承臺沖切作用）。（1）柱對承臺沖切的承載力

柱邊沖切破壞錐體斜面與承臺底面的夾角大于或等于450，該斜面的上周邊位于柱與承臺交接處或變階處，下周位于相應(yīng)的樁頂內(nèi)邊緣處。FF（1）柱對承臺沖切的承載力FFL—扣除承臺及其上填土自重，作用于沖切破壞錐體上相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的沖切力設(shè)計值，沖切破壞錐體應(yīng)采用自柱邊或承臺變階處直相應(yīng)樁頂邊緣連線構(gòu)成的錐體，錐體與承臺底面的夾角不小于450；∑Ni—沖切破壞錐體范圍內(nèi)各基樁的凈反力（不計承臺和承臺上土的自重）設(shè)計值之和。F—柱根部軸力設(shè)計值；βhp--受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800㎜時，βhp取1.0；當(dāng)h≥2000㎜時，βhp取0.9；其間按線性內(nèi)插法取用。ft--承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；

h0----承臺沖切破壞錐體的有效高度；β0x、β0y--沖切系數(shù)；λ—沖跨比，λ=a0/h0

（a0為沖跨,即柱邊或承臺變階處到樁邊的水平距離；當(dāng)a0＜0.2h0時,取a0=0.2h0；當(dāng)a0＞h0時，取a0=h0。λ滿足0.2～1.0。F（2）角樁對承臺的沖切1）多樁矩形承臺角樁的沖切承載力λ1x

、λ1y—為角樁沖跨比取值范圍0.2-1.0；a1x、a1y—角樁內(nèi)邊緣引450線與沖切頂面相交點(diǎn)至角樁內(nèi)邊緣的距離；當(dāng)柱底面或變階出邊線位于該450線以內(nèi)時，則取柱邊或變階處邊與樁內(nèi)邊緣的水平距離

c1、c2—角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣水平距離。h0----承臺外邊緣的有效高度；2）三樁三角形承臺角樁的沖切承載力底部角樁：頂部角樁：λ11

、λ11—為角樁沖跨比：a11、a12—角樁內(nèi)邊緣引450線與沖切頂面相交點(diǎn)至角樁內(nèi)邊緣的水平距離；當(dāng)柱底面處邊線位于該450線以內(nèi)時，則取柱邊與樁內(nèi)邊緣的水平距離。

c1、c2—角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣水平距離。以上計算中：對于圓柱及圓樁，計算時應(yīng)將截面換算成方柱或方樁，取換算柱或樁截面邊寬：3.受剪切計算破壞特征：柱與樁邊連線所形成的斜截面（圖）。當(dāng)柱（變階處）外有多排樁形成多個剪切斜截面時，對每一個斜截面都要進(jìn)行受剪承載力計算。斜截面受剪承載力計算公式：βhs—受剪切承載力截面高度影響系數(shù),βhs=（800/h0）1/4，當(dāng)h0小于800mm時，h0取800mm，當(dāng)h0大于2000mm時，h0取2000mmV—扣除承臺及其上填土自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時斜截面的最大剪力設(shè)計值；b0—承臺計算截面處的計算寬度。β—剪切系數(shù)；λ—計算截面的剪跨比，λx=ax/h0，λy=ay/h0。此處ax、ay為柱邊或承臺變階處至x、y方向計算一排樁的樁邊的水平距離，當(dāng)λ＜0.3時，取λ=0.3；當(dāng)λ＞3時取λ=3。h0—計算寬度處的承臺有效高度階梯形承臺變階處、錐形承臺的計算寬度b0、有效高度h0的確定：1）對于階梯形承臺應(yīng)分別在變階處（A1-A1，B1-B1）及柱邊處（A2-A2，B2-B2）進(jìn)行斜截面受剪計算（圖）。A1-A1截面：B1-B1截面：變階處（A1-A1，B1-B1）斜截面受剪計算:計算柱邊截面（A2-A2，B2-B2）進(jìn)行斜截面受剪計算。此時：A2-A2截面：B2-B2截面：2）對于錐形承臺應(yīng)對A-A及B-B兩個截面進(jìn)行受剪承載力計算。此時截面有效高度均為：h0A-A截面：B-B截面：4.局部受壓計算當(dāng)承臺的混凝土強(qiáng)度等級低于柱或樁的混凝土強(qiáng)度等級時尚應(yīng)驗(yàn)算柱下或樁上承臺的局部受壓承載力。（1）樁頂荷載計算4.6.6樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算1、端承型群樁基礎(chǔ)巖石土群樁基礎(chǔ)的承載力就等于各單樁承載力之和；群樁的沉降量也與單樁基本相同。豎向荷載下的群樁效應(yīng)

群樁效應(yīng)：在豎向荷載作用下，由于承臺、土、樁的相互作用，群樁中各基樁的承載力和沉降性狀往往與單獨(dú)存在的單樁有顯著差異，這種現(xiàn)象叫群樁效應(yīng)。2、摩擦型群樁基礎(chǔ)>6d當(dāng)樁數(shù)較少，樁距較大時，群樁基礎(chǔ)的承載力等于各單樁承載力之和；群樁的沉降量也與單樁基本相同。當(dāng)樁數(shù)較多，樁距較小時，群樁的沉降量比單樁時大的多。且群樁基礎(chǔ)的承載力不等于各單樁承載力之和。（2）基樁承載力驗(yàn)算對于端承型樁基、樁數(shù)少于4根的摩擦型柱下獨(dú)立樁基、或由于地層土性、使用條件等因素不宜考慮承臺效應(yīng)時，應(yīng)取單樁豎向承載力特征值。對于符合下列條件之一的摩擦型樁基，宜考慮承臺效應(yīng)確定其復(fù)合基樁的豎向承載力特征值：（1）上部結(jié)構(gòu)整體