墩基础设计方法的探讨与应用
墩基础的概念及其检测方法的探讨
（ １）
规定墩身有效长度 宜 Ｈ ≤５ ｍ，墩端直径 不宜大于墩 身直
径的２ ． ５ 倍。在 我国 除了湖北省 地方标准 及大量 文献有 涉 及墩 基础 的规定外 ，在 国家规范 中并未有墩基础 的相 关规 定 。故其新概念 的形成 主要是衍生于地 方经验 的总结 ，是
实 践 过 程 中 的概 念 重 塑 ，对 于 它 的研 究 正 处在 不 断 完 善 的
Ｊ ＧＪ ９ ４－２ ０ ０８， 即 ：
＝
过程 ，定义 的提 出还缺 乏充足的理 论依据。
２ ． 墩 基 础 的 破 坏 模 式
墩基础是介于 浅基础和 桩基之间 的一种特殊 的基础 形 式 。浅基础的破坏模式 主要表现为整体剪切、局部剪切和
∑
＋
４
（ ２ ）
３ ０ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｃ Ｏ Ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
其中最具代表性 的定 义为通过人工挖孔或钻孔 而形成 的埋 深Ｈ＞３ ｍ，直径 Ｄ≥８ ０ ０ ｍｍ，且埋深 与墩身直径 之 比Ｈ ／ Ｄ＜６ 或埋深与扩底直径之 Ｂ Ｂ Ｈ ／ Ｄ ＜４ 的独 立 刚 性基 础 ，并
五＝ ＋ Ｊ ７ ｒ （ ｂ 一３ ） ＋
（ —Ｏ ， ５ ）
■ 沈 园 园 洪 文 宝 乔稳 庆 石 泉
墩 基础 虽然 在很 多工程 上得 到应 用 ，但 是其 概念 与 原有 国内外相 关文献的定义是有本质 区别的 ，主要表现在
设计计算 方法和 构造尺寸要求上 。其 新概 念的形成 主要衍 生于地 方经验 ，并 已得到设计和施工单位越来越 广泛的应 用 ，但 是 在 我 国 工 程 技 术 规 范 中还 未 见 对 墩 基 础 的 定 义 ， 因此对其概念 的解 释是十分必要 的，有助于 工程技 术人员
墩基础的设计及构造探讨
【提要】在建筑工程设计中，常会遇到因地质条件复杂，持力层较深，采用独立基础时土方开挖量较大，而采用挖孔桩基础时桩的长度相对较短，这时基础的承载力是按桩基础计算还是按墩基础计算，是设计人员必须认真对待的问题。墩基础是介于桩基础和独立基础之间的一种基础形式，其外形类似于桩基础，而承载力计算却与桩基础有很大差异。本文根据相关规范及实践经验总结了墩基础的设计和构造，供设计人员参考。
3、墩身混凝土强度等级不得低于c25，钢筋保护层厚度不得小于50mm。
4、墩基础的主筋向钢筋应沿墩身周边均匀布置，箍筋φ8~φ10@200mm。
5、墩基础成孔宜采用人工挖孔、机械钻孔的方法进行施工，并应采取适当的安全措施。
10、墩底进入持力层的深度不宜小于300mm。当持力层为中风化、微风化、未风化岩石时，在保证墩基础稳定性的条件下，墩底可直接置于岩石面上，岩石面不平整时，应整平或凿成台阶状。
三、结语
在建筑结构设计中，应根据工程地质实际情况，采用适合的基础设计方法，这样才能保证基础结构设计合理，保证整个结构的安全。在特殊情况下，只有持力层相同且承载力特征值不小于200kpa及控制住沉降差及墩底的高差时，允许墩基础和挖孔桩基础混用。按墩基础设计比按挖孔桩基础设计的承载力要小很多，按墩基础设计是偏于安全的。
8、墩基础与上部柱采用插筋连接，其插筋的数量、直径以及钢筋的种类应与上部柱的纵向受力钢筋相同，插筋锚于墩基础内的长度应按受拉钢筋考虑。
9、相邻墩的墩底标高一致时，墩位按上部结构要求及施工条件布置，墩中心距可不受限制。持力层起伏很大时，应综合考虑相邻墩的墩底高差与墩中心距之间的关系，进行持力层稳定性验算，不满足时可调整墩距或墩底标高。
6、对于一柱一墩的墩基础，柱与墩的连接应按设计等级、荷载大小、连系梁布置情况等综合确定。当墩与柱直接连接时，柱边至墩边之间的最小间距应不小于200mm，并应进行局部承压验算。
公路桥梁墩台桩基础设计
公路桥梁墩台桩基础设计公路桥梁的墩台桩基础设计是桥梁工程中非常重要的一项工作。
墩台桩基础的设计直接决定了桥梁的稳定性和安全性。
本文将从墩台桩基础的选择、设计步骤、设计方法以及关键技术等方面进行详细介绍，以提供设计人员参考。
一、墩台桩基础的选择：墩台桩基础一般使用扩底桩、单桩或混凝土拔桩。
在选择墩台桩基础时需要考虑以下因素：1.场地地质条件和地基承载力；2.桥墩高度和挡墩；桥墩高度较大或存在挡墩时，一般选用扩底桩；3.桥墩形式和布置，如矩形梁、T形梁等；4.施工条件和建设周期等。
二、墩台桩基础设计步骤：1.地质勘察和地基承载力检测；2.桩基础参数确定，包括桩径、桩长、桩顶标高等；3.基础方案设计，包括扩底桩或单桩的配置等；4.墩台桩基础计算，包括承载力计算、稳定性计算等；5.墩台桩基础施工工艺设计。
三、墩台桩基础设计方法：1.桩长计算：根据地基承载力和桩身与地基之间的摩擦力，使用手工计算或者软件计算得到桩身长度；2.桩径计算：根据承载力要求和地质条件，选择桩径；3.桩顶标高确定：根据架设航道、复航道等要求确定；4.承载力计算：根据桩身与地基之间的嵌固深度、桩身长度和地基承载力的关系，计算桩基础的承载力；5.稳定性计算：根据桩身长度和扩底桩的形状，计算墩台桩基础的稳定性。
四、墩台桩基础设计的关键技术：1.地质条件的确定：地质勘察是基础设计的重要依据，应充分了解场地的地质条件和地基承载力；2.承载力计算方法的选择：承载力计算是桩基础设计的核心内容，可以使用承载力试验数据以及荷载传递原理等方法进行计算；3.稳定性计算的准确性：稳定性计算是保证桩基础安全可靠的关键，应充分考虑桩身长度、墩台形状和地基条件等因素，确保计算结果的准确性；4.施工工艺设计的合理性：墩台桩基础的施工工艺设计应考虑施工条件和桩基础的稳定性，选用合适的施工方法和设备。
综上所述，墩台桩基础设计是公路桥梁工程中关键的一环，设计人员应充分考虑地质条件、承载力要求、稳定性计算和施工工艺等因素，确保桥梁的稳定性和安全性。
桥墩的设计原则与实践案例分析
桥墩的设计原则与实践案例分析作为建筑工程行业的教授和专家，我多年来一直从事建筑和装修工作，积累了丰富的经验和方法。
在桥梁工程中，桥墩的设计是至关重要的一环，既需要考虑其美观和结构稳定性，又需满足工程的经济性和施工的可行性。
本文将从桥墩的设计原则和实践案例两个方面展开，旨在探讨桥墩设计的要点和方法。
首先，桥墩的设计需要遵循一系列原则。
第一原则是结构合理性。
桥墩作为承载桥面荷载的支点，其结构设计必须满足力学和静力学的要求。
在设计过程中，应根据桥梁的类型、跨度和荷载特点等因素，选择合适的结构形式和断面尺寸。
同时，还需考虑地质条件和水文特征，以充分利用基岩和水体的支撑力，确保桥墩的稳定性。
第二原则是安全可靠性。
桥梁工程的重要性决定了桥墩的设计必须具备高度的安全性和可靠性。
在设计中，要考虑各种荷载和力的作用，并进行相应的安全校核。
此外，还需合理设置防护装置，预防自然灾害和人为破坏对桥墩的损害。
第三原则是经济合理性。
桥梁工程的建设与维护都需要大量的资金投入，因此桥墩的设计应尽可能降低工程造价。
在设计中，可以采用新型材料和结构形式，提高设计效率和施工效率，降低材料消耗和劳动力成本。
在实践中，我们采用了一些创新的设计方法和技术，既保证了桥墩的功能和安全性，又满足了经济和美观的要求。
以下是两个实际案例的分析：第一个案例是某高速公路桥的桥墩设计。
该桥的跨度较大，荷载较重，且地质条件复杂。
为了保证桥梁的稳定性，我们采用了钢筋混凝土框架结构。
桥墩的剖面采用了倒梯形，以减小水流的阻力和对桥墩的冲击力，并在桥墩下部设置了潜流防护装置。
此外，我们还利用地质勘探的数据，为桥墩的基础设置了合适的承载层和防渗措施。
经过实践证明，这种设计方案在提高工程安全性和可靠性的同时，也有效降低了施工难度和工程造价。
第二个案例是某城市景观桥的桥墩设计。
该桥作为城市的地标性建筑，既需要满足交通功能，又需要具备较高的艺术性。
在设计中，我们采用了抽象的造型和特殊的材料，打造了一个具有时代感和独特性的桥墩。
墩基础设计及构造探讨
６ 由于墩基是按独立基础计算 的 ，当采 用墩基形 式如 ） 图 １ ，墩基础 基底 座 于稳定 的持力 层上 即可 ，而不必 像 时 桩基 一样 ，桩底必 须进 入持力 层一 定 的深度 。考 虑墩基 是 介 于桩基 和独立基 础 之间的一 种特 殊基 础形 式 ，当采用 墩 基 形式 如图 ２时 ，桩底进入持力层 的深度宜按桩基考虑 。
版 ） 出：一般 所谓 桩 是 指 用 指
建筑工程 中常见 的墩基 形式 如图 １ 。图 １中墩 的长 、 、２
宽、高相接 近 ，图 ２中墩 的长度 方向为 ￡ ２～ ） 。 一（ ３ Ｄ
— —
打入或压入地基 中并使地基 产 生一定挤 压作 用 的细 长构 件 ；
而所谓墩一般是指 用人力或 机
关键词 ：墩 基础 ；桩 基础 ；独立基 础
中图分 类 号 ：Ｔ ４ ３ Ｕ ７ １ 墩 的概念
文献 标识 码 ：Ｂ
文 章编 号 ：１ ７ — ９ ９ ２ ０ ）３ Ｄ２ ．２ ６ １ ０ ５ （０ ７ ０ 一０ ３Ｉ ）
首先要搞清楚 墩与桩 的概
念 ， 《 程地 质手 册》 （ 三 工 第
Ｉ
， ｌ ， ， ， ｌ ， ，
，
— —
＿ 燮 Ｉ 一 ＿ 茎 １ ／ ，
新建建筑基 础 ／
／ 已有 建
械事先挖掘成孔 ，然后 再在 其 中灌注混凝土 的短粗构件 。 文献 ［ ］规 定 ：桩 长 小 １ 于 ６ 时按 墩基 础考 虑 ，桩 长 ｍ 虽大 于 ６ ｍ，但 ＵＤ＜３ ，亦 按 图 ２ 墩 基础形式 ｂ 墩基计算 （ ￡为桩长 ，Ｄ为扩孔 直径 ） 。
桥梁工程中的桥墩设计与施工
桥梁工程中的桥墩设计与施工桥梁是连接两个地理位置的重要基础设施，同时也是人们出行的重要通道。
在桥梁工程中，桥墩作为桥梁的支撑结构扮演着不可忽视的角色。
合理的桥墩设计与施工对桥梁的稳定性和安全性至关重要。
本文将对桥梁工程中的桥墩设计与施工进行探讨，分析其重要性和影响因素。
一、桥墩设计桥墩设计是桥梁工程的重要环节，直接关系到桥梁的稳定性和承载能力。
在进行桥墩设计时，需要考虑以下几个重要因素：1. 承载能力：桥墩需要能够承受来自上部结构和交通荷载的压力。
设计师需要根据桥梁跨度、交通流量和荷载特点来确定桥墩的承载能力。
通过计算和分析，选择适当的墩身形状和尺寸，确保其足够强度和稳定性。
2. 桥墩类型：根据桥梁的跨度和交通要求，可以选择不同类型的桥墩，如矩形墩、圆形墩、双曲墩等。
每种类型的桥墩都有其独特的设计要求和施工难度。
设计师需要根据实际情况选择合适的桥墩类型。
3. 桥墩布置：桥墩的布置对桥梁的整体形态和通行能力有着重要影响。
需要考虑桥梁的地理环境、水流情况和交通需求等因素，合理布置桥墩的位置和间距，保证桥梁的通行能力和稳定性。
4. 节流设计：为减少泥沙淤积和减小对河流水动力条件的影响，桥墩设计需要考虑流线型、减阻和缩短河床缓坡等问题。
通过优化桥墩形状和布置，减少水流的阻力，提高桥梁的稳定性和耐久性。
二、桥墩施工桥墩的施工是桥梁工程中的关键环节，直接影响到桥墩的质量和安全性。
在进行桥墩施工时，需要注意以下几个重要要点：1. 施工方法：根据桥墩的类型和设计要求，选择合适的施工方法。
常见的施工方法包括沉箱法、河床假工法和浇筑法等。
不同的施工方法有着不同的施工难度和工期，需要根据实际情况进行选择。
2. 墩身施工：在施工过程中，需要确保墩身的垂直度和平整度。
采用合适的测量和修整方法，保证墩身的准确度和一致性。
同时，要注意避免墩身的裂缝和渗漏问题，采取相应的防水和防裂措施。
3. 基础处理：桥墩的稳定性依赖于其在地基中的承载能力。
浅析墩基础设计与应用
或孑 Ｌ 底 残余土体 ，会对 墩的总沉 降量 有较大影 响， 故在沉渣情 况不 明下 ， 沉降估算 必须格外慎
重 。墩 的沉降计算 ， 尚缺乏 比较准确的方法 ， 必 要 时应通过现场原位试 验来测定墩在 丁作荷载
下 的沉降 。
３工 程实例
３ ． １工 程 概 况 图 ３扩 底 墩 的 配 筋
中风化花 岗岩埋深较深 ， 若采用天然地基 ， 开方量过大 ， 可采
综 上所述 ， ２ ＃中学教学楼采用墩基础和独立基础相结合 （ 图 ４虚线 范围内为墩 基础 ） ， 均以中风化花岗岩为 基础 持力
层。
３ ． ４墩基础承载力的计 算（ 见表 １ ） 以墩基础 Ｄ Ｊ Ｉ 计算 为例 ， 墩径 ｄ ＝ ０ ． ９ ｍ， 扩 大头 Ｄ ＝Ｉ ． １ ｍ， 拟 定墩身长度 为 ５ ｍ， 混凝 土采用 Ｃ ３ ０ ， 考 虑到持力层为 中风 化花 岗岩 ．不进行深 度修正 ，取 ｆ ａ ｋ ＝ ２ ２ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ， Ｒ ａ ＝ ｌ ／ ４ １ Ｔ Ｄ ２ ＝
第 ６期 （ 总第 １ ９ ４期 ）
楚谴前
建 筑 设 计 ■
的锅底深度 ｃ ＝ （ ０ ． Ｉ ～ ０ ． １ ５ ） Ｄ； ③扩 底部ห้องสมุดไป่ตู้分的高度
ｈ ， 应 考 虑 竖 向压 力 的 刚 性 扩 散 角 和 施 Ｔ 安 全 的
要求， 可取 ｈ ＝ ｌ 一 ２ ｍ； ④扩 头高度 ｈ与宽度 ｈ之
２ ． ３墩帽的设置 有基础梁 、 采用箱形基础及筏形基础时 ， 可不另设墩 帽。
墩 帽的尺寸 、 边距及配筋构造需符合下列要求 （ 图１ ） ： ①
墩 帽 的尺寸应能满 足钢筋 的锚 固、连 接墩和柱及 拉梁 的要 求； ②墩 帽边 至墩边 的净距宜 ≥２ ０ ０ ｍ ｍ； ③墩 顶上 、 下均配置 双向钢筋 ， 其直径 ≥１ ２ ｍ ｍ， 间距宜 ≤１ ５ ０ ｍｍ。
扩底墩基础设计方法探讨
扩底墩基础设计方法探讨摘要墩基础的设计方法在现行规范中没有明确的规定，造成了土木工程设计中的浪费或安全隐患。
本文分析了墩基础在岩石和非岩石地基中的受力机理和破坏模式，认为不能简单地按墩基础墩径比确定其承载力计算方法，应根据墩端地基土的特性合理确定，并提出了墩基础必须满足的独立基础和桩基础的设计构造要求。
关键词扩底墩基础，承载力，设计构造1. 引言大直径挖孔墩基础起源于美国，日本自20世纪30年代以来就开始应用，我国70年代最先在沿海一带使用，至今已有30多年历史。
由于大直径挖孔扩底墩具有承载力高，质量易于保证，施工速度快，无噪音，无振动等特点，在工业与民用建筑工程中得到广泛的应用。
目前，对于墩基础的设计尚无统一的认识，设计内容和概念不明确，造成浪费或安全隐患，本文结合墩基础的破坏模式和受力机理，拟就墩基础的设计方法和原则作一些分析探讨。
2. 墩基础的定义文[1]规定：桩长小于6 m及3L D 时按墩基础设计，但没有明确计算方法。
文[2]对于大直径墩基础，其设计原理是按深埋的独立基础进行计算的，可以不列入桩基范围。
文[3]将墩基础列为深基础的一种，是在地下用人工或机械开挖的大直径孔中浇灌混凝土而成的基础，并指出墩基础由于其直径较一般桩径大，埋深又比浅基础深，因此在荷载作用下与土相互作用机理也有其特点，尤其在墩底有扩大头的情况，不能简单地套用桩基和浅基础在极限荷载作用下土体破坏的可能模式。
文[4]指出：墩基是就地开出的坑孔内浇灌混凝土而成的深基础，从荷载传递性质来看，墩基和桩基并无本质的差别。
这两类基础的最大区别，只在于施工方法有所不同而已。
从以上文献可以看出，墩基础从学术概念上来讲，就是一种深基础，但其承载力应根据受力模式综合确定，按桩长来定义墩基础仅是一个工程概念。
本文认为文[1]仅用桩长来定义墩基础，而大多设计人员又按照文[2]，设计原理按深埋的独立基础进行计算，造成较大的浪费，构造也不合理。
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1 墩基础的适用条件
墩基础宜用于有 较好的支承土(岩)层 , 土质均 匀 , 挖孔深度适宜 , 地下水位较深 , 土层内无夹有易流 动的粉砂层 、淤泥 , 扩孔方便等条件下[ 5-8] 。扩孔可用 于以中硬以上的黏土 、中密以上砂土 、卵石土 、岩层等 作持力层的土层中 , 在软弱地基中因地基变形很大 , 不宜使用 。
吴 敏 :墩基础设计方法的探讨与应用
地基与基 础 D I J I YU J I C HU
层 号 1-1 1-2 3 4-1 4-2
表 1 地基土层分布及物理力学特性
地层名称
层厚/ m
压缩模量 E s/ M Pa 特征值 Fak/ kPa 极限摩阻力 qsik/ kPa 极限端阻力 qpk/ kPa
杂填土 素填土
0 .50 ～ 5 .30 0 .80 ～ 2 .80
黏土
1 .40 ～ 6 .80
8 .12
210
70
凝灰岩(全风化)
1 .40 ～ 4 .30
建议值 28 .0
260
80
凝灰岩(强风化) 揭露最大厚度 6 .80 建议值 40 .0
300
100
2 600
强风化凝灰岩为桩端持力层 , 桩端进入持力层不小于 1 m。 3 .2 .2 墩基础设计
法还有待做进一步的研究 。 (3)可通过单墩竖向静载荷试验 , 由试验直接确
定单墩承载力特征值 。 这样才能做到结构设计最为 经济合理 、安全可靠 。
〔参考文献〕
[ 1] G B 50007 -2002 , 建筑地基基础设计规范[ S] . [ 2] JG J 94 -2008 , 建筑桩基技术规范[ S] . [ 3] 建设部工程质量安全 监督与行 业发展司 , 中国建筑 标准设计 研
墩基础受力性质介于桩基与 天然基础之间 , 一 般以端承为主 。其突出 优点是 :大直径扩 底墩基础 单桩承载力高 , 一般一柱一墩 , 桩身刚度大 , 抗震性 能好 , 可对桩底处进行检查 , 施工方便 , 可靠性高且 经济合理[ 4] , 无 噪音 、无 振动 。 该 桩型 较广 泛 地应 用于工业 与民用 建筑工 程 、桥梁工 程中 , 但对 墩基 础的设计计 算方 法目前 尚无统 一的设 计规范 可遵 循 。 本文结合实际工程 , 就墩基础的设计 与应用进 行分析探讨 。
《工程与建设》 2011 年第 25 卷第 3 期 3 85
地基与基础 D I J IY U J I CH U
吴 敏 :墩基础设计方法的探讨与应用
径为 800 m m 的极限端阻力标准值 ;ψsi 、ψp 为大直径 桩侧阻力 、端阻力尺寸效应系数 ;f rk 为岩石饱和单轴
抗压强 度标 准 值 ;ζr 为 桩嵌 岩段 侧阻 和端 阻 综合
(2)按文献[ 2] 5 .3 .6 式或 5 .3 .9 式计算 。对于 支承于强风化基岩上的墩的承载力计算 , 由于强风化 岩体压缩性大 , 可采用 5 .3 .6 式按大直径扩底桩计算 其承载力 , 并考虑桩身的尺寸效应 ;对桩端置于完整 、 较完整基岩的嵌岩桩 , 应按 5 .3 .9 式计算 。 对于墩长 小于 6 m 或在有效墩长范围内人工回填土厚度超过 有效墩长的 60 %时 , 可不考虑墩身周边的摩擦力[ 10] ; 也不考虑 扩大 头 高度 及 其以 上 2d 范 围内 的墩 侧 阻力 。
墩基础的承载力可按照文献[ 1] 计算确定 。 当墩 长在墩与桩界线附近时 , 可分别按桩和 按深基础计 算 , 取小值[ 9] 。 除此以外 , 还需进行桩身承载力计算 。
(1)按深基础计算时 , 应按文献[ 1] 5 .2 .4 式计 算确定 , 即
f a = f ak +ηb γ(b -3)+ηd γm(d -0 .5) (1) 其中 , f a 为修正后的墩底持力层的地基承载力特征 值 ;f ak 为墩底持力层的地基承载力特征值(并非桩的 极限端阻力标准值);d 为基础埋置深度 , 一般自室外 地面标高算起 。
∑ Quk = Qsk +Qpk = u ψsiqsik li +ψp qpk Ap (2) ∑ Quk =Qsk +Qrk =u qsik l i +ζr f rk Ap (3)
其中 , qsik 为桩侧第 i 层土极限侧阻力标准值 ;qpk 为桩
收稿日期 :2011-04-20 作者简介 :吴 敏(1969 -), 女 , 安徽铜陵人 , 硕士 , 南京市市政设计研究院有限责任公司高级工程师 .
(3)扩底礅底部的的锅底深度 c =(0 .15 ～ 0 .20) D , 且不宜小于 200 mm 。
(4)扩大头侧面与锅底端部交接处宜采用竖直 段过渡 , 其长度为 0 .2 m , 确保混凝土浇注质量和桩 端承载力 。
3 86 《工程与建设》 2011 年第 25 卷第 3 期
3 .1 工程概况 某工程总建筑面积为 15 584 m2 , 主要使用功能
3 工程实例
图 1 扩底礅基本尺寸 、中距及进入持力层深度
(1)墩身最小直径不应小于 0 .8 m , 扩大头直径 D 与桩身直径 d 之比 D / d ≤3 。
(2)扩大头部分的高度 h 应考虑竖向压力的刚 性扩散角和施工安全操作要求 , 可取 h =1 ～ 2 m ;侧 面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定 , b/ h 可取 1/ 4 ～ 1/ 2 , 其中砂土可取 1/ 4 , 粉土 、粘性土可取 1/ 3 ～ 1/ 2 。
本工程 ±0 .000 相 当于绝对标高 38 .800 m , 地 下室底板底绝对标高为 32 .800 m , 因地下室挖深较 深 , 板底下 4-2 层强风化凝灰岩岩层埋深较浅且变化 很大 , 为 0 ～ 4 .9 m , 北浅南深 , 局部已挖至该岩层 , 根 据场地地质情况 , 本工程基础采用墩基础 , 以 4-2 层
吴 敏 :墩基础设计方法的探讨与应用
地基与基 础 D I J I YU J I C HU
墩基础设计方法的探讨与应用
吴 敏
(南京 市市政设计研究院有限责任公司 , 江苏 南京 210008)
摘 要 :墩基础是桩基础的一种特殊型式 , 其截面尺寸较大而桩长相 对较短 , 其受力性 质介于桩 基与天然 基础之间 。 文 章结合实 际工程中墩基础的设计与应用 , 对墩基础的受力机理及构造要求做了较详细的描述 , 并提出一些探讨性意见 , 可供类似工程参考 。 关键词 :墩基础 ;墩基础设计 ;构造要求;地基承载力特征值 中图分类号 :T U 473 .1 文献标识码 :A 文章编号 :1673-5781(2011)03-0385-03
2 墩基础的设计
2 .1 礅基础的竖向承载力计算 礅基础属于深基础 , 其承载性能介于 桩与天然
基础之间 , 最准确的墩基竖向承载力是通过 静载试 验确定的 , 但此方法时间长 、费用高 。 目前 , 礅基础 设计所采用 的计算 方法均 属于近 似法即 采用经 验 公式计 算 , 其 计算 结 果与 实 际受 力 情况 有一 定 的 差异 。
本工程为一柱一墩 , 总墩数为 68 个 。墩基础有 效长度最短为 1 m , 最长为 5 m , 墩长为 1 m 时 , 采用 直墩基础 , 其余采用扩底礅基础 。 按文献[ 1] 5 .2 .4 式计算确定墩基础基底直径 。最大柱轴力标准值为 8 514 kN 柱 经 计 算 , 墩 基 础 d =1 500 mm , D = 4 300 mm , 有效桩长为 3 .9 m 。 桩身 混凝土强度等 级为 C40 , 采用 C35 钢筋混凝土护壁 , 纵向钢筋保护 层厚度为 50 mm , 纵向 钢筋按配筋率 0 .4 %构造配 筋 , 为 24 Υ20 , 箍筋 全长 Υ10 @100 , 焊接 加劲 箍为 Υ12 @2 000 。
系数 。
(3)按 文 献[ 2] 5 .8 .2 式 进 行 桩基 承 载 力计
算 ,即
N ≤ψc f c APS
(4)
式中 N ———荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力 设计值 ;
f c ———混凝土轴心抗压强度设计值 ;
APS ———桩身截面面积 ; ψc ———基桩成桩工艺系数 , 可取 0 .8 ～ 小 , 无法扩底时 , 可采用等直径 ;否
则应采用扩底礅 。 设计时 , 墩基础的承载力按上述方
法计算且不得大于桩身强度 。
扩底墩的基本尺寸 、墩中距及墩底进入持力层的
深度需符合下列要求(图 1):
(5)墩间中距应 ≥3 d , 而墩底之间的净距应 ≥ 1 .0 m 。
(6)墩基础进入持力层的深度 hp , 应根据土质按 下列要 求确 定 :① 粘性 土 和 砂类 土 :hp ≥1 .5 m 。 ② 砂卵石或卵石层 :hp ≥0 .5 m 。 ③基岩 :hp ≥0 .5 m 。 2 .3 墩基础的构造要求