4.6群桩基础计算
桩基础工程量公式
桩基础工程量公式
一、桩基础工程量公式的基本原理
其中，桩的立方体体积的计算公式为：
桩的立方体体积=π×(桩的底面半径^2)×桩的高度
二、桩基础工程量公式的实例
以水平方向钻孔灌注桩为例，假设钻孔灌注桩的规格为直径为1米，高度为10米，工程需要铺设100根该规格的桩。
1.计算桩的立方体体积：
桩的底面半径为0.5米，桩的立方体体积的计算公式为：
桩的立方体体积=π×(0.5^2)×10=π×0.25×10=2.5π米³
2.计算桩基础工程量：
3.将桩基础工程量转换为实际数值：
由于π是一个无限不循环小数，无法精确计算，一般将π取3.14进行近似计算。
将桩基础工程量的计算结果转化为实际数值为：通过以上计算，可以得到该水平方向钻孔灌注桩工程所需的桩基础工程量为785立方米。
三、桩基础工程量公式的应用注意事项
1.针对不同类型的桩基础工程，需要根据具体情况选择合适的计算公式，并注意其适用范围。
2.在实际计算时，需要根据工程的具体要求和实际情况进行调整和修正，如考虑桩顶扩展部分等因素。
3.在计算桩的立方体体积时，需要保留足够的有效数字，以确保计算结果的准确性。
总结：
桩基础工程量公式是用于计算桩基础工程量的一种常用预算方法。
通过计算桩的立方体体积和桩的数量，可以得到桩基础工程量的估算值。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和修正，并注意公式的适用范围和计算精度。
对于复杂的桩基础工程，可能需要结合其他方法和工程经验来进行估算和预算。
桩基础工程量的计算
桩基础工程量的计算一、桩基础数量计算1.桩基数量计算的基本公式为：N=L/(S+P)，其中N为需要的桩数，L 为建筑物的长度或宽度，S为桩的间距，P为桩的排距。
该公式适用于桩基的平面布置情况。
2.桩基数量计算的细化公式为：N=(L+l)/S，其中N为需要的桩数，L 为建筑物的长度或宽度，l为建筑物两端的投影长度，S为桩的间距。
该公式适用于桩基的非对称布置情况。
3.桩基数量计算的考虑因素包括建筑物的荷载、土壤的承载力和桩的承载力。
具体计算方法需要根据工程设计规范和现场调查结果来确定，以确保桩基的稳定和安全。
二、桩基础材料计算1.桩基础材料计算包括桩的长度、直径和总体积的计算。
桩的长度一般要求超过地下水位，以确保钢筋不会被腐蚀。
桩的直径一般根据桩的类型和设计要求来确定。
桩的总体积通过桩长和桩的截面积计算得出。
2.桩基础材料计算还需要考虑桩的原材料消耗，包括钢筋和混凝土的用量。
钢筋的计算一般遵循工程设计规范的规定，根据桩的直径、长度和设计要求来确定。
混凝土的计算一般按照桩的长度和截面积来确定，同时要考虑混凝土的强度等级和用量。
三、桩基础人工计算1.桩基础人工计算包括桩的施工人工和机械设备的计算。
施工人工的计算一般按照工程设计规范的要求，根据施工工艺和施工时间来确定。
机械设备的计算一般根据施工工艺和现场条件来确定，包括起重机械、打桩机和挖掘机等。
2.桩基础人工计算还需要考虑施工过程中的其他人工费用，如运输费用、安全费用和临时设施费用等。
这些费用一般通过现场调查和施工管理来确定。
综上所述，桩基础工程量的计算涉及桩基数量计算、桩基材料计算和桩基人工计算三个方面。
通过合理的计算方法，可以准确确定桩基础工程的数量和材料用量，确保工程的稳定和安全。
4.6群桩基础计算
桩底处地基，土受 到的压力比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
群桩基础的基础尺寸大，荷载传递的影响范围 也比单桩深，因此桩底下地基土层产生的压缩变形 和群桩基础的沉降比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
back
4.6群桩基础计算
4.6.5 基桩竖向承载力验算
1.荷载效应标准组合 承受轴心荷载桩基：
Nk R
承受偏心荷载桩基：
Nmax 1.2R
2.地震作用效应组合（承载力可以提高25%） 轴心荷载：
NEk 1.25R
偏心荷载：
N Ek max 1.25 R
back
4.6群桩基础计算
4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算
Nk Qgn R
back
4.6群桩基础计算
4.6.10群桩基础沉降验算
《公桥基规》超静定结构桥梁或建于软土、湿陷 性黄土地基或沉降较大的其它土层的静定结构桥梁墩 台的群桩基础应计算沉降量并进行验算。
《建筑规范》以下桩基应进行沉降验算： (1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基； (2)体形复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层 的设计等级为乙级的建筑物桩基； (3)摩擦型桩基。
Rh
0.75 3EI
vx
xoe
xoe
桩顶容许水平位移
vx
桩顶水平位移系数
back
4.6群桩基础计算
4.6.9桩基负摩阻力验算
Qgn nQn
n
sax say
/[d
(
qsn
' m
)
d] 4
群桩作为整体基础的计算
pmax
l
h
BL h A
N A
1
eA W
R
fa
（N.0.2-2）
A=ab
（N.0.2-3）
当桩的斜度
4
时
a
L0
dLeabharlann 2ltan 4
（N.0.2-4）
当桩的斜度
4
时
b
B0
d
2l
tan
4
（N.0.2-5）
a L0 d 2l tan
l— 桩的深度（m）；
—承台底面以上土的重度（kN/m3）；
L — 承台长度（m）；
107
《公路桥涵地基与基础设计规范》报批稿
B — 承台宽度（m）； N — 作用于承台底面合力的竖向分力（kN）； A— 假定的实体基础在桩端平面处的计算面积（m2）； a，b— 假定的实体基础在桩端平面处的计算宽度和长度（m）； L0 — 外围桩中心围成的矩形轮廓长度（m）； B0 — 外围桩中心围成的矩形轮廓宽度（m）； d——桩的直径（m）； W — 假定的实体基础在桩端平面处的截面抵抗矩（m3）； e — 作用于承台底面合力的竖向分力对桩端平面处计算面积重心轴的偏心距（m）； — 基桩所穿过土层的平均土内摩擦角（°）； 1l1 、2l2 、…nln — 各层土的内摩擦角与相应土层厚度的乘积； fa —桩端平面处修正后的地基承载力特征值（kPa），按本规范第 4.3.4 条、第 4.3.5 条规定
采用，并应按本规范第 3.0.7 条予以提高； R ——抗力系数，见本规范第 3.0.7 条。
（a）
群桩承载力计算书
根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-20085.7.3计算
1.基本参数：
45m 2桩径d=0.6m ————————
承台宽度Bc=4.5m 总桩数n=12————————
承台受侧向土抗力一边的计算宽度Bc'= 5.5m ————
0.6m 0.2————
————26————
————0.6975 2.5————
————10mm 17————
————
69.92KN ————70kpa 2.系数计算
a.系数sa/d
根据5.5.10条，圆形桩等效距径比
sa/d== 3.227
b.桩的相互影响系数ηi
0.672402c.承台侧向土抗力效应系数ηl
ηl=
2.95E-05d.桩顶约束效应系数ηr
α
h=11.8575
取ηr= 2.05
e.承台效应系数ηc
桩基承台面积A=沿水平荷载方向每排桩数n1=沿垂直水平荷载方向每排桩数n2=α=承台侧面土水平抗力系数m=承台高度hc=承台地基土摩擦系数u==桩入土深度h=承台下1/2承台宽度且不超过5m 深度范围内各层土地基承载力特征值按厚度加权平均fak=桩顶水平位移允许值Χ0a=ηi=
=单桩水平承载力特征值Rha=
Bc/l=0.26取ηc=0.06
f.承台底地基土分担的竖向总荷载标准值Pc
Pc=
174.757KN 3.基桩水平承载力特征值计算
a.不计承台与土的摩擦作用
1.38Rh=ηh*Rha=
96.38KN b.计入承台与土的摩擦作用
Rh=98.39919
ηh=ηi*ηr+ηl+ηb=
1.4080528试算ηb=
0.0296Rh=ηh*Rha=98.45KN →
==。
4.6群桩基础计算-PPT文档资料
Hk H ik n
4.6群桩基础计算
4.6.4 桩顶作用效应简化计算
2.地震作用效应 对位于8度以下抗震设防区低承台桩基，满足下 列条件，计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用； (1)按《建筑抗震设计规范》可不进行天然地基和 基础抗震承载力计算的建筑物； (2)不位于斜坡地带和地震可能导致滑移地裂地段 的建筑物； (3)桩端及桩身周围无可液化土层； (4)承台周围无可液化土、淤泥、淤泥质土。 对位于8度和8度以上抗震设防区的高大建筑物低 承台桩基．在计算算各这桩的作用效应和桩身内力时 要考虑地震作用。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点 4.6.2 承台下土对荷载的分担作用 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 4.6.4 桩顶作用效应简化计算 4.6.5 基桩竖向承载力验算 4.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算 4.6.7 桩基竖向抗拔承载力验算 4.6.8 桩基水平承载力验算 4.6.9 桩基负摩阻力验算 4.6.10 群桩基础沉降验算
back
4.6群桩基础计算
4.6.5 基桩竖向承载力验算
1.荷载效应标准组合 承受轴心荷载桩基：
Nk R
承受偏心荷载桩基：
N 1 .2 R m ax
2.地震作用效应组合（承载力可以提高25%） 轴心荷载：
N 1 .25 R Ek
偏心荷载：
N 1 . 25 R Ek max
back
4.6群桩基础计算
地基抗震承载力调整系 数，《抗震规范 a
4征值
承台荷载分担是以整体下沉为前提 下沉过大不满足变形要求 下列情况不考虑承台荷载分担效应： (1)承受经常出现的动力作用； (2)承台下土可能产生负摩阻力； (3)饱和软土中沉入密集桩群，引起超静孔隙 水压力和土体隆起，随着时间推移，桩间土逐渐 固结下沉而与承台脱离。
桩基础计算方式
桩基础计算方式
桩基础计算方式
桩基础计算方式？以下带来关于桩基础计算方式的深度，相关内容供以参考。
1、挖孔深度=设计桩长+空头高度+锅底
2、有效桩长=挖孔深度-空头高度=设计桩长+锅底
3、直筒深度=挖孔深度-扩高-圆柱高-锅底=设计桩长+空头高度-扩高-圆柱高
4、大头圆柱=1/4×3.14×扩大头直径（D）×圆柱高（h1）
5、扩大头量=1/12×3.14×(扩高（h）+圆柱高(h1))×（D2+d2+dD）+大头圆柱
6、挖孔半径=（桩径+2a1+2a2）÷2
7、挖孔截面积=3.14×挖孔半径2
8、挖孔量=挖孔截面积×直筒深度+扩大头量
9、桩芯半径=（桩径+2a2）÷2
10、桩芯截面积=3.14×桩芯半径2
11、桩芯砼量=桩芯截面积×（直筒深度-空头深度+超灌深度）+扩大头量
12、护壁截面积=挖孔截面积-桩芯截面积
13、护壁砼量=护壁截面积×直筒深度
14、空头土方=桩芯截面积×空头高度
15、入岩量=挖孔截面积×（入岩直筒深度+扩大头量）
16、空头高度=场地标高-桩顶设计标高
17、设计桩长=承台顶设计标高-桩底设计标高-承台高+桩身锚入承台的深度
18、实际桩长=实测孔深（挖孔深度）-空头高度
19、桩顶高程=设计桩长+设计桩底高程
20、桩底高程=桩顶高程-实际桩长
21、孔口高程=桩底高程+实测孔深，。
群桩基础承载力计算
群桩基础承载力计算
首先，计算桩端阻力。
桩端阻力主要包括桩尖端桩基与土层接触所产
生的端阻力和尖端摩阻力。
其中，端阻力是由于桩尖端与土层之间的摩擦
力所产生的，可通过土力学试验测得。
尖端摩阻力可以根据静力实验和岩
土工程经验进行估算。
其次，计算桩侧摩擦力。
桩侧摩擦力是桩身与土层之间的摩擦力所产
生的，与桩的长度和土层的性质有关。
桩侧摩擦力通常采用土力学单桩摩
擦力计算方法估算，再根据群桩排列的间距和数量来计算总的桩侧摩擦力。
最后，计算群桩基础的承载力。
群桩基础的承载力主要由桩端阻力和
桩侧摩擦力共同组成。
根据土力学理论和大量的试验数据，可以使用承载
力公式进行计算。
常用的计算方法有传统的反分析法、数值模拟方法、理
论模型法等。
这些方法均考虑了土体侧封闭效应和变形特征，能够较为准
确地计算群桩基础的承载力。
需要注意的是，在群桩基础承载力计算时还需要考虑到桩与桩之间的
相互作用效应。
桩与桩之间会相互影响，通过桩与土体之间土压力作用、
变形传递等方式进行相互作用。
因此，在计算时需要综合考虑群桩中各个
桩的单桩承载力和桩与桩之间相互作用的影响。
综上所述，群桩基础承载力计算是基于土力学理论和桩与土地相互作
用原理，综合考虑土层对桩基础的桩端阻力和桩侧摩擦力的影响，通过承
载力公式等方法进行计算。
在进行计算时，需要考虑桩与桩之间的相互作
用效应，以获得较为准确的承载力结果。
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2.地震作用效应 对位于8度以下抗震设防区低承台桩基，满足下 列条件，计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用； (1)按《建筑抗震设计规范》可不进行天然地基和 基础抗震承载力计算的建筑物； (2)不位于斜坡地带和地震可能导致滑移地裂地段 的建筑物； (3)桩端及桩身周围无可液化土层； (4)承台周围无可液化土、淤泥、淤泥质土。 对位于8度和8度以上抗震设防区的高大建筑物低 承台桩基．在计算算各这桩的作用效应和桩身内力时 要考虑地震作用。
' m
)
d] 4
Qgn 群桩中某基桩负摩阻力 Qn－－单桩负摩阻力
n－－群桩效应系数
对于摩擦桩中性点以上侧摩阻力取零
Nk R
对于端承桩满足上式以外，还要把负摩阻 力计入荷载来验算。
Nk Qgn R
back
4.6群桩基础计算
4.6.10群桩基础沉降验算
《公桥基规》超静定结构桥梁或建于软土、湿陷 性黄土地基或沉降较大的其它土层的静定结构桥梁墩 台的群桩基础应计算沉降量并进行验算。
4.6群桩基础计算
4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值
承台荷载分担是以整体下沉为前提 下沉过大不满足变形要求 下列情况不考虑承台荷载分担效应： (1)承受经常出现的动力作用； (2)承台下土可能产生负摩阻力； (3)饱和软土中沉入密集桩群，引起超静孔隙 水压力和土体隆起，随着时间推移，桩间土逐渐 固结下沉而与承台脱离。
桩间中心距离至6倍桩径时，可不考虑群桩效应。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
影响群桩基础承载力和沉降的因素： 土的性质、桩长、桩距、桩数、群桩的平 面排列和大小。 主要因素： 桩距，桩数。 当桩距较小，土质较坚硬时，在荷载作用 下，桩间土与桩群作为一个整体而下沉，桩底 下土层受压缩，破坏时呈“整体破坏”。 桩距足够大、土质较软时，桩与土之间产 生剪切变形，桩呈“刺入破坏”。 一般情况下群桩基础兼有这两种性状。 back
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点 4.6.2 承台下土对荷载的分担作用 4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值 4.6.4 桩顶作用效应简化计算 4.6.5 基桩竖向承载力验算 4.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算 4.6.7 桩基竖向抗拔承载力验算 4.6.8 桩基水平承载力验算 4.6.9 桩基负摩阻力验算 4.6.10 群桩基础沉降验算
考虑承台效应基桩承载力特征值R
不考虑地震效应
R＝Ra c fak Ac
c 承台效应系数，表 8.16
考虑地震效应
R
Ra
a
1.25
c
f ak
Ac
Ac ( A nAps ) / n 承台底地基土净面积
fak 承台底1/ 2承台宽度深度范围内土 层地基承载力加权平均值
a 地基抗震承载力调整系 数，《抗震规范》
《建筑规范》以下桩基应进行沉降验算： (1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基； (2)体形复杂荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层 的设计等级为乙级的建筑物桩基； (3)摩擦型桩基。
当桩的中心距小于6倍桩径的摩擦桩群桩基础， 则作为实体基础考虑，如下图所示，可采用分层总和 法计算沉降量。《公桥基规》规定墩台基础的沉降应 满足下式要求：
Rh 静载试验，或按下式估算（配筋率<0.65%灌注桩）
Rh
0.75 m
vm
ftW0
(1.25
22 g
)(1
NN m ft An
)
ft 桩身混凝土抗拉强度设计值
m 桩截面抵抗矩塑性系数
W0 桩身换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩 vm 桩身最大弯矩系数 An 桩身换算截面面积
g 桩身配筋率
4.6群桩基础计算
4.6.10群桩基础沉降验算
S≤2.0√L ΔS≤1.0√L 式中： S— 墩台基础的均匀总沉降
值(cm) ΔS — 相邻墩台基础均匀总
沉降差值cm ); L 相邻墩台间最小跨径长度
，以m计；跨径小于25m时 仍以25m计算。
back
N 桩顶竖向力影响系数
4.6群桩基础计算
4.6.8桩基水平承载力验算
圆形截面 方形截面
W0
d
32
[d 2
2( E
1)g d02 ]
An
d 2
4
[1 ( E
1) g
]
W0
b [b2 6
2( E
1)gb02 ]
An b2[1 (E 1)g ]
E 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值
back
4.6群桩基础计算
4.6.5 基桩竖向承载力验算
1.荷载效应标准组合 承受轴心荷载桩基：
Nk R
承受偏心荷载桩基：
Nmax 1.2R
2.地震作用效应组合（承载力可以提高25%） 轴心荷载：
NEk 1.25R
偏心荷载：
N Ek max 1.25 R
back
4.6群桩基础计算
4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算
桩端平面以下有软弱下卧层：
z z z faz
桩距小于6倍桩径：
z
(Fk Gk ) 2(a0 b0 )
(a0 2t tan )(b0 2t
qsik li
tan )
4.6群桩基础计算
4.6.6桩基软弱下卧层承载力验算
桩距大于6倍桩径：
back
4.6群桩基础计算
4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值
对于端承桩和桩数小于4根的摩擦桩，不考虑 承台效应。
基桩承载力特征值R=单桩承载力特征值Ra。 下列情况摩擦桩需要考虑承台效应。 （1）上部结构刚度好，体型简单的构筑物； （2）对差异沉降适应性强的结构物。
4.6群桩基础计算
4.6.3 复合基桩竖向承载力特征值
在桩的承载力方面：群桩基础的承载力不等于各 单桩承载力总和。
工程实践也说明，群桩基础的承载力常小于各单 桩承载力之和。
群桩基础除了上述桩底应力的叠加和扩散影响外 ，桩群对桩侧土的摩阻力也必然会有影响。摩擦桩群 的工作性状与单桩相比有显著区别。群桩不同于单桩 的工作性状所产生的效应，可称群桩效应，它主要表 现在对桩基承载力和沉降的影响。
z
4(Ni
(de
u 2t
qsik li )
tan )2
back
4.6群桩基础计算
4.6.7桩基竖向抗拔承载力验算
承受拔力的桩（整体和非整体破坏）：
Nk
Tgk 2
Ggp
Nk
Tuk 2
Gp
Nk 基桩上拔力设计值 Ggp 群桩桩土总重量/总桩数（地下水位以下
有效重度）
Gp 基桩自重（地下水位以下有效重度）
4.6群桩基础计算
4.6.2 承台下土对荷载的分担作用
复合桩基 承台底面分担荷载
桩竖向位移
承台底土反力小于平板基础 ，分担荷载10～30％。 承台底土反力承马鞍形分布
4.6群桩基础计算
4.6.2 承台下土对荷载的分担作用
承台底面的内外分区 内区反力比外区反力小，分布均匀。 荷载总值增加时候，塑性重分布不明显 加大外区比例，可以增加承台承担比例
back
4.6群桩基础计算
4.6.4 桩顶作用效应简化计算
1.基桩桩顶荷载效应计算 假定：
（1）承台是刚性的； （2）各桩刚度相同； （3）x,y基桩平面的惯性主轴
Nk
Fk
Gk n
Nik
Fk
Gk n
M xk yi yi2
M yk xi xi2
H ik
Hk n
4.6群桩基础计算
桩底压力分布面积较小，各桩的压力叠加作用也小 ，群桩中的各基桩的工作状态近同于单桩。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
桩基础的承 载力等于各单桩 承载力之和，其 沉降量等于单桩 沉降量，即不考 虑群桩效应。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
（2）摩擦桩群桩基础
荷载主要通过桩侧 土的摩阻力传递到桩周 土体。
back
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
（1）端承型群桩基础
群桩基础通过承台分配到各基桩桩顶的荷载，绝大 部分或全部由桩身直接传递到桩底，由桩底岩层(或坚 硬土层)支承。
由于桩底持力层刚硬，桩的贯入变形小，低桩承台 的承台底面地基反力与桩侧摩阻力所占比例很小，可 忽略不计。
因此承台分担荷载的作用和桩侧摩阻力的扩散作用 一般均不予考虑。
扩散作用，桩底处 的压力分布范围要比桩 身截面积大，桩底处的 应力叠加。
桩底处地基，土受 到的压力比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
群桩基础的基础尺寸大，荷载传递的影响范围 也比单桩深，因此桩底下地基土层产生的压缩变形 和群桩基础的沉降比单桩大。
4.6群桩基础计算
4.6.1 群桩基础的工作特点
Tuk ,Tgk 按（8.20）计算，验算桩身抗拉强度， 验算裂缝宽度
back
4.6群桩基础计算
4.6.8桩基水平承载力验算
承受水平力的桩：
Hik RH
RH hRh
RH
桩基中基桩水平承载力设计值
Rh
单桩水平承载力设计值
h
群桩效应综合系数《桩基规范》
4.6群桩基础计算
4.6.8桩基水平承载力验算
4.6群桩基础计算
4.6.8桩基水平承载力验算