桩基础课程设计(预制桩)讲解
1 设计题目 本次课程设计题目：预制桩基设计 一、 设计荷载 (1)柱底荷载效应标准组合值如下： ○A轴荷载：Fk=1632kN Mk=195 kN•m Vk=86kN ○B轴荷载：Fk=1980kN Mk=164 kN•m Vk=93kN ○C轴荷载：Fk=1342kN Mk=187 kN•m Vk=96kN （2）柱底荷载效应基本组合值如下： ○A轴荷载：F=2203.2 kN M=263.3kN•m V=116.1kN ○B轴荷载：F=2673 kN M=221.4kN•m V=125.5kN ○C轴荷载：F=1811.7 kN M=252.5kN•m V=129.6kN 设计B轴柱下桩基，A,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。 二、 设计资料、地层条件及其参数 某住宅楼，六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑场地位于城郊建筑室内地面标高为±0.00，室外地面标高为- 0.15m地下水位位于地表以下3.3m，柱底标高-0.7m。 地基基础设计等级：乙级 工程地质条件：该建筑物地处二级阶地，土层分布、物理力学性质指标见下表 设计规范：建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）； 混凝土结构设计规范（GB 50010--2002）； 建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008）。 2
三、 预制桩基设计 建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为- 0.15m,自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属乙级建筑基桩，拟采用截面为400mm*400mm的混凝土预制方桩，以6号土层草黄色粉质黏土为持力层，桩尖深入1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度-1.50m，桩顶伸入承台50mm。 1、单桩承载力计算 根据以上设计，桩顶标高为-1.5m，装底标高为-12.6m，桩长11m。 （1） 单桩竖向极限承载力标准值 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： Quk= Qsk+ Qpk = up∑qsikli+ Apqpk
由于
Qsk=4×0.4×（78×1.25+32×2+32×3.5+50 ×4.0+78×0.25）=789kN
土层编号 土层名称 层厚 /m γ /kN/m3 w / % e IL c /kPa φ / ° ES
/MPa
地基承载
力特征值fak /kPa 1 填土 0.8 18.0 33.25
2 褐黄色粉质黏土 1.8 18.0 27.8 0.81 0.48 30 25.5 6.4 3 灰色淤泥质粉质黏土 2.0 17.8 38.8 1.09 1.18 14 19.3 4.5
4 灰色淤泥质黏土 3.5 17.0 53.1 1.51 1.29 12 10.5 2.1
5 褐色粉质黏土 4.0 18.0 35.4 1.02 0.80 16 18.5 4.8 250
6 草黄色粉质黏土 >20.0 18.5 24.7 0.71 0.31 36 25.0 7.8 320 3
Qpk=0.4×0.4×2800=448kN 则 Quk=789+448=1237kN （2）基桩竖向承载力特征值 本工程不考虑承台土效应，取ηc=0，则有
R= Ra =KQ uk=21237=618.5kN 根据上部荷载初步估计粧数为 n=akRF =5.6181980=3.20 则设计桩数为4根。 4
2、桩基竖向承载力验算 根据建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。本工程不进行地震效应的承载力验算。 根据桩数及承台构造要求初步设计为矩形承台，取承台边长为2.4m×2.4m，矩形布桩，桩中心距取4d，则s=4×400=1600mm，取s=1600mm，桩心距承台边缘为400mm。 承台及其上填土的总重为 Gk =2.4×2.4×1.5×20=172.8kN 计算时取荷载的标准组合，则 Nk =nGFkk=48.1721980=538.2kN﹤R（=618.5kN）
Nkmax=Nk+2yMymax=538.2+0.8×08×40.8×1640.8×93）（=538.2+74.5=612.7kN
Nkmin= Nk-2yMymax=538.2-74.5=463.7kN 因此 Nkmax=612.7kN＜1.2R(=1.2×618.5=742.2kN) Nkmin=463.7kN＞0 满足设计要求,故初步设计是合理的。 3、承台设计 根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为2.4×2.4m，预估承台厚0.8m，承台混凝土选用C25，ƒt=1.27N/mm2，ƒc=11.9N/mm2；承台钢筋选用HRB335级钢筋，ƒy=300N/mm2. 5
（1） 承台内力计算 承台内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为 Nmax=nF+2iiyyyM=
426730.8×0.8×4
0.8×221.40.8×6.125）（
=668.3+100.6=768.9kN Nmin=nF-2iiyyyM=668.3-100.6=567.7kN N=nF=42673=668.3kN （2）承台厚度及受冲切承载力验算 为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，初步设计厚度0.8m，承台底保护层厚度50mm，则h0=800-60=740mm。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。 6
○1柱对承台冲切 承台受桩冲切的承载力应满足下式： Fl≤2 [β0x（bc+aoy）+βoy（bc+aox）]βhpƒth0
由于Fl = F-iN=2673-0=2673kN，则冲垮比为
λox=0oxha=74.04.0=0.54 λoy=0oyha=74.04.0=0.54 冲切系数为 Βox=2.0x084.0=2.054.084.0=1.135
Βoy=2.0y084.0=2.054.084.0=1.135 2[β0x（bc+aoy）+βoy（bc+aox）]βhpƒth0
=2×[1.135×（0.4+0.4）+1.135×（0.4+0.4）]×1×1270×0.74
=3413.4kN＞Fl（=2673kN） 故厚度为0.8m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。 ○2角桩冲切验算 承台受角桩的承载力应满足下式：
Nl≤{β1x（c2+2a1y）+β1y（c1+2a1x）}βhpƒth0
由于Nl=Nmax=768.9kN，从角桩内边缘至承台边缘距离为 c1=c2=0.6m a1x=0.4m a1y=0.4m λ1x=01xha=74.04.0=0.54 7
λ1y=0y1ha=74.04.0=0.54 β1x=2.056.0x1=2.074.056.0=0.575 β1x=2.056.0y1=2.00.156.0=0.575 [β1x（c2+2a1y）+β1y（c1+2a1x）]βhpƒth0
=1259.2kN＞Nmax（=768.9kN） 故厚度为0.8m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。 ○3承台受剪承载力验算 承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，对于I-I截面 λoy=00yha=74.04.0=0.54（介于0.25-3之间） 剪切系数为 α=11.75=154.01.75=1.136 受剪切承载力高度影响系数计算：由于h0<800mm,故取βha=1 I-I截面剪力为 V=2Nmax=2×768.9=1537.8kN 则 βhsαƒtb0h0=1×1.136×1.27×1000×2.4×0.74 =2562.3kN＞V=1537.8kN 故满足抗剪切要求。 8
○4承台受弯承载力计算 承台计算截面弯矩如下： 对于I-I截面，取基桩净反力最大值Nmax=768.9kN进行计算，则 yi=800-200=600mm=0.6m Mx=∑Niyi=2×768.9×0.6=922.7 kN•m Asl=0yxhf9.0M=7403009.0107.9226=4618mm2 选用15Φ20@160,平行y轴布置，实际钢筋As=4713mm2，满足要求。 对于II-II截面，取基桩净反力平均值N=668.3kN进行计算，则 xi=800-200=600mm=0.6m My=∑Nixi=2×668.3×0.6=802 kN•m As2=0yyhf9.0M=7403009.0108026=4014 mm2 选用16Φ18@150,平行x轴布置，实际钢筋As=4072mm2，满足要求。 ○5承台构造设计 混凝土桩桩顶伸入承台长度为50mm，两承台间设置连系梁，梁顶面标高-0.7m，与承台平齐，根据构造要求，梁宽250mm，梁高400mm，梁内主筋上下共4φ12通长配筋，箍筋采用φ8@200.承台底做100mm厚C10混凝土垫层，垫层挑出承台边缘100mm。 四、 桩身结构设计 预制桩的桩身混凝土强度等级选用C30，钢筋选用HRB335级。 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.8.2条的规定，桩顶轴向压力应符合下列规定：
3.1预制桩
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第二节 混凝土预制桩的施工
定义： 是一种先制作混凝土桩体，然后将其运
至设计桩位，再用沉桩设备把它沉入土中而 成的桩。 预制桩施工过程：
预制、起吊、运输、堆放、沉桩 其中预制、沉桩为主要工序。
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一、桩的预制
桩的截面： 正方形（实心、边长 250~550㎜） 圆形（空心、外径300~550 ㎜ ，空 心管桩）
缺点： 不能适应土层变化，沉桩时有挤土、噪 声、振动等。
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灌注桩施工特点： 优点： 能适应土层变化、可做成直径、
深度大的桩，无挤土，噪声、振 动小，节约钢材。 缺点： 桩身质量难保证，存在泥浆处理问 题（湿作业灌注桩）
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桩基础的发展趋势
预制桩——灌注桩——两者并存 预制桩——振动、挤土、噪声问题 灌注桩——泥浆、桩的质量问题 预制桩——静力压桩（无振动、噪声） 发展趋势： 高质量、有利环保、文明施工、人性化施工。 桩基础工程专业性较强，技术要求高，一般 由有资质的基础工程公司进行施工。
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4、打桩注意事项
（1）做好每根桩的详细记录（隐蔽工程） （2）严禁打偏（桩锤、帽、身在一垂直线上） （3）同一根桩连续不间断 （4）送桩与桩身同一垂直线 （5）偏斜了，拔出重打，或补桩
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5、打桩的质量要求与验收
1、贯入度或标高（见前述） 2、平面尺寸、垂直度偏差
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与桩基础有关技术规范
建筑地基与基础施工质量验收规范 GB50202-2002 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2002 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001 砼结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002 砼强度检验评定标准 GBJ107-87 先张法预应力砼管桩 GB13476-1999 预应力砼管桩 （图集03SG409）
桩基础施工准备及预制桩灌注桩施工要点
桩基础施工准备及预制桩灌注桩施工要点桩基础是建筑工程中常用的一种基础形式，其作用是通过将桩体深入地下，使其承担建筑物的荷载并将其传递到地下的更稳固的土层或岩石中。
在进行桩基础施工前，需要进行一系列的准备工作。
同时，桩基础的施工方式可以分为预制桩和灌注桩两种，它们各有特点和要点。
以下是桩基础施工准备及预制桩、灌注桩施工要点的详细介绍。
一、桩基础施工准备1.确定桩基础类型：根据地质勘察报告和工程设计要求，确定桩基础的类型，包括哪种类型的桩适合该工程、桩的布设方式等。
2.设计桩基础参数：根据结构设计要求，设计并确定桩的直径、长度、间距、深度等参数。
3.地质勘察：进行详细的地质调查和勘察，了解地质情况，确定桩基础的施工方式和桩的类型。
4.施工方案编制：根据地质勘察和设计要求，编制桩基础的施工方案，明确施工工艺和施工步骤。
5.资料准备：准备施工所需的资料，包括地质勘察报告、设计图纸、施工图纸、施工规范等。
6.施工设备准备：准备各类施工机械设备和工具，包括打桩机、输送设备、振动器、检测仪器等。
7.施工人员培训：对参与桩基础施工的人员进行培训，使其熟悉施工流程和操作要点，提高施工质量和安全性。
1.预制桩的制作：在预制场地进行桩的制作，根据设计要求和施工图纸的要求进行浇筑和养护，确保预制桩的质量。
2.桩的布置：根据设计要求和布置图进行桩的布置，保证桩之间的间距和垂直度符合要求。
3.装桩：使用专用的起吊工具将预制桩吊装到预埋位置，同时检查桩的垂直度和水平度，调整桩的位置和方向。
4.固定桩：将预制桩通过焊接、膨胀螺栓、混凝土浇注等方式固定在土体或岩石中，保证桩的稳定性和承载力。
5.清理桩顶：清理桩顶的浮泥和杂物，保证桩顶平整，并对桩顶进行必要的处理，以便进行后续的连接工作。
6.连接桩帽：根据设计要求，在桩顶上安装桩帽，通过焊接或螺栓连接，使桩帽和桩体形成一个整体。
7.检测桩的质量：使用合适的检测仪器对桩进行检测，检查桩的垂直度、桩身的强度等指标是否符合设计要求。
《桥梁桩基础》课件
目录
• 引言 • 桥梁桩基础概述 • 桥梁桩基础设计 • 桥梁桩基础施工 • 桥梁桩基础维护与检测 • 课程总结与展望
01
引言
课程背景
桥梁工程是交通工程中的重要组成部 分，而桩基础是桥梁工程中的关键部 分，直接关系到桥梁的安全性和稳定 性。
随着交通事业的不断发展，对桥梁桩 基础的设计和施工提出了更高的要求 ，因此需要不断更新和改进桥梁桩基 础的设计和施工技术。
高层建筑中，由于建筑物荷载较大， 采用桩基可以有效地将荷载传递到下 层土体中，提高基础的承载能力和稳 定性。
03
桥梁桩基础设计
设计原则
安全性
确保桥梁桩基础在预期 荷载下具有足够的稳定 性，防止结构失稳和破
坏。
经济性
在满足安全性和功能性 的前提下，优化设计方
案，降低工程成本。
可行性
考虑施工条件、环境因 素和资源限制，确保设 计方案具有实施的可能
05
桥梁桩基础维护与检测
日常维护
01
02
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日常巡检
定期对桥梁桩基础进行外 观检查，查看是否有裂缝 、沉降、位移等现象。
清洁保养
保持桥梁桩基础的清洁， 及时清理杂物和积水，防 止腐蚀和破坏。
排水设施维护
定期检查排水设施是否畅 通，防止积水对桩基造成 损害。
定期检测
沉降监测
定期对桥梁桩基础的沉降 进行监测，了解沉降变化 情况，判断桩基的稳定性 。
计算分析
运用力学和结构分析方法，对 桥梁桩基础进行详细的受力分 析和稳定性验算。
施工图设计
完成最终的施工图设计，包括 桩位布置图、基础结构详图和 相关施工说明。
设计案例分析
桩基础课程设计计算书
一、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础的设计与计算
1.桩基础的类型与构造特点
-预制桩
-现场浇筑桩
-混合桩
2.桩基础的设计原则与要求
-桩长度的确定
-桩径的选择
-桩间距的确定
3.桩基础的计算方法
-单桩承载力计算
-桩群承载力计算
-桩基沉降计算
4.桩基础施工质量控制
-施工准备
-钻孔、灌注桩施工
-预制桩打桩施工
5.桩基础工程实例分析
-工程背景
-设计与计算方法
-施工过程及质量控制
本章节内容紧密围绕桩基础的设计与计算，结合教材内容，旨在让学生掌握桩基础的基本知识、设计原则和计算方法，提高解决实际工程问题的能力。
2、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
6.桩基础设计所需参数的确定
-桩基与地基处理技术的结合
19.桩基础设计的创新思维培养
-设计方案的创新方法
-解决问题的创新策略
-跨学科合作与交流
20.课程总结与评价
-学生设计作品展示
-设计过程中的经验与教训
-教学效果反馈与改进
本部分教学内容着重于实践应用和安全质量控制，同时强调创新思维的培养。通过桩基础与其他基础形式的结合应用，拓宽学生的知识面，并结合课程总结与评价，提高教学质量和学生的学习效果。
4、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
16.桩基础施工中的安全措施
-施工现场安全管理
-施工人员安全培训
-应急预案制定
17.桩基础施工中的质量控制
-施工过程中的质量检测
-桩基工程的验收标准
-质量问题处理方法
钢筋混凝土预制桩
静力压桩构造图如图所示。
1—垫板；2—底盘； 3—操作平台； 4—加重物仓； 5—卷扬机； 6—上段桩； 7—加压钢丝绳； 8—桩帽； 9—油压表； 10—活动压梁； 11—桩架；
静力压桩机构造
静力压入桩的原理： 用吊机将预制桩吊入，对准桩位并调整垂直后， 用4个夹持千斤顶将桩夹紧，然后开动两个主液压千 斤顶同时加压，将压桩夹头连同预制桩一并往下压 一个冲程，接着把4个夹持千斤顶松开，主液压千斤 顶回程复位，重复上述操作。 静力压桩在一般情况下是分段预制，为段压入、逐 段接长。 当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，应使压 桩一次成功，以免发生压不下或超压现象。
（a）从两侧向中间打 （c）自中央向四周打
（b）逐排打设 （d）自中央向两侧打
图 打桩顺序
采用逐排打设，则土体向一个方向挤压，使地基 土挤压的程度不均匀。这样可能使桩打入深度逐渐减 少，会引起建筑物产生不均匀沉降。 自两侧向中间打，则中间部分的土层挤压密实，使 桩不易打入，并且打中间各桩时，已打的外侧各桩可 能受挤压而升起。 根据施工经验，打桩的顺序，以自中部向四周打， 自中间向两侧打为最好。但桩距大于或等于四倍桩直 径时，则打桩顺序关系不大，可采用由一侧向单一方 向施打的方式（逐排打设）。这样，桩架单方向移动， 打桩效率高。
桩的制作
较短的桩一般在预制厂制作，较长的桩一般 在施工现场附近露天预制。
①平整场地
预制场地的地面要平整、夯实，并防止浸水沉陷。
②支模板，绑扎钢筋
对于两个吊点以上的桩，现场预制时，要根据打 桩顺序来确定桩尖的朝向； 桩的主筋上端以伸至最上 一层钢筋网之下为宜，并应连成“┏─┓”形，这样 能更好地接受和传递桩锤的冲击力，主筋必须位臵正 确，桩身混凝土保护层要均匀，不可过厚，否则打桩 时容易剥落，桩身保护层厚不宜小于30mm。
基础工程桩基础课程设计--某办公楼桩基础设计
基础工程课程设计任务书某办公楼桩基础设计姓名：王怀正学号：1011111108院系：建筑工程学院专业：土木工程二○一三年十一月一、计算书中需要完成的内容：（一）：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
地下水位在地面以下2.0m ，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为Ⅱ级，已知作用到基础顶面处的柱荷载：轴向力kN F K 2850=，力矩m kN M ⋅=0.395，水平力kN H 42=。
2、根据地基条件和施工设备，采用钢筋混凝土预制桩，以黄土粉质粘土为桩尖持力层。
3、桩身混凝土强度为C35，承台混凝土强度为C30。
4、据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为**×**，桩长为10m 。
5、桩身资料： 混凝土为C35，轴心抗压强度设计值fc＝ 16.7N/mm 2，主筋采用：4Φ16，强度设计值：fy＝300N/mm 2。
6、台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝14.3 N/mm 2，承台底面埋深：D ＝2.0m 。
附：1）：土层主要物理力学指标； 附表一：附表二：桩静载荷试验Q-s曲线（如下图）（二）设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图，使用A4图纸打印。
三：桩基础设计（一）：必要资料准备1、建筑物的类型及规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q—S曲线见附表（二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：F= 2850kN 、M = 395kN ·m 、H = 42kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10m ，截面尺寸：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C35、cf＝16.7 N/mm 2、4Φ16yf＝300 N/mm 24）、承台材料：混凝土强度等级C30、cf＝14.3 N/mm 2、tf＝1.43 N/mm 2（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0，配筋Φ16）()()kNA f A f R Sy p c 29138.8033004007.160.12=⨯+⨯⨯=''+=ϕ2）、根据地基基础规范公式计算： ①、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当LI=0.75时，1500=pk q kPa,当LI=0.5时，2100=pa q ，由线性内插法：75.06.0150075.05.015002100--=--pk q1860=pk q kPa ②、桩侧土摩擦力： 灰色粘土层1： 1.0LI = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa灰黄色粉质粘土层2： 0.60LI= ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知，75.06.05075.05.05066--=--sik q ，kPa q sik 6.59=()kNl q u A q Q isik p pk uk 36.9116.5913694.044.018602=⨯+⨯⨯⨯+⨯=+=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力特征值275akN R=4）、确定桩数和桩的布置：①、初步假定承台的尺寸为 3×4㎡ 上部结构传来垂直荷载： F=2850KN 承台和土自重： ()48020432=⨯⨯⨯=G kN桩数可取为n=1.1x （F+G ）/Ra=1.1x （2850+480）/275=13.32,取n=16 桩距 ：=S (3～4)d =（3～4）×0.4=1.2～1.6m 取 S =1.5m②、承台平面尺寸及桩排列如下图：承台平面布置图 1:100（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均作用力：35.248162023.53.52850=⨯⨯⨯+=+=n G F Q i <Ra 2、单桩所受最大及最小力：()()Ra kN kN i i x Mx n G F Q 2.125.271045.225222maxmaxmin 25.275.0825.25.14239535.248<>=+⨯⨯+±=±+=∑ 3、 单桩水平承载力计算：625.21642===n H H i kN，125.178162850==i V kN ，0147.0125.178625.2==i i V H ＜＜121 即 iV与iH合力 与iV的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
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4、地下墙槽段间的连接接头形式，应根据地下墙的使用要求选用，且应考虑施工单位的经验，无论选用何种接头，在浇注混凝土前， 接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或污物。
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3.1 概述
一、基础的分类 二、桩基础的概念及作用 三、地下连续墙概念 四、桩基础的分类
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3.1 概述
一、基础的分类
浅基础：一般埋置深度小于5m，用一般方法 即可施工的基础称为浅基础；
深基础：埋置深度大于5m，需要用特殊方法 施工的基础称为深基础。
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由于挤土可能使地面隆起，邻桩移位及上浮等； ④不易穿透较厚的坚硬土层，需要采取其他施工工艺辅助
沉桩。
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一、桩的预制：
钢筋混凝土桩预制程序为：支模→绑扎钢 筋骨架、安放吊环→浇筑混凝土→养护至30％ 强度拆模→养护至70％强度起吊→达到100％ 强度后运输、堆放。
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二、桩基础的概念及作用
概念：设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的 承台组成的基础，简称桩基。
作用：将上部结构较大的荷载通过桩穿过软 弱土层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅 基础承载能力不足和变形较大的地基问题。
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桩
基 Φ400mm的钢桩，不宜大于5层，H型钢桩不宜大于6层。
对设计等级为甲级或地质条件复杂，成检质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30%，且不应少于20根；
图3-16
沉管灌注桩施工工艺流程图
桩基础工程讲义
钢桩的穿透能力强，自重轻、锤击沉桩的效果好，承载能力高，无论起吊、 运输或是沉桩、接桩都很方便。但钢桩的耗钢量大，成本高，抗腐蚀性能较差， 须做表面防腐蚀处理，目前我国只在少数重要工程中使用。
工程实例－－杭州湾跨海大桥全长36km，打设钢管桩5475根，桩径
1500~1600mm，壁厚20~23mm，l=71~89.35m。
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6.1概述
三、桩基的适用性：
① 天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；
② 天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基减少沉降的建筑物，如软土地基上的多层住宅 建筑，或在使用上、生产上对沉降限制严格的建筑物；
③ 重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓库、料仓等； ④ 软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物； ⑤ 作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力的其它 情况； ⑥ 需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施； ⑦ 地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础； ⑧ 需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础，如栈桥、码头、海上采油平台及输油、输气管道支架等。
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钢桩 H型钢桩，下端开口或闭口的钢管桩
H型钢桩的横截面大都呈正方形，截面尺寸200×200～360×410mm翼缘和 腹板的厚度为9～26mm。H型钢桩贯入各种土层的能力强，对桩周土的扰动亦较 小。由于H型钢桩的横截面面积较小，因此能提供的端部承载力并不高。
钢管桩的直径一般为400～3000mm，壁厚为6～50mm，国内工程中常 用的大致为400～1200mm，壁厚为9～20mm。端部开口的钢管桩易于打入 （沉桩困难时，可在管内取土以助沉），但端部承载力较闭口的钢管桩小。
基础工程_第7讲 桩基础-2
桩是竖直或微倾斜的基础构件， 横截面尺寸远小于长度方向。
荷载传递：桩侧摩擦阻力+桩端阻力
OR 通过桩身将横向荷载传递给土体
根据施工方法划分为预制桩和灌注桩
预制桩： 在地面上预先制作好钢筋混凝土桩身，然后通过锤击、静 压或振动等方法将预制桩沉入地基内到达的深度，形成桩基础。 桩径较小0.6m以下，地基土松散。
纵向挠曲破坏（图a）： 桩在轴向受压荷载作用下， 如同一受压杆件呈现纵向挠曲破 坏。桩的承载力取决于桩身的材 料强度。
穿越深厚淤泥质土层中的小直径端承桩或嵌岩桩， 细长的木桩等多属于此种破坏。
整体剪切破坏（图b）： 桩在轴向受压荷载作用下，由 于桩底持力层以上的软弱土层不能 阻止滑动土楔的形成，桩底土体将
中性点及其位置的确定(桩土位移相等、摩阻力为零、轴 力最大)
中性点
中性点位置及荷载传递 a)位移曲线；b)桩侧摩阻力分布曲线；c)桩身轴力分布曲线 Sd—地面沉降；S—桩的沉降；Ss—桩身压缩；Sh—桩底下沉； Nhf—由负摩阻力引起的桩身最大轴力；Nf—总的正摩阻力
图4-8
中性点深度ln的确定
对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥出来。当桩身摩阻力全部发挥出来达到
极限后，若继续增加荷载其荷载增量将全部由桩端阻力承担。 ۞ 由于桩端持力层的大量压缩和塑性挤出，位移增长速度显著加大．直至桩
端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。此时桩所承受的荷载就是桩的极限承
载力。
单桩轴向荷载的传递机理
承载机理：
阻力常有所减小。 (3)部分挤土桩－－开口的管桩、钢管桩、H型钢桩
其他分类：
上部结构
上部结构 承台
高承台
低承台
承台
桩
桩基础课程设计08612
桩基础课程设计目录（一）、计算部分1.确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深2.估算单桩竖向承载力3.确定桩数及桩的平面布置4.确定桩基竖向承载力设计值并验算5.基变形验算6.桩身结构设计7.承台设计8.绘制桩身及承台施工图（二）、施工部分一、选择施工方法和施工设备、确定桩型二、组织方案一、计算部分1•确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深根据荷载和地质条件，以第④层粘土为端持力层，釆用截面尺寸为300mmX300mm的预制钢筋混凝土方桩，桩端进入持力层1. 5m, 桩长为8. 0m,承台埋深1. 7m o2.估算单桩竖向承载力根据下列公式估算单桩竖向承载力Q』Q-k + (2贰=知工％/ + qpkApA p = 0.3 x 0.3 = O.O9m2u p =4x0.3 = 1.2m2Q U k= Q* + Qpk = % 工q』i+q』p=2500x 0.09 x (60x 2.0+38x4.5 + 82x1.45) xl.2 = 716.88RN单桩竖向承载力标准值他冰/2 = 716.8/2 = 358kN单桩竖向承载力设计值RJ2艮=430kN3.确定桩数及桩的平面布置1)桩数：先不计承台和承台上覆土重，因偏心荷载(M)桩数,根据规：标准值二设计值/I. 35初定y 空仝= 1.1 X 20/1二巧"3取桩数n=6根R4302）桩的中心距挤土预制桩（3〜4） d二0. 9'1.2 取s=l. 0m3）采用行列式方式布置，如下图：4）桩承台设计A.桩承台尺寸，根据桩的排列，桩的外缘毎边向外延伸净距d/2=150mm,则承台长度a二1000X2+150X2X2二2600mm,承台宽度b二1000+150X2X2二1600mm,承台埋深1. 7m。
B.承台及上覆土重，去承台及上覆土的平均重度y = 20kN/m3 则承台及上覆土重G& =2.6x1.6x17x20 = 141.4灯V4.确定桩基竖向承载力设计值并验算①按中心荷载计算：N 严 2820/1.35+ 141.4 6 = 3hkN<R = 430kN 所以满足设计要求。