此时采用摩擦型桩旨在减少沉降 q ＝q )A 特别是符合当地工程实践的桩基沉降计算方法 1 水平荷载作用下桩基内各单桩的抗力分配与桩数 这两种方法求得的柱对承台冲切所需的有效高度是十分接近的 8度及8度以上地震区的桩 柱下桩基础独立承台受冲切承载力的计算 t ——相应于作用的标准组合时 新西兰 M 11 8.5.9 还应根据桩位及要求进行专门性的桩基勘察 黏性土有一定厚度且无土洞存在或可溶性岩面上有砂岩 承台中部因无配筋而抗裂性能较差 i φ pc 嵌岩阻力等已无工程意义 不考虑混凝土的拉力作用 2 图8.5.19-3 ——相应于作用的标准组合时 Q≤A ＝a ——桩身周边长度(m) k ——桩端岩石承载力特征值(kN) 预制桩的最小配筋率不宜小于0.8％(锤击沉桩) 水下灌注混凝土的桩身混凝土强度等级不宜高于C40 oy 而不是平均承担 两桩承台 即冲切破坏锥体与承台底面的夹角为45°时冲切系数α＝0.7提出来的 c 1 F 2 ox M 尚应考虑特殊土 ox 预应力混凝土管桩裂缝等级应为一级(即桩身混凝土不出现拉应力) 裂缝控制等级应为二级 桩基承台与柱 主筋直径不宜小于12mm 为保证桩 液化土层时 (8.5.18-2) 泥岩等非可溶岩层时 灌注桩最小配筋率不宜小于0.2％～0.65％(小直径桩取大值) 可利用上履土层作为桩端持力层 )＞h 按实体深基础方法或明德林应力公式方法进行计算 桩基承台的柱边 ik 20世纪80年代上海市开始采用为控制沉降而设置桩基的方法 1y 0 基础的承载力可以满足要求 应结合地区经验考虑桩 8.5.12 三桩承台 实际操作中应根据建筑物的要求和岩土工程条件以及工程经验确定设计参数 加工过程中已对桩身施加轴向预应力等因素 1y 2 近年来越来越多的研究人员和设计人员理解了 本节包括混凝土预制桩和混凝土灌注桩低桩承台基础 7 /h A 也就是由于固结或流变产生的沉降 上述方法的基本原则有三点 8.5.2 图8.5.18a): 4 最小水泥用量 单桩承台 Q≤0.33(2.18ƒ 5 有时侧阻和嵌岩阻力占有很大的比例 M 箍筋直径不宜小于6mm(图8.5.17c) 同一结构单元内的桩基 尚应对其进行处理 i 0 大部分沉降都是与时间发展有关的沉降 图8.5.21 其中桩径为800mm )A 2 岩溶地区的桩基 可不进行沉降验算 ——第i层岩土的厚度(m) (a 土荷载分配应按上部结构与地基共同作用分析确定 尚应满足下列要求 桩和柱的连接可按本规范第8.2.5条高杯口基础的要求选择截面尺寸和配筋 它已能涵盖深梁 1 应加大桩距 对于嵌入破碎岩和软质岩石中的桩 竖向受压桩按桩身竖向受力情况可分为摩擦型桩和端承型桩 本条是桩基承台的弯矩计算 摩擦桩基础的沉降是历时数年 oy 还必须满足本条所规定的使用条件和构造措施 式中 用来增加桩身水平抗力 A 取得了许多宝贵经验 oy 0 应结合地区经验 k (a)四桩承台 318规范求得的结果是相当接近的 ——冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和(kN) p 牵涉腐蚀源 不宜少于总桩数的1％且不应少于3根 R 且不应小于桩头嵌入承台内的长度 8.5.10 耐久性差 (8.5.5-1) ox 轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力(kN) 承台梁的主筋除满足计算要求外 i 矩形承台角桩冲切验算 0 应按本规范附录S进行 8.5.6 Q PHC桩 上述所有三桩承台计算的M值均指由柱截面形心到相应承台边的板带宽度范围内的弯矩 荷载均匀 在承台及地下室周围的回填中 对于大直径灌注桩 确定单桩竖向承载力时 q ik 摩擦桩和端承桩的沉降不同 单桩竖向承载力特征值应采用竖向静载荷试验确定 R 桩轴心受压时桩身强度应符合式(8.5.11)的规定 pa 桩土共同工作是一个复杂的过程 锥形承台的计算宽度应按本规范附录U确定 λ 承台弯矩计算 从经验拟合这一观点出发 只计端阻 本规范在编制时曾考虑了以下两种计算方法 桩基的水平承载力可视为各单桩的水平承载力的总和 初始裂缝多由承台中部开始向外发展 间距不宜大于200mm ) 这就是为什么依据弹性理论公式的各种桩基沉降计算方法 且少于3排时 其值满足0.25～1.0 c 2 并满足下列要求 灌注桩取0.6～0.8(水下灌注桩 基岩面以上为黏性土层 单桩抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定 可以得出 0 Q 五类微腐蚀环境中不应低于C30 p Q≤0.33(2.18ƒ 锥体与承台底面的夹角不小于45°(图8.5.19-1) ——承台外边缘的有效高度(m) 桩基的水平承载力可视为各单桩水平承载力的总和 ＋a 达不到预期控制沉降的目的 2)等腰三桩承台(图8.5.18c) 规范未推荐 可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载力特征值 柱对承台的冲切 对于单层工业厂房排架柱基础横向跨度较大 方法二为冲切锥体取柱边或承台变阶处至相应桩顶内边缘连线所构成的锥体并考虑了冲跨比的影响 k 对于矩形承台 8.5.5 0 本条为强制性条文 桩基宜选用中 ikmax pc 引起桩周土的沉降大于桩的沉降时 最终沉降量宜按单向压缩分层总和法计算 ＝q 单桩水平承载力特征值应由单桩水平载荷试验确定 尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB λ 即使经过修正 腐蚀环境中的灌注桩主筋直径不宜小于16mm i 其钢筋应按双向均匀通长布置(图8.5.17a) 承台混凝土强度等级不应低于C20 主筋伸入承台内的锚固长度不应小于钢筋直径(HPB235)的30倍和钢筋直径(HRB335和HRB400)的35倍 ——桩底端横截面面积(m 2)体形复杂 可仅在纵向设置连系梁 但在一般工业与用民建筑中则很少采用 ＝a 应在两个互相垂直的方向上设置连系梁 以便针对各个桩的持力层选择入岩深度 由于采用压缩性差异较大的持力层或部分采用摩擦桩 同一结构单元的桩基 6 1)等边三桩承台(图8.5.18b) 桩身混凝土的材料 场地大面积堆载 若桩身设有应力测读装置 式中侧阻 (8.5.11) 长桩或混凝土强度等级高于C35时用低值) 地基基础设计等级为丙级的建筑物 1—墙 k 入岩施工困难 c 腐蚀环境中的抗拔桩和受水平力或弯矩较大的桩应进行桩身混凝土抗裂验算 pc 吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房且桩端下为密实土层的桩基 c 8.5.21 桩身混凝土的强度等级宜适当提高 8.5.3 可设置承台或将桩和柱直接连接 应视为地面易塌陷区 中等风化硬质岩石时 (8.5.18-3) 桩端进入破碎岩石或软质岩的桩 ox 10 当作用于桩基上的外力主要为水平力或高层建筑承台下为软弱土层 混凝土各项性能有保障的条件下 k ——扣除承台和其上填土自重后的三桩中相应于作用的基本组合时的最大单桩竖向力设计值(kN) p 1y l y 边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长 1 能否实行这种设计方法 设计使用年限不少于100年的桩 ——扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于作用的基本组合时的竖向力设计值(kN) ——扣除承台及其上填土自重 式(3)未考虑柱子的约束影响 ox 灌注桩主筋混凝土保护层厚度不应小于50mm 当试件在长跨产生开裂破坏后 ＝a )A λ——计算截面的剪跨比 x pc 鉴于桩身强度计算中并未考虑荷载偏心 A 0 软土中的抗震要求 11 p 广东省的经验 (a 应对岩溶进行施工勘察 1)图49a四桩承台破坏模式系屈服线将承台分成很规则的若干块几何块体 关于深梁的抗剪问题 0 M——由承台形心至承台边缘距离范围内板带的弯矩设计值(kN·m) x ＋(a ＝0.84/(λ 可考虑改用灰土回填或增加一至两层混凝土水平加强条带 ∑N 预应力混凝土管桩裂缝控制等级应为一级 初步设计时单桩竖向承载力特征值可按下式进行估算 6 除要求施工中采取措施尽量保证填土质量外 ———冲切破坏锥体的有效高度(m) 8.5.9 pa A ƒ 1y c c——方柱边长(m) F——柱根部轴力设计值(kN) sia 桩顶以下3倍～5倍桩身直径范围内 G 50010关于最小配筋率的规定 单桩水平载荷试验 ≤2[α 尚应对每个斜截面进行验算 岩溶地区的嵌岩桩在成孔中常发生漏浆 1 oy 桩身强度应按桩顶荷载设计值验算 柱下桩基承台的弯矩可按以下简化计算方法确定 -X ＝ΣN 2 作用于任一单桩的水平力(kN) Q≤0.33(2.23ƒ 端承桩的桩侧阻力可忽略不计 当a 防止墩头拔出 对桩基的水平承载力进行验算 日本 M 在深厚软土中 0 溶槽密布 Σq 当柱边外有多排桩形成多个剪切斜截面时 3)摩擦型桩基 G G 试验方法应符合本规范附录D的规定 柱对承台的冲切计算方法 最后形成各种不同的破坏模式 中风化硬质岩体的最小深度 )]β G λ 新填土等皆属于不稳定土层 取第二拐点或H 8.5.1 应按本规范附录T进行 取得显著的社会经济效益 4 桩距可采用4倍～6倍桩身直径 50010取值 美国及广东省等规定管桩允许承载力(相当于承载力特征值)应满足下式要求 6 土质性状 [c 12 p sia λ 单桩承载力计算应符合下列规定 ——第i根桩至桩群形心的y 承台破坏模式 对圆柱及圆桩 pa 地下水位变化 8 所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算 当外力作用面的桩距较大时 截桩后应考虑预应力损失 受弯承载力和上部结构的要求外 主要是考虑了在各类持力层中成桩的可能性和难易程度 q 2 取λ＝0.25 ＋0.2) 50476的有关规定 1x ——冲切系数 预应力混凝土管桩应按桩身裂缝控制等级为二级的要求进行桩身混凝土抗裂验算 桩身裂缝宽度应满足设计要求 (8.5.5-3) 以控制沉降为目的设置桩基是指直接用沉降量指标来确定用桩的数量 试桩前的初步设计 按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 在岩溶发育区 x轴线的距离(m) ＋0.2) －0.28ƒ 5 同时管桩的接头焊缝耐久性也有问题 ＝10MPa时 F 2 柱下桩基独立承台斜截面受剪承载力可按下列公式进行计算(图8.5.21) 修订组收集了部分软土地区62栋房屋沉降实测资料和工程计算资料 ——桩身混凝土有效预应力值(约为4MPa～10MPa) 土体中桩基沉降实质是由桩身压缩 角桩对承台的冲切 h (8.5.19-3) 摩擦型桩分为端承摩擦桩和摩擦桩 α 软土中摩擦桩的桩基础沉降计算是一个非常复杂的问题 ——桩身混凝土横截面积 对于条形承台梁 8.5.20 (8.5.19-7) 抗拔桩和受水平力或弯矩较大的桩不允许桩身混凝土出现裂缝 ＋a ＋0.2) 配筋长度应通过计算确定 a x 塌孔和埋钻现象 无论采用哪种模式 c 灌注桩的混凝土强度等级不应低于C25 应进行桩基的整体稳定验算 8.5.19 对非腐蚀环境中桩身混凝土强度作了明确规定 oy i 1y 设计等级为丙级的建筑物桩基 式中 相差约5％左右 材料 c 在深厚饱和软土中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基 k 50046 (b 1 简化计算的意义在于硬质岩强度超过桩身混凝土强度 ＋G x 12 变阶处和桩边连线形成的斜截面进行受剪计算 尽管文章中给出的抗剪承载力的表达式不尽相同 不宜小于0.5m ƒ 主要表现在主筋墩头与端板连接处拉脱 按桩身混凝土强度计算桩的承载力时 可采用静力触探及标贯试验参数结合工程经验确定单桩竖向承载力特征值 底部角桩 桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中 ——从角桩内边缘至承台外边缘的距离(m) 美国钢筋混凝土学会CRSI手册认为由角桩荷载引起的承台角隅45°剪切破坏较之角桩冲切破坏更为不利 0 1)受水平荷载和弯矩较大的桩 ＝a pc 岩面石芽 c 二 式中 为了便于操作 但是 弯矩作用 微风化 当必须采用嵌岩桩时 在预应力损失段的桩外围应包裹钢筋混凝土 /h [c /2)]＋α 当桩端无沉渣时 方柱尺寸为1550mm 支护结构设计时应采取防止基底隆起的措施 M 选取图49所示的四种典模型式作为公式推导的依据 而式(4)考虑屈服线通过往边缘处 本条将桩身环境划分为非腐蚀环境(包括微腐蚀环境)和腐蚀环境两大类 上覆土层也应视为不稳定土层 当α小于0.5时 /h /h 桩身埋于地下 桩底进入持力层的深度 端承型桩分为摩擦端承桩和端承桩 α——短向桩距与长向桩距之比 设置连系梁有困难 H 非腐蚀环境中的抗拔桩应根据环境类别控制裂缝宽度满足设计要求 3)坡地岸边的桩 承台配筋 微风化 c -(△X 单桩承载力特征值则按公式(8.5.6-1)进行估算 11 8.5 图8.5.17 应在其短向设置连系梁 a )曲线的第一拐点为临界荷载 0 当σ G 桩基础也应按变形控制原则进行设计 变阶处等部位剪力较大 总是在两个方向上互相交替承担上部主要荷载 2 设计等级为丙级的建筑物可根据静力触探或标准贯入试验方法确定单桩竖向承载力特征值 α 当承台周围填土质量有保证时 /h 并确保基底岩体的稳定性 当桩顶以下5倍桩身直径范围内螺旋式箍筋间距不大于100mm且钢筋耐久性得到保证的灌注桩 hp 计算桩基沉降时 纵向钢筋的混凝土保护层厚度不应小于70mm 腐蚀类别 β c y oy ox 每30min卸一级载 多节管桩可考虑通长灌芯 7 承台的最小厚度不应小于300mm 在端部应按基础设计要求设置地梁 连系梁的宽度不应小于250mm ——受冲切承载力截面高度影响系数 ) l x ＝4MPa时 G 且不小于400mm 柱边剪切承台有效高度比较 0 -(△X /h ——分别为由承台形心到承台两腰和底边的距离范围内板带的弯矩设计值(kN·m) 轴心竖向力作用下 y 因而可按此相应宽度采用三向配筋 预应力管桩不应小于35mm 实质是一种经验拟合方法 液化土 通过对众多破坏模式的理论分析 单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定 福建等省市也相继应用了上述方法 曲线及荷载位移梯度H 桩端平面处土层应满足下卧层承载力设计要求 8.5.4 G 条带厚度不应小于0.5m 0 应考虑土的抗力作用按弹性抗力法进行计算 冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线构成的锥体 究其原因是依靠承台埋深大多可以解决水平力的问题 α ≤｛α c /2)]｝β 式中 桩交界处承受较大的竖向力 则利用极限平衡方法并按悬臂梁计算 如混凝土桩复合地基 4)钻孔灌注桩构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3 并于每次卸载前测读位移 甚至更长时间才能完成的过程 计算结果表明 0 也即是交替起着梁的作用 本规范推荐Mindlin方法和考虑应力扩散以及不考虑应力扩散的实体深基础方法 式(1)考虑屈服线产生在柱边 式中 0 φ )＜0.25h λ ox 当场地位于坡地且桩端持力层和地面坡度超过10％时 因此 50010 从统计意义上沉降量计算的经验修正系数差异不大 (1) 50021 图8.5.18 -X ——垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m) ——相应于作用的标准组合时 端板与钢筋的连接强度应满足抗拔力要求 G ＝a 为保证承台底不脱空 地基基础设计强调变形控制原则 单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定 三桩承台试件是采用梁式配筋 应考虑桩基施工中挤土效应对桩基及周边环境的影响 (8.5.19-6) i k 灌注桩水下浇筑混凝土目前大多采用商品混凝土 按一般桩来计算桩端进入持力层的深度 4 设计时应进行局部受压承载力计算 经过统计分析 /h 结合日本 桩端进入持力层的最小深度 淤泥质土层或液化土层 a c 影响单桩承载力和桩身耐久性 y 3 )A 确定承载力 柱距为2400mm 桩端进入较好的土层 桩基抵抗水平力很大程度上依赖于承台侧面抗力 计算按本规范附录R进行 架立筋不宜小于10mm 规定除设计等级为丙级的建筑物外 预应力桩不应低于C40 0 各地区根据工程经验有不同的处理方法 a 有关岩土及地下水的腐蚀性问题 顶部角桩 又不够安全 对中低压缩性土上的承台 ——角桩冲跨比 i a 当承台底土为欠固结土或承载力利用价值不大的软土时 ＝a 当承台与地基土之间没有脱空现象时 c 处 yk 1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基 图8.5.19-2 吊装和锤击等过程中的强度和抗裂验算 2 设计时应考虑加强桩身配筋 1y 弯折段的长度不应小于10倍钢筋直径 ——桩身横截面积(m 除满足公式(8.5.5-1)外 当λ＞3时 i ＝0.56/(λ 原苏联及我国《建筑桩基技术规范》JGJ 在同一条件下的试桩数量 湖北 式中 有隐伏沟槽存在 卸载按2倍加载等级逐级卸载 ＝10MPa时 x b y 单桩抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定 ƒ Q≤0.33(ƒ 将工作条件系数定为0.55～0.65是合理的 高灵敏度软土 当承台侧面的土未经扰动或回填密实时 微风化 式中 12 因此 应满足填土密实度要求 在小剪跨比的条件下具有深梁的特征 8.5.11 8.5.11 本规范提出的剪切系数是通过分析和比较后确定的 偏心竖向力作用下 最后推荐了桩基础最终沉降量计算的经验修正系数 主要为了减少摩擦型桩侧阻叠加效应及沉桩中对邻桩的影响 8.5.7 0 0 ≤R 浅梁不同条件的受剪承载力 Q －σpc)A 在确定桩距时尚应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响 桩基沉降不得超过建筑物的沉降允许值 柱下桩基础独立承台应分别对柱边和桩边 式中 8.5.12 0 当不满足时应将钢筋向上弯折 实践证明 桩基应与边坡工程统一规划 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 50010的有关规定 t 承台共同工作问题 8.5.3 c 1 )＝h 2)三桩三角形承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算(图8.5.19-3) l 8.5.16 必要时可进行带承台桩的载荷试验 降低地下水位等原因 水灰比 之后在两个方向交替发展 同时桩端还要置于相对较好的土层中 G 当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时 hs 基础总安全度不能降低 当桩基承受拔力时 2 8.5.8 作用于承台底面的水平力(kN) 单桩的静载荷试验 (8.5.4-2) 同时需要保持桩间土的稳定 Q≤0.644ƒ 《混凝土结构设计规范》GB ＝(F 50011的有关规定 对桩身混凝土及钢筋的耐久性应引起重视 锚固长度不应小于35倍钢筋直径 岸边的桩基 11 并应加载至破坏 /h 8.5.6 由当地静载荷试验结果统计分析算得 0 (d)等腰三桩承台 式中 应按桩 为保证桩基设计的可靠性 因此 扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的1.5倍 不论是三桩试件还是四桩试件 可将水下浇筑混凝土强度等级达到C45 当沉桩引起承台土体明显隆起时也不宜考虑承台底土层的抗力作用 承台下土层均应当是稳定土层 1 A 受剪切 11 为柱边或变阶处至桩边的水平距离 开发这种方法是考虑桩 ＋(a c 连系梁内上下纵向钢筋直径不应小于12mm且不应少于2根 94均采用这种方法 当σ 承台及地下室周围的回填土质量对高层建筑抗震性能的影响较大 在地震荷载作用下 当然 x 或将抗拔承载力留有余地 常引起较大不均匀沉降 ——分别为垂直y轴和x轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN·m) 2 cu 规范特别写入了带承台桩的水平载荷试验 5—垫层100mm厚C10混凝土 桩基设计时应进行基桩的桩身强度验算 即允许沉降量计算确定 R 端承摩擦桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受 并应按受拉要求锚入承台 在桩基沉降过程中充分发挥桩端持力层的抗力 4—承台梁内主筋除须按计算配筋外尚应满足最小配筋率 水平荷载作用下 oy 特别是非挤土端承桩和嵌岩桩桩距的限制可以放宽 应符合下列规定 xk 3 x 当岩溶上覆土层的稳定性有保证 )＋α 将工作条件系数规定为0.55～0.65 必须要有当地的经验 应引起高度重视 图50及图51分别给出了采用本规范和美国ACI β——剪切系数 h 1 a ≤1.2R 设块体为刚性的 时 桩基础 ——工作条件系数 所以裂缝控制等级应为二级 满足不了这类桩设计施工的要求 λ M 承台之间的连接 同步设计 为柱边或承台变阶处至x 当加载至桩身破坏或位移超过30mm～40mm(软土取大值)时停止加载 h hp 本条规定了摩擦型桩的桩中心距限制条件 (a 8.5.10 3 此时桩端可能落于岩面隆起或斜面处 非腐蚀性环境中灌注桩主筋直径不应小于12mm 用以确定长期荷载下的桩基水平承载力和地基土水平反力系数 ——分别为垂直于 角桩对承台冲切所需的承台有效高度比较表 8.5.21 5 在实际工程的应用中往往都与实测结果存在较大的出入 其钢筋长度不宜小于基坑深度的1.5倍 在腐蚀环境中的桩 用斜桩来抵抗水平力是一项有效的措施 作用于桩基承台顶面的竖向力(kN) 预应力桩不宜小于0.5％ λ c 桩长 (h －0.36ƒ ——相应于作用的标准组合时 对地质条件不复杂 方法一为冲切临界截面取柱边0.5h (8.5.4-1) 设计用桩数量可以根据沉降控制条件 2 y方向计算一排桩的桩边的水平距离 本规范公式(8.5.19-1)中的冲切系数是按λ＝1时与我国现行《混凝土结构设计规范》GB 对预制桩 规定按承载力特征值计算的桩群承载力与土承载力之和应大于或等于作用的标准组合产生的作用在桩基承台顶面的竖向力与承台及其上土自重之和 湿陷性土和场地填土的固结 0 预应力管桩作为抗拔桩使用时 Ha 嵌岩桩并不是不存在侧阻力 k cu 不得作为建筑场地 i 本规范推荐采用方法二 作为基础施工图设计依据的详细勘察阶段的工作精度 欠固结土 桩基础沉降验算应符合本规范第8.5.15条的规定 嵌岩端承桩应通长配筋 基底土的回弹可引起桩身上浮 预应力筋必须锚入承台 性质 腐蚀环境中的桩身混凝土强度 钢筋直径不宜小于10mm 可根据地区经验适当减小柱下桩基础独立承台受冲切计算的承台厚度 可采用嵌岩端承桩基础 9 桩端岩石承载力特征值应根据岩石饱和单轴抗压强度标准值按本规范第5.2.6条确定 式中 岩层表面往往起伏不平 二b类环境及三类及四类 可模拟承台顶竖向荷载的实际状况进行试验 ——桩端阻力特征值 桩基设计时 曲线的陡降起点为极限荷载 且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图8.5.17b) 不应大于桩身直径的3倍 s——长向桩距(m) 应按变截面的二桩承台设计 抗拔桩 i pc A 在桩底应力扩散范围内可能埋藏有相对软弱的夹层 采用这种计算方法的国家有美国 必须使用时应考虑以下几点 ＝[2.18(C60)～2.23(C80)]ƒ 3)由图49d 桩顶嵌入承台内的长度不应小于50mm 断裂破碎带和洞穴分布 l 桩身材料等诸多因素 扩底灌注桩的扩底直径 应对桩基进行抗拔验算 当σ 对于端承型桩 土 2—箍筋直径≥6mm 试验中发现 加强承台间的连系等 特别在碳酸盐类岩石地区 ＝a 1 8.5.8 ox 宜采用单节管桩 α h 且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面 )/n 桩端刺入变形和桩端平面以下土层受群桩荷载共同作用产生的整体压缩变形等多个主要分量组成 Q 当有可靠地区经验时 ——从承台底角桩内边缘向相邻承台边引45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离(m) 对于重要工程 应将其直径乘以0.886等效为方桩)算起 ＝∑(N 其他原位测试方法确定单桩竖向承载力的经验不足 a x 在桥梁桩基中采用较多 在确定桩底进入持力层深度时 非预应力预制桩取0.75 桩端净距不宜小于1m 取λ＝3 ＝ΣN 8.5 0 三 ——从承台底角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离(m) Q≤0.699ƒ 部分采用端承桩 a 且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm N －0.145ƒ 3 摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍 i 2 应采用摩擦型桩 1y a 1x 规范特别注明侧阻 5 当扩底直径大于2m时 桩身刚度 偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力(kN) cu ox 8.5.13 2)图49b是等边三桩承台具有代表性的破坏模式 50046及《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T ——单桩水平承载力特征值(kN) 0 通常应在两个互相垂直的方向上设置连系梁 ——桩身混凝土立方体抗压强度 桩侧阻力特征值(kPa) 桩基设计应符合下列规定 k ＝0.84/(λ 将大量实际工程的长期沉降观测资料与各种计算方法的计算值对比 柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15％ N 桩施工在基坑开挖前完成时 Q——相应于作用的基本组合时的单桩竖向力设计值(kN) 3 桩基础 Q≤0.33(2.23ƒ Q≤0.6ƒ 应按本规范附录Q进行 8.5.18 桩 F 承台宽度为6400mm －σ Q≤0.33(2.23ƒ c 作用于承台底面通过桩群形心的x c 式中 k 淤泥质土或液化土层时 8.5.15 318规范相比较略偏于安全 1y 桩顶竖向荷载全部由桩端阻力承受 抗渗等级等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 抗渗等级等还应符合相关规范的规定 扩底灌注桩的扩底直径 3 使桩基产生可以容许的沉降 pc 腐蚀环境中的灌注桩不应小于55mm 《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T u 宜将部分构造钢筋通长设置 (8.5.18-1) 设计以桩身强度控制 纵观许多描述桩基实际沉降和沉降发展过程的文献可知 8.5.23 单桩竖向抗拔载荷试验 以控制沉降为目的设置桩基时 G 8.5.22 可适当计入桩身纵向钢筋的抗压作用 如果同一结构单元的桩基同时采用部分摩擦桩和部分端承桩 现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 承台试件破坏过程的描述 2 PC桩 (8.5.6-1) 此外 一 ) 减少全国采用同一表格所带来的误差 (8.5.19-2) λ 腐蚀性环境中 c V——扣除承台及其上填土自重后相应于作用的基本组合时的斜截面的最大剪力设计值(kN) 必须确定桩底一定深度内岩体性状 在确定工作条件系数时考虑了承台下的土质情况 承台的共同工作 y轴的力矩(kN·m) 偏心竖向力作用下 因此 本条为强制性条文 A i 近期出现了数起桩身抗拔破坏的事故 土的荷载分担不断变化 规范规定在桩底端应力扩散范围内应无岩体临空面存在 8.5.7 p 嵌入完整和较完整的未风化 钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时 条文规定了水平力作用面的桩距较大时 布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合 ox ＋u 冲切力扣除相交那部分单桩承载力 8 式中 箍筋宜适当加强加密 瞬时荷载的影响等因素 凡属抗弯破坏的试件均呈梁式破坏的特点 规范均规定了填土压实系数不小于0.94 8.5.17 预制桩不应小于45mm l ——角桩冲切系数 a 1)多桩矩形承台受角桩冲切的承载力应按下列公式计算(图8.5.19-2) 柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求 桩顶竖向荷载全部由桩侧阻力承受 必须用作建筑场地时 由图49c的等边三桩承台最不利破坏模式 ) －σ 0 a 取H 此时钢筋水平段的长度不应小于25倍钢筋直径 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 水灰比 pa 承台形式等诸多因素有关 A 土 8.5.20 8.5.15 x 不应小于50mm 4 土 为了保证桩基的安全度 本条为强制性条文 h k 规范给出了单桩竖向承载力特征值的估算式(8.5.6-2) 桩身开裂 尚应符合下列要求 可沿桩身纵向不均匀配筋 低压缩性土层作桩端持力层 式中 y 变形略去不计 50476等不同角度作了相应的表述和规定 带承台桩基水平载荷试验采用慢速维持荷载法 ——相应于作用的标准组合时 当冲切临界截面与桩相交时 其值满足0.25～1.0 应考虑桩侧负摩擦力对桩基承载力和沉降的影响 式(2)未考虑柱子的约束作用 3 G )A 混凝土强度等级以及桩型等因素 由于欠固结软土 而下卧层变形过大 为确保大直径嵌岩桩的设计可靠性 为避免基桩在受力过程中发生桩身强度破坏 摩擦型桩基础的沉降不是用简单的弹性理论就能描述的问题 1 尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力 ƒ λ 考虑其钢筋直径较小 50010的受冲切承载力公式相衔接 群桩中单桩桩顶竖向力应按下列公式进行计算 当λ＜0.25时 λ 当柱位于该45°线以内时则取柱边与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线 应引起足够注意 c 桩长较小时再计入侧阻 中等风化硬质岩石的嵌岩桩 1x c c 导致建筑物构件开裂或建筑物倾斜 混凝土浇筑方法 1x 直接用沉降量确定用桩数量后 地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论 12 可按下列公式计算 Q≤0.33(2.18ƒ 0 －σ i 并逐渐演变成各种复杂的裂缝而向承台中部合拢 8.5.19 等腰三桩承台典型的屈服线基本上都垂直于等腰三桩承台的两个腰 y y 过于理想化 岩溶以及震陷液化等影响 1 但结果具有很好的一致性 才在短跨内产生裂缝 (2)二式的平均值为规范的推荐公式(8.5.18-3) 三角形承台角桩冲切验算 A 对于密集群桩以及挤土型桩 3 应符合下列规定 桩 ox pc (c)等边三桩承台(二) 甚至存在洞隙 11 G 邻近工程的经验 ——桩基承台自重及承台上土自重标准值(kN) 最大弯矩产生于屈服线处 桩距可不小于2.5d 推荐的抗弯计算公式 我国20世纪90年代前一些设计单位亦多采用此法 σ 对位于坡地 桩的主筋配置应经计算确定 a 嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层 不宜采用部分摩擦桩和部分端承桩 ox G 用以验证孔径及孔深 确保桩身混凝土强度满足桩的承载力要求 端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受 1x 实际上在低桩承台的前提下应注重采取措施充分发挥承台底面及侧面土的抗力作用 桩基础的抗震承载力验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB ——承台计算截面处的计算宽度(m) 8.5.18 3—桩顶入承台≥50mm 考虑桩身钢筋耐久性 桩顶荷载可能接近或等于单桩极限承载力 承台斜截面受剪计算 ——单桩竖向承载力特征值(kN) 可按下列公式计算(图8.5.19-1) 非腐蚀环境中预制桩的混凝土强度等级不应低于C30 坑底土回弹隆起对桩身受力及桩承载力的影响 预应力桩取0.55～0.65 当基岩上覆土层为饱和砂类土时 连系梁顶面宜与承台位于同一标高 非腐蚀性环境中的抗拔桩 式中 式中 可利用钢筋混凝土板的屈服线理论 M 图52给出了一典型的九桩承台的柱边剪切所需的承台有效高度比较表 必须采取措施保证其使用寿命 本条为强制性条文 承台底不致脱空 0 同时应加强坑底隆起的监测 N 0 轴心竖向力作用下 y 1 上覆土层的稳定性的判定至关重要 ＝F－ΣN )A α p 作为一种最不利状态的控制 规范推荐了通用的估算公式(8.5.6-1) 非挤土桩当承台下桩数少于9根 10 单桩水平承载力特征值应通过现场水平载荷试验确定 复合桩基 考虑到当前管桩生产质量 并为施工处理等提供可靠依据 0 当水平推力较大时 9 i 角桩对承台冲切承台有效高度比较 补充了预应力混凝土管桩工作条件系数 ik 还可根据最大弯矩点变化特征综合判定临界荷载和极限荷载 当采用一柱一桩时 a ＋0.2) 以满足建筑物的使用要求 其承载力及厚度应满足要求 4 (8.5.5-2) 摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受 按机动法的基本原理来推导公式得 当基坑开挖较深时 当a 目前天津 对沉降无特殊要求的端承型桩基也可不进行沉降验算 是偏于安全的 特别是许多情况下桩顶附近位于地下水位频繁变化区 H 摩擦端承桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受 λ 加载分级及每级荷载稳定标准可按单桩竖向静载荷试验的办法 a 可按下式估算单桩竖向承载力特征值 对沉降无特殊要求的条形基础下不超过两排桩的桩基 图49 端阻特征值应由当地载荷试验结果统计分析求得 50010 桩基承台的构造 同时硬质岩已提供足够的端阻力 cu 土和承台共同作用的实际状态来验算 ——角桩冲跨比 2 考虑到方法一在计算过程中需要扣除冲切临界截面与柱相交那部分面积的单桩承载力 按本规范求得的柱边剪切所需的承台有效高度与美国ACI y 端阻采用特征值 两者也只能在某一范围内比较接近的原因 对单桩竖向承载力很高的大直径端承型桩 同时采取勘探孔注浆等辅助措施 桩身尚应通长配筋 i 按梁的理论给出计算公式 不应大于桩身直径的3倍 不宜选用压缩性差异较大的土层作桩端持力层 ——冲跨比 应进行斜截面抗剪承载力验算 Q≤0.67ƒ 时 多桩矩形承台计算截面取在柱边和承台高度变化处(杯口外侧或台阶边缘 F 水平力作用下 ＝4MPa时 应根据使用要求对桩顶变位的限制 (8.5.19-6) H 目前借用弹性理论的公式计算桩基沉降 对于三桩承台 本次修订中适当提高了灌注桩的工作条件系数 ——计算宽度处的承台有效高度(m) 应按桩的类型和成桩工艺的不同将混凝土的轴心抗压强度设计值乘以工作条件系数φ 图52 加荷瞬间完成的沉降只占总沉降中的小部分 0 偏于安全 不能进行正常维护和维修 柱对承台冲切 对以下建筑物的桩基应进行沉降验算 α 其值按本规范第8.2.8条的规定取用 图51 ƒ i ≤0.25(ƒ 防止沉降过大 梁的高度可取承台中心距的1/10～1/15 Q 可计算土抗力的作用 因此根据试件的破坏形态并考虑梁的约束影响作用 a M 尚应进行运输 n——桩基中的桩数 λ 除应进行场地稳定验算并考虑挤土桩对边坡稳定的不利影响外 四桩承台试件采用均布方式配筋 根据试件破坏的多数情况 8.5.1 因此 c 宜设置斜桩 G s——桩距(m) ox 在抗拔构件中应慎用预应力混凝土管桩 设计使用年限不少于50年时 1 (8.5.19-1) R ≤R 试验数量 最后形成各种不同的破坏模式 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 因此应首先考虑利用上覆土层作为桩端持力层的可行性 式中 M 摩擦桩的桩端阻力可忽略不计 桩身配筋可根据计算结果及施工工艺要求 1x 并应符合本规范表5.3.4的规定 配筋长度应穿过淤泥 桩基的变刚度调平设计等 该弯矩全部由钢筋来承担 圆柱时c＝0.886d(d为圆柱直径) Ha (a ＝a 带承台桩基的水平载荷试验能反映桩基在水平力作用下的实际工作状况 预应力混凝土管桩因增加钢筋直径有困难 为避免计算上繁琐 c 用静力触探或标准贯入方法确定单桩承载力已有不少地区和单位进行过研究和总结 oy 5 1x ƒ 采用(1) 利用上覆土层作为桩端持力层的条件是上覆土层必须是稳定的土层 (b)等边三桩承台(一) 关于桩 当有混凝土垫层时 oy 承台角隅45°处的抗剪强度 采用大直径长灌注桩时 根据试验数据绘制荷载位移H 承台的配筋 i 除满足受冲切 ＝∑(N 2 且桩端持力层承载力及厚度满足要求 8.5.2 c 4 规范条文提出桩周边嵌岩最小深度为0.5m 当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时 ——相应于作用的标准组合时 λ 2)桩基承台下存在淤泥 1x 2 近年来我国已发表了一系列有关的抗剪强度试验报告以及抗剪承载力计算文章 有抗震要求的柱下独立承台 桩基承台的抗剪计算 λ )＝0.25h 8.5.22 或按本规范附录H用岩石地基载荷试验确定 1 ——受剪切承载力截面高度影响系数 8.5.23 加之沉桩中对桩身混凝土的损坏 单桩水平承载力与诸多因素相关 它们在开裂破坏的过程中 水平力作用下的群桩效应的研究工作不深入 8.5.13 桩身混凝土最低强度等级与桩身所处环境条件有关 承台之间的连接应符合下列要求 图8.5.19-1 按本规范算得的承台有效高度与美国ACI 8.5.16 宜为桩身直径的1倍～3倍 桩身混凝土的强度等级应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB max oy ——混凝土轴心抗压强度设计值(kPa) 1 因此尚需验算距柱边h 桩身纵向钢筋配筋长度应符合下列规定 oy 3 平行于承台底边的柱截面边长(m) 是考虑到扩底施工的难易和安全 N 同条件下的桩不应少于3根且不应少于总抗拔桩数的1％ oy α hp 土和承台共同工作 本条规定了桩基沉降计算的适用范围以及控制原则 将导致结构产生较大的不均匀沉降 桩身强度设计必须留有一定富裕 2 c 试验时初始裂缝首先在承台两个对应边的一边或两边中部或中部附近产生 /△H 桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求 并应加载至破坏 应重视类似工程 318计算的一典型九桩承台内柱对承台冲切 当上覆黏性土在岩溶水上下交替变化作用下可能形成土洞时 当桩长较短且入岩较浅时 程度 －0.11ƒ 钢筋应按三向板带均匀布置 l 考虑应力扩散以及不考虑应力扩散的实体深基础方法计算沉降量和沉降计算深度都有差异 k oy ＝0.56/(λ 今采用两式的平均值作为推荐公式(8.5.18-4) 减少沉降的桩基 并保证桩端阻力的发挥 )曲线 α R 嵌岩桩 作用在冲切破坏锥体上相应于作用的基本组合时的冲切力设计值(kN) (8.5.6-2) 当σ (8.5.19-4) 计算时可将圆形截面换算成正方形截面 嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化 随着沉降的发展 0.6％(静压沉桩) 连系梁的主筋应按计算要求确定 A /△H 应考虑深基坑开挖中 承台的宽度不应小于500mm 最小水泥用量 桩端进入完整和较完整的未风化 桩和桩基的构造 a 上覆土层可视为稳定土层 给施工造成困难 即混凝土拉应力不应超过混凝土抗拉强度设计值 关于通长配筋的理解应该是钢筋长度达到设计要求的持力层需要的长度 按公式(8.2.9-2)计算 1 l 当基础方案选定之后 β 抗震设防等级 可得另一个公式即 有导致滑移的可能 桩距 ) 8.5.14 M 1x 桩基沉降计算应符合下列规定 中国石化总公司洛阳设计院和郑州工学院曾就桩台受弯问题进行专题研究 考虑到高强度离心混凝土的延性差 1y 阶梯形承台变阶处的计算宽度 另行设置通长的抗拔钢筋 ——扣除承台和其上填土自重后相应于作用的基本组合时的第i桩竖向力设计值(kN) 桩的外边缘至承台梁边缘的距离不小于75mm 宜在两个主轴方向设置连系梁 沉桩中桩身混凝土受损以及接头焊接时高温对桩身混凝土的损伤等因素 4 承台共同工作时 12 0