桩及桩承台的设计与计算

1、桩基础及其他深基础单位：石家庄铁道大学单位：石家庄铁道大学主讲人：李强副教授主讲人：李强副教授桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算桩基础的一般设计内容和步骤：桩基础的一般设计内容和步骤：（3 3）确定单桩承载力设计值；）确定单桩承载力设计值；（2）选择桩的类型及其几何尺寸；）选择桩的类型及其几何尺寸；（1 1）调查研究，收集设计资料）调查研究，收集设计资料; ;（4）确定桩的数量及平面布置，包括承台的平面形状尺寸；）确定桩的数量及平面布置，包括承台的平面形状尺寸；（5 5）确定群桩或单桩基础的承载力，必要时验算群桩地基强）确定群桩或单桩基础的

2、承载力，必要时验算群桩地基强度和变形（沉降量）；度和变形（沉降量）；（6）桩身构造设计与强度计算；）桩身构造设计与强度计算；（7）承台设计，包括构造和受弯、冲切、剪切计算；）承台设计，包括构造和受弯、冲切、剪切计算；（8 8）绘制桩基础施工图。）绘制桩基础施工图。桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算1. 1.选择桩的类型及其几何尺寸选择桩的类型及其几何尺寸2.2. 确定桩的数量及平面布置确定桩的数量及平面布置1.1 1.1 选择桩的类型选择桩的类型1.2 1.2 桩基持力层桩基持力层1.3 1.3 桩的尺寸桩的尺寸2.1 2.1 确定桩数确定桩数2.2 2.2 桩的平面布置桩的平面布置

3、3.3.承台设计承台设计3.1 3.1 桩基承台的尺寸桩基承台的尺寸3.2 3.2 桩承台的内力桩承台的内力桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算1.1 1.1 选择桩的类型选择桩的类型地层中有坚实的土层（砂、砾石、卵石、坚地层中有坚实的土层（砂、砾石、卵石、坚硬老粘土）或岩层，且桩的长径比可以取得硬老粘土）或岩层，且桩的长径比可以取得不太大或需要桩底扩大时应按端承桩设计不太大或需要桩底扩大时应按端承桩设计;地层中无坚实土层可作持力层，且不宜扩底地层中无坚实土层可作持力层，且不宜扩底时；虽有较坚实土层，但埋深大，桩的长径时；虽有较坚实土层，但埋深大，桩的长径比很大，传递到桩端荷载较小时；

4、比很大，传递到桩端荷载较小时；1. 1.选择桩的类型及其几何尺寸选择桩的类型及其几何尺寸持力层顶面起伏不大，且穿越土层为高、中持力层顶面起伏不大，且穿越土层为高、中压缩性土或需贯穿厚度不大的中密砂层及不压缩性土或需贯穿厚度不大的中密砂层及不含大卵石或漂石的碎石类土含大卵石或漂石的碎石类土;桩端持力层顶面起伏和坡角变化较大，土层桩端持力层顶面起伏和坡角变化较大，土层厚薄不均、岩石风化程度差异较大、地层成厚薄不均、岩石风化程度差异较大、地层成因及构造复杂；桩基需埋深很大，预制桩难因及构造复杂；桩基需埋深很大，预制桩难以施工以施工.端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩预制钢筋预制钢筋混凝土桩混凝土桩灌注桩灌注桩

5、桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算1.2 1.2 桩基持力层桩基持力层正确地选择桩基持力层正确地选择桩基持力层:1. 1.选择桩的类型及其几何尺寸选择桩的类型及其几何尺寸桩端进入持力层的深度桩端进入持力层的深度:正确地选择桩基持力层，对发挥桩基的效益十分重要。正确地选择桩基持力层，对发挥桩基的效益十分重要。有坚实土层和岩层作持力层最好；如在一般桩长深度内有坚实土层和岩层作持力层最好；如在一般桩长深度内无坚实土层，也可考虑选择中等强度的土层，如中密以无坚实土层，也可考虑选择中等强度的土层，如中密以上砂层或中等压缩性的一般粘性土等。上砂层或中等压缩性的一般粘性土等。桩端进入持力层的深度桩

6、端进入持力层的深度:对于粘性土和粉土不宜小于对于粘性土和粉土不宜小于2d；对于砂土不宜小于对于砂土不宜小于1.5d；对于碎石类土不宜小于；对于碎石类土不宜小于d。当。当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算1.3 1.3 桩的尺寸桩的尺寸桩长（一般指桩身长，不包括桩尖）桩长（一般指桩身长，不包括桩尖）1. 1.选择桩的类型及其几何尺寸选择桩的类型及其几何尺寸桩的截面尺寸（桩径或边长）桩的截面尺寸（桩径或边长）桩长为承台底面标高与桩端标高之差。在确定持力层及其桩长为承台底面标高与桩端标高之差。在

7、确定持力层及其进入深度后，就要拟定承台底面标高，即承台埋置深度。进入深度后，就要拟定承台底面标高，即承台埋置深度。要力求既满足使用要求，又能充分发挥地基土的承载性能；要力求既满足使用要求，又能充分发挥地基土的承载性能；既符合成桩技术的现实工艺水平，又能满足工期要求和降既符合成桩技术的现实工艺水平，又能满足工期要求和降低造价。低造价。桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算2.2.确定桩数与平面布确定桩数与平面布置置2.1 2.1 确定桩数确定桩数当桩的类型，基本尺寸和单桩承载力设计值确定后，可根当桩的类型，基本尺寸和单桩承载力设计值确定后，可根据上部结构情况，按下式初步确定桩数：据上部结构

8、情况，按下式初步确定桩数：kkaFGnRn桩数；桩数；Fk作用于桩基承台顶面的竖向力，作用于桩基承台顶面的竖向力，kN；Gk桩基承台和承台上土自重标准值，桩基承台和承台上土自重标准值，kN；Ra单桩竖向承载力特征值，单桩竖向承载力特征值，kN；系数，当桩基为轴心受压时系数，当桩基为轴心受压时=1，当偏心受压时，当偏心受压时=1.11.2。初步确定的桩数，可据以进行桩的平面布置，如经有关验算可作必要初步确定的桩数，可据以进行桩的平面布置，如经有关验算可作必要的修改。的修改。桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算2.2.确定桩数与平面布确定桩数与平面布置置2.2 2.2 桩的平面布置桩的平面

9、布置桩基中各桩的中心距主要取决于群桩效应（包括挤土桩的挤土桩基中各桩的中心距主要取决于群桩效应（包括挤土桩的挤土效应）和承台分担荷载的作用及承台用料等效应）和承台分担荷载的作用及承台用料等.桩的最小中心距桩的最小中心距桩基中各桩的中心距的确定桩基中各桩的中心距的确定桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算2.2.确定桩数与平面布确定桩数与平面布置置2.2 2.2 桩的平面布置桩的平面布置桩位布置桩位布置尽可能使上部荷载的中心和桩群横截面的形心重合。应力求各桩受力尽可能使上部荷载的中心和桩群横截面的形心重合。应力求各桩受力相近，宜将桩布置在承台外围，相近，宜将桩布置在承台外围，桩的排列形式桩

10、的排列形式采用行列式或梅花式采用行列式或梅花式桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算3. 3. 桩基承台设计桩基承台设计3.1 3.1 桩基承台的尺寸桩基承台的尺寸桩基承台的平面尺寸桩基承台的平面尺寸桩基承台的厚度桩基承台的厚度依据桩的平面布置，承台周边至边桩的净距不宜小于依据桩的平面布置，承台周边至边桩的净距不宜小于0.50.5倍桩径倍桩径（或边长），且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于（或边长），且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm150mm；对；对于条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不小于于条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不小于75mm75mm；承台的宽度不宜小

11、于承台的宽度不宜小于500mm500mm。桩承台的厚度要保证桩顶嵌入承台，并防止桩的集中荷载造成桩承台的厚度要保证桩顶嵌入承台，并防止桩的集中荷载造成承台的冲切破坏。承台的最小厚度不宜小于承台的冲切破坏。承台的最小厚度不宜小于300mm300mm。桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算3. 3. 桩基承台设计桩基承台设计3.2 3.2 桩承台的内力桩承台的内力桩承台的内力可按简化计算方法确定，并按桩承台的内力可按简化计算方法确定，并按混凝土结构设混凝土结构设计规范计规范（GB500102010GB500102010）进行局部受压、受冲切、受剪及）进行局部受压、受冲切、受剪及受弯的强度计算，防止桩承台破坏，保证工程的安全。受弯的强度计算，防止桩承台破坏，保证工程的安全。桩及桩承台的设计与计算桩及桩承台的设计与计算4. 4. 小结小结桩及承台桩及承台的设计的设计选择桩的选择桩的类型及其类型及其几何尺寸几何尺寸确定桩的确定桩的数量及平数量及平面布置面布置承台设计承台设计选择桩选择桩的类型的类型端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩预制钢筋预制钢筋混凝土桩混凝土桩灌注桩灌