基础第版教学作者陈兰云中国机械工业教育协会第

7桩基础

7.1桩基础概述

7.2桩的竖向承载力

7.3桩基础设计7.4其他深基础简介普通高等教育“十一五”国家级规划教材主要内容教学目标知道桩基础的适用范围及其分类会进行桩基础承载力的计算会进行桩基础的设计重点桩基设计过程，群桩效应难点群桩效应，承台设计中抗冲切验算桩基础概念桩基础一般由桩身和位于桩身顶部的承台组成，如图7-1所示。上部结构的荷载通过墙或柱传给承台，再由承台传给桩。

7.1桩基础概述桩基础的组成1—上部结构（墙或柱）2—承台（承台梁）3—桩身4—坚硬土层5—软弱土层

7.1.1桩基础的适用范围1)荷载大、对沉降要求有严格限制的建筑物;2)软弱地基;3)地基土性不稳定，存在液化性、震陷性、湿陷性、冻胀性或侵蚀性等不良土层时;4)承受较大的水平荷载、上拔荷载和力矩荷载的高耸结构物;5)建筑物受到相邻建筑物或地面堆载影响，采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜时;6)当途经江河湖海、峡谷、滩涂等交通设施的工程结构跨越范围大，地质条件及荷载情况变化也较大时，可通过灵活调整桩的类型、长短、布置等来适应环境与结构的要求;7)在流动水域中的水上结构物的基础;8)需要减振的动力设备基础。

按承载性状分类

摩擦型桩端承型桩摩擦桩端承摩擦桩端承桩摩擦端承桩按桩的承载类别分

竖向抗压桩（抗压桩）竖向抗拔桩（抗拔桩）水平受荷桩和复合受荷桩等按桩的断面尺寸分类

小直径桩：d≤250mm中等直径桩:250mm＜d＜800mm大直径桩:d≥800mm7.1.2桩基础的类型按施工方法分类

预制桩灌注桩

按桩对土体的影响程度分类挤土桩（排土桩）非挤土桩部分挤土桩按桩的承台高低分类低承台桩高承台桩1.预制桩按桩身材料不同，分为钢筋混凝预制桩、钢桩、木桩、组合桩。预制桩是指借助于各种专用机械设备将预先制作好的具有一定形状、刚度与构造的桩打入、压入或振入土中的桩型。（1）定义（2）种类

钢筋混凝土预制桩具有制作方便，桩身强度高，耐腐蚀性能好，单桩承载能力高的优点，但价格偏高、打桩噪声大、接桩和截桩困难。钢筋混凝预制桩预应力混凝土空心管桩1—预应力钢筋2—螺旋箍筋3—端头板4—钢套箍

分为两种种：钢管桩和和H形桩。具有优点是：：强度高、、桩身表表面积大大，截面面积小，，在沉桩桩时贯透透能力强强且挤土土影响小小，在饱饱和软黏黏土地区区可减少少对领近近建筑物物的影响响，但价价格较高高，耐腐腐蚀性较较差。钢桩依照成孔孔方法不不同，灌灌注桩可可分为泥浆护壁壁钻（冲））孔灌注注桩、沉沉管灌注注桩和成成孔灌注注桩等几大类。2.灌注注桩（1）定定义灌注桩为为在建筑筑工地现现场通过过机械钻钻孔、钢钢管挤土土或人力力挖掘等等手段在在地基土土中形成成桩孔，，并在其其内放置置钢筋笼笼、灌注注混凝土土而制成成的桩。。（2）分分类泥浆护壁壁钻（冲冲）孔灌灌注桩，，在成孔孔过程中中，为防防止孔壁壁坍塌，，在孔内内注入制制备泥浆浆或利用用钻削的的黏土与与水混合合自制泥泥浆保护护孔壁。。护壁泥泥浆与钻钻孔的土土削混合合，边钻钻边排出出泥浆，，同时进进行孔内内补浆或或补水。。当钻孔孔达到规规定深度度后，清清除孔底底泥渣，，然后吊吊放钢筋筋笼，在在泥浆下下浇筑混混凝土。。泥浆护壁壁钻（冲冲）孔灌灌注桩a)埋设护筒筒b)安装钻机机，钻进进c)第一次清清孔d）测定孔壁壁，回淤淤厚度e)吊放钢筋筋笼f)插入导管管g)第二次清清孔h）灌注水下下混凝土土，拔出出导管i)拔出护筒筒钻孔桩与与冲孔桩桩的区别别在于：：钻孔桩桩以旋转转钻机成成孔，冲冲孔桩以以冲击钻钻面成孔孔。1.拔除套管管时，如如果提管管速度过过快会造造成缩颈颈、夹泥泥，甚至至断桩；；2.另外，沉沉管过程程中挤土土效应比比较明显显，可能能使混凝凝土尚未未结硬的的邻桩被被剪断，，施工中中必须控控制提管管速度，，并使管管产生振振动，不不让管内内出现负负压，提提高桩身身混凝土土的密实实度并保保持其连连续性；；采取““跳打””顺序施施工，待待混凝土土强度足足够时再再在它的的近旁施施打相邻邻桩。沉管灌注注桩在钢管内内无水环环境中沉沉放钢筋筋和浇灌灌混凝土土，从而而为桩身身混凝土土的质量量提供了了保障。。沉管灌注注桩的优点：沉管灌注注桩的缺点：a)桩机就位位b)沉管c)浇灌混凝凝土d)边拔管、、边振动动、边浇浇灌混凝凝土e)插入钢筋筋笼并灌灌满混凝凝土成桩桩1—振动动锤2—加加压减振振弹簧3——加料口口；4——传管5——活瓣桩桩靴6—上料料斗7—混凝凝土8—钢钢筋笼振动沉管管灌注桩桩施工程程序是在桩管管内增加加一根与与外桩管管长度基基本相同同的内夯夯管以代代替钢筋筋混凝土土预制桩桩靴，与与外管同同步打入入设计深深度，并并作为传传力杆将将锤击力力传至桩桩端夯扩扩成大头头形，增增大地基基的密实实度，同同时利用用内管和和桩锤的的自重将将外管内内的现浇浇桩身混混凝土压压密成形形，把水水泥浆压压入桩侧侧土体并并挤密桩桩侧的土土，使桩桩的承载载力大幅幅度提高高。夯扩成孔孔灌注桩桩干作业成成孔灌注注桩不需需要泥浆浆或套管管护壁，，直接利利用机械械或人工工成孔，，下钢筋筋笼、浇浇筑混凝凝土成桩桩。干作业成孔灌注注桩1.按桩桩身强度度确定单单桩竖向向抗压承承载力。。2.按土土的支承承力确定定单桩竖竖向抗压压承载力力。静载荷试试验法《地基规规范》经经验公式式法确定单桩竖向向承载力力的方法法主要有有以下：：按《桩基基规范》》确定单单桩竖向向极限承承载力7.2桩的竖向向承载力力7.2.1单桩竖向向承载力力确定1.按桩桩身强度度确定单单桩竖向向抗压承承载力钢筋混凝凝土桩根根据桩身身材料强强度确定定单桩竖竖向承载载力设计计值，按按下式计计算：《桩基规范》规定：计算混凝土桩身承载力时，应将混凝土的轴心抗压和弯曲抗压强度设计值，分别乘以基桩施工工艺系数。对混凝土预制桩，取=1.0；干作业非挤土、人工挖孔、扩底灌注桩，取=0.9；泥浆或套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩，取=0.8。《桩基规规范》规规定，桩桩身强度度应满足足下式：：(1)静静载荷试试验法2.按土土的支承承力确定定单桩竖竖向抗压压承载力力1）试桩桩数量同一条件件下的试试桩数量量不宜少少于总桩桩数的1%，且且不应少少于3根根。2)间歇歇时间在桩身强强度达到到设计要要求的前前提下，，对于砂砂类土，，不得少少于10d；对于粉土土和黏性性土，不不得少于于15d；对于饱和和软黏土土，不得得少于25d。3）单桩桩静载荷荷试验按按《地基基规范》》附录Q进行。在初步设设计时，，单桩竖竖向承载载力特征征值Ra可按下式式估算：：由总桩侧侧摩阻力力和总桩桩端阻力力组成，，即：(2)经经验公式式法Ra=qpaAp+up∑qsiali当桩端嵌入入完整及较较完整的硬硬质岩中时时，可按下下式估算单单桩竖向承承载力特征值值。Ra=qpaApqpa——桩端岩石承承载力特征征值（kPa）；Ap——桩端横截面面的面积（（m2），其他符号同同前。（嵌岩桩））(3)按按《桩基规规范》确定定单桩竖向向极限承载载力，单桩桩竖向极限限承载力标标准值的确确定，按照照以下规定定。对一级建筑桩基应应采用现场场静载荷试试验，并结结合静力触触探、标准准贯入等原原位测试方方法综合确确定；对二级建筑桩基应应根据静力力触探、标标准贯入、、经验参数数等估算，，并参照地地质条件相相同的试桩桩资料综合合确定。当当缺乏可参参照的试桩桩资料或地地质条件复复杂时，应应由现场静静载荷试验验确定；对对三级建筑桩基，，如无原位位测试资料料时，可利利用承载力力经验参数数估算。采用现场静静载荷试验验确定单桩桩竖向极限限承载力标标准值时，，在同一条条件下的试试桩数量不不宜少于总总桩数的1%，且不不应小于3根，工程程总桩数在在50根以以内时不应应小于2根根。试验及及单桩竖向向极限承载载力取值按按《桩基规规范》附录录C方法进行。《桩基规范范》规定：：当单桩竖竖向极限承承载力标准准值Quk根据土的物物理指标与与承载力参参数之间的的经验关系系确定时，，宜按下式式计算：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp大直径桩(d≥0.8m)单桩竖向极极限承载力力标准值Quk按下式计算算：嵌岩桩单桩桩竖向极限限承载力标标准值，由由桩周土总总极限侧阻阻力标准值值、嵌岩段段总极限侧侧阻力标准准值和总极极限端阻力力标准值三三部分组成成。当根据据室内试验验结果确定定单桩竖向向极限承载载力标准值值时，可按按下式计算算：Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsiqsiklsi+ψpqpkApQuk=Qsk+Qrk+Qpk=u∑ξsiqsikli+uξsfrchr+ξpfrcAp(4)软软弱下卧层层验算。当当桩端平面面以下受力力层范围内内存在软弱弱下卧层时时。对于桩距sa≤6d对于桩距sa>6d(5)桩桩身负摩擦擦阻力桩周土相对对于桩向下下位移的情情况，这时时，桩身受受到的摩擦擦阻力向下下，称为负负摩擦阻力力。引起负摩阻阻力的原因因：（1）桩周周为欠固结结土或新填填土，在自自重作用下下继续固结结而下沉；；（2）地下下水位下降降引起土的的有效应力力增大，而而引起桩周周土大面积积沉降；（3）大面面积堆载使使桩周土压压缩变形。。7.2.2单桩轴轴向抗拔力力抗拔桩的设设计，目前前仍套用抗抗压桩的方方法，即以以桩的抗压压侧阻力乘乘一个经验验折减系数数后的侧摩摩阻力作为为抗拔承载载力。一般认为，，抗拔的侧侧摩阻力小小于抗压的的侧摩阻力力，而且抗抗拔侧阻力力在受荷后后经过一段段时间会因因土层松动动和残余强强度等因素素有所降低低，所以抗抗拔承载力力更要通过过抗拔荷载载试验来确确定。我国国有些行业业如港口、、电网工程程规范规定定的抗拔侧侧阻力为抗抗压侧阻力力的0.6~0.8；有的规规定为0.4~0.7，有的的相当于0.6(交交通)并将将桩重考虑虑在抗拔容容许承载力力之内。影响单桩抗抗拔承载力力的因素主主要有桩的类型型、施工方方法、桩的的长度、地地基土的类类别、土层层的形成过过程、桩形形成后承受受荷载的历历史、荷载载特性(只只受上拔力力或和其他他类型荷载载组合)等等。确定抗拔拔承载力时时，要考虑虑上述因素素的影响，，选用计算算方法与参参数。具体体计算可参参照《桩基基规范》的的有关规定定。7.2.3群群桩承承载力力计算算1．群群桩效效应对端承承型桩桩基，，桩的的承载载力主主要是是桩端端较硬硬土层层的支支承力力。由由于受受压面面积小小，各各桩间间相互互影响响小，，其工工作性性状与与独立立单桩桩相近近，桩桩基的的承载载力就就是各各单桩桩承载载力之之和。。对摩擦擦型桩桩基，，由于于桩周周摩擦擦力要要在桩桩周土土中传传递，，并沿沿深度度向下下扩散散，桩桩间土土受到到压缩缩，产产生附附加应应力。。在桩桩端平平面，，附加加压力力的分分布直直径D0（D0=2ltanθ）比桩径径d大得多多，当当桩距距小于于D0时在桩桩尖处处将发发生应应力叠叠加（（见图图7-7））。因因此，，在相相同条条件下下，群群桩的的沉降降量比比单桩桩的大大。群桩下下土体体内应应力叠叠加a)单桩b)群桩影响群群桩承载力力的因素素影响沉沉降量的因因素群桩的的效率系系数η沉降比比ν群桩极极限承承载力力与各各单桩桩单独独工作时时极限限承载载力之之和的的比值值，可用来来评价价群桩桩中单单桩承承载力力发挥的的程度度。相同荷荷载下下群桩桩的沉沉降量量与单桩桩工作作时沉沉降量量的比比值，，可反应应群桩桩的沉沉降特特性。。1）砂砂土η＞l；；2）黏性土土高高承承台，，η≤1；；桩距足足够大大时，，η≈1；；低承台台，η＞1；；3）粉土η＞1，，与砂土土相近近。2.群群桩效效应的的影响响因素素1）端端承桩桩，中中心距距sd≥3d且n＜9根的摩摩擦桩桩，条条形基基础下下不超超过两两排的的桩基基，竖竖向抗抗压承承载力力为各各单桩桩竖向向抗压压承载载力的的总和和；2）中中心距距sd＜6d，n≥9根的摩摩擦桩桩基，，可视视作一一假想想的实实体深深基础础，群群桩承承载力力即按按实体体基础础进行行地基基强度度设计计或验验算，，并验验算该该桩基基中各各单桩桩所承承受的的外力力（轴轴心受受压或或偏心心受压压）。。当建建筑物物对桩桩基的的沉降降有特特殊要要求时时，应应作变变形验验算。。群桩的的工作状状态2.桩桩顶作作用效效应计计算（1））轴心心竖向向力作作用下下（2））偏心心竖向向力作作用下下（3））水平平力作作用下下3.群群桩承承载力力（1））桩基基竖向向承载载力计计算一一般规规定：：桩基基中复复合基基桩或或基桩桩的竖竖向承承载力力计算算应符符合下下述极极限状状态计计算表表达式式。1）按按荷载载效应应基本本组合合，在在轴心心竖向向荷载载作用用下：：偏心竖竖向荷荷载作作用下下，除除满足足上式式要求求外，，尚应应满足足下式式：2）按按地震震作用用效应应组合合，轴轴心竖竖向力力作用用下：：偏心竖竖向力力作用用下，，除满满足上上式要要求外外，尚尚应满满足下下式：：（2））桩基基竖向向承载载力设设计值值，按按《桩桩基规规范》》的规规定，，桩基基竖向向承载载力设设计值值的计计算有有以下下几种种情况况：1）端端承桩桩和桩桩数n≤3根的摩摩擦桩桩，基基桩的的竖向向承载载力设设计值值R为：当根据据静载载荷试试验确确定单单桩竖竖向极极限承承载力力标准准值时时，复复合基基桩的的竖向向承载载力设设计值值为：：2）桩数n>3根的摩摩擦桩桩，宜宜考虑虑桩群群、土土、承承台的的相互互作用用效应应，其其复合合基桩桩的竖竖向承承载力力设计计值为为：当根据据静载载荷试试验确确定单单桩竖竖向极极限承承载力力标准准值时时，复复合基基桩的的竖向向承载载力设设计值值为：：注意：：当承承台底底面以以下存存在可可液化土、、湿陷陷性黄黄土、、高灵灵敏软软土、、高灵敏敏欠固固结土土、新新填土土或承承受经常出出现的的动力力作用用时，，不考考虑承台效效应。。7.3桩桩基基础的的设计计7.3.1设计步步骤调查研研究，，收集设设计资料选择桩桩的类型及及其几何尺尺寸桩的材材料顶底标标高持力层层的选选定确定单单桩承载力力设计值值确定桩桩的数量及及平面布布置包括承承台的的平面面形状尺寸寸确定群群桩或单桩桩基础础的承载载力必要时时验算算群桩桩地基基强度度和变变形（（沉降降量））桩身构构造设计与与强度计算算承台设计绘制桩桩基础施施工图包括构构造和和受弯弯、冲冲切、、剪切切7.3.2确确定桩桩型和和截面面尺寸寸选择桩桩的类类型，，要根根据工工程地地质状状况、、施工工技术术条件件、工工期情情况以以及施施工对对周围围环境境的影影响等等因素素综合合考虑虑。用用摩擦擦桩还还是端端承桩桩，用用预制制桩还还是灌灌注桩桩等，，要根根据具具体情情况进进行综综合技技术与与经济济分析析。1．选选择桩桩型持力层应应尽可能能选择坚坚硬土层层或岩层层。如在在一般桩桩长深度度内没有有坚硬土土层，也也可考虑虑选择中中等强度度的土层层，如中中密以上上砂层或或中等压压缩性的的一般黏黏性土等等。考虑桩端进入入持力层层的深度度。2．选择择持力层层桩长为承承台底面面标高与与桩端标标高（不不包括桩桩尖）之之差。在在确定持持力层及及其进入入深度后后，就要要拟定承承台底面面标高，，即承台台埋置深深度。一般情况况下，应应使承台台顶面低低于室外外地面100mm以上；如如有基础础梁、筏筏板、箱箱基等，，其厚（（高）度度应考虑虑在内；；同时要要考虑季季节性冻冻土和地地下水的的影响。。3．确定桩长长、承台台底面标标高4.桩截截面尺寸寸

（1）最小桩径，钢筋混凝土方桩边长应不小于250mm；干作业钻孔桩和振动沉管灌注桩应不小于300mm；泥浆护壁回转或冲击钻孔桩应不小于500mm；人工挖孔桩应不小于800mm；钢管桩应不小于400mm。（2）摩擦桩宜采用细长桩，以获得较大比表面（桩侧表面积与体积之比）。（3）端承桩的持力层强度低于桩材强度而地基土层又适宜时，应优先考虑采用扩底灌注桩。（4）桩径的确定，还要考虑单桩承载力的需求和布桩的构造要求。一般情况下，同一建筑的桩基采用相同桩径，但当荷载分布不均匀时，可根据荷载和地基土条件采用不同直径的桩，尤其是采用灌注桩时。（5）当高承台桩基露出地面较高，或桩侧土为淤泥或自重湿陷性黄土时，为保证桩身不产生压屈失稳，端承桩的长径比应取l/d≤40；按施工垂直度偏差也需控制长径比，对一般黏性土、砂土、端承桩的长径比应取l/d≤60；对摩擦桩则不限制。

7.3.3确确定桩的的数量和和平面布布置1．确定定桩数量量当桩的类类型、基基本尺寸寸和单桩桩承载力力设计值值确定后后，可根根据上部部结构情情况，按按下式初初步确定定桩数2．桩的的平面布布置桩基中各各桩的中中心距主主要取决决于群桩桩效应（（包括挤挤土桩的的挤土效效应）和和承台分分担荷载载的作用用及承台台材料等等。《地地基规范范》规定定，桩的的中心距距不宜小小于3倍倍桩身直直径；若若为扩底底灌注桩桩，不宜宜小于1.5倍倍扩底直直径；桩桩的最小小中心距距见表7-11。若设计为为大面积积挤土群群桩，宜宜按表中中数值适适当加大大桩距。。扩底灌注注桩除应应符合表表7-11的要要求外，，还应满满足如下下规定：：对钻、、挖孔灌灌注桩，，桩距sa≥1.5D或D+1m（（当D>2m时）；对对沉管扩扩底灌注注桩，桩桩距sa≥2D（D为扩大端端设计直直径）。。进行桩位位布置，，应尽可可能使上上部荷载载的中心心和群桩桩横截面面的形心心重合。。应力求求各桩受受力相近近，宜将将桩布置置在承台台外围，，而各桩桩应距离离垂直于于偏心荷荷载或水水平力与与弯矩较较大方向向的横截截面轴线线大些，，以便使使群桩截截面对该该轴具有有较大的的惯性矩矩。桩的排列列可采用用行列式式或梅花花式两种种，如图图7-8所示。。桩的排列列形式a)梅花式b)行列式承台的平平面形状状取决于于桩的数数量，如如图7-9所示示。箱基基和带梁梁筏基以以及墙下下条形基基础的桩桩，宜沿沿着墙或或梁布置置成单排排或双排排，以减减小底板板厚度或或承台梁梁宽度。。此外，，为了使使桩受力力合理，，在墙的的转角及及交叉处处应布桩桩，窗门门洞口下下不宜布布置桩。。承台台的的平平面面形形状状7.3.4桩桩身身设设计计1.混混凝凝土土强强度度等等级级fc预制制桩桩fc≥C30；；灌注注桩桩fc≥C20；；预应应力力桩桩fc≥C40。。2.桩身身配配筋筋桩桩的的主主筋筋应应经经计计算算确确定定。。打打入入式式预预制制桩桩的的最最小小配配筋筋率宜宜ρ≥0.8%；；静静压压预预制制桩桩宜宜ρ≥0.6%；；灌灌注注桩桩宜宜ρ≥0.2%~0.65%（小小直直径径桩桩取取大大值值））。。3.配配筋筋长长度度1））受受水水平平荷荷载载和和弯弯矩矩较较大大的的桩桩，，配配筋筋长长度度应应通通过过计计算算确确定定。。2））桩桩基基承承台台下下存存在在淤淤泥泥、、淤淤泥泥质质土土或或液液化化土土层层时时，，配配筋筋长长度度应应穿穿过过淤淤泥泥、、淤淤泥泥质质土土层层或或液液化化土土层层。。3））坡坡地地岸岸边边的的桩桩、、8度度及及8度度以以上上地地震震区区的的桩桩、、抗抗拔拔桩桩、、嵌嵌岩岩端端承承桩桩应应通通长长配配筋筋。。4））桩桩径径大大于于600mm的钻钻孔孔灌灌注注桩桩，，构构造造钢钢筋筋的的长长度度不不宜宜小小于于桩桩长长的的2/3。。4.桩桩顶顶构构造造桩顶顶嵌嵌入入承承台台内内的的长长度度不不宜宜小小于于50mm。。主筋筋伸伸人人承承台台内内的的锚锚固固长长度度不不宜宜小小于于30d（I级钢钢））或或35d（ⅡⅡ级钢钢和和ⅢⅢ级级钢钢））。。对对于于大大直直径径灌灌注注桩桩，，当当采采用用一一柱柱一一桩桩时时，，可可设设置置承承台台或或将将桩桩和和柱柱直直接接连连接接，，柱柱纵纵筋筋插插入入桩桩身身的的长长度度应应满满足足锚锚固固长长度度的的要要求求。。7.3.5承承台台设设计计1.承台构构造承承台构造应应满足以下下要求（1）承台台的宽度不不应小于500mm，厚度不应小小于300mm。（2）边桩中心至至承台边缘缘的距离不不宜小于桩桩的直径d或边长b，且桩的外边边缘至承台台边缘的距距离不小于于150mm。对于条形承承台梁，桩桩的外边缘缘至承台梁梁边缘的距距离不小于于75mm。（3）承台配筋按按计算确定定。矩形承承台应按双双向均匀通通长布置受受力钢筋，，钢筋直径径不宜小于于Ф10mm，间距应满足足100~200mm；对于三桩承承台，钢筋筋应按三向向板带均匀匀布置，且且最里面的的三根钢筋筋围成的三三角形应在在柱截面范范围内。承承台梁的主主筋除满足足计算要求求外尚应符符合国家现现行《混凝凝土结构设设计规范》》（GB50010-2002）关于最小配配筋率的规规定，主筋筋直径不宜宜小于12mm，架立筋不宜宜小于10mm，箍筋直径不不小于6mm。（4）承台混凝土土强度等级级不应小于于C20，纵筋保护层层厚度不应应小于70mm，有垫层时，，应不小于于40mm。1）单桩承承台，宜在在两个互相相垂直的方方向上设置置联系梁；；2）两桩承承台，宜在在其短向设设置联系梁梁；3）有抗震震要求的柱柱下独立承承台，宜在在两个主轴轴方向设置置联系梁；；4）联系梁梁顶面宜与与承台位于于同一标高高。联系梁梁的宽度不不应小于250mm，梁的高度可可取承台中中心距的1/10~1/15；5）联系梁梁的主筋应应按计算要要求确定。。联系梁内内上下纵筋筋不应小于于2Φ12mm，，并应按受拉拉要求锚入入承台。（5）承台之间的的连接应满满足以下要要求。承台厚度的的确定除了了满足构造造要求外，，倘应满足足柱边和桩桩边的抗冲切强度度和抗剪强度。Fl=F-ΣNi2．承台厚厚（高）度度（1）柱对对承台的冲冲切，可按按下列公式式计算（如如图7-10所示））柱对承台冲冲切计算示示意（2）角桩桩对承台的的冲切1）多桩矩形承承台受角桩桩冲切的承承载力应按下式计计算：矩形承台角角桩冲切计计算示意2）三桩三角形形承台受角角桩冲切的的承载力可可按下列公公式计算底部角桩：Nl≤β11(2c1+a11)tan(θ1/2)βhpfth0顶部角桩：Nl≤β12(2c2+a12)tan(θ2/2)βhpfth0对圆柱及圆圆桩，计算算时可将圆圆形截面换换算成正方方形截面。。三角形承台台（3）受剪剪计算V≤βhsβftb0h0当柱边外有有多排桩形形成多个剪剪切斜截面面时，尚应应对每个斜斜截面进行行验算。斜斜截面受剪剪承载力可可按下列公公式计算：：承台斜截面面受剪计算算示意3.承台配配筋计算（1）多桩矩形承承台计算截面取取在柱边和和承台高度度变化处（（杯口外侧侧或台阶边边缘，如图图）Mx=∑NiyiMy=∑Nixi承台弯矩计计算示意（2）等边边三桩承台台（见图7-14b）承台弯矩计计算示意（3）等腰腰三桩承台台（见图7-14c）承台弯矩计计算示意序号地层名称深度/m厚度/m重度γ/(kN/m3)天然含水量（质量分数。%）天然孔隙比e液性指数IL1杂填土0～11.016.22粉土1～54.018.8300.60.63淤泥质黏土5～1813.016.9361.11.24黏土18～246.018.425.50.70.36【例7-1】某桩基工程程，已知知上部结构构荷载为：：竖向荷载载设计值F=3000kN，弯矩设计值值M=400kN·m，水平力H=90kN。工程地质资资料参表7-12。。已知地下下水位在-3.000m处，经试桩桩的单桩垂垂直静载荷荷试验得单单桩竖向极极限承载力力标准值为为1300kN。试设计该桩桩基础（承承台的厚度度和配筋不不计算）。。序号地层名称黏聚力c/kPa内摩擦角φ压缩模量Es/MPa桩侧阻力特征值qsi/kPa桩端阻力特征值qp/kPa承载力特征值fk/kPa1杂填土2粉土4158.2361103淤泥质黏土584.4121044黏土151610.042920285根据试桩初初步选择Ф500mm钻孔灌注桩桩，用C20混凝土水下下灌注，钢钢筋采用I级。经查表表得fc=10N/mm2，fcm=11N/mm2，ft=1.1N/mm2；钢筋fy==210N/mm2。初步选择第第4层(黏黏土层)为为持力层，，假定桩端端进入持力力层l.5m。。初步选择承承台底面埋埋深1.5m，则最小桩长长为(18+1.5-1.5)m=18m。【解答】（1）选择择桩型、确确定桩长（2）确定定单桩竖向向承载力特特征值1）根据桩身材料强强度确定单桩竖竖向承载力力特征值取φ=1，fc按0.8折折减，配筋筋率初步按按0.5％％计算，所所以Ra=φ（fcA+As）=(0.8×10×5002×π/4+210××0.005××5002×π/4)N=1776(kN)3）按经验公式式估算2）根据据单桩竖向向静载荷荷试验，单桩竖竖向承载载力特征征值为Ra=Quk=1300/2kN=650kNRa=qpaAp+up∑qsiali=[920×0.52×π/4+π×0.5（36×3.5+12×13+42×1.5））]kN=722.2kN以上三项项计算中中，取最最小值，，由此确确定单桩桩竖向承承载力特特征值为为Ra=650kN取n=6根，桩距距s=3.5d=3.5×0.5m=1.75m承台平面面布置如如图7-15所所示。（3）确定桩的的数量和和平面布布置初步假定定承台底底面积为为4.5×3.0m2，承台和土土自重G=4.5×3.0××1.5×20kN=405kN则桩数初初步确定定为承台平面面及桩位位布置图图查表7-10得得ηcn=0.12，ηcw=0.69；查表7-8得γc=1.60。计算承台台底地基基土净面面积和内内、外区区净面积积，即Ac=（4.5×3.0））m2-6×0.52×π/4m2=13.5m2-1.18m2=12.32m2Acw=2×0.25×（3+4））m2=3.50m2Acn=12.30m2-3.5m2=8.8m2按静载试验验或经验参数数确定考虑虑承台效应应的基桩竖向承载载力设计计值。承台底地地基土极极限阻力力标准值值为地基基土承载载力标准准值的2倍，即即qck=2fk=2×110kPa=220kPa。。另外，根根据表7-8和和7-9可以查查到ηsp=0.95（插入值））、γsp=1.62，任一基桩桩承载力力设计值值为==842.8kN＞600kN，可以取用用该值。。根据公式式7-23有（4）群群桩中单单桩所受受外力的的验算偏心荷载载作用下下，最边边缘桩受受力安全全。满足要求求。取γ0=1.0，则轴心荷荷载下的的作用力力为Nmin=567.5kN-57.1kN=510.4kN＞0-57.1kN=510.4kN＞0【例7-2】桩身和承承台设计计：条件件同例7-1，，要求设设计桩身身和承台台，画出出桩身和和承台的的结构施施工图。。【解答】根据例7-1的的选择，，桩身采采用Ф500mm钻孔灌注注桩，混混凝土采采用C20等级，钢钢筋采用用I级钢。由由于该桩桩基础承承受的弯弯矩和水水平荷载载不大，，桩身钢钢筋可根根据构造造配置。。（1）桩桩身设计计根据《地地基规范范》的有有关规定定，最小小配筋率率为0.65%，As=0.65%A=0.65%××π×2502mm2=1276mm2。选用10Ф14，As=10××153.9mm2=1539mm2。满足要求求。由于第3层土为为淤泥质质黏土，，深度达达13m，所以，桩桩身钢筋筋通长设设置。箍箍筋采用用Ф6@200。（2）承承台厚度度设计如图7-17所所示，由由于aox=1200mm，承台的有有效计算算高度h0应≥1200mm。加上钢筋筋保护层层的最小小厚度70mm，承台的高高度h应≥1270mm。这里取h=1400mm，则h0=1330mm。下面分别别根据柱和角桩对承台的的抗冲切切以及柱柱边对承承台的抗抗剪切对对承台厚厚度进行行验算。。柱对承台台的冲切切计算图图λoy=aoy/h0=550mm/1330mm=0.414同理，βoy=1.3161）柱对承台台的抗冲切计计算对照图7-11，按公式式7-25进进行验算式中左边Fl=F-ΣNi=4000kN-0=4000kN式中右边各项计算如下aox=1200，，aoy=550满足0.2h0≤aox（aoy）≤h0λox=aox/h0=1200mm/1330mm=0.902βhp=1-(1400-800)(1.0-0.9)/(2000-800)=0.95左边＜右边，，满足要求。。按公式（7-29）进行行验算如图7-17所示，上式式中左边2）角桩对承承台的抗冲切切计算式中右边满足要求。式中右边各项项计算如下由于从角桩内内缘引45°°线至承台顶顶面，其交线已经超超过柱边，所所以取a1x=1200mm,a1y=550mmc1=c2=750mmλ1x=a1x/h0=1200/1330=0.902λ1y=a1y/h0=550/1330=0.4143）柱边对承承台的抗剪切切计算如图7-17所示，由于于该承台为矩矩形承台，且且没有变阶，，两个方向的的柱边以外分分别只有一排排桩，所以