樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序

1、14.7.1 4.7.1 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序 4.7.2 4.7.2 收集資料收集資料4.7.3 4.7.3 樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇4.7.4 4.7.4 樁徑、樁長(zhǎng)的擬定樁徑、樁長(zhǎng)的擬定 4.7.5 4.7.5 樁數(shù)及其平面布置樁數(shù)及其平面布置4.7.6 4.7.6 樁身截面強(qiáng)度計(jì)算樁身截面強(qiáng)度計(jì)算4.7.7 4.7.7 承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)設(shè)計(jì)back4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)24.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.1 4.7.1 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序 (1)(1)進(jìn)行調(diào)查研究，場(chǎng)地勘察，收集有關(guān)資料；進(jìn)行調(diào)查研究，場(chǎng)地勘察，收集有關(guān)資料

2、； (2) (2)綜合勘察報(bào)告、荷載情況、使用要求、上部結(jié)構(gòu)綜合勘察報(bào)告、荷載情況、使用要求、上部結(jié)構(gòu)條件等確定樁基持力層；條件等確定樁基持力層； (3)(3)選擇樁材，確定樁的類(lèi)型、外形尺寸和構(gòu)造；選擇樁材，確定樁的類(lèi)型、外形尺寸和構(gòu)造； (4)(4)確定單樁承載力設(shè)計(jì)值；確定單樁承載力設(shè)計(jì)值； (5)(5)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載情況，初步擬定樁的數(shù)量和平根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載情況，初步擬定樁的數(shù)量和平面布置；面布置； (6)(6)根據(jù)樁的平面布置，初步擬訂承臺(tái)的輪廓尺寸及根據(jù)樁的平面布置，初步擬訂承臺(tái)的輪廓尺寸及承臺(tái)底標(biāo)高；承臺(tái)底標(biāo)高；34.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.1 4.7.1 樁基礎(chǔ)設(shè)

3、計(jì)步驟與程序樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟與程序 (7)(7)驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載；驗(yàn)算作用于單樁上的豎向和橫向荷載； (8)(8)驗(yàn)算承臺(tái)尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；驗(yàn)算承臺(tái)尺寸及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； (9)(9)必要時(shí)驗(yàn)算?；w承載力和沉降量，當(dāng)持力層必要時(shí)驗(yàn)算?；w承載力和沉降量，當(dāng)持力層下有軟弱下臥層時(shí)，驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力；下有軟弱下臥層時(shí)，驗(yàn)算軟弱下臥層地基承載力； (10) (10)單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺(tái)的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。單樁設(shè)計(jì)，繪制樁和承臺(tái)的結(jié)構(gòu)及施工詳圖。back44.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.24.7.2收集資料收集資料 詳細(xì)勘察要求：詳細(xì)勘察要求： (1) (1)勘探點(diǎn)間距：端

4、承型勘探點(diǎn)間距：端承型樁和嵌巖樁，一般為樁和嵌巖樁，一般為121224m24m；摩擦型樁，一般為；摩擦型樁，一般為2030 m2030 m；復(fù)雜地質(zhì)條件下；復(fù)雜地質(zhì)條件下，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn)，可以逐樁設(shè)點(diǎn)。，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn)，可以逐樁設(shè)點(diǎn)。 (2) (2)勘探深度：勘探深度：1/31/21/31/2控制控制孔，一級(jí)建筑場(chǎng)地孔，一級(jí)建筑場(chǎng)地3 3個(gè)個(gè)，二級(jí)建筑，二級(jí)建筑2 2個(gè)，個(gè)， 控制性孔穿透樁端平面以下壓縮層控制性孔穿透樁端平面以下壓縮層厚度，一般深入樁端平面厚度，一般深入樁端平面3 35m5m，嵌巖樁深入持力巖，嵌巖樁深入持力巖層層3 35 5倍樁徑；巖溶地區(qū)。倍樁徑；巖溶地區(qū)。 勘察范圍

5、內(nèi)的每一地層，進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)或原位測(cè)勘察范圍內(nèi)的每一地層，進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)或原位測(cè)試，以提供設(shè)計(jì)所需參數(shù)。試，以提供設(shè)計(jì)所需參數(shù)。back51. 1.承臺(tái)底面標(biāo)高的考慮承臺(tái)底面標(biāo)高的考慮 承臺(tái)底面的標(biāo)高應(yīng)根據(jù)樁的受力情況，樁的承臺(tái)底面的標(biāo)高應(yīng)根據(jù)樁的受力情況，樁的剛度和地形、地質(zhì)、水流、施工等條件確定。剛度和地形、地質(zhì)、水流、施工等條件確定。 承臺(tái)低穩(wěn)定性較好，水中施工難度較大，用于承臺(tái)低穩(wěn)定性較好，水中施工難度較大，用于季節(jié)性河流，沖刷小的河流或岸灘上墩臺(tái)及旱地季節(jié)性河流，沖刷小的河流或岸灘上墩臺(tái)及旱地上其他結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)。上其他結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)。 當(dāng)承臺(tái)埋于凍脹土層中時(shí)，為了避免由于土的當(dāng)承臺(tái)埋于凍脹土層

6、中時(shí)，為了避免由于土的凍脹引起樁基礎(chǔ)的損壞，承臺(tái)底面應(yīng)位于凍結(jié)線(xiàn)凍脹引起樁基礎(chǔ)的損壞，承臺(tái)底面應(yīng)位于凍結(jié)線(xiàn)以下不少于以下不少于0.25m0.25m。 對(duì)于常年有流水、沖刷較深，或水位較高，施對(duì)于常年有流水、沖刷較深，或水位較高，施工排水困難，在受力條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能采用工排水困難，在受力條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能采用高樁承臺(tái)。高樁承臺(tái)。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.34.7.3樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇62.2.端承樁和摩擦樁的考慮端承樁和摩擦樁的考慮 端承樁與摩擦樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力端承樁與摩擦樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力情況確定。情況確定。 端承樁樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，

7、較為安端承樁樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，較為安全可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時(shí)應(yīng)考慮采用。全可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時(shí)應(yīng)考慮采用。 若適宜的巖層埋置較深或受到施工條件的限若適宜的巖層埋置較深或受到施工條件的限制不宜采用柱樁時(shí)，則可采用摩擦樁。制不宜采用柱樁時(shí)，則可采用摩擦樁。 同一樁基礎(chǔ)中不宜同時(shí)采用端承樁和摩擦樁同一樁基礎(chǔ)中不宜同時(shí)采用端承樁和摩擦樁，同時(shí)也不宜采用不同材料、不同直徑和長(zhǎng)度相，同時(shí)也不宜采用不同材料、不同直徑和長(zhǎng)度相差過(guò)大的樁，以避免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失差過(guò)大的樁，以避免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.34.7.3樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇

8、樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇7 當(dāng)采用端承樁時(shí)，除樁底支承在基巖上外，當(dāng)采用端承樁時(shí)，除樁底支承在基巖上外，如覆蓋層較薄，或水平荷載較大時(shí)，還需將樁底如覆蓋層較薄，或水平荷載較大時(shí)，還需將樁底端嵌入基巖中一定深度成為嵌巖樁，以增加樁基端嵌入基巖中一定深度成為嵌巖樁，以增加樁基的穩(wěn)定性和承載能力。的穩(wěn)定性和承載能力。 為保證嵌巖樁在橫向荷載作用下的穩(wěn)定性，為保證嵌巖樁在橫向荷載作用下的穩(wěn)定性，需嵌入基巖的深度與樁嵌固處的內(nèi)力及樁周巖石需嵌入基巖的深度與樁嵌固處的內(nèi)力及樁周巖石強(qiáng)度有關(guān)，應(yīng)分別考慮彎矩和軸向力要求，由要強(qiáng)度有關(guān)，應(yīng)分別考慮彎矩和軸向力要求，由要求較大的來(lái)控制設(shè)計(jì)深度。求較大的來(lái)控制設(shè)計(jì)深度。4

9、.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.34.7.3樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇8 3. 3.單排樁與多排樁的考慮單排樁與多排樁的考慮 主要根據(jù)受力情況，并與樁長(zhǎng)、樁數(shù)的確定主要根據(jù)受力情況，并與樁長(zhǎng)、樁數(shù)的確定密切相關(guān)。密切相關(guān)。 多排樁穩(wěn)定性好，抗彎剛度較大，能承受較多排樁穩(wěn)定性好，抗彎剛度較大，能承受較大的水平荷載，水平位移小，但多排樁的設(shè)置大的水平荷載，水平位移小，但多排樁的設(shè)置將會(huì)增大承臺(tái)的尺寸，增加施工困難，有時(shí)還將會(huì)增大承臺(tái)的尺寸，增加施工困難，有時(shí)還影響航道影響航道; ; 單排樁與此相反，能較好地與柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)單排樁與此相反，能較好地與柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)形式配用，可節(jié)省圬工，減小作

10、用在樁基的豎形式配用，可節(jié)省圬工，減小作用在樁基的豎向荷載。向荷載。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.34.7.3樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇9 因此，當(dāng)橋跨不大、橋高較矮時(shí)，或單樁承載因此，當(dāng)橋跨不大、橋高較矮時(shí)，或單樁承載力較大，需用樁數(shù)不多時(shí)常采用單排排架式基礎(chǔ)。力較大，需用樁數(shù)不多時(shí)常采用單排排架式基礎(chǔ)。 公路橋梁自采用了具有較大剛度的鉆孔灌注樁公路橋梁自采用了具有較大剛度的鉆孔灌注樁后，選用蓋梁式承臺(tái)雙柱或多柱式單排墩臺(tái)樁柱基后，選用蓋梁式承臺(tái)雙柱或多柱式單排墩臺(tái)樁柱基礎(chǔ)也較廣泛，對(duì)較高的橋臺(tái)，拱橋橋臺(tái)，制動(dòng)墩和礎(chǔ)也較廣泛，對(duì)較高的橋臺(tái)，拱橋橋臺(tái)，制動(dòng)墩和單向水平推力墩基礎(chǔ)

11、則常需用多排樁。單向水平推力墩基礎(chǔ)則常需用多排樁。 在樁基受有較大水平力作用時(shí)，無(wú)論是單排在樁基受有較大水平力作用時(shí)，無(wú)論是單排樁還是多排樁，若能選用斜樁或豎直樁配合斜樁的樁還是多排樁，若能選用斜樁或豎直樁配合斜樁的形式則將明顯增加樁基抗水平力的能力和穩(wěn)定性。形式則將明顯增加樁基抗水平力的能力和穩(wěn)定性。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.34.7.3樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇樁基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇back10 樁徑與樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，綜合考慮荷載的大小、樁徑與樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，綜合考慮荷載的大小、土層性質(zhì)及樁周土阻力狀況、樁基類(lèi)型與結(jié)構(gòu)特土層性質(zhì)及樁周土阻力狀況、樁基類(lèi)型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、樁的長(zhǎng)徑比、以及施工設(shè)備與技術(shù)條件

12、等因點(diǎn)、樁的長(zhǎng)徑比、以及施工設(shè)備與技術(shù)條件等因素。素。 力求做到滿(mǎn)足使用要求，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，最有效力求做到滿(mǎn)足使用要求，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，最有效地利用和發(fā)揮地基土和樁身材料的承載性能。地利用和發(fā)揮地基土和樁身材料的承載性能。 設(shè)計(jì)時(shí)常先擬定尺寸，然后通過(guò)基樁計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)常先擬定尺寸，然后通過(guò)基樁計(jì)算和驗(yàn)算，視所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理，再作最后驗(yàn)算，視所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理，再作最后確定。確定。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.44.7.4樁徑、樁長(zhǎng)的擬定樁徑、樁長(zhǎng)的擬定11 ( (一一) )樁徑擬定樁徑擬定 當(dāng)樁的類(lèi)型選定后，樁的橫截面當(dāng)樁的類(lèi)型選定后，樁的橫截面( (樁徑樁徑) )可根據(jù)各類(lèi)可根

13、據(jù)各類(lèi)樁的特點(diǎn)與常用尺寸，并考慮上述因素選擇確定。樁的特點(diǎn)與常用尺寸，并考慮上述因素選擇確定。 ( (二二) )樁長(zhǎng)擬定樁長(zhǎng)擬定 樁長(zhǎng)確定的關(guān)鍵選擇樁底持力層，樁底持力層對(duì)樁長(zhǎng)確定的關(guān)鍵選擇樁底持力層，樁底持力層對(duì)于樁的承載力和沉降有著重要影響，設(shè)計(jì)時(shí)可先根據(jù)于樁的承載力和沉降有著重要影響，設(shè)計(jì)時(shí)可先根據(jù)地質(zhì)條件選擇適宜的樁底持力層初步確定樁長(zhǎng)。地質(zhì)條件選擇適宜的樁底持力層初步確定樁長(zhǎng)。 一般樁底置于巖層或堅(jiān)實(shí)的土層上，承載力大，一般樁底置于巖層或堅(jiān)實(shí)的土層上，承載力大，沉降量小。容許的深度內(nèi)沒(méi)有堅(jiān)實(shí)土層存在，應(yīng)盡可沉降量小。容許的深度內(nèi)沒(méi)有堅(jiān)實(shí)土層存在，應(yīng)盡可能選擇壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層

14、，避免樁底坐落能選擇壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層，避免樁底坐落在軟土層，以免樁基礎(chǔ)發(fā)生過(guò)大的沉降。在軟土層，以免樁基礎(chǔ)發(fā)生過(guò)大的沉降。4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.44.7.4樁徑、樁長(zhǎng)的擬定樁徑、樁長(zhǎng)的擬定12 摩擦樁，樁底持力層可有多種選擇，此時(shí)確定樁摩擦樁，樁底持力層可有多種選擇，此時(shí)確定樁長(zhǎng)與樁數(shù)兩者相互牽連，遇此情況，可通過(guò)試算比較長(zhǎng)與樁數(shù)兩者相互牽連，遇此情況，可通過(guò)試算比較，選用較合理的樁長(zhǎng)。，選用較合理的樁長(zhǎng)。 摩擦樁的樁長(zhǎng)不應(yīng)擬定太短，一般不宜小于摩擦樁的樁長(zhǎng)不應(yīng)擬定太短，一般不宜小于4m4m。過(guò)短達(dá)不到把荷載傳遞到深層，減小下沉量的目的。過(guò)短達(dá)不到把荷載傳遞到深層，

15、減小下沉量的目的，增加樁數(shù)很多、擴(kuò)大了承臺(tái)尺寸。也影響施工的進(jìn)，增加樁數(shù)很多、擴(kuò)大了承臺(tái)尺寸。也影響施工的進(jìn)度。度。 為保證發(fā)揮摩擦樁樁底土層支承力，樁底端部應(yīng)為保證發(fā)揮摩擦樁樁底土層支承力，樁底端部應(yīng)插入樁底持力層一定深度插入樁底持力層一定深度( (插入深度與持力層土質(zhì)、插入深度與持力層土質(zhì)、厚度及樁徑等因素有關(guān)厚度及樁徑等因素有關(guān)) )一般不宜小于一般不宜小于lmlm。back4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.44.7.4樁徑、樁長(zhǎng)的擬定樁徑、樁長(zhǎng)的擬定13 1. 1.樁的根數(shù)估算樁的根數(shù)估算 初步估算，不考慮群樁效應(yīng)，當(dāng)樁基為軸向受初步估算，不考慮群樁效應(yīng)，當(dāng)樁基為軸向受壓時(shí)：壓時(shí)

16、：4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.54.7.5根數(shù)及平面布置根數(shù)及平面布置RGFn 偏心時(shí)，增加偏心時(shí)，增加10102020，必要時(shí)候考慮群樁效，必要時(shí)候考慮群樁效應(yīng)，還須考慮滿(mǎn)足樁基礎(chǔ)水平承載力要求的問(wèn)題應(yīng)，還須考慮滿(mǎn)足樁基礎(chǔ)水平承載力要求的問(wèn)題 此外，樁數(shù)的確定與承臺(tái)尺寸、樁長(zhǎng)和樁的間此外，樁數(shù)的確定與承臺(tái)尺寸、樁長(zhǎng)和樁的間距的確定相關(guān)連，確定時(shí)應(yīng)綜合考慮。距的確定相關(guān)連，確定時(shí)應(yīng)綜合考慮。14 2. 2. 樁的間距樁的間距 考慮樁與樁側(cè)土的共同作用條件和施工的考慮樁與樁側(cè)土的共同作用條件和施工的需要，對(duì)樁軸線(xiàn)中心距離應(yīng)有一定的要求。需要，對(duì)樁軸線(xiàn)中心距離應(yīng)有一定的要求。4.74.

17、7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.54.7.5根數(shù)及平面布置根數(shù)及平面布置15 3. 3.樁的平面布置樁的平面布置 4.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.54.7.5根數(shù)及平面布置根數(shù)及平面布置back164.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.74.7.7承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)設(shè)計(jì) 承臺(tái)承臺(tái)：柱下獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)柱下獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)( (梁梁式承臺(tái)式承臺(tái)) )、筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)。、筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)。 1 1、外形尺寸及其構(gòu)造要求、外形尺寸及其構(gòu)造要求2 2、承臺(tái)受彎內(nèi)力計(jì)算、承臺(tái)受彎內(nèi)力計(jì)算174.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.74.7.7承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)設(shè)計(jì) （1 1）柱

18、下多樁矩形承臺(tái)）柱下多樁矩形承臺(tái)iixyNMiiyxNM（2 2）柱下）柱下3 3樁三角形承臺(tái)樁三角形承臺(tái)yNMyxxNMxy（3 3）柱下墻下條形承臺(tái)梁）柱下墻下條形承臺(tái)梁 彈性地基梁彈性地基梁184.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.74.7.7承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)設(shè)計(jì) 3 3、承臺(tái)厚度及強(qiáng)度計(jì)算、承臺(tái)厚度及強(qiáng)度計(jì)算 （1 1）受沖切破壞）受沖切破壞 沿柱邊沖切破壞，沿柱邊沖切破壞， 單一樁基沖切破壞單一樁基沖切破壞F 45oh0aixaiyc1c2h0F 45o194.74.7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4.7.74.7.7承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)設(shè)計(jì)受沖切破壞驗(yàn)算公式受沖切破壞驗(yàn)算公式010hufFmtiNFF12 . 072. 0）（沖跨，12 . 0,/00