文档介绍：桩基础设计应符合安全、合理和经济的要求,承台和基桩应具有足够的强度、刚度和耐久性;要求地基(主指桩端持力层)要有足够的承载力并不得产生过量的变形;通常桩基相应于地基破坏的极限承载力甚高,故绝大多数桩基础的首要问题在于控制沉降量。
故桩基础设计应按桩基础变形控制设计。
桩基础的设计步骤
设计思路:
进行深基础之桩基础的设计过程类似天然地基上浅基础的设计过程,即:
1、首先收集本设计相关基础资料,包括:相关设计规范、规程;上部结构的要求;工程地形、地质资料;施工技术和工程造价资料;当地经验、场地与环境条件等等方面。
2、其次按相关工程相应的设计内容和设计步骤依次进行设计计算、绘图并编写设计说明。
3、设计要求:
(1)要求所采用的设计理论和方法应正确、所设计对象相关各部件的构造要求应满足国家相关行业规范、规程的要求;
(2)要求所绘制的成果图件制图规范,其深度应满足国家行业现行建质216号文件《建筑工程设计文件编制深度规定》相应的要求。
4、设计原则
“桩基础的设计原则”之相关要求
桩基础步骤与内容
1、收集资料(上部结构、工程地质、施工方面、当地经验、场地与环境条件等)。
2、选择桩型、施工工艺、桩长和桩的截面尺寸,承台埋深;
3、估算单桩承载力设计值R或Ra ;
4、确定桩数及承台底面尺寸;
5、确定复合基桩竖向承载力设计值;
6、桩顶作用效应验算;
7、桩基沉降计算;
8、桩身结构设计计算;
9、承台设计;
10、绘制桩基施工图。
一、设计资料收集与分析
首先收集本设计相关基础资料,包括:相关设计规范、规程;上部结构的要求;工程地形、地质资料(图件与报告);施工技术和工程造价资料;当地经验、建材供应与交通条件、场地与环境条件等等方面,通过对相关各种因素进行综合比较与分析,而为后续工作做好准备。
-“桩基设计应具备资料”的要求
桩基础设计步骤与内容:
二、选择桩型、桩长和桩的截面尺寸,桩的施工工艺和承台埋深
①桩型
应根据结构类型和层数、荷载情况、地层条件和施工能力,以及设备和材料供应情况,合理的选择桩的类别为预制桩或灌注桩等形式,桩的截面尺寸和长度、桩端持力层,并确定桩的承载性状(受力方式)为端承桩型或摩擦桩型。
场地的地层条件、各类型桩的成桩工艺和适用范围是桩类选择应考虑的主要因素;
1、桩的类型、截面和桩长的选择
下列地质条件不宜选用预制桩:
①预制桩的穿透能力有限,当土中存在大孤石、废金属以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时,预制桩将难以穿越。
②当土层分布很不均匀时,混凝土预制桩的预制长度较难掌握。
③石灰岩场地不宜用管桩。
软土地区的桩基,应考虑桩周土自重固结、蠕变、大面积堆载及施工中挤土对桩基的影响,在层厚较大的高灵敏度流塑粘性土中(如我国东南沿海的淤泥和淤泥质土),不宜采用大片密集有挤土效应的桩基,宜采用承载力高而桩数较少的桩基。
同一结构单元宜避免采用不同类型的桩。
某工程地质剖面图
特点:上软下硬缺过渡层
②桩的截面尺寸
桩的截面尺寸选择应考虑的主要因素是成桩工艺和结构的荷载情况确定。对于预制混凝土桩,建筑结构的桩截面一般有方、圆、三角形等形式,边长(或直径)一般为300~600 mm;至于灌注桩的直径,一般以钻头直径作为设计桩径,建筑结构的桩基础施工钻头直径一般为300mm以上。
例:层数
<10
10~20
预制桩(mm)
400
450~500
灌注桩(mm)
500
800~1000
20~30
30~40
>500
>1200
1000~1200
500~550
楼层更多的高层建筑采用的挖孔灌注桩直径达5m以上
③桩长
桩的设计长度由桩端持力层确定,根据地质勘察报告中的地质剖面情况,选择桩端持力层确定桩长时,尽可能使桩支承在承载力相对较高的坚实土层之上。坚实土(岩)层最适宜作为桩端持力层,若无也可选中等强度土层为桩端持力层。
为提高桩的承载力和减小沉降,桩端全断面必须进人持力层一定深度:( 基桩的布置宜符合条件) P171 2、3段
粘性土和粉土:h(入土深度)≮2d(桩径)
砂土:h ≮
嵌岩端承桩: ,且hmin≥
碎石土:h ≮
当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d