(完整版)桩中心距不大于6倍桩径基础沉降计算
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建筑桩基技术规范JGJ942008
UDC中华人民共和国行业标准JGJ94-2008建筑桩基技术规范Technical Code for Building Pile Foundations2 0 0 8北京前言本规范是根据建设部建标[2003]104号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关设计、勘察、施工、研究和教学单位，对《建筑桩基技术规范》JGJ94-94修订而成。
在修订过程中，开展了专题研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国桩基础设计、施工经验，吸纳了该领域新的科研成果，以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见，并进行了试设计，对主要问题进行了反复修改，最后经审查定稿。
本规范主要技术内容有：桩基基本设计规定、桩基构造、桩基承载力极限状态和正常使用极限状态计算或验算、桩基施工、桩基工程质量检查和验收及有关附录。
本规范修订增加的内容主要有：减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计；桩基耐久性规定；后注浆灌注桩承载力计算与施工工艺；软土地基减沉复合疏桩基础设计；考虑桩径因素的Mindlin解计算单桩、单排桩和疏桩基础沉降；抗压桩与抗拔桩桩身承载力计算；长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工方法；预应力混凝土空心桩承载力计算与沉桩等。
调整的主要内容有：基桩和复合基桩承载力设计取值与计算；单桩侧阻力和端阻力经验参数；嵌岩桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数；等效作用分层总和法计算桩基沉降经验系数；钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准等。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。
本规范主编单位：中国建筑科学研究院（地址：北京市北三环东路30号；邮编：100013）。
本规范参编单位：北京市勘察设计研究院、现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司、上海岩土工程勘察设计研究院、天津大学、福建省建筑科学研究院、中冶集团建筑研究总院、机械工业勘察设计研究院、中国建筑东北设计院、广东省建筑科学研究院、北京筑都方圆建筑设计有限公司、广州大学。
4.4桩基础沉降计算解析
j 1 i 1
m
nj
j ,i h j ,i
E sj ,i
可得单向压缩分层总和法沉降计算公式
s p
2018/10/12
Q l
2
E [I
j 1 i 1 sj ,i k 1
m
nj
h ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,i
n
p,k
(1 ) I s 2,k ]
16
4.桩基础
采用上式计算时，桩端阻力比α。和桩基沉降计算 经验系数ψp应根据当地工程的实测资料统计确定。
地基应力：
j ,i zp ,k zs ,k
n k 1
2018/10/12
12
4.桩基础
4.4.2群桩沉降计算
明德林应力（Mindlin）公式
单桩荷载分担：Q为单桩在竖向荷载的准永久组合作用下的附 加荷载，由桩端阻力Qp和桩侧摩阻力Qs共同承担，且:Qp=αQ， α是桩端阻力比。桩的端阻力假定为集中力，桩侧摩阻力可假 定为沿桩身均匀分布和沿桩身线性增长分布两种形式组成， 其值分别为βQ和(1-α-β)Q，如图所示。
σj i —桩端平面下第 j 层土第 i 个分层的竖向附加应力(kPa)；
ψp—桩基沉降计算经验系数，各地区应根据当地的工程实测资料统计 对比确定。
2018/10/12 8
4.桩基础
4.4.2 群桩沉降计算
2018/10/12
9
4.桩基础
4.4.2群桩沉降计算
Fk Fk
实体深基础（s≤6d） 实体深基础桩底平面处的基底 附加压力p0k按下列方法考虑: 1）考虑扩散作用时：
什么情况不需要验算？
2、单桩受到荷载作用其沉降量由哪三个部分组成？
基础工程之桩基础沉降的计算
m
re
d n d 2 m 4
2
学习文档
群桩效应系数的计算（2）
以群桩中各桩中心为圆心，以re为半径作圆，由各园 的相交点作矩形（或以二排桩之间的中点作纵横向 中心线形成以各桩为重心的矩形），矩形面积与圆 面积之比，即负摩阻力的群桩效应系数。
n
Ar Ae
sax say
d
n m
d 4
桩基础沉降的计算
单桩沉降的组成
桩顶沉降
桩身弹性压缩引起
桩端沉降
桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力扩散 角向下传递，致使桩端下土体压缩而产生的桩端 沉降；
桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。
2
学习文档
常用计算方法
1）荷载传递法 2）弹性理论法 3）剪切变形传递法 4）有限单元分析法 5）其他简化方法
假想实体深基础法 明德林（Mindl源自n)方法2学习文档
实体深基础法考虑扩散作用
Fk
Fk
p p (d l )
0k
k
m
d
α=
φ 4
Gk
F
d
G'
p k
k
k
qsia
A qsia
l
Gk
b0+2ltanφ4
a0
Gfk
l
A (b 2ltg )(a 2ltg );
0
0
4
a0、b0 群桩外缘长短边的长度
2
学习文档
(3) 对于桩身配筋率小于0.65％的灌注桩，取单桩水平静载试 验的临界荷载（的75%）为单桩水平承载力特征值。
(4) 当缺少单桩水平静载试验资料时，可按下列公式估算桩身 配筋率小于0.65％的灌注桩的单桩水平承载力特征值；
建筑讲座：桩基础沉降的计算
• 在水平荷载作用下，桩产生变形并挤压桩周土，促使桩周土发 生相应的变形而产生水平抗力。 • 水平荷载较小时，桩周土的变形是弹性的，水平抗力主要由靠 近地面的表层土提供； • 随着水平荷载的增大，桩的变形加大，表层土逐渐产生塑性屈 服，水平荷载将向更深的土层传递； • 当桩周土失去稳定、或桩体发生破坏、或桩的变形超过建 筑物的允许值时，水平荷载也就达到极限
13
桩侧负摩阻力的危害
• 可见，桩侧负摩阻力的发生， 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩， 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分．反而相 当于是施加于桩上的外荷载， 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
14
二、负摩阻力的计算
1．单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对 位移，原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的， 目前多采用近似的估算方法，工程实 测表明，在可压缩土层 L0 的范围内， 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的，其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
18
(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值，可按下式计 算：
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 ．群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩，群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低，即小于相应的单桩值，这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载：
28
(3)“m”法：假定kx随深度 成正比地增加，即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法，近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见，桩侧负摩阻力的发生， 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩， 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分．反而相 当于是施加于桩上的外荷载， 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
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二、负摩阻力的计算
1．单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对 位移，原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的， 目前多采用近似的估算方法，工程实 测表明，在可压缩土层 L0 的范围内， 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的，其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
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(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值，可按下式计 算：
Fn u p lni ni
i 1
n
19
2 ．群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩，群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低，即小于相应的单桩值，这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载：
28
(3)“m”法：假定kx随深度 成正比地增加，即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法，近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。
桩基计算书
桩基参数桩承载力计算单桩/基桩竖向承载力特征值计算书(一)、输入参数：(二)、计算公式：(5.3.5)式中： Quk──单桩竖向极限承载力标准值；Qsk──总极限侧阻力标准值；Qpk──总极限端阻力标准值；qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，如无当地经验时，可按表5.3.5-1取值；li──桩周第i层土的厚度；qpk──极限端阻力标准值，如无当地经验时，可按表5.3.5-2取值；Ap──桩端面积；u──桩身周长。
(5.2.2)式中： Quk──单桩竖向极限承载力标准值；K──安全系数，取K=2；Ra──单桩竖向极限承载力特征值。
(三)、计算过程：1、桩身周长=(0.500+0.500)×2=2.000 m2、桩端面积=0.500×0.500=0.250 m23、总极限侧阻力标准值=(30.300×1.300+30.600×2.600+30.900×2.100)×2.000=367.680 KN—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qsik—桩周第i层土的厚度。
li4、总极限端阻力标准值=1.000×2000.900×0.250=500.225 KN—桩端土的极限端阻力标准值；qpk—端阻发挥系数。
αp5、单桩竖向极限承载力标准值=367.680+500.225=867.905 KN6、单桩竖向极限承载力特征值=867.905÷2=433.952 KNK为安全系数,取K=2。
(四)、计算示意图：桩承载力验算桩基承载力验算计算书(一)、输入参数：(二)、计算公式：(5.2.1-1)式中： Nk──荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力；R──基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
(5.2.1-2)式中： Nkmax──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；R──基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
桩基沉降计算
《94规范》使用应力比法确定计算深度。其中需 要获取土的自重应力，工程中，土自重取 18~20kN／m3，本次计算取值1 8kN／m3。理论 上，土自重越小，计算深度越大，计算沉降也越 大。下面以上海田林新村1 2 1号为例说明，主要 是要明确其误差有多少。
桩入土深度56.3m，附加应力444kN／m2. ρ=1 8kN／m j时，沉降计算深度20.5m，沉降
2 等效果作用分层总和法桩基一点最终沉 降量计算式
沉降计算公式与习惯使用的等代实体深基 础分层总和I法基本相同，仅增加一个等效 系数ψe。其中要注意的是：等效作用面位 于桩端平面，等效作用面积为桩基承台投 影面积，等效作用附加应力取承台底附加 应力，等效作用面以下(等代实体深基底以 下)的应力分布按弹性半空间Boussinesq
天津，一般第四纪土地区北京、沈阳，黄 土地区西安共计1 5 0份已建桩基工程的沉 降观测资料，由实测沉降与计算沉降之比ψ 与沉降计算深度范围内压缩模量当量值Es 的关系如图5.5.1，同时给出ψ值列于规范 表5.5.1 0。详细分析过程如下：
图5.5—1沉降经验系数ψ与压缩模量当量值Es的关系
(1)确定沉降计算深度取的附加应力
桩基沉降计算
前言
桩距小于和等于6倍桩径的群桩基础， 在工作荷载下的沉降计算方法，目前有 两大类。
一类是按实体深基础计算模型，采用 弹性半空间表面荷载下Boussinesq应 力解计算附加应力，用分层总和法计算 沉降；
另一类是以半无限弹性体内部集中力作用下的Mindlin 解为基础计算沉降。后者主要分为两种，一是Poulos 提出的相互作用因子法；第二种是Geddes对Mindlin 公式积分而导出集中力作用于弹性半空间内部的应力解，
(2) 运用弹性半无限体表面均布荷载下的 Boussinesq解，不计实体深基础侧阻力和应 力扩散，求得实体深基础的沉降：
桩入土深度56.3m，附加应力444kN／m2. ρ=1 8kN／m j时，沉降计算深度20.5m，沉降
2 等效果作用分层总和法桩基一点最终沉 降量计算式
沉降计算公式与习惯使用的等代实体深基 础分层总和I法基本相同，仅增加一个等效 系数ψe。其中要注意的是：等效作用面位 于桩端平面，等效作用面积为桩基承台投 影面积，等效作用附加应力取承台底附加 应力，等效作用面以下(等代实体深基底以 下)的应力分布按弹性半空间Boussinesq
天津，一般第四纪土地区北京、沈阳，黄 土地区西安共计1 5 0份已建桩基工程的沉 降观测资料，由实测沉降与计算沉降之比ψ 与沉降计算深度范围内压缩模量当量值Es 的关系如图5.5.1，同时给出ψ值列于规范 表5.5.1 0。详细分析过程如下：
图5.5—1沉降经验系数ψ与压缩模量当量值Es的关系
(1)确定沉降计算深度取的附加应力
桩基沉降计算
前言
桩距小于和等于6倍桩径的群桩基础， 在工作荷载下的沉降计算方法，目前有 两大类。
一类是按实体深基础计算模型，采用 弹性半空间表面荷载下Boussinesq应 力解计算附加应力，用分层总和法计算 沉降；
另一类是以半无限弹性体内部集中力作用下的Mindlin 解为基础计算沉降。后者主要分为两种，一是Poulos 提出的相互作用因子法；第二种是Geddes对Mindlin 公式积分而导出集中力作用于弹性半空间内部的应力解，
(2) 运用弹性半无限体表面均布荷载下的 Boussinesq解，不计实体深基础侧阻力和应 力扩散，求得实体深基础的沉降：
第八章 桩基础沉降的计算(4)
第八章 桩基础设计
第4节 桩基础沉降的计算
第4节 桩基础沉降的计算
一、桩基础沉降变形的指标： 1、沉降量； 2、沉降差； 3、整体倾斜：建筑物桩基础倾斜方向两端 点的沉降差与其距离的比值； 4、局部倾斜：墙下条形承台沿纵向某一长 度范围内桩基础两点的沉降差与其距离的比 值。
第4节 桩基础沉降的计算
三、建筑物桩基的变形允许值
变形特征 砌体承重结构基础的局部倾斜 各类建筑相邻柱（墙）基的沉降差 1. 框架、框剪、框筒结构 2. 砌体墙填充的边排柱 3. 当基础不均匀沉降时不产生附 加应力的结构 单层排架结构（柱距为6m）柱基的 沉降量（mm） 容许值 0.002
0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120
s
i 1
n
zi zci
Esi
n
zi se
zi ki pc,k
k 1
单桩、单排桩、疏流复合桩基础的最终沉降计算深 度 zn ，可按应力比法确定，即 zn 处由桩引起的附加 应力 σz由承台土压力引起的附加应力 σzc与土的自重 应力σc应符合下式要求。
四、桩基础沉降量的计算 对以下桩基础应进行沉降验算：①地基基础 设计等级为甲级的建筑桩基础；②体形复杂、 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础；③软土地基多 层建筑减沉复合疏桩基础. 计算桩基础沉降时，最终沉降量宜按单向 压缩分层总和法计算
第4节 桩基础沉降的计算
等代墩基的分层总和法是计算桩基变形的 一种常用方法。该方法忽略桩、桩间土 和承台构成的实体墩基变形，不考虑桩 基侧面应力扩散作用，认为桩基础沉降 只是由桩端平面以下各土层的压缩变形 构成。
j 1 m
第4节 桩基础沉降的计算
第4节 桩基础沉降的计算
一、桩基础沉降变形的指标： 1、沉降量； 2、沉降差； 3、整体倾斜：建筑物桩基础倾斜方向两端 点的沉降差与其距离的比值； 4、局部倾斜：墙下条形承台沿纵向某一长 度范围内桩基础两点的沉降差与其距离的比 值。
第4节 桩基础沉降的计算
三、建筑物桩基的变形允许值
变形特征 砌体承重结构基础的局部倾斜 各类建筑相邻柱（墙）基的沉降差 1. 框架、框剪、框筒结构 2. 砌体墙填充的边排柱 3. 当基础不均匀沉降时不产生附 加应力的结构 单层排架结构（柱距为6m）柱基的 沉降量（mm） 容许值 0.002
0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120
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单桩、单排桩、疏流复合桩基础的最终沉降计算深 度 zn ，可按应力比法确定，即 zn 处由桩引起的附加 应力 σz由承台土压力引起的附加应力 σzc与土的自重 应力σc应符合下式要求。
四、桩基础沉降量的计算 对以下桩基础应进行沉降验算：①地基基础 设计等级为甲级的建筑桩基础；②体形复杂、 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础；③软土地基多 层建筑减沉复合疏桩基础. 计算桩基础沉降时，最终沉降量宜按单向 压缩分层总和法计算
第4节 桩基础沉降的计算
等代墩基的分层总和法是计算桩基变形的 一种常用方法。该方法忽略桩、桩间土 和承台构成的实体墩基变形，不考虑桩 基侧面应力扩散作用，认为桩基础沉降 只是由桩端平面以下各土层的压缩变形 构成。
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桩沉降计算(新桩基规范法)
桩基沉降计算
桩形状：圆形
桩直径d或边长b：0.70m
桩面积Ap：0.385m2
下承台底的平均附加压力F:270450KN
天然地基平均附加应力P0：601Kpa
地上层数32地下层数1
实际承台长度Lc：30m
实际承台宽度Bc：15m
承台总面积A：450.00m2
基础长宽比Lc/Bc: 2.00
总桩数n：70
桩长L:50m
桩距Sa: 3.00m
是否规则布桩？是附加应力σz:距径比Sa/d: 4.3自重应力0.2σc:
长径比L/d:71.4沉降计算长度Zn判断：短边布桩数nb:6
C0:0.063
C1: 1.811
C2:10.381
桩基等效沉降系数ψe:0.320
平均压缩模量Es:25.2Mpa
桩基沉降计算经验系数ψ：0.598
桩基中心点沉降量S：35.93mm
注：1、对于采用后注浆施工工艺的灌注桩，桩基沉降计算经验系数
应根据桩端持力土层类别，乘以0.7（砂、砾、卵石）～0.8（黏性土、粉土）折减系数；
2、饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，
应根据桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3～1.8 挤土效应系数，
土的渗透性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。
土层沉降计算表格
162.75Mpa
162.83Mpa
OK
(z。
桩基计算方法
1.3桩侧总极限摩阻力的计算
• 桩侧总极限摩阻力通常取桩身范围内各土 层的极限侧摩阻力qsui 与对应桩侧表面积 uiLi乘积之和：
Qsu uli qsui
• qsui的计算可分为总应力法和有效应力法。 人们根据各法计算表达式所用系数的不同 将其归纳为法，法，法。
法
• 法属总应力法，由Tomlinson于1971年提 出，其表达式为：
• • • • • • 桩长； 桩的平面布置情况； 桩与土的相对压缩性； 土层地质情况； 荷载水平和持续时间； 群桩间的相互影响等。
本节内容
• 桩基沉降的两种计算方法 单桩沉降计算 群桩沉降计算 • 多层建筑变形控制设计方法 • 路桥一体化设计实例
第一部分
单桩沉降计算方法
1.竖向荷载下的单桩沉降性状
桩基沉降计算 方法综述
周 健
前言
• 用控制沉降量的设计方法代替传统的 按承载力设计已经逐渐为工程界所接 受并进入规范，从而使桩基沉降计算 成为设计关键。 • 为了准确计算和预测桩基沉降，曾提 出过一系列的计算方法。但由于影响 桩基沉降的因素很多，至今使桩基的 沉降预估仍不能令人充分相信和满意。
桩基沉降的影响因素
侧阻临界深度hcr
• 目前砂土中模型桩试验所得的侧阻临界深 度hcr国内位学者所得不尽相同，但大多归 纳出与端阻的临界深度的关系 • Vesic（1967）得到侧阻临界深度hcr与端 阻临界深度hcp：hcr=（0.5~0.7）hcp； • Meyerhof（1978）得到：hcr=（0.3~0.5） hcp的关系。
• 据试验统计，=0.25~0.40，平均为0.32； σ v为桩侧计算土层的平均竖向有效应力， 地下水位以下取土的浮容重。
• 对于该法，应注意以下几点：
桩基沉降计算
(3)等效矩形
实际工程的建筑平面十分复杂，完全矩形截面 很难遇到。下图为工程中的几个实际平面： 从计算上看，换算截面的长宽比对计算结果影响 较大。 德州A区1l1号，形状如图1。 基础尺寸44 x l5m，面积换算正方形Bc=25.4。 按照矩形L/B=3，l/d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5 计算， ψe=0.38，沉降S=146mm； 按照正方形形L／B=1，l／d=78，Sa／d=3.8， nb=8.5计算，
(4)计算沉降点 JGJ94—94给出了桩基础角点和中心点计 算沉降方法。本次工程统计资料98％均为 桩箱、桩筏基础，且未标明是中心还是角 点沉降，因此根据对规范的理解，本次计 算，所有结果均为矩形基础中点最终沉降 量，资料与之对应的是，总沉降量或者是 实测沉降的最大值。
4 桩基沉降经验系数ψ说明 (1)回弹再压缩与桩身压缩 桩基沉降计算经验系数是大量实测数据统 计的结果，在沉降观测资料里，已经包含 了回弹再压缩与桩身压缩因素，因此，不 再单独列出二者对桩基沉降计算的影响结 果。
1 等效系数ψe 运用弹性半无限体内作用力的Mindlin位移解， 基于桩、土位移协调条件，略去桩身弹性压缩， 给出匀质土中不同距径比、长径比、桩数、基础 长宽比条件下刚性承台群桩的沉降数值解：
Q一群桩中各桩的平均荷载； Es一均质土的压缩模量； d一桩径； wM_一Mindlin解群桩沉降系数，随群桩的距径比、 长径比、桩数、基础长宽比而变。
(2) 运用弹性半无限体表面均布荷载下的 Boussinesq解，不计实体深基础侧阻力和应 力扩散，求得实体深基础的沉降：
m一矩形基础的长宽比；m=a／b； P一矩形基础上的均布荷载之和。
桩基础沉降计算书
0.183)
0.868
5.0344
0.2662
5.8
03502
5.262
101.477
15&218
0.092
42.194
6.2
4x0.1739
2x3x(0.20358
0.2604
5.8
0.3444
5.148
106.625
166.418
0.084
38.525
6.6
4x0.1682
0.2986
5.8
0.3619
5.903
90.735
141.818
0.111
50.908
5.4
4x0.1861
2x3x(0.2123-
0.1892)
0.883
4.7682
0.2772
5.8
03562
5.48
96.215
150.018
0.101
46.321
5.8
4x0.1798
2x3x(0.2078-
1)+3.273900372)=0.439
=yxycx^A s=0.6x0.439x 116.007=30.556mm
1.1
地下水位深度hw<m)
3
基底处地基承载力特征值fak(kPa)
151
桩群边缘围成矩形尺寸(m)：【长Aox宽Bo】
4.2x34
桩周摩擦力向外扩散角哄°)
45
桩长Um)
1.2
土层分层厚度(m)
0.4
相邻基础个数n
3
相邻基础距本基础的距离D(m)
6
二、土层参数
土层名称
土层厚度hj(m)
0.868
5.0344
0.2662
5.8
03502
5.262
101.477
15&218
0.092
42.194
6.2
4x0.1739
2x3x(0.20358
0.2604
5.8
0.3444
5.148
106.625
166.418
0.084
38.525
6.6
4x0.1682
0.2986
5.8
0.3619
5.903
90.735
141.818
0.111
50.908
5.4
4x0.1861
2x3x(0.2123-
0.1892)
0.883
4.7682
0.2772
5.8
03562
5.48
96.215
150.018
0.101
46.321
5.8
4x0.1798
2x3x(0.2078-
1)+3.273900372)=0.439
=yxycx^A s=0.6x0.439x 116.007=30.556mm
1.1
地下水位深度hw<m)
3
基底处地基承载力特征值fak(kPa)
151
桩群边缘围成矩形尺寸(m)：【长Aox宽Bo】
4.2x34
桩周摩擦力向外扩散角哄°)
45
桩长Um)
1.2
土层分层厚度(m)
0.4
相邻基础个数n
3
相邻基础距本基础的距离D(m)
6
二、土层参数
土层名称
土层厚度hj(m)
基础沉降计算
基础沉降算例基础资料和地质资料如上图。
计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007（以下简称规范）。
TB100002.5—2005h p p γ-=0 《规范》4.3.4 （3.2.2）=157-17*1.87=125.21kPa56.15.4/02.7/(/==基础短边）基础长边b l第一层土：13.29613.98010=-==z z47.05.4/13.2//==基础短边）（土层底距基底距离b z938.0110==αα第二层土：13.79113.9813.221=-==z z58.15.4/13.7/==b z600.0938.021==αα第三层土：13.128613.9813.732=-==z z70.25.4/13.12/==b z412.0600.032==αα第四层土：13.158313.9813.1243=-==z z 36.35.4/13.15/==b z346.0412.043==αα第五层土：13.207813.9813.1514=-==z z47.45.4/13.20/==b z272.0346.054==αα 以上n α根据b l /及b z /可查询《规范》附录M 桥涵基底附加系数α、平均附加系数α，（附录B ）也可按本算例提供的Excel 表查询。
按《规范》4.3.7估算n z )ln 4.05.2(b b z n -=54.8)5.4ln 4.05.2(5.4=-⨯=m所以计算时取至基底下第三层土。
按《规范》4.3.4 （3.2.2）)(11100--=-=∑i i i i n i si z z E p s αα =125.21*[(2.13*0.938-0*1)/10+(7.13*0.600-2.13*0.938)/12+(12.13*0.412-7.13*0.600)/28]=52.02（mm ）查《规范》表4.3.6 Δz 值 （表3.2.2—1）Δz=0.8m 33.118.013.12'2=-=z 52.25.4/33.11/==b z435.0'2=α28/)435.033.11412.013.12(21.125⨯-⨯⨯=∆n s )(3.1025.002.52)(31.0mm mm =⨯<=故以上取基底以下三层计算满足规范要求。
[注册土木工程师考试密押资料]专业案例分类模拟题深基础(五)
答案:桩长 0～7.2m，轴力分布的方程为
桩长 7.2～12m，轴力分布方程为
问题:8. 某柱下桩基(柱截面为 dc=0.6m)如图所示，桩径 d=0.6m，承台有效高度 h0=1.0m， 冲跨比 λ=0.7，承台混凝土抗拉强度设计值 ft=1.71MPa，作用于承台顶面的竖向力设计值 F=7500kN，试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算柱冲切承载力。
问题:3. 某人工挖孔灌注桩，桩径 d=1.0m，扩底直径 D=1.6m，扩底高度 1.2m，桩长 10.5m，桩端入砂卵石持力层 0.5m，地下水位在地面下 0.5m。土层分布：0～2.3m 填土， qsik=20kPa；2.3～6.3m 黏土，qsik=50kPa；6.3～8.6m 粉质黏土，qsik=40kPa；8.6～ 9.7m 黏土，qsik=50kPa；9.7～10m 细砂，qsik=60kPa；10m 以下为砂卵石，qsik=5000kPa。 试计算单桩极限承载力。 答案:根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.3.6 条，
σzci=αiPck
0 号桩在 0.6l=0.6×15=9.0m 范围内有 9 根桩对其附加应力有影响，分别为 1 和
4 / 44
[注册土木工程师考试密押资料]专业案例分类模拟题深基础(五) 1′(n1=0.2)，2(n2=0.25)，3 和 3′(n=0.44)，4 和 4′(n=0.41)，5 和 5′(n=0.6)
答案:受柱冲切承载力按下列式计算 Fl≤βhpβ0ftumh0 Fl=F-∑Qi
式中：Fl——扣除承台及其上土重后，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的 冲切力设计值；
ft——承台混凝土抗拉强度设计值；
9 / 44ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
桩长 7.2～12m，轴力分布方程为
问题:8. 某柱下桩基(柱截面为 dc=0.6m)如图所示，桩径 d=0.6m，承台有效高度 h0=1.0m， 冲跨比 λ=0.7，承台混凝土抗拉强度设计值 ft=1.71MPa，作用于承台顶面的竖向力设计值 F=7500kN，试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算柱冲切承载力。
问题:3. 某人工挖孔灌注桩，桩径 d=1.0m，扩底直径 D=1.6m，扩底高度 1.2m，桩长 10.5m，桩端入砂卵石持力层 0.5m，地下水位在地面下 0.5m。土层分布：0～2.3m 填土， qsik=20kPa；2.3～6.3m 黏土，qsik=50kPa；6.3～8.6m 粉质黏土，qsik=40kPa；8.6～ 9.7m 黏土，qsik=50kPa；9.7～10m 细砂，qsik=60kPa；10m 以下为砂卵石，qsik=5000kPa。 试计算单桩极限承载力。 答案:根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.3.6 条，
σzci=αiPck
0 号桩在 0.6l=0.6×15=9.0m 范围内有 9 根桩对其附加应力有影响，分别为 1 和
4 / 44
[注册土木工程师考试密押资料]专业案例分类模拟题深基础(五) 1′(n1=0.2)，2(n2=0.25)，3 和 3′(n=0.44)，4 和 4′(n=0.41)，5 和 5′(n=0.6)
答案:受柱冲切承载力按下列式计算 Fl≤βhpβ0ftumh0 Fl=F-∑Qi
式中：Fl——扣除承台及其上土重后，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的 冲切力设计值；
ft——承台混凝土抗拉强度设计值；
9 / 44ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》
3.1.3 桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算：1 应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；2 应对桩身和承台结构承载力进行计算；对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa 、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算；对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算；对于钢管桩应进行局部压屈验算；3 当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算；4 对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；5 对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；6 对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。
3.1.4 下列建筑桩基应进行沉降计算：1 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基；2 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的 建筑桩基；3 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
5.2.1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求： 1 荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下R N k ≤ (5.2.1-1) 偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求：R N k 2.1max ≤ (5.2.1-2)2 地震作用效应和荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下R N Ek 25.1≤ (5.2.1-3) 偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求：R N Ek 5.1max ≤ (5.2.1-4)式中 k N ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力；max k N ——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的平均竖向力； max Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的最大竖向力； R ——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
5.5.1建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值。
桩中心距不大于6倍桩径基础沉降计算
桩基沉降计算
桩形状：圆形
桩直径d或边长b：0.80m
桩面积Ap：0.503m2
下承台底的平均附加压力F:8000KN
天然地基平均附加应力P0：500Kpa
实际承台长度Lc：4m
实际承台宽度Bc：4m
承台总面积A：16.00m2
基础长宽比Lc/Bc: 1.00
总桩数n：4
桩长L:20m
桩距Sa: 2.40m
是否规则布桩？是附加应力σz:距径比Sa/d: 3.0自重应力0.2σc:
长径比L/d:25.0沉降计算长度Zn判断：短边布桩数nb:2
C0:0.055
C1: 1.542
C2:8.741
桩基等效沉降系数ψe:0.152
平均压缩模量Es:19.1Mpa
桩基沉降计算经验系数ψ：0.697
桩基中心点沉降量S：11.10mm
注：1、对于采用后注浆施工工艺的灌注桩，桩基沉降计算经验系数
应根据桩端持力土层类别，乘以0.7（砂、砾、卵石）～0.8（黏性土、粉土）折减系数；
2、饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，
应根据桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3～1.8 挤土效应系数，
土的渗透性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。
土层沉降计算表格
110.80Mpa
122.40Mpa
OK
(z。
最全面的桩基计算总结
最全面的桩基计算总结桩根底计算一.桩基竖向承载力《建筑桩基技术规》单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定：Ra=Quk/K式中Quk——单桩竖向极限承载力标准值；K——平安系数，取K＝2。
5.2.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。
5.2.4对于符合以下条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建〔构〕筑物；2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；3 按变刚度调平原那么设计的桩基刚度相对弱化区；4 软土地基的减沉复合疏桩根底。
当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取η=0 。
单桩竖向承载力标准值确实定：方法一：原位测试1.单桥探头静力触探〔仅能测量探头的端阻力，再换算成探头的侧阻力〕计算公式见《建筑桩基技术规》2.双桥探头静力触探〔能测量探头的端阻力和侧阻力〕计算公式见《建筑桩基技术规》方法二：经历参数法1.根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规》2.当确定大直径桩(d>800mm〕时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见钢桩承载力标准值确实定：1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见混凝土空心桩承载力标准值确实定：1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见嵌岩桩桩承载力标准值确实定：1.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
后注浆灌注桩承载力标准值确实定：1.承载力由后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值，后注浆总极限端阻力标准值；特殊条件下的考虑液化效应：对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m 的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。
桩基专项方案计算公式
一、桩基承载力的计算公式1. 单桩承载力计算公式：Qs = Qsk + Qp其中，Qs为单桩承载力；Qsk为极限承载力；Qp为桩身抗拔力。
2. 极限承载力计算公式：Qsk = 1.2×γD×L×fck其中，γ为桩身材料重度；D为桩径；L为桩长；fck为桩身材料抗压强度标准值。
3. 桩身抗拔力计算公式：Qp = 0.8×γD×L×fck其中，Qp为桩身抗拔力；其他参数与极限承载力计算公式相同。
二、桩基沉降的计算公式1. 桩基沉降计算公式：S = (Qs - Qp)×δp / (A×E)其中，S为桩基沉降；δp为桩身材料变形模量；A为桩身截面积；E为桩身材料弹性模量。
2. 桩基沉降计算公式（简化）：S = (Qs - Qp)×δp / (πD²/4)其中，其他参数与桩基沉降计算公式相同。
三、桩基首灌混凝土计算公式1. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式：V = (H1 - H2)×πD²/4 + πd²/4×h1其中，V为首盘方量；H1为桩孔底至导管底端距离；H2为导管初灌埋深；D为桩孔直径；d为导管内径；h1为桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。
2. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式（简化）：V = πD²/4×(H1 - H2) + πd²/4×h1其中，其他参数与钻孔灌注桩首盘方量计算公式相同。
四、桩基施工进度计算公式1. 桩基施工进度计算公式：P = (N × D × L) / (T × 24 × 60)其中，P为桩基施工进度；N为桩基数量；D为桩径；L为桩长；T为施工时间（小时）。
2. 桩基施工进度计算公式（简化）：P = N × D × L / (T × 24)其中，其他参数与桩基施工进度计算公式相同。
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桩距Sa: 是否规则布
桩？ 距径比 Sa/d:
长径比L/d:
短边布桩数 nb: C0:
C1:
C2: 桩基等效沉 降系数ψe: 平均压缩模
量Es:
8000 KN
500 Kpa
4m 4m 16.00 m2 1.00 4 20 m 2.40 m 是 3.0 25.0 2 0.055 1.542 8.741 0.152 19.1 Mpa
16
4
2
9 1.00 2.00
0.1746
0.698
0.248
20
6
2
9 1.00 3.00
0.1369
0.821
0.123
22
8
2
9 1.00 4.00
0.1114
0.891
0.070
43
18
10
9 1.00 9.00
0.0554
0.997
0.106
110.80 Mpa 122.40 Mpa
OK
0.0554
编号
桩端底土层名 称
0
0
1
粘土
2
粘土
3
粘土
4
粘土
5
粘土
sum
附加应力
σz:
自重应力
0.2σc:
沉降计算长度 Zn判断：
桩基沉降计 算经验系数
ψ：
桩基中心点 沉降量S：
0.697 11.10 mm
注：1、对 于采用后注 浆施工工艺 的灌注桩， 桩基沉降计 算经验系数 应根据桩端 持力土层类 别，乘以 0.7（砂、 砾、卵石） ～0.8（黏 性土、粉 土）折减系 数； 2、饱和土 中采用预制 桩（不含复 打、复压、 引孔沉桩） 时， 应根据桩距 、土质、沉 桩速率和顺 序等因素， 乘以1.3～ 1.8 挤土效 应系数， 土的渗透性 低，桩距 小，桩数 多，沉降速 率快时取大 值。
486.000 504.000 522.000 612.000
0.052
0.997
0.052
612
土层沉 降计算 表格
Esi(Mpa)
土层深度 土层厚 zi(m) 度li(m)
土重度 (KN/m3 )
长宽比 a/b
深宽比 zi/Bc
角点平均附加 应力系数αi
ziαi ziαi-zi-1αi-1
0
0
0
0
0
0
0.2500
0.000
0.000
18
2
2
9 1.00 1.00
0.2252
0.450
0.450
(ziαi-zi-1 αi-1)/Es
Ai
Ai/Esi σc(Kpa)
0.000 0.000 0.000 450.000
0.025 0.450 0.025பைடு நூலகம்468.000
0.016 0.006 0.003 0.002
0.248 0.123 0.070 0.106
0.016 0.006 0.003 0.002
桩基沉降 计算
桩形状：
桩直径d或 边长b：
桩面积Ap：
圆形 0.80 m 0.503 m2
在荷载效应 准永久组合 下承台底的 平均附加压
力F: 按荷载效应 准永久组合 计算的假想 天然地基平 均附加应力
P0：
实际承台长 度Lc：
实际承台宽 度Bc：
承台总面积 A：
基础长宽比 Lc/Bc:
总桩数n：
桩长L:
桩？ 距径比 Sa/d:
长径比L/d:
短边布桩数 nb: C0:
C1:
C2: 桩基等效沉 降系数ψe: 平均压缩模
量Es:
8000 KN
500 Kpa
4m 4m 16.00 m2 1.00 4 20 m 2.40 m 是 3.0 25.0 2 0.055 1.542 8.741 0.152 19.1 Mpa
16
4
2
9 1.00 2.00
0.1746
0.698
0.248
20
6
2
9 1.00 3.00
0.1369
0.821
0.123
22
8
2
9 1.00 4.00
0.1114
0.891
0.070
43
18
10
9 1.00 9.00
0.0554
0.997
0.106
110.80 Mpa 122.40 Mpa
OK
0.0554
编号
桩端底土层名 称
0
0
1
粘土
2
粘土
3
粘土
4
粘土
5
粘土
sum
附加应力
σz:
自重应力
0.2σc:
沉降计算长度 Zn判断：
桩基沉降计 算经验系数
ψ：
桩基中心点 沉降量S：
0.697 11.10 mm
注：1、对 于采用后注 浆施工工艺 的灌注桩， 桩基沉降计 算经验系数 应根据桩端 持力土层类 别，乘以 0.7（砂、 砾、卵石） ～0.8（黏 性土、粉 土）折减系 数； 2、饱和土 中采用预制 桩（不含复 打、复压、 引孔沉桩） 时， 应根据桩距 、土质、沉 桩速率和顺 序等因素， 乘以1.3～ 1.8 挤土效 应系数， 土的渗透性 低，桩距 小，桩数 多，沉降速 率快时取大 值。
486.000 504.000 522.000 612.000
0.052
0.997
0.052
612
土层沉 降计算 表格
Esi(Mpa)
土层深度 土层厚 zi(m) 度li(m)
土重度 (KN/m3 )
长宽比 a/b
深宽比 zi/Bc
角点平均附加 应力系数αi
ziαi ziαi-zi-1αi-1
0
0
0
0
0
0
0.2500
0.000
0.000
18
2
2
9 1.00 1.00
0.2252
0.450
0.450
(ziαi-zi-1 αi-1)/Es
Ai
Ai/Esi σc(Kpa)
0.000 0.000 0.000 450.000
0.025 0.450 0.025பைடு நூலகம்468.000
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0.248 0.123 0.070 0.106
0.016 0.006 0.003 0.002
桩基沉降 计算
桩形状：
桩直径d或 边长b：
桩面积Ap：
圆形 0.80 m 0.503 m2
在荷载效应 准永久组合 下承台底的 平均附加压
力F: 按荷载效应 准永久组合 计算的假想 天然地基平 均附加应力
P0：
实际承台长 度Lc：
实际承台宽 度Bc：
承台总面积 A：
基础长宽比 Lc/Bc:
总桩数n：
桩长L: