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2、桩基优化设计2.1、桩基设计优化原则确保桩基础工程质量前题下，为使工程造价达到最省、方便施工、缩短施工周期、满足环境要求的桩基优化设计须遵循以下原则：1）基桩质量可靠性原则各类桩型的质量可靠性分析：在深厚饱和土层中，以人工挖孔灌注桩与预制桩型为优，这二类桩型中前者质量可靠性最优，既没有沉桩挤土对环境影响，且施工质量可控性最好；预制型桩的制桩、按桩质量可控性也很好，但施工沉桩挤土对环境及已沉入土中的工程桩有一定影响。
质量较可靠的桩型有沉管灌注桩及钻孔灌注桩型，沉管灌注桩沉桩挤土对桩的质量及邻周环境影响严重，而钻孔灌注桩一般造价较高，且孔底沉渣及桩周泥皮对桩的承载力值影响很大，尤其是水下砼灌注质量控制须特别严格，在离地表＜15米深度范围桩体砼质量，往往因导管内砼自重压力不能有效置换导管内砼及孔壁泥皮，导管拔出砼面的几率较高，砼受泥浆混入、离析而强度大幅度降低，有的桩静载荷试验不到设计极限强度的一半就破坏，另外泥浆对环境污染也不能忽视。
所以选择桩型应根据环境条件及施工的可能性，以质量可靠为优选原则。
2）KN承载力值的工程造价最低原则各类桩的材质、预制或就地灌筑、施工工艺、桩径、桩长等均与经济性有关，不能单纯用单位立方体砼承载力值，或单位承载力桩体所用材料量来表示经济性指标。
所谓经济性主要体现工程造价，满足工程要求主要取决于桩的承载力值，所以优化设计指标只能用单位KN承载力所用的工程费用来表示、选择工程造价最低为原则。
3）桩承载力水平均衡原则同一建（构）筑物各承台下桩的承载力水平相差不宜太大，否则会产生相邻承台下桩的差异沉降，对于差异沉降敏感的框架结构因次应力导致梁柱裂缝，差异沉降过大裂缝开展会产生结构安全问题，要使桩的承载力水平接近首先对上部荷载（设计荷载组合R或标准荷载组合Ra）进行统计，选择适宜桩的承载力值，部分承台通过适当调整桩长和桩径，使桩的承载力水平接近。
4）对邻近环境不良影响最小的原则①没有环境影响地段根据上部荷载的要求，桩的极限承载力值3000-6000KN的工程，优先选用质量可靠的预制钢筋砼桩（预应力管桩、钢筋砼预制桩）；桩的极限承载力值小于1000KN 可选用沉管灌注桩、桩端大头型、扩底型沉管灌注桩或薄壁预应力管桩；极限承载力值在1000-3000KN宜选用钢筋砼空心方桩或预应力管桩，这些桩型经优化分析具有经济性和质量可靠性。
建筑结构设计中桩基的设计优化要点摘要：桩基设计质量直接影响建筑结构的使用性能及安全性。
本文分析了桩基种类划分，明确桩基设计要求，重点阐述了桩基设计要点，包括桩基选型、桩基间距调整、桩基桩长调整、桩基桩径选择等，并提出桩基设计优化措施，旨在提高桩基设计水平，保障桩基的各项力学性能，提高建筑结构的安全性和稳定性。
关键词：桩基设计；桩基形式；优化要点1桩基种类划分桩基形式可划分为三种，分别为人工挖孔桩、钻孔灌注桩及静力压桩。
第一，人工挖孔桩，这类桩体会消耗大量人力资源，但不会影响周边环境，且不会消耗较多的成本。
此外，应用人工挖孔桩可及时判断地下水情况，判断是否继续开挖，条件允许再使用混凝土灌注。
第二，钻孔灌注桩，这类桩体十分常见，钻孔灌注桩的施工顺序为先成孔再成桩，当机械设备钻孔完成后，需将钢筋笼放置孔中，随后组织混凝土浇筑。
但钻孔灌注桩成桩易出现倾斜等现象，应科学选择施工设备，确保设备稳定性达标，精确判断施工点位，避免钻孔环节出现位置偏差。
第三，静力压桩，施工操作简单，且成本消耗低，可借助专业设备向下施加压力，使桩体进入土体中，完成桩基制作。
静力压桩施工期间不会产生噪音，也不会发出严重的震动，现已在小型建筑施工环节中实现了大规模应用。
2桩基设计要求第一，为提高建筑结构整体稳定性和安全性，应使桩基及地基土体结构保持良好的状态，避免在建筑结构的影响下桩基的承载能力无法满足建筑结构荷载要求，降低位移、沉降等现象发生几率。
在前期设计阶段，设计人员应确保桩基荷载计算准确，科学调整桩基弯矩参数及挠区形变参数等，确保桩基强度达标，使建筑桩基投入使用后保持良好的运行状态。
第二，应确保桩基尺寸、布设位置及持力层选择科学，提高桩基设计可行性。
设计人员需借助参数调整的方法，强化桩基的承载能力。
根据建筑结构设计标准，明确桩基内力、配筋率及材料强度要求等各项参数[1]。
第三，随环保理念的不断推广，设计人员应从生态环保角度出发，加强新型无污染材料应用，例如高性能混凝土。
桩筏基础的分析与优化设计作者：张显裕来源：《城市建设理论研究》2014年第09期摘要：桩筏基础在各种基础形式中整体性能较好，具有很大的刚度，其在提高竖向承载能力和调整不均匀沉降方面的作用十分显著，因此在高层建筑地基基础选型中被大量选用。
本文根据实际案例分析桩筏基础的设计方法，希望大家指导交流。
关键词：桩筏；基础；设计中图分类号:TU2 文献标识码：A1.项目概况某项目位于工业园区，项目分为南北两区，含A、B、C、D、E、H、P、Q 共计8个地块。
地块上南北两区共包含7栋高100～200m 的主裙连体高层，其中裙房为2～7层; 地块下的南北两区分开，但均为超长超宽的地下空间，层数为3～4层，埋深约为－16.35～－20.95m。
地上建筑结构体系为钢筋混凝土框架—核心筒体系，裙房、地下室为钢筋混凝土框架体系。
2.基础方案选型由于本工程的南北两区均由多幢高层主楼、附属裙楼、地下商业及车库等组成并统一设置于连通的大底盘上，尺寸巨大，为超长超宽结构(每层地下室约7 万m2)。
基础各部分(高层主楼区域、裙楼区域、纯地下室区域)位于饱和软土中，基底荷载差异很大，桩基的布置对基础的内力和挠度变化影响较为明显，控制差异沉降显得尤为重要。
现以南区为例进行分析。
南区(含D、E 区和B、C、Q 区)分别按正常使用阶段高水位抗浮和低水位抗压中的最不利工况初步确定桩基数量: ①正常使用抗拔工况考虑结构恒载，地下水位按室外地坪下0.5m 考虑; ②正常使用抗压工况考虑结构恒载和活载的不利组合，地下低水位按枯水位下2m 考虑。
南区各地块主要桩基设计参数见表1。
桩基采用的持力层主要选择在粘土和粉砂层，抗拔桩径700mm，承压桩径700～1000mm。
桩长按区域分布大小不一，主楼桩为纯承压桩，而裙楼和纯地下室区域大部分为抗拔桩。
基础大底板采用变厚度方式，柱下设加厚承台，各单体之间设置沉降后浇带。
表1南区各地块主要桩基设计参数地块名子项桩径/mm 桩端持力层有效桩长/m 承载力特征值/kn 筏板厚/mmD、E 7# Φ900 ⑫1粘土 63 7000 2800D、E 8#、9# Φ1000 ⑬1粉细砂 80.2 12000 3500D、E 裙楼Φ700 ⑩1粉质粘土 33 2100（压）1450（拔） 1000（局部加厚）B、C、Q 6# Φ800 ⑪2粉质夹粉粘 54 5000 2100B、C、Q 裙楼Φ700 ⑩1粉质粘土 33 2100（压）1450（拔） 1000（局部加厚）3.桩筏基础优化设计3.1桩数的确定在设计实践中，往往需要先初估桩距，根据筏底面积得到初估的桩数，同时可推出桩都达到承载力特征值（忽略群桩效应）时桩间土需要承担的荷载，此时可反算出承台效应系数ηc，而该系数又受桩距的影响较大，如反算出的承台效应系数与根据桩距等条件选取的合理承台效应系数偏差过大，需再调节桩距或改变桩长、基础埋深等，使桩距与桩数控制在一个合理范围。
第30卷 第4期岩石力学与工程学报 V ol.30 No.42011年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2011收稿日期：2010–07–30；修回日期：2011–03–13作者简介：杨光华(1962–)，男，博士，1982年毕业于武汉水利电力学院电厂结构工程专业，现任教授级高级工程师、博士生导师，主要从事土的本刚性桩复合地基优化设计杨光华1，2，李德吉1，官大庶3(1. 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510610；2. 华南理工大学 土木工程系，广东 广州 510641；3. 珠江水利科学研究院，广东 广州 510610)摘要：采用原状土切线模量法分别计算地基土和桩基的非线性P -S (荷载–沉降)曲线。
假设两者为相对独立的体系，在桩和土的位移相等的条件下，根据桩和土的P -S 曲线确定桩和土分担的荷载。
通过控制沉降量和调整垫层的厚度，协调桩、土的相对刚度，使天然地基和桩基的承载力充分发挥；通过优化设计，使土和桩分担的荷载及沉降都达到要求的目标，从而使刚性桩复合地基的设计达到比较理想的优化状态。
最后，通过工程案例说明该方法的实施过程。
关键词：桩基工程；刚性桩复合地基；优化设计；原状土切线模量法中图分类号：TU 47 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2011)04–0818–08OPTIMIZATION DESIGN OF RIGID PILE COMPOSITE FOUNDATIONYANG Guanghua 1，2，LI Deji 1，GUAN Dashu 3(1. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China ；2. Department of Civil Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou ，Guangdong 510641，China ；3. Pearl River Hydraulic ResearchInstitute ，Guangzhou ，Guangdong 510610，China )Abstract ：The tangent modulus method of undisturbed soil is used to calculate the nonlinear settlements of soil foundation and pile foundation separately ；and the nonlinear relation P -S (load-settlement) curves of the soil foundation and pile foundation are obtained. Supposing that the soil foundation and pile foundation are acted independently ，simultaneously considering that the settlements of soil foundation and pile foundation are equal ，then we can obtain the load acting on the soil and pile by the P -S curves. Then ，by controlling the settlement value and adjusting the thickness of cushion ，the relative stiffnesses of soil and piles can be matched to make the best use of the bearing capacities of soil and pile foundation ；and the settlement of the composite foundation can reach the desired aim. Consequently ，the design of combination foundation can reach the perfect optimized condition. Finally ，the implementation process of the method is explained by the case study.Key words ：pile foundation engineering ；rigid pile composite foundation ；optimization design ；tangent modulus method of undisturbed soil1 引 言复合地基是一种较理想的地基处理方法，其利用天然地基的承载力以达到减少造价的目的，尤其是刚性桩复合地基，如CFG 桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基[1]、混凝土桩复合地基[2]、甚至刚柔性桩结合或长短桩结合的三维复合地基(如CM 桩复合地基)[3]等，由于刚性桩施工质量较可靠，沉降可控，将会被越来越广泛地应用。
桩基工程方案优化设计一、前言随着现代城市建设的不断发展，桩基工程在建筑工程中起着越来越重要的作用。
桩基工程是指利用桩基打入地下层，使桩与地基承载土层发生一定程度的摩擦力或端阻力，从而使桩与土体形成稳定的整体结构来承担建筑物的荷载。
桩基工程的设计及施工具有一定的技术要求和难度，因此在实际的工程中必须进行合理的优化设计，以确保桩基工程的安全可靠和经济合理。
二、桩基工程方案设计的目的与意义1. 目的桩基工程方案设计的最终目的是确保基础工程的安全稳定和经济合理，在满足建筑物荷载要求的同时，尽可能减少工程成本和减轻对环境的影响。
2. 意义优化设计的桩基工程方案可以提高基础工程的承载力，并且降低了工程的投资成本和风险，提高了工程的经济效益和社会效益。
另外，在减少深基坑工程对周围环境的破坏和影响，缩短工期和减少资源消耗等方面也具有重要的意义。
三、影响桩基工程的因素及优化设计原则1. 影响因素桩基工程的设计及施工受到多方面因素的影响，主要包括：地质条件、建筑物荷载、周边环境等因素。
2. 优化设计原则+ 根据实际工程的地质条件，选择合适的桩基类型，并确保桩基的承载性能满足设计要求；+ 根据建筑物的荷载特点，确定合理的桩基布置和桩径设计，以保证桩基工程的承载能力；+ 根据周边环境状况，合理选择桩基施工方法，使得桩基施工对周围环境的影响达到最小化。
四、桩基类型的选择及优化设计1. 基础桩的分类基础桩可分为摩擦桩和端承桩两类。
摩擦桩是通过桩身周边的侧摩阻力来承担荷载的，而端承桩则是通过桩底的端阻力来承担荷载。
2. 桩基类型的选择在实际工程中，要根据具体工程的地质条件和荷载特性，合理选择摩擦桩还是端承桩，以及具体的桩基类型。
一般来说，在土质较好的地层中，可选择摩擦桩；而在砂质或砾石性土地层中，则宜选择端承桩。
3. 桩基类型的优化设计对于摩擦桩，可以通过增加桩径或改变桩的形状来提高摩擦桩的承载力。
对于端承桩，可以调整桩的长度和底面形状等参数，以提高桩的端承能力。
桩基施工方案的优化设计与施工方法引言桩基施工是建筑工程中至关重要的一环，其施工质量的好坏直接关系到整个建筑物的稳定性和安全性。
因此，在桩基施工中，如何优化设计和选择适当的施工方法是非常重要的。
本文将就桩基施工方案的优化设计和施工方法进行探讨。
一、桩基施工方案的优化设计1.1 地质勘测在进行桩基施工之前，首先需要进行地质勘测，以确定地层的性质和特点，包括土壤层的压实度、稳定性，以及地下水位等因素。
地质勘测的结果将为后续的桩基设计提供重要的参考信息。
1.2 桩基类型选择根据地质勘测结果，可以根据不同的地层条件选择不同类型的桩基。
常用的桩基类型包括钻孔灌注桩、循环钻进桩、预制桩等。
在选择桩基类型时，需要考虑地层的承载能力、桩基的受力性能以及工程成本等因素。
1.3 桩基布置方案桩基布置方案的设计要考虑到整个建筑物的结构布置和荷载传递方式。
合理的桩基布置可以有效地将建筑物的荷载传递到地下，保证结构的稳定性。
同时，需要考虑桩基之间的距离和间距，以及不同地层条件下的桩基直径和长度。
1.4 施工工艺在桩基的施工工艺上，需要根据实际情况选择合适的施工方式。
常见的施工工艺包括钻孔灌注法、挤土法、挖孔法等。
选择合适的施工工艺可以有效地提高施工效率，并确保桩基的质量。
二、桩基施工方法2.1 钻孔灌注法钻孔灌注法是一种常见的桩基施工方法。
它首先通过钻孔的方式在地下挖掘出桩位，然后在钻孔内注入混凝土，形成桩体。
这种施工方法适用于各种地层条件，可以有效地保证桩基的工程质量。
2.2 挤土法挤土法是一种常用的预制桩施工方法。
它通过先将土层挤密，再在挤密土中预埋钢筋，最后在钢筋外面灌注混凝土，形成桩体。
挤土法适用于土层较松散的地方，可以提高桩体的承载能力。
2.3 挖孔法挖孔法是一种适用于软土层的施工方法。
它通过先挖孔，然后在孔内注入灌浆料，形成桩体。
挖孔法适用于土质较松软、不稳定的地层，可以提高桩基的承载能力和稳定性。
结论桩基施工方案的优化设计和施工方法的选择对整个建筑工程的稳定性和安全性有着重要的影响。
桩基工程中的桩长优化设计桩基工程是土木工程中常见的一种基础工程，用于增加土体的承载能力。
在桩基工程中，桩长是一个关键参数，它的设计对工程的安全性和经济性都有重要影响。
本文将探讨桩长优化设计的方法和技巧。
一、桩基工程概述桩基工程是通过在土体中打入桩体，利用桩体的摩擦力和端阻力来承担建筑物或工程的荷载。
根据桩的工作方式，桩基工程可以分为摩擦桩和端承桩两大类。
在进行桩基工程设计时，需充分考虑土体的物理力学性质、地下水位、结构荷载以及地质条件等因素。
二、桩长优化设计的意义桩长的优化设计不仅能保证工程的安全可靠，还能节约工程投资。
当桩长设计过长时，会浪费材料和施工成本；而桩长设计过短时，则可能降低工程的承载能力，影响工程的使用寿命。
因此，通过桩长的优化设计，能够实现工程的高效、经济和可持续发展。
三、桩长优化设计的方法1. 土质调查与试验在进行桩基工程设计时，首先需进行土质调查与试验，以了解土体的物理力学性质、水平分布和可变性。
这将有助于确定合理的桩长范围和设计参数。
2. 土体承载力计算根据土体试验数据和相关理论公式，可以计算出土体的承载力。
对于摩擦桩而言，土体的摩擦力是其承载力的重要组成部分；对于端承桩而言，土体的端阻力是其承载力的关键。
3. 桩基荷载试验通过在现场进行桩基荷载试验，可以验证设计参数的准确性，并对桩体的承载性能进行评估。
根据试验结果，可以对桩长进行进一步优化设计。
4. 结构荷载分析结构荷载是桩基工程设计的重要输入参数之一。
通过对建筑物或工程的荷载进行详细的分析和计算，可以确定桩基工程的设计荷载，从而进一步优化桩长。
5. 桩长优化设计软件的应用借助现代计算机软件，可以进行桩长优化设计。
这些软件能够通过数值模拟和优化算法，快速且准确地计算出合理的桩长范围和设计参数。
四、桩长优化设计中需要考虑的因素1. 安全性要求桩长的设计必须满足工程的安全性要求，确保桩体能够承受设计荷载，并在使用寿命内保持稳定。
桩基工程方案优化措施一、导言桩基工程是土木工程中常见的一种基础处理方法，在建筑、交通、水利等领域广泛应用。
桩基工程在土壤承载能力较低、地基沉降较大时具有明显优势，可以有效提高地基承载能力，减少地基沉降，保证建筑物的安全性和稳定性。
然而，在实际工程中，桩基施工常常面临土质复杂、桩基受力不均匀、承载能力不足等问题，因此需要进行合理的优化设计和施工方案。
本文以桩基工程为研究对象，探讨了桩基工程方案的优化措施，旨在通过改进设计和施工方案，提高桩基的承载能力和稳定性，实现更加安全、经济、有效的工程目标。
二、桩基工程的常见问题1. 土质复杂：土壤的物理性质和力学性质不均一，使得桩基的承载能力难以确定。
2. 桩基受力不均匀：由于不同部位荷载大小不一或外力作用点发生变化，会导致桩基受力不均匀，影响了其承载能力。
3. 承载能力不足：在一些特殊条件下，桩基的承载能力无法满足设计要求，需要进行进一步的加固处理。
4. 地基沉降较大：地基沉降是桩基工程中一个十分严重的问题，它可能导致建筑变形、裂缝，并且对设备、管道和设施等产生不良影响。
以上问题都是桩基工程中常见的困难和挑战，要想实现工程的优化，就需要通过科学的方法加以解决。
三、桩基工程方案优化措施1. 土层勘探及参数确定在进行桩基工程设计之前，首先需要对地质情况进行详细的勘探和分析。
通过钻孔取样、地质勘察、地层测定等地质勘察方法进行现场勘探，获取各个地层的物理性质和力学参数，以确定土体的力学性质和桩基的承载能力。
同时，还需要考虑地下水位、土体的压缩性、剪切性、抗压性等因素，综合考虑土层的承载能力，并进行合理判定和参数确定。
在此基础上，可以运用相关计算方法和软件模拟工具，对桩基工程进行合理计算和设计。
2. 桩基材料及型号选择在桩基施工中，桩基材料及型号的选择对工程性能具有重要影响。
一般来说，桩基主要分为钢筋混凝土桩、钢桩、预应力桩、复合桩等多种类型。
根据实际情况和工程要求，需要选择合适的桩基材料及型号。
1、宁波地区（市区）工程地质条件及桩基参数合理性取值1.1、宁波地区（市区）典型土层的划分在对宁波地区（市区）所收集到的试桩资料进行统计分析时，首先要确定宁波地区使用的桩长范围内应划分哪些典型的土层及其层厚。
划分的土层及其层序，一方面要反映宁波地区实际情况，但另一方面也不宜划得过细过繁，否则在设计分析中带来困难，也不便于实际工程的应用。
宁波地区（老三区）的岩土，按其成因年代可划分为十二个岩组（大层、习称“层”），根据岩土的工程特性可进一步分层（亚层），见表 1.1。
由于受到沉积后水流冲刷切割或微地貌差异影响，致使一些土层在某些地区有存缺情况。
宁波平原地区土层构成大致可划分为：宁波市区岩土分层简表表1.11.2、土的物理性指标与力学性指标之间的相关性根据本地区大量的工程实践经验和实测资料对比分析，土的物性指标与力学指标（主要是指静探的q c、fs），具有一定的相关性和对比性。
宁波市区岩土物理力学性质指标简表表1.21.3、桩基承载力取值对比为了便于对比，现将《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（DBJ02-12）、省标《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）中有关预制桩的极限侧阻力和端阻力汇集于表1.3和表1.4中。
其中，桩基规范根据土层埋深，将q sk乘以修正系数0.8～1.2，深度6m内的一般粘性土q sk取15kPa。
预制桩极限侧阻力标准值q sk（kPa）比较表1.3预制桩桩端土极限承载力标准值q pk（kPa）比较表1.4上述对比和宁波的工程实践反映，宁波存在浅部土层桩承载力参数取值偏高，而深部土层取值偏低的趋向。
桩基规范考虑土层埋深和省标多指标综合取值很值我们借鉴。
沉管灌注桩、钻孔灌注桩与预制桩的桩侧和桩端比例系数比较表1.51.4、预制桩取值的几个问题：本地区预制桩主要采用的是预应力管桩和空心方桩及实心方桩，通过工程实例的分析，发现有以下几个有规律性的现象：1）当桩端持力层为硬可塑的粘性土和粘性土夹砂时，三种桩型的单桩承载力实测值均高于估算值。
1、宁波地区（市区）工程地质条件及桩基参数合理性取值
1.1、宁波地区（市区）典型土层的划分
在对宁波地区（市区）所收集到的试桩资料进行统计分析时，首先要确定宁波地区使用的桩长范围内应划分哪些典型的土层及其层厚。
划分的土层及其层序，一方面要反映宁波地区实际情况，但另一方面也不宜划得过细过繁，否则在设计分析中带来困难，也不便于实际工程的应用。
宁波地区（老三区）的岩土，按其成因年代可划分为十二个岩组（大层、习称“层”），根据岩土的工程特性可进一步分层（亚层），见表 1.1。
由于受到沉积后水流冲刷切割或微地貌差异影响，致使一些土层在某些地区有存缺情况。
宁波平原地区土层构成大致可划分为：
宁波市区岩土分层简表表1.1
1.2、土的物理性指标与力学性指标之间的相关性
根据本地区大量的工程实践经验和实测资料对比分析，土的物性指标与力学指标（主要是
指静探的q c、fs），具有一定的相关性和对比性。
宁波市区岩土物理力学性质指标简表表1.2
1.3、桩基承载力取值对比
为了便于对比，现将《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（DBJ02-12）、省标《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）中有关预制桩的极限侧阻力和端阻力汇集于表1.3和表1.4中。
其中，桩基规范根据土层埋深，将q sk乘以修正系数0.8～1.2，深度6m内的一般粘性土q sk取15kPa。
预制桩极限侧阻力标准值q sk（kPa）比较表1.3
预制桩桩端土极限承载力标准值q pk（kPa）比较表1.4
上述对比和宁波的工程实践反映，宁波存在浅部土层桩承载力参数取值偏高，而深部土层取值偏低的趋向。
桩基规范考虑土层埋深和省标多指标综合取值很值我们借鉴。
沉管灌注桩、钻孔灌注桩与预制桩的桩侧和桩端比例系数比较表
1.5
1.4、预制桩取值的几个问题：
本地区预制桩主要采用的是预应力管桩和空心方桩及实心方桩，通过工程实例的分析，发现有以下几个有规律性的现象：
1）当桩端持力层为硬可塑的粘性土和粘性土夹砂时，三种桩型的单桩承载力实测值均高于估算值。
2）当桩端持力层为软可塑的粘性土时，预应力管桩的实测承载力低于相同状态下的实心方桩，且有时实测承载力达不到估算的承载力要求。
3）桩的承载力性状，实心方桩和空心方桩要优于预应力管桩。
几种类型预制桩实测结果与估算值差异对比表1.6
4、预制桩的单桩承载力取值，在规范和地区经验的框架内，还应结合不同的地层条件，桩长条件、桩进入持力层的深度和桩土之间接触性和亲和性的关系。
根据触探资料和土工资料，通过总结不同桩长、不同桩径、不同桩型的30根预制桩工程试桩和估算值的对比资料，得出以下初步经验关系：
Quk=Qsk+Qpk=UΣβiq sik L i+αq pk·Ap
式中：q sk、q pk——桩极限侧阻力和端阻力标准值，按宁波地区标准取值，但应注意上、下限关系。
Li——桩侧第i层土的计算厚度(m)
U——桩身周长(m)
Ap——桩端面积(m2)
α——端阻调整系数
βi——侧阻调整系数
对于桩端持力层为硬可塑状态的粘性土，或中密-密实的砂性土，其调整系数如下表：表1.7
对于桩端持力层为软可塑的粘性土，其调整系数如下表：表1.8
上表中对于地表以下6m范围内的土层，其桩侧土调整系数βi、α取1.0，空心管桩取0.9。
当然，勘察报告所提供的q sik和q pk相对保守和岩土技术人员对桩基设计的理解程度的不同，也是导致估算承载力与实测承载力存在较大差异的一个原因。
1.5、灌注桩的取值问题：
沉管灌注桩的取值，其桩侧阻力一般可采用预制方桩的0.80-0.85倍选用，桩端阻力可按预制方桩的0.85-0.9倍采用。
钻孔灌注桩应区别两种施工工艺情况下的不同取值方法，采用循环合格泥浆护壁工艺施工的钻孔灌注桩，水泥浆液可渗透到桩侧土中，其桩侧土体的摩阻力性状优于沉管灌注桩，一般可采用预制方桩的0.9倍选用，对于采用白泥护壁施工工艺的钻孔灌注桩，由于在桩侧四周形成了一层不透水的泥皮，桩土位移发生在桩与泥皮表面，降低了桩侧土的摩阻力，因此，在这种情况下，桩侧摩阻力要取小值，一般可按预制方桩的0.7倍取值。
对于钻孔灌注桩桩端阻力的取值问题，一般规范和地方标准都选用预制方桩的0.3-0.5倍取值，主要是考虑桩底沉渣的厚度问题，影响桩端阻力的发挥。
但是大量的钻孔灌注桩实测试桩表明，实际承载力大大高于估算值，有的甚至高出50%，这种情况长桩有，短桩也有。
这说明桩端的支承效果，在桩发挥承载力性状中占有重要的作用。
市建筑设计研究院勘察分院提出采用预制方桩的0.6-0.7倍选用是有一定参考价值的，大幅度降低钻孔灌注桩桩端阻力取值主要受施工不确定因素决定，从这个因素出发， 0.3-0.5倍取值对工程安全是有保障的。
1.6、用静探方法确定分层土层的桩周侧摩阻力极限值q sk 。
根据所能收集到的预制桩的试桩资料（30根），将静载荷试验的极限荷载Q u 划分为桩侧摩阻力Q s 及桩端阻力Q P ，由于试桩资料桩身内均未埋设量测元件，且大部分桩均未达到极限破坏，因此，只能用间接方法，通过对这些试桩资料进行达到极限破坏时极限荷载的推算（这里采用波兰法）。
并对极限荷载Q u 进行桩侧总摩阻力Q s 和桩端阻力R P 的划分，划分的经验方法有许多（徐和、龚启昌、1982方法、诺丁汉姆1975方法等）。
但大部分具有较强的经验性，误差较大。
根据近年来宁波地区广泛应用静探试验的成果，对计算桩的承载力得到一致认可。
而所收集的试桩资料中，均有静探资料，因此，采用按静力触探估算公式计算各根试桩的Q s 和Q P 值。
采用统计的方法，从试桩结果来分析桩周分层土的极限摩阻力q sk ，基本方法如下： 1、基本公式：
列出桩侧摩阻力平衡方程：sik l i ①
式中：Q s ——桩侧总摩阻力（kN ） U ——桩的周长（m ）
Q sik ——桩侧第i 层土的极限摩阻力（kPa ） l i ——桩穿过第i 层土的长度（m ） n ——桩长范围内土层数
假定q sik 是与土层的平均深度h （m ）及该土层的静探贯入摩阻力f si 有关，并用下式表示： q sik = ξi f si α
h i
β
②
α β——经验系数，由试算确定。
ξi ——修正系数。
把②代入①得变换式：i ·l i ·f si α·h i β
③ ，l i f si αh i β
=X i
则公式③可写成： ④ 若供统计用的试桩共有m 根，桩侧土层有n 层，则式④可列出m 个条件方程。
经法化后得准则方程组为：
=S i 2
X j =S ij (i ≠j) S i =S ji
ij = S 为对称n 阶方阵。
2、求解方法：
令0= S y =
则式⑥可写成SF 0=Sy ， F 0=S -1
Sy 。
S -1
为S 方阵的逆矩阵。
F 0的构成元素ξ1、ξ2、ξ3即为根据一次抽样所求得的各土层桩侧极限摩阻力修正系数的数学期望。
3、求F 的置信区间
由于抽样的随机性，而使用的F 值应当是具有一定保证率的保证值： F 的置信区间为F=F 0+t σ a ii
t 2。
σ——经验方程的均方差， σ=a ii ——为逆矩阵S -1
的对角元素。
4、计算结果：
将上述计算公式编成电算程序（略），在计算机上进行计算，求得均方差最小时的经验系数。
α≈0.50 β≈0.1，相应的修正系数ξ值和桩侧土的极限摩阻力计算结果如下表（表1.9）。
表1.9
1.7桩端极限承载力q pk 确定
对30根试桩资料分别划分出实测的桩端极限阻力Q P ，求出q pk （A 为桩端投影面积）。
通过桩基持力层的埋置深度h 与q pk 的分析，发现h —q pk 的数值对应关系分散性较大，
无一定规律可循。
对q c 与q pk 的数值对应关系进行对比，发现两者具有较好的相关性。
见图1、2： q pk (Kpa) q pk (Kpa)
图1：黄褐色粘性土、粉质粘土层 图2：粉砂层
用最小二乘法计算，得到q c ——q pk 的线性相关方程如下： 表1.10
桩端土的q pk 考虑了下卧层的软硬情况和本身该层土厚度情况，对于粉砂层的q pk 建议值，
还应兼顾土层的埋深，以及桩尖进入持力层的深度大小。
综前述，对桩的承载力计算参数取值，应注意以下问题：
1、表中所建议的q sk值，应根据土的名称和物理力学性质及土层的埋深取用，并适当考虑桩端进入持力层的深度和下卧层土的压缩变形特性。
2、对于q pk的取值，应考虑土层的埋深、厚度和下卧层的强度和压缩变形特性。
3、对于短桩（L<15m），桩基持力层为稍密的粉砂层时，应取小值。
4、对于长桩（L>35m），桩端持力层为硬可塑粘性土或中密粉、细砂层时，可取大值。
