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桩筏基础设计讲解桩筏基础是一种常用的复合地基形式，其结构由桩基与承台组成。
这种基础形式适用于土层较薄，承载力较低的地区，能够有效地分散建筑物的荷载，提高基础的承载能力。
接下来，我将详细讲解桩筏基础的设计原理和施工步骤。
首先，桩筏基础的设计需要根据具体的工程情况进行合理的荷载计算。
这包括建筑物的重量、附加荷载以及土壤的承载能力等因素。
通常情况下，桩筏基础的安全系数要求为2以上，以确保基础的稳定性。
桩筏基础的设计步骤如下：1.确定桩的数量和布置方式。
桩的数量和布置要根据建筑物的荷载和土壤的承载力来确定。
通常情况下，桩之间的距离应保持在2到3倍桩的直径之间，以保证桩与桩之间的承载力传递。
2.桩的设计。
桩的设计包括桩的直径、长度和材料等方面。
桩的直径和长度要根据土壤的承载力和建筑物的荷载来确定，一般情况下，直径要保持在300mm以上，长度要超过土层的较为松散的部分，才能达到稳定的效果。
桩的材料通常选择强度较高的钢筋混凝土。
3.布置钢筋筏板。
钢筋筏板是桩筏基础的主要承载结构，需要根据桩的布置方式和荷载计算结果来设计。
钢筋筏板一般由高强度混凝土铺设而成，其尺寸一般要超过建筑物的底部面积。
4.桩与钢筋筏板的连接。
桩与钢筋筏板之间需要通过连接件进行连接，以确保二者能够有效地传递荷载。
常见的连接方式有焊接和预埋螺栓连接。
连接件的选用要根据具体工程要求和设计规范来确定。
5.施工过程中的监测与控制。
在桩筏基础的施工过程中，需要定期的监测和控制施工质量，确保基础的稳定性和安全性。
常见的监测手段包括测量桩的沉降和倾斜，以及对钢筋筏板的压实情况进行监测。
总结来说，桩筏基础是一种可靠的基础形式，可以提高土地承载能力，分散建筑物荷载，保证结构的安全性。
在进行桩筏基础设计时，需要进行合理的荷载计算，确定桩的数量和布置，设计桩的直径、长度和材料，布置钢筋筏板，连接桩与钢筋筏板，并在施工过程中进行监测与控制。
只有在合理设计和严格施工的基础上，桩筏基础才能发挥最大的作用，确保建筑物的安全与稳定。
案例分析通过勘察报告对标优化设计，降低桩基成本850万元从这里开始写千字案例，滚复利雪球总结经验教训，挖掘知识财富向过去问道，把经历升华从这里开始用硬知识，展现专业之美字数3200阅读时间5分钟桩基工程的成本优化——节选自《建设工程成本优化》第一辑作者：项剑波，现任某房地产企业成本高级经理，曾工作于湖北华审咨询有限公司、浙江东泰集团、中梁集团、阳光城集团。
擅长于成本前置管控、综合设计优化和房地产开发阶段成本控制。
校对：董子凌，注册造价工程师，工程师，现就职于某房地产公司，从业13年，擅长房地产开发阶段的成本策划。
成本优化成败的关键在于能否找到源头。
在桩基础的设计中，关键工作是选择桩型、形状、截面尺寸、桩长，这也正是桩基优化的4大重点。
但影响这4大重点的源头是地质勘察报告，而地质勘察报告问题的源头是勘察单位的选择与管理。
最低价中标、高周转等极易造成地质勘察单位选择不当、工期过短等问题，从而导致低质量的地质勘察报告成为了桩基设计的主要依据。
本案例中因勘察报告的保守而导致桩基设计不经济，究其管理原因是对勘察单位的成本影响力的重视度不够，标前考察不够而选择了在当地并无经验的勘察单位。
①| 基本情况 |▾1.1工程概况1.2原设计桩基础方案工程所在城市濒临东海，属于冲积－海积型平原，岩性包括淤泥质亚粘土、亚砂土及粉细砂、砂砾石等，其厚度分布不均，地质较差。
因曾出现预制桩基础的住宅发生倾斜现象，当地主管部门规定住宅项目不允许使用预制桩作为桩基础，设计院按当地常用泥浆护壁钻孔灌注桩完成设计。
设计初稿方案的估算为3898万元，总桩长97,970m，平均桩长约60m，建面单方指标271元/平。
估算明细如下表：设计院初稿方案的估算超出目标成本1306万元，超出50%，如下表：②| 经济性判断 |▾一般判断桩基设计经济性的方法是复核桩基承载力利用率。
计算式如下：桩基承载力利用率=建筑物总荷载 / 桩基础的总承载力若桩基承载力利用率≧85%，则设计较合理；否则属于设计富余太多、不经济。
2024年注册结构工程师-专业考试（一级）考试历年真题摘选附带答案第1卷一.全考点押密题库(共100题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分) 某门式刚架单层厂房基础，采用的是独立基础。
混凝土短柱截面尺寸为500mm×500mm；与水平力作用方向垂直的基础底边长l=1.6m。
相应于荷载效应标准组合时，作用于短柱顶面上的竖向荷载为Fk，水平荷载为Hk。
已知基础采用C30混凝土，基础底面以上土与基础的加权平均容重为20kN/m3，其他参数均如图5-29中所示。
假定基础底边缘最小地基反力设计值为20.5kPa，最大地基反力设计值为219.3kPa，基础底面边长b=2.2m。
则基础Ⅰ—Ⅰ剖面处的弯矩设计值最接近于（）kN·m。
A. 45B. 55C. 68.5D. 752.(单项选择题)(每题 1.00 分) 无筋砌体结构房屋的静力计算，下列关于房屋空间工作性能的表述何项不妥？A. 房屋的空间工作性能与楼（屋）盖的刚度有关B. 房屋的空间工作性能与刚性横墙的间距有关C. 房屋的空间工作性能与伸缩缝处是否设置刚性双墙无关D. 房屋的空间工作性能与建筑物的层数关系不大3.(单项选择题)(每题 1.00 分) Ⅰ．验算软黏土地基基坑隆起稳定性时，可采用十字板剪切强度或三轴不固结不排水抗剪强度指标；Ⅱ．位于复杂地质条件及软土地区的一层地下室基坑工程，可不进行因土方开挖、降水引起的基坑内外土体的变形计算；Ⅲ．作用于支护结构的土压力和水压力，对黏性土宜按水土分算计算，也可按地区经验确定；Ⅳ．当基坑内外存在水头差，粉土应进行抗渗流稳定验算，渗流的水力梯度不应超过临界水力梯度。
试问，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）的有关规定，针对上述主张正确性的判断，下列何项正确？（）A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ正确B. Ⅰ、Ⅲ正确；Ⅱ、Ⅳ错误C. Ⅰ、Ⅳ正确；Ⅱ、Ⅲ错误D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ正确；Ⅲ错误4.(单项选择题)(每题 1.00 分) 某矩形截面钢筋混凝土构件，截面b×h＝300mm×500mm，混凝土强度等级为C30。
浅析桩基础优化设计【摘要】:本文结合工程实践经验, 分析了桩基优化设计是建筑结构设计的一个重要环节。
【关键词】:桩基础优化设计1前言近几年来，由于建筑施工能力及技术水平的不断提高,桩基础在建筑结构领域被广泛采用。
并且随着时代的发展桩基的类型不断增多,目前本地区流行的桩型为:预应力混凝土静压管桩;超流态(大流动)混凝土灌注桩;长螺旋钻孔混凝土灌注桩;复合载体夯扩桩;电振动沉管混凝土灌注桩;人工挖孔混凝土灌注桩;以及上述各种桩型的改进,如扩底,注浆等。
那么,由于岩土性质的差异,针对每个具体工程实际情况其基础形式、桩型及其参数的确定,将对于工程的经济性产生一定的影响。
为此对上述各种常用桩型的适用范围的研究及其尺寸参数的优化设计是非常必要的。
2常用桩基础的适用范围任何一种桩型都不是万能的,都有自己的适用范围,设计者应根据岩土工程的具体情况结合工程的特点,选择适宜的桩型。
下面介绍主要桩型的适用范围及其特点。
预应力混凝土静压管桩:该桩具有质量稳定可靠、造价较低、占用工期短、施工工艺简单文明,无噪音,无污染,场地清洁等优点。
但是它也存在一定的缺点,如由于设备较重软弱的施工表层容易陷机,并在机器行走的过程中易使已施工完的桩在其侧压力作用下产生断桩。
此外该桩遇较硬的土层穿越能力差。
不借助其他一些措施6m以上的中密砂层很难穿越。
超流态(大流动)混凝土灌注桩:该桩适用于地下水位较高的水下作业钻孔灌注桩,改善了泥浆护壁水下钻孔灌注桩需要泥浆池等辅助施工环节,而且由于孔壁没有泥皮的形成使得承载力大幅提高。
该桩缺点为先注混凝土后下钢筋笼,当混凝土的强度较高其流动性以及和易性较差时钢筋笼很难插到设计深度。
长螺旋钻孔混凝土灌注桩:该桩型操作简单,直观,质量易于保证,但砂土及水下均不能成孔,且桩尖存在虚土承载力较低。
复合载体夯扩桩:该桩是通过夯击能量贯入填充料加固桩端土体,使桩端承载力大幅提高。
优点是操作简便,造价低廉。
但要求被加固的土体应具有良好的挤密性,足够的厚度。
深圳某高层建筑结构优化建议报告摘要：作为第三方优化审查咨询单位，对深圳某高层建筑现有施工图，对桩基选型、墙柱、梁、板整体结构进行优化设计，为业主大大节省工期和造价，取得很好经济效果。
关键词：桩基选型、梁板墙柱优化设计，结构优化，第三方审查，地产设计管理一、工程概况本项目为希玛大湾区总部，框架剪力墙结构，地上13层，地下2层，总高度为59m，总建面约3万平米，位于深圳市坪山区坪联路与沿河路交汇外西南侧，拟建场地现状为空地，场地中间低四周高，场地高差约4.04m。
场地类别为Ⅱ类，场地位于抗震设防烈度Ⅶ度区，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期0.35s。
二、地质情况根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：第四系人工填土层、第四系冲洪积层、第四系溶蚀堆积物，下伏基岩为微风化石炭系石灰岩，其中石灰岩层顶埋深38.60～89.00m。
三、桩基础选型经济性对比分析现有图纸桩基础采用旋挖灌注桩，经研究分析本工程可考虑采用预制管桩基础，两方案对比分析如下：结论：建议本工程旋挖桩基础改成预应力管桩基础，初步估算可节省造价约820万。
四、地下室部分1.结施02（底板及承台平面图）：说明第2条底板厚度700偏厚，通长配筋率0.3%偏大，建议通长筋按规范要求0.2%，再按计算要求另加配筋，节省造价。
2.结施03（承台配筋大样图）：承台面筋即3、4号钢筋偏大应利用底板通长面筋代替，节省钢筋；CT1-3~6均为单桩承台，承台厚度因由柱抗冲切控制，厚度1.5m偏厚建议1.2m，配筋率0.25%也偏大建议严格按照0.2%控制配筋；承台平面尺寸4.0mX4.0m偏大，一般为2.8mX2.8m，建议复核计算书。
五、墙柱部分1.结施04（负二层~负一层板面墙柱布置图）：根据《广东省高规》7.1.4条，嵌固端为首层板，负二层墙柱可不算底部加强部位，剪力墙边缘构件可按构造边缘构件配筋，剪力墙身配筋可按非底部加强部位配筋降低含钢量。
第14卷第2期计算力学学报V o l.14N o.2 1997年5月CH I N ESE JOU RNAL O F COM PU TA T I O NAL M ECHAN I CS M ay1997高层建筑桩箱(筏)基础的优化设计Ξ阳吉宝 赵锡宏(同济大学地下系,上海,200092)摘 要 基于桩箱(筏)基础的工作特征,建立桩箱(筏)基础最小造价的优化设计数学模型。
算例表明,优化设计具有主动改进设计的优势和明显的经济效益。
关键词 软土;高层建筑;桩箱(筏)基础;优化设计分类号 TU9731 问题的提出在软土地区,高层建筑,尤其是超高层建筑多采用桩箱(筏)基础。
实际工作中,桩与箱(筏)基是结合成一体的,而目前上部结构和群桩基础的设计都是建立在箱(筏)基为一绝对刚性体的假定上,分别加以设计,从而使基础造价上升。
现在,尽管上部结构与桩箱(筏)基础共同作用研究已取得一定成果〔1〕,但现有各种计算方法主要都是力求接近桩箱(筏)基础实际工作状态,而对桩箱(筏)基础优化设计的研究却很少,其结果则是先进的计算理论未能给桩箱(筏)基础设计带来可观的经济效益。
为此,本文在综合现有桩箱(筏)基础研究成果的基础上,选用基础底板厚度、桩长、桩间距及桩数作为设计变量,并采用复形调优法对桩箱(筏)基础进行优化分析,以期获得设计合理、经济目标最优的设计方案。
2 桩箱(筏)基础的工作特征众多文献〔1,2,3〕的实测结果表明,一般矩形基础板下的满堂桩的桩顶反力呈角桩大、边桩居中、内部桩小的“倒盆底”形分布特征。
刚性承台下的群桩的弹性理论分析也给出同样的结论。
理论分析表明,桩箱(筏)基础无疑对减少基础沉降有着明显的效果,但对某一基础来说,当桩长或桩数超过一定限度时,再增加桩长或桩数,其减少基础沉降的效果就大为逊色。
同样,当箱基底板或筏板厚度超过某一值,再加大其厚度,对建筑物的有利影响也大为减弱。
如此看来,很有必要探讨一下桩箱(筏)基础的优化设计问题。
某框剪结构办公楼桩筏基础选桩对比与优化
摘要：本文通过对一个框剪结构高层桩筏基础修改计算，对比了
不同桩型桩距布置情况下的沉降差异，同时通过桩筏基础的修改计算
与优化，对该桩筏基础作了详尽的分析，得出了一些有价值的结论。
关键词：桩筏基础；沉降；优化设计
1 工程概况
某办公楼结构形式为钢筋混凝土框剪结构，总建筑面积61224
m2，地上20层，地下1层，南北两侧为大底盘地下室，地下室埋
深6米左右，场地地震基本烈度为6度，抗震设防烈度为7度（0.
10g），建筑场地类别III类场地。该场地土土层依次为：1.杂填土
2.粉质粘土夹粉土3.粉土4.粉细砂5.淤泥质粉质粘土6.粉砂夹粉土
7.粉质粘土7.1粉土8.粉砂夹粉土9.粉细砂。本工程采用选用（P
HC）预应力混凝土管桩，桩端持力层选择《岩土工程勘察报告》中
的第8层土（粉砂夹粉土层）。
2 桩间距对沉降的影响
拟建建筑为办公楼，结构形式为钢筋混凝土框剪结构，柱及抗震
墙下荷载较大，从技术经济分析，采用预应力管桩+承台基础方案，
为降低造价得出最经济基础方案，本工程对比了两种桩型方案：
方案一：桩径选用《岩土工程勘察报告》中建议的桩径500mm
预应力管桩，管桩型号为：PHC-B500（100）-51b，有效桩长50.
00m。管桩单桩承载力特征值Ra=2100KN，桩间距为1500～17
50mm。采用Winkler模型计算承台与筏板沉降，典型承台沉降见
表1。
方案二：按照新版江苏省工程建设标准《预应力混凝土管桩技术
规程》DGJ32-TJ109-2010，结构高度大于60米的高层建筑宜选
用外径不小于600mm的管桩，选用型号为PHC-AB600（130）-
51.5b的预应力管桩，有效桩长51.5m，管桩单桩承载力特征值R
a=2670KN。由于单桩承载力提高，主体范围内桩数由828根减少
到658根。桩间距扩大到1800～2100mm，同样采用Winkler模
型计算承台与筏板沉降，典型承台沉降。
研究表明：桩数减少，桩―土体刚度相应下降，因此，桩筏基础
的沉降随桩间距的增大而增大。中国建筑科学研究院在石家庄市南郊
进行的桩筏基础沉降野外模型试验[1]表明：减少桩数而增大桩距的
模型相对于原模型基础沉降增大了这与文献[2]的计算结论相吻合。
本工程中，桩数少而桩距大的模型的沉降反比原模型的沉降减小
了15%～20%，这说明桩间土对荷载的分担起到了明显的作用。
桩筏基础的沉降虽然随桩间距的增大而增大。但桩间距在10倍
桩径以内时，桩筏基础的沉降只随桩间距的增大而稍有增大。桩筏基
础在竖向荷载作用下，上部结构、桩筏基础与土的共同作用工作特性
主要表现在桩与筏板（承台）的荷载分担和桩顶反力的非等值分布两
个方面。桩间土越软，筏板对荷载的分担比越小，若筏底存在适当厚
度的硬土层，即使下面的桩间土很软，筏板亦具有一定的分担作用。
若桩端持力层较硬，桩的刺入变形小，基底土反力一般较难发挥。桩
距的大小对基底反力有很大的影响。其分担比随桩距的增大而上升，
一般桩距大于5倍桩径时，基底土对荷载便有明显的分担，当为6
倍桩径时，也有筏板分担为65%的实例。
因此，通过模型对比可知，过密的布桩不利于充分发挥桩间土的
承载作用。故我们在设计桩筏基础时根据具体情况条件进行合理的设
计。做到既安全又经济。
3 变刚度调平设计
由于业主原因，原建筑规划作出调整，办公楼以建筑中心为圆心，
整体顺时针旋转6度，此时预应力管桩已打完300根，由于规划调
整，已打完的承台下桩已严重偏离上部结构。
综合现场情况和初步的计算果分析，基础修改方案如下：
改用预应力管桩+筏板基础方案，筏板整体1500mm厚，局部
（剪力墙核心筒，轴力较大的柱下）加厚。为了最大限度的利用已打
桩，从技术经济角度分析，基础方案细化方案采用整体1500mm厚
筏板，剪力墙核心筒，轴力较大的柱下加厚到1800mm～2200m
m厚，1500mm厚筏板柱冲切不满足处设400高柱墩，由于筏板
顶板覆土只有200mm厚，所以柱墩做成下柱墩。上部结构与基础
和地基共同作用是把上部结构、基础、地基三者作为一个整体考虑，
并且三者之间须同时满足静力平衡和变形协调。上部结构、基础和地
基的刚度分布直接影响基础的沉降分布情况。理论分析和工程实例表
明，若想减少差异沉降，采取加大基础刚度方法的效果并不明显，且
明显的不经济。而上部结构刚度，由于受到使用功能的约束，加强上
部结构刚度的方法也很难实现。因此，要使沉降趋于均匀，唯有依靠
调整桩土支承刚度，使之与荷载分布和相互作用效应匹配。同时桩沿
抗震墙轴线或柱下布置，较之桩满堂布置可大大减小底板的厚度。这
也是优化高层建筑地基基础设计、减少乃至消除差异沉降的有效、可
行而又经济的途径。
遵循以上原则，按照以下步骤最终完成了基础修改方案的优化。
1.在左侧已打完的桩间补充布桩。2.右侧未打桩部分按照原设计
在抗震墙轴线或柱下布桩，在桩间补充布桩。3.这样造成了两侧桩布
置不对称，因此要调整桩位布置，是上部荷载重心与桩形心重合。4.
桩平面布置尽可能均匀。5.总揽全局，做局部调整桩位。6.合理确定
桩筏分担比，调整桩参数，桩顶反力。
4 小结
通过本工程对桩筏基础的修改设计与优化，总结如下：
（1）在设计桩筏基础时适当的加大桩距，减少桩数，充分发挥
桩间土的承载作用，根据具体地质情况条件进行合理的设计，可做到
既安全又经济。
（2）由于筏板内应力较小，筏板厚度由抗剪切，抗冲切要求确
定，实际工程中可通过考虑筏底土承担一定的上部荷载，合理布桩，
使筏板承受的剪切力和冲切力减小，减小筏板的厚度，节约基础工程
造价。
参考文献：
[1]张武迟，铃泉，高文生等.变刚度桩筏基础变形特性试验研究
建筑结构学报[J]，2010.
[2]刘金砺，迟铃泉.桩土变形计算模型和变刚度调平设计[J].岩
土工程学报，2000.
