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桩基础设计实例

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1 桩基设计实例 某城市中心区旧城改造工程中，拟建一幢18层框剪结构住宅楼。场地地层稳定，典型地质剖面图及桩基计算指标见表8-5。柱的矩形截面边长为400mm×500mm，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为：5840kFkN，180xkMkN·m，550ykMkN·m，120xkHkN。承台混凝土强度等级取C30，配置HRB400级钢筋，

试设计柱下独立承台桩基础。 表8-5 地质剖面与桩基计算指标

土层 种类 层厚(m) 单桩布置 (m)

桩基计算指标(kPa)

预制桩 沉管桩 冲、钻孔桩

paq siaq paq siaq paq siaq

粘 土 3.0 25 20 22 淤 泥 10.4 6 5 5 粉质粘土 3.5 1300 30 1000 20 600 22 淤泥质土 9.3 10 7 7 卵 石 3.0 5500 80 2800 50 1200 60

强风化岩 未见底 4000 50 2200 36 1000 50

解：（1）桩型选择与桩长确定 人工挖孔桩：卵石以上无合适的持力层。以卵石为持力层时，开挖深度达26m以上，当地缺少施工经验，且地下水丰富，故不予采用。 沉管灌注桩：卵石层埋深超过26m，现有施工机械难以沉管。以粉质粘土作为持力层，单桩承载力仅240~340 kN，对16层建筑物而言，必然布桩密度过大，无法采用。 对钻（冲）孔灌注桩，按当地经验，单位承载力的造价必然很高，且质量控制困难，场地污染严重，故不予采用。 经论证，决定采用PHC400-95-A（直径400mm、壁厚95mm、A型预应力高强混凝土管桩），十字型桩尖。由于该工程位于城市中心区，故采用静力法压桩。 初选承台埋深d=2m。桩顶嵌入承台0.05m，桩底进入卵石层≥1.0m，则总桩长 2

L=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+1.0≈25.3m。 （2）确定单桩竖向承载力 ①按地质报告参数预估 isiaPppaaLquAqR

4596910.1803.9105.3304.1061254.044.055002

=1150kN ②按当地相同条件静载试验成果

uQ的范围值为2600 ~3000kN之间，则

1500~13002/uaQRkN，

经分析比较，确定采用13502/uaQRkN。 （2）估算桩数与平面布桩 ①初选桩的根数

3.413505840akRFn＞根，暂取5根。

②初选承台尺寸 桩距2.14.00.30.3dsm，并考虑到xkyk＞MM，故布桩如图8-29所示：

(a) 平面 (b) 立面 图8-29 承台尺寸及荷载图 3

初选承台埋深d=2m，承台高度h为1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为：13.107.02.10hm=1130mm 采用平板式承台，取承台及其上土的平均重度20GkkN/m3。 则有2400.20.30.220bldGGkkkN （4）桩基受力验算 ①单桩竖向承载力验算

1350121652405840akkk＜RnGFQkN

2max2maxminmaxiykixkkkkkxxMyyMnGFQ 221.141.12.11205506.046.018052405840



7.157751216 = 1448.7＜16202.1aRkN 1016＞0 ②单桩水平承载力验算 按式（8-13）估算的单桩水平承载力特征值28haH kN 在承台的抗弯刚度远大于基桩的条件下，柱底水平力均分至承台下各桩，则有 2451201nHHkkkN ≤28haH kN 可以满足要求。

③桩基沉降 本工程为乙级建筑桩基，对沉降要求一般，且为体型简单、桩端下无软弱下卧层的端承型桩，故不必验算沉降。 （5）桩身结构承载力验算 按《预应力混凝土管桩》（03SG409）标准图，选用PHC400-95-A，单节长度≤12m，混凝土强度等级C80的管桩。这一规格的管桩桩身结构对应的单桩竖向承载力特征值 1650aRkN＞16202.1aRkN，故桩身结构承载能力满足要求。

（6）承台设计 ①桩顶反力计算 相应于荷载效应基本组合时，作用于柱底的荷载设计值为： 4

7884584035.135.1kFFkN

24318035.135.1xkxMMkN·m 9.936)2.1120550(35.12.135.1xkykyHMMkN·m

桩顶反力计算

桩号 n

F

2

maxix

y

yM

2

maxiy

x

xM

iN

1 1576.8 101.3 212.9 1891.0 2 1576.8 101.3 -212.9 1465.2 3 1576.8 -101.3 -212.9 1262.6 4 1576.8 -101.3 212.9 1688.4 5 1576.8 0 0 1576.8 ②承台受冲切承载力验算（图8-30） (a)柱边冲切 冲切力 2.63078.15767884ilNFFkN 受冲切承载力截面高度影响系数hp计算 967.08001200800200090.00.11

hp

图8-30 承台计算平面尺寸详图 图8-31 管桩顶与承台连接详图 冲跨比与系数的计算 5

0.1611.013.169.0000＜haxx

036.12.0611.084.02.084.000xx

25.025.0212.013.124.00000yyy，＜ha取

867.12.025.084.02.084.000yy





000002hfahabthpxcyycx

13.11430967.069.05.0867.124.04.0036.12

9016kN＞2.6307lFkN （满足要求）

(b)角桩向上冲切 56.021ccm，xxaa01，xx01，yyaa01，yy01

691.02.0611.056.02.056.011xx

244.12.025.056.02.056.011yy



01111212/2/hfacacthpxyyx

13.11430967.02/69.056.0244.12/24.056.0691.0

2493kN＞1891maxNkN （满足要求）

③承台受剪切承载力计算 按式（8-35）及（8-36）计算，剪跨比与以上冲跨比相同。

受剪切承载力截面高度影响系数hs计算：917.01130800800414/10hhs 对Ⅰ-Ⅰ斜截面 611.001xx

（介于0.25~3之间） 6

剪切系数 086.11611.075.1 13.121430086.1917.000hbfths

3218kN＜4.35794.1688189141NNkN （不满足要求）

对Ⅱ-Ⅱ斜截面 212.001yy

25.025.00y，＜取

剪切系数 4.1125.075.1 13.12.314304.1917.000hbfths

6638kN＞2.33562.1465189121NNkN （满足要求）

由于Ⅰ-Ⅰ斜截面的受剪切承载力不满足要求，故应增加承台高度，重新计算。经试算，承台厚度1400hmm时满足要求。 ④承台受弯承载力计算 按式（8-20）计算 5.304285.0)4.16881891(iixyNMkN·m

706013303609.0105.30429.060hfMAyx

sxmm2

选用15 25，7350sAmm2，沿平行x轴方向均匀布置。 5.134240.0)2.14651891(iiyxNMkN·m

311513303609.0105.13429.060hfMAyy

symm2

选用16 16，3216sAmm2，沿平行y轴方向均匀布置。 ⑤局部受压计算 承台混凝土强度等级低于柱和桩的混凝土强度等级，应按《混凝土结构设计规范》验算柱下和桩上承台的局部受压承载力，此略。 （7）绘制施工详图（见图8-29、8-31）。

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桩基质安全事故实例案例分析

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桩基质安全事故实例案例分析1994年广州市西郊某9层住宅楼，设计φ400一95管桩作基础，单桩承载力标准值Rk=1200kN，共布桩230多根，用DS0柴油锤施打。

施打结果，其中有一根（15吨重）桩配桩长达73m，打桩贯入度一直维持在每阵50~60mm，此桩打到桩头平地面才收锤。

粗略一看，此桩人土深度为73m.但是，与此桩邻近的ZK15钻孔资料表明，上部0~19.9m范围内是管桩容易贯入的软土或松散砂层，19.9m以下是管桩根本不能贯入的微风化白云质灰岩，从整个场地来看，微风化灰岩岩面起伏不大。

走访打桩工人，认为打桩时每锤击一下管桩向下贯入一点，未发现异常。

为了摸清原因，设计者组织勘察人员在离该桩外边缘42cm和60cm（成，90°夹角）两个点进行钻孔勘察，当钻到地面以下12.0~12.7m处，钻头碰到混凝土碎块和钢筋团而钻不下去，这说明12.7m以下至岩面约有7~8m厚的土层中挤满由管桩桩身破碎而成的钢筋团和混凝土碎块。

这是在岩溶地区打桩所能见到的一种特殊现象。

在岩溶地区打桩，如果岩面高低不平、溶沟溶槽较多时，桩身被折断的可能性最大，打桩的破碎率高达40%~60%；如果岩面较平坦，这种打桩的假贯入现象出现较多。

当一根桩的桩尖附近混凝土先破碎后，其上的桩身混凝土随著柴油锤的冲击而连续不断地破坏，表面看来，锤击一下桩身向下贯入一点，实际上这些锤击能量都用于破坏底部桩身混凝土并将碎块挤向四周的土层中，打桩入土仅仅是个假象而已。

在这个工地上，入土深度超过35m的所谓“超长桩”多达35根。

但是这些“烂脚桩”下部桩身四周被厚厚的混凝土碎块挤实裹紧，单桩的竖向承载力一般来说是能满足设计要求的，最后经二倍标准值的静载荷试验都是合格的。

但桩身的耐久性使人担心，所以最后的处理方法是在这些“超长桩”底部进行灌浆固结。

有的地方虽然不是岩溶地区，但属于“上软下硬、软硬突变”的地质条件，打管桩时也会出现类似以上的情况。

3.1预制桩

3.1预制桩


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第二节 混凝土预制桩的施工
定义： 是一种先制作混凝土桩体，然后将其运
至设计桩位，再用沉桩设备把它沉入土中而 成的桩。 预制桩施工过程：
预制、起吊、运输、堆放、沉桩 其中预制、沉桩为主要工序。
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一、桩的预制
桩的截面： 正方形（实心、边长 250~550㎜） 圆形（空心、外径300~550 ㎜ ，空 心管桩）
缺点： 不能适应土层变化，沉桩时有挤土、噪 声、振动等。
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灌注桩施工特点： 优点： 能适应土层变化、可做成直径、
深度大的桩，无挤土，噪声、振 动小，节约钢材。 缺点： 桩身质量难保证，存在泥浆处理问 题（湿作业灌注桩）
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桩基础的发展趋势
预制桩——灌注桩——两者并存 预制桩——振动、挤土、噪声问题 灌注桩——泥浆、桩的质量问题 预制桩——静力压桩（无振动、噪声） 发展趋势： 高质量、有利环保、文明施工、人性化施工。 桩基础工程专业性较强，技术要求高，一般 由有资质的基础工程公司进行施工。
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4、打桩注意事项
（1）做好每根桩的详细记录（隐蔽工程） （2）严禁打偏（桩锤、帽、身在一垂直线上） （3）同一根桩连续不间断 （4）送桩与桩身同一垂直线 （5）偏斜了，拔出重打，或补桩
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5、打桩的质量要求与验收
1、贯入度或标高（见前述） 2、平面尺寸、垂直度偏差
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与桩基础有关技术规范
建筑地基与基础施工质量验收规范 GB50202-2002 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2002 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001 砼结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002 砼强度检验评定标准 GBJ107-87 先张法预应力砼管桩 GB13476-1999 预应力砼管桩 （图集03SG409）
桩基础选型的应用实例分析

桩基础选型的应用实例分析

桩基础选型的应用实例分析摘要：桩基础是常见的基础形式，桩基的设计是否合理与桩基础的选型息息相关。

本文特此着重分析桩基础的选型，对影响桩基础选型的三个主要因素，即建筑工程的场地条件、地区经验、地质环境，分别举例探讨。

并对桩基础选型过程中出现的问题适当的提出科学合理的解决建议。

关键词：桩基础选型；场地条件；地区经验；地质报告abstract: the pile foundation is the common form, is closely related to the selection of pile foundation design is reasonable and pile foundation. in this paper, we focused on the analysis of selection of pile foundation, the three major factors that affect the selection of pile foundation, the construction site conditions, local experience, geological environment, respectively, for example to explore. and the process of the selection of pile foundation of appropriate problems put forward the scientific and reasonable suggestions.keywords: selection of piles; site conditions; experience; geological report中图分类号：文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）桩基经历过几千年的发展历史，从人类的新石器时代就已经出现了雏形。

钢板桩支护实例

钢板桩支护实例

钢板桩支护工程实践一、工程概况也门荷台达污水管网工程中的5号排水泵站地面高程2M，基坑底高程-7.2M，距海边50M，平均潮位1.4M，基坑面积30MX30M，开挖时支护与止水应通盘考虑。

基坑开挖时为了减少支护压力，沿基坑周围每8M打一口18M深降水井，当水位降到一定程度后即开始开挖，挖到-5M高程时采用了长度6的钢板桩实施围护，以确保基坑安全开挖。

二、地质概况根据区域地质报告，自上而下均为冲积粉细沙三、钢板桩方案1、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度6长，要求钢板桩入土深度达桩长0 .5倍以上。

2、打桩设备拟采用打拔桩机为25T吊车加液压高频振动锤，激振力220kN。

四、钢板桩设计方案1、计算拉森桩入土深度根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。

这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下。

主动土压力E a=1/2*e a(H+t)=1/2r(H+t)2K a被动土压力E p=1/2*e p t=1/2*rt2K p式中：E a---主动土压力最大压强，e a=r(H+t)2K aE p---被动土压力最大压强，e a=rtK pK a---主动土压力系数K a=tg2(450-θ/2)=tg2(450-200/2)=0.49K p---主动土压力系数K p=tg2(450+θ/2)=tg2(450+200/2)=2.04θ---土的内摩擦角θ=200r---土的重度r=17.5kN/m3H---基坑开挖深度H=3m （实际支护深度为2.2M，考虑到上部土的侧压力取3M）为了使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即ΣMa=0, 亦即E a H a-E p H p=E a*2/3*(H-t)-E p(H+2/3*t)=0将以上数据代入上式中，可得下式t3+18t2+33t-459=0整理后即可求得所需的最小入土深度t=3.89m所以钢板桩总长度为L=2+3.89=5.89m故选择6M拉森桩作为围护桩是合理的。