群桩基础承载力计算
①群桩的荷载传递机理
一，概述
由多根桩通过承台联成一体所构成的群桩基础，与单桩相比，在竖向荷载作用下，不仅桩直接承受荷载，而且在一定条件下桩间土也可能通过承台底面参与承载；
同时各个桩之间通过桩间土产生相互影响；来自桩和承台的竖向力最终在桩端平面
形成了应力的叠加，从而使桩端平面的应力水平大大超过了单桩，应力扩散的范围
也远大于单桩，这些方面影响的综合结果就是使群桩的工作性状与单桩有很大的差
别。这种桩与土和承台的共同作用的结果称为群桩效应。正确认识和分析群桩的工
作性状是搞好桩基设计的前提。
群桩效应主要表现在承载性能和沉降特性两方面，研究群桩效应的实质就是研究群桩荷载传递的特性。以
下我们对群桩效应的承载性
能做详细研究。
二，群桩的荷载传递特性
群桩的荷载传递是指通过承台和桩，在土体中扩
散应力，将外荷载沿不同的
路径传到地基的不同部位，
从而引起不同的变形，表现
为群桩的不同承载性能。
群桩的荷载传递路径受到许多因素的影响而显得
复杂又多变。但从群桩效应
的角度，荷载传递模式主要
有两类：端承桩型和摩擦桩
型。
1）端承桩型的荷载传递。对于端承桩，桩底处为岩层或坚实的土层，轴向压力作用下桩身几乎只有弹性压缩而无整体位移，侧壁摩擦阻力的发挥受到较大限制，在桩底平面处地基所受压力可认为只分布在桩底面积范围内，如图1所示。在这种情况下，可以认为群桩基础各桩的工作情况与独立单桩相同。
2）摩擦桩型的荷载传递。对于摩擦桩，随着桩侧摩擦阻力的发挥，在桩土间发生荷载传递，故桩底平面处地基所受压力就扩散分布到较大的面积上如图2（a）所示。试验表明，当相邻桩的中心距Sa>6d时（其中d为桩的直径，有斜桩时Sa应按桩底平面计算），桩底平面处压力分布图才不致彼此重叠，因而群桩中一根桩与独立单桩的工作情况相同，如图2（b）所示。而当桩间距较小（中心距Sa≤6d）时，桩底平面处相邻桩的压力图将部分地发生重叠现象，引起压力叠加，地基所受压力无论在数值上及其影响范围和深度上都会明显加大，如图2（c）所示；这种现象就是群桩作用或群桩效应。
由此可见，只有摩擦桩群才有群桩效应问题，才需要考虑群桩问题，因此，一下关于群
桩的讨论均指非端承桩群。
三， 群桩评价效应
由于群桩效应而使承载力降低的可以用群桩效应系数η表示，以此来评价群桩的工作性能。
η=群桩的极限承载力/（n*单桩的极限承载力） —n 为桩基中的桩数。
研究表明：
A. 当桩距增大时，效率系数η提高
B. 当桩距相同时，桩数越多，效率系数η越低
C. 当桩距增大至一定值后，效率系数η值增加不显著
D. 当承台面积保持不变时，增加桩数（桩距同时减小），效率系数η显著
下降。
②群桩承载力计算方法
1. 单桩极限承载力叠加法
P U =nQ U
式中P U ——群桩基础的极限承载力
Q U ——群桩中任一根桩的单桩极限承载力
n ——群桩中的桩数
上式适用于群桩效应极弱的桩基，例如：端承桩基础、桩数较少（例如n=9）的桩基础、排数较少（例如不超过两排）的条形布置桩基础。
2. 等代实体基础法
（1） 将桩与桩间土一起作为一个实体基础，假定荷载通过桩侧摩擦力，从
嘴歪一圈的桩顶外缘以α角向下扩散，如图3所示。扩散角α=14
φm, φm 为桩长范围内各土层内摩擦角的加权平均值，即φm=∑φili/
∑li 。至桩端平面处扩大为面积A ′，A ′即作为整体深基础的底面积，
则
A ′=b 0′l 0′=（b 0+2ltan α）（l 0+2ltan α）
然后可按验算天然地基承载力方法进行计算。
此时应满足：
中心荷载时
P K ≤fa
P K =（F K+G K）/A′
偏心荷载时
P K ≤ 1.2fa
P Kmax =（F K+G K）/A′+M KX/W X+M KY/W Y
式中P K P Kmax ——桩端平面处地基上作用的平均应力和最大应力标准值（KN）；
fa ——桩端平面处修正后的天然地基土德承载力特征值（KPa）；
F K ——作用于桩基上的垂直荷载标准值（KN）
G K——假想实体基础自重（KN），包括作用在A′面积上的桩、土及承台的重量；
M KX M KY ——作用在假想实体基础底面上的力矩标准值（KN˙m）;
M KX M KY ——假想实体基础底面的截面抵抗矩（m3）
（2）将桩与桩间土一起作为一个实体基础，考虑实体基础侧面与土的摩擦力的支承作用，如图4所示，此时应满足：
中心荷载时：
（F+G-(∑Uq
SU
/K)）/A ≤fa 偏心荷载时：
（F+G-(∑Uq
SU /K)）/A+M
X
/W
X
+M
Y
/W
Y
≤1.2fa
其中
A = l
0 * b
q
SU =q
U
/2
q
U =E
tanφ
式中l
0b
——群桩外围的长度和宽度（m）
U ——按土层分段的实体基础侧表面积（m2）
q
SU ——不同土层的极限摩擦力（KN），对粘性土，取q
SU=
q
/2；对砂
土，取q
SU
= E
tanφ
q
U
——土的无侧限抗压强度（KN）
E
——实体基础侧面土的静止土压力（KN）
φ——土的内摩擦角
K ——安全系数，一般取K=3
3.群桩分项效应系数法
《规范》规定，考虑桩群、土、承台的相互作用，其复合基桩的竖向承载力设计
值为：
R =ηS Q SK/γS + ηP Q PK/γP + ηC Q CK/γC
当根据静荷载试验确定单桩竖向极限承载力标准值时，其复合桩的竖向承载力设
计值为：
R =ηSP Q UK/γSP + ηC Q CK/γC
Q CK=q CK A C/n
式中 Q SK Q PK——单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值（KN）；
Q CK——相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值（KN）
q CK——承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基极限阻力标准值（KN/m2）
A C——承台底地基土净面积（m2）
Q UK——单桩竖向极限承载力标准值（KN）
γS γPγSP γC ——桩侧阻、端阻、侧阻端阻综合阻、承台底土阻力抗力分项系数，按表1—1选用
ηS ηP ηSP ηC——桩侧阻、端阻、侧阻端阻综合阻、承台底土阻力效应系数，ηS ηP ηSP 按表1-2选用，ηC由下式计算可得。
当承台底面一下存在可液化土、湿陷性黄土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土、或可能出现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压和土体隆起时，不考虑承台效应，即取ηC=0，ηS ηP ηSP 取表中为Bc/L=0.2一栏的对应值。
进行桩基计算时，对桩基承台和承台上土自重的计算，其自重荷载分项系数在其效应对结构不利时取1.2.有利时取1.0
承台土阻力发挥值与桩距、桩长、承台宽度、桩的排列、承台内外区面积比等有关。承台土阻力群桩效应系数可按下式计算：
ηC =ηC i*（A C i/A C）+ηC e*
（A C e/A C）
式中 A C i A C e——承台区内（外围
桩边包络区）、外区的净面积，A C= A C i+A C e
见图5
ηC iηC e——承台内、外
区土阻力群桩效应系数，按表1-3取值。
当承台下存在高压缩性软弱下卧层时，
ηC i均按Bc/L取值
表1-2 表1-3
目录 1设计任务 (2) 1.1设计资料 (2) 1.2设计要求 (3) 2 桩基持力层，桩型，桩长的确定 (3) 3 单桩承载力确定 (3) 3.1单桩竖向承载力的确定 (3) 4 桩数布置及承台设计 (4) 5 复合桩基荷载验算 (6) 6 桩身和承台设计 (9) 7 沉降计算 (14) 8 构造要求及施工要求 (20) 8.1预制桩的施工 (20) 8.2混凝土预制桩的接桩 (21) 8.3凝土预制桩的沉桩 (22) 8.4预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 (23) 8.5结论与建议 (25) 9 参考文献 (25)
一、设计任务书 (一)、设计资料 1、某地方建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为5层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,本场地下水无腐蚀性。建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载。承台底面埋深：D ＝2.1m。
（二）、设计要求： 1、桩基持力层、桩型、承台埋深选择 2、确定单桩承载力 3、桩数布置及承台设计 4、群桩承载力验算 5、桩身结构设计和计算 6、承台设计计算 7、群桩沉降计算 8、绘制桩承台施工图 二、桩基持力层，桩型，桩长的确定 根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故考虑选用桩基础。由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。 根据工程请况承台埋深 2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。桩长21.1m。 三、单桩承载力确定 （一）、单桩竖向承载力的确定： 1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。 根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层， 采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层 1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。承台底部埋深 2.1 m。 2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算： Quk= Qsk+ Qpk=μ∑qsikli+qpkAp Q——单桩极限摩阻力标准值（kN） sk Q——单桩极限端阻力标准值（kN） pk u——桩的横断面周长（m） A——桩的横断面底面积（2m） p L——桩周各层土的厚度（m） i q——桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值（a kP）sik q——桩底土的单位极限端阻力标准值（a kP） pk 桩周长：μ=450×4=1800mm=1.8m
目录 一、设计资料 (4) 二、确定桩的长度和承台埋深 (5) 三、确定单桩的竖向承载力 (5) 四、轴线选择 (5) 五、初步确定桩数及承台尺寸 (5) 六、群桩基础中单桩承载力验算 (6) 七、确定桩的平面布置 (6) 八、承台结构计算 (6) 1、桩顶最大竖向力 (6) 2、承台受弯验算及承台配筋 (6) 3、承台柱下抗冲切验算 (7) 4、承台角桩抗冲切验算 (8) 5、承台抗剪验算 (9) 九、单桩配筋设计和计算 (10) 一、设计资料 1、地形 拟建建筑场地地势平坦,局部堆有建筑垃圾; 2、工程地质条件 自上而下土层依次如下： 号土层：素填土,层厚约1.5m,稍湿,松散,承载力特征值fak=95kPa 号土层：淤泥质土,层厚3.3m,流塑,承载力特征值fak=65kPa; 号土层：粉砂,层厚6.6m,稍密,承载力特征值fak=110kPa; 号土层：粉质黏土,层厚4.2m,湿,可塑,承载力特征值fak=165kPa; 号土层：粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值fak=280kPa;
3、岩土设计技术参数 岩土设计参数如表和表所示． 4、水文地质条件 1拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性; 2地下水位深度：位于地表下3.5m;
5、场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化砂土、粉土; 6、上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构,长30m,宽9.6m;室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm;柱截面尺寸均为4 00mm×400mm,横向承重,柱网布置如图所示; 图柱网布置图 7、上部结构作用 、水平上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表所示,该表中弯矩M K 均为横向方向;上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表所示,该表中力V K 弯短M、水平力V均为横向方向;
桩长计算 一、计算参数 根据XXX桥《岩土工程勘察报告》取如下参数： （1）桩长埋入黄土地基容许承载力[б0] 黄土：[б0]=164KPa （2）钻孔桩桩周的摩阻力标准值τi 黄土：τi =80KPa 桩长验算 例：1号桥墩 二、上部和下部荷载 （1）上部荷载支点最大反力：中梁：949 kN；边梁：893 kN 每个桥墩上部荷载为2*949+2*893=3684kN （2）单个桥墩下部结构自重 盖梁N1=26*22.1=574.6kN 墩柱N2=26*2*16.78*3.1416*0.75*0.75=1541.9kN 系梁N3=26*7.49=194.7kN 承台N3=26*88.2=2293.2kN 桩基N5=26*4*L*3.1416*0.75*0.75=183.8LkN 桩基取自重的一半计算91.9LkN 每个桩基承受的荷载为 1/4* 51N N+3684/4=1/4*(574.6+1541.9+194.7+2293.2+91.9L)+3684/4= 1151.1+23L+921=2072.1+23L（kN）
二、桩基轴向受压承载力容许值[Ra] 按照《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007中5.3.3条 摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值： [][][] )3(21a 22001 -+=+=∑=h k f m q q A l q u R a r n i r p i ik γλ 其中r q =0.7*0.7*（164+1.5*18*（L-3）=13.23L+40.67 则单桩轴向受压承载力容许值 [Ra]=1/2*4.71*（80*L ）+3.1416*0.75*0.75*（13.23L+40.67）=211.8L+71.9 三、结论 当N<[Ra]，桩长满足设计要求。 即2072.1+23L <211.8L+71.9 L>10.6 桩顶至冲刷线5m 根据甘肃地区地震区带划分，本桥址地处青藏北部地震区南北地震带兰州—通渭地震亚带，桥址地震动峰值加速度为0.2g ，为8度区，加之桥址处为饱和黄土地质，地质情况较差，建议采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径1.5m,桩长30m 。
混凝土桩基础承载力计算标准 一、前言 混凝土桩是一种常用的基础类型，广泛应用于建筑、桥梁、码头、水利等领域。混凝土桩基础承载力的计算是混凝土桩设计的基础，在桩基础设计中具有重要的意义。本文旨在介绍混凝土桩基础承载力的计算标准，以供相关工程师参考。 二、混凝土桩基础承载力计算方法 （一）极限承载力法 极限承载力法是一种常用的混凝土桩基础承载力计算方法。该方法主要是通过对桩的侧阻力和端阻力的计算，来确定混凝土桩基础的承载力。 1.桩的侧阻力计算 桩的侧阻力主要是由土与桩的相互作用产生的，可以通过以下公式计算：Qs=As×fs，其中，Qs为桩的侧阻力，As为桩的侧面积，fs为单位面积的侧阻力。 2.桩的端阻力计算 桩的端阻力是由桩底部与土壤之间的相互作用产生的，可以通过以下公式计算：Qb=Ab×qb，其中，Qb为桩的端阻力，Ab为桩底面积，
qb为单位面积的端阻力。 3.混凝土桩基础承载力的计算 混凝土桩基础的承载力是由侧阻力和端阻力共同作用产生的，可以通 过以下公式计算：Qc=Qs+Qb，其中，Qc为混凝土桩基础的承载力。 （二）试验方法 试验方法是一种精确的混凝土桩基础承载力计算方法，通常需要在实 际工程中进行试验来确定混凝土桩基础的承载力。试验方法主要包括 静载试验和动载试验两种。 1.静载试验 静载试验是通过施加静载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验 方法。静载试验通常分为单桩静载试验和桩群静载试验两种。 2.动载试验 动载试验是通过施加动载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验 方法。动载试验通常分为单桩动载试验和桩群动载试验两种。 三、混凝土桩基础承载力的计算标准 混凝土桩基础承载力的计算标准主要包括以下三种： （一）《建筑混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）
桩基础计算报告书 计算人 校对人： 审核人： 计算工具：PKPM 软件开发单位：中国建筑科学研究院 设计单位：
灌注桩计算说明书 1.支架计算 组件钢结构支架要在37m/s（基本风压0.85KN/m2）的风载作用下正常使用，应使其主要构件满足强度要求、稳定性要求，即横梁、斜梁、斜撑、拉杆、立柱在风载作用下不失稳且立柱弯曲强度满足要求。组件自重19.5kg。 支架计算最大柱底反力： Fx max=5.6KN,F max=0.9KN,Fz ax=12.1KN Fx min = -6.9KN, Fy min= -0.9KN,F min= -7.29KN 2.灌注桩设计 2.1基桩设计参数 成桩工艺：干作业钻孔桩 承载力设计参数取值：根据建筑桩基规范查表 孔口标高0.00 m 桩顶标高0.30 m 桩身设计直径：d = 0.25m 桩身长度：I = 1.60 m 根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,设计使用年限不少于50年时，灌注桩的混凝土强度不应低于C25;所以本次设计中混凝土强度选用C25o灌注桩纵向钢筋的配置为3跟根①6,箍筋采用①4钢筋，箍筋间距选择300~400。 2.2岩土设计参数
2.3设计依据 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)以下简称桩基规范 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑结构载荷规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 ( 2011年版) 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 2.4单桩竖向承载力估算 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载 力标准值时，宜按下式估算： 式中一一桩侧第i 层土的极限阻力标准值，按 JGJ94-2008中表535-1取值, 吐鲁番当 地土质为角砾，属中密-密实状土层，查表得出干作业钻 孔桩的极限侧阻力标准值为135~150; ――极限端阻力标准值，按 JGJ94-2008中表535-2取值，吐鲁番当地土质为 角砾， 属中密-密实状土层，查表得出干作业钻孔桩的极限端阻力 标准值为4000~5500; 卩 -- 桩身周长； ――桩周第i 层土的厚度； ――桩端面积。 1) 计算参数表
群桩基础承载力计算 ①群桩的荷载传递机理 一，概述 由多根桩通过承台联成一体所构成的群桩基础，与单桩相比，在竖向荷载作用下，不仅桩直接承受荷载，而且在一定条件下桩间土也可能通过承台底面参与承载； 同时各个桩之间通过桩间土产生相互影响；来自桩和承台的竖向力最终在桩端平面 形成了应力的叠加，从而使桩端平面的应力水平大大超过了单桩，应力扩散的范围 也远大于单桩，这些方面影响的综合结果就是使群桩的工作性状与单桩有很大的差 别。这种桩与土和承台的共同作用的结果称为群桩效应。正确认识和分析群桩的工 作性状是搞好桩基设计的前提。 群桩效应主要表现在承载性能和沉降特性两方面，研究群桩效应的实质就是研究群桩荷载传递的特性。以 下我们对群桩效应的承载性 能做详细研究。 二，群桩的荷载传递特性 群桩的荷载传递是指通过承台和桩，在土体中扩 散应力，将外荷载沿不同的 路径传到地基的不同部位， 从而引起不同的变形，表现 为群桩的不同承载性能。 群桩的荷载传递路径受到许多因素的影响而显得 复杂又多变。但从群桩效应 的角度，荷载传递模式主要 有两类：端承桩型和摩擦桩 型。 1）端承桩型的荷载传递。对于端承桩，桩底处为岩层或坚实的土层，轴向压力作用下桩身几乎只有弹性压缩而无整体位移，侧壁摩擦阻力的发挥受到较大限制，在桩底平面处地基所受压力可认为只分布在桩底面积范围内，如图1所示。在这种情况下，可以认为群桩基础各桩的工作情况与独立单桩相同。 2）摩擦桩型的荷载传递。对于摩擦桩，随着桩侧摩擦阻力的发挥，在桩土间发生荷载传递，故桩底平面处地基所受压力就扩散分布到较大的面积上如图2（a）所示。试验表明，当相邻桩的中心距Sa>6d时（其中d为桩的直径，有斜桩时Sa应按桩底平面计算），桩底平面处压力分布图才不致彼此重叠，因而群桩中一根桩与独立单桩的工作情况相同，如图2（b）所示。而当桩间距较小（中心距Sa≤6d）时，桩底平面处相邻桩的压力图将部分地发生重叠现象，引起压力叠加，地基所受压力无论在数值上及其影响范围和深度上都会明显加大，如图2（c）所示；这种现象就是群桩作用或群桩效应。 由此可见，只有摩擦桩群才有群桩效应问题，才需要考虑群桩问题，因此，一下关于群
抗拔桩计算公式规范 抗拔桩抗浮计算 抗浮验算内容 《建筑工程抗浮技术标准》7.6.2 1 单桩竖向抗拔承载力和群桩的抗拔承载力计算； 2 桩身受拉承载力计算； 3 桩身抗裂验算和裂缝宽度计算。 条件设定 1 局部抗浮验算结果：单根柱下差965.757kN，设3根抗拔桩，单桩抗拔承载力特征值为330kN。 2 取桩边长400mm。 3 桩长为14m。（伸入3-2层5.6m） 4 做预应力方桩。 5 桩侧抗压极限侧阻力标准值 土层土层厚度(m) 预制桩（kPa） 2-1 粉质黏土 2.4 35 2-2 黏土 2.5 40 3-1 黏土 3.5 50 3-2 含砂姜黏土 6.5 72 3-3 中粗砂3.7 66 3-4 黏土/ 78 ———————————————— 计算 ·单桩竖向抗拔承载力《建筑桩基技术规范》5.4.5-2 Nk≤Tuk/2+Gp Nk = 330kN Tuk = Σλiqsikuili = 4×0.4×(0.68×35×2.4+0.68×40×2.5+0.72×50×3.5+0.72×72×5.6) = 866.28kN Gp = 0.4×0.4×14×(25-10) = 33.6kN Tuk/2+Gp = 1129.32/2+39.58 = 466.74kN＞330kN 满足 ·群桩竖向抗拔承载力《建筑桩基技术规范》5.4.5-1 Nk≤Tgk/2+Ggp Nk = 330kN n = 3
Tgk = ulΣλiqsikli /n= 5.2×(0.68×35×2.4+0.68×40×2.5+0.72×50×3.5+0.72×72×5.6) = 938.47kN Ggp = 1.68×14×(20-10)/3 = 78.4kN Tgk/2+Ggp = 938.47/2+78.4 = 547.14kN＞330kN 满足 ·桩身受拉承载力《建筑桩基技术规范》5.8.7 拉力全部由钢筋提供，已知桩所受轴向拉力N = 330kN。钢筋等级为HRB400。预应力筋抗拉强度设计值为1000MPa，用4根直径为9mm的预应力筋 N≤fyAs+fpyAps Aps = 4×64 = 256mm² As = (N-fpyAps)/fy = (330×1000-1000×256)/360 = 206mm² 根据《先张法部分预应力方桩》第5页 非预应力筋主筋直径不应小于14mm，A组桩最小配筋率不小于0.6% 桩截面面积A = 400×400= 160000mm² (As+Aps)/A = (256+206)/160000 = 0.29% < 0.6% 最小配筋率不满足要求 根据最小配筋率则所需要钢筋截面面积至少为 As+Aps = A×0.6% = 960mm² 所需非预应力筋的钢筋截面面积为 As = 960-256 = 754mm² 配4根16的钢筋，实配面积As = 804mm² 此时桩身受拉承载力fyAs+fpyAps = 360×804+1000×256 = 545.44kN ·桩身抗裂验算《混凝土结构设计规范》7.1.2 参数确定 《建筑地基基础规范》8.5.3.3和8.5.3.11 二b类、三类、四类和五类微腐蚀环境中预制桩混凝土等级不应低于C30 预制桩保护层厚度不应小于45mm 《建筑桩基技术规范》4.1.5 预制桩混凝土等级不宜低于C30，保护层厚度不宜小于30mm 《建筑工程抗浮技术标准》7.6.3和7.6.9 预制桩桩身混凝土强度不应小于C60，保护层厚度不应小于35mm 桩身裂缝控制等级为三级，最大裂缝为0.02mm 《混凝土结构耐久性设计标准》3.5.4, 4.2.1和4.3.1 对裂缝宽度无特殊外观要求的，当保护层设计厚度超过30mm时，可将厚度取为30mm来计算裂缝宽度
完整版)桩基础设计计算书设计任务书 设计要求： 1.确定桩基持力层、桩型、桩长； 2.确定单桩承载力； 3.确定桩数布置及承台设计； 4.进行复合桩基荷载验算； 5.进行桩身和承台设计； 6.进行沉降计算； 7.确定构造要求及施工要求。 设计资料： 场地土层自上而下划分为5层，勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m，建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载，承台底面埋深为2.1m。
桩基持力层、桩型、桩长的确定： 根据场地的土层特征和勘查数据，确定了桩基持力层、桩型和桩长。 单桩承载力确定： 通过计算，确定了单桩竖向承载力。 桩数布置及承台设计： 根据单桩承载力和建筑荷载，确定了桩数布置和承台设计方案。 复合桩基荷载验算： 进行了复合桩基荷载验算，确保了基础的稳定性和安全性。 桩身和承台设计：
根据桩基的荷载情况，进行了桩身和承台的设计。 沉降计算： 进行了沉降计算，确保了基础的稳定性和安全性。 构造要求及施工要求： 确定了基础的构造要求和施工要求，确保施工的质量和安全。 预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施： 详细介绍了预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施。 结论与建议： 总结了本次基础设计的主要内容，并提出了建议。
参考文献： 列出了本次设计中所使用的参考文献。 根据设计任务书提供的资料，分析表明在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，因此考虑采用桩基础。经过地基勘查，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。同时，根据工程情况，承台埋深为2.1m，预选钢筋混凝土预 制桩断面尺寸为45㎜×45㎜，桩长为21.1m。 为了确定单桩承载力，首先需要根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。在本工程中，采用截面为 450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层1.0m， 镶入承台0.1m，承台底部埋深2.1m。 根据经验公式，可以估算出单桩竖向承载力标准值Quk。其中，Qsk为单桩极限摩阻力标准值，Qpk为单桩极限端阻力 标准值。通过计算，得到Quk1=1674.9KN和Quk2=2008.4KN。
计算书 目录 1.计算说明 (1) 2.计算依据 (1) 2.1 有关规程、规范 (1) 2.2设计基础资料 (1) 2.2.1各土层的物理力学指标 (1) 3.计算过程及结论 (2) 3.1 计算工况拟定及挡墙基底应力 (2) 3.2 桩基中各桩承受的垂直荷载计算 (3) 3.3 单桩承载力设计值计算 (4) 3.4 群桩水平承载力计算 (5)
1.计算说明 xx工程主要任务是以防洪为主，兼顾排涝、改善内河航运和水生态环境。工程全长约9.3km。 为了保证设计结构的合理性和安全性，依据规范对设计堤防（护岸）进行稳定分析计算，计算结果应满足规范要求。本次计算主要内容为灌注桩设计计算。 2.计算依据 2.1 有关规程、规范 本计算书所采用的规程、规范如下： 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008。 2.2设计基础资料 2.2.1各土层的物理力学指标 选取桩号K7+979右岸作为典型断面，其所在地基土参数如下： 淤泥层厚19.16m，承载力特征值fk=40kpa，钻孔灌注桩极限侧阻力标准值 q pk=12~15kpa。 淤泥质粘土厚1m，承载力特征值fk= 50~55kpa，钻孔灌注桩极限侧阻力标准值q pk= 21~25kpa。 粘土厚4.23m，承载力特征值fk= 90~100kpa，钻孔灌注桩极限侧阻力标准值q pk= 53~56kpa。 桩基深入粘土层3.84m，承载力特征值取fk=90kpa，钻孔灌注桩极限侧阻力标准值取q pk= 53kpa。
3.计算过程及结论 3.1 计算工况拟定及挡墙基底应力 （a）工况拟定 根据本工程实际情况，选取桩号K7+979右岸作为典型断面，挡墙基底应力计算拟定了以下两种计算工况。 工况1：施工完建期，墙前墙后均无水； 工况2：墙前正常蓄水位3.0m，墙后水位2.0m。 （b）挡墙基底应力 工况1与工况2挡墙计算简图如下： K7+979右岸挡墙计算简图 工况1： 图3-1 K7+979右岸挡墙工况1计算简图 工况2：
桩基础计算 基础采用桩基础设计.根据桩的承载性状是端承桩考虑，施工方法采用灌注桩.由于端承型桩基持力层坚硬，桩顶沉降较小，桩侧摩阻力不易发挥，桩顶荷载基本上通过桩身直接传到持土层上.而桩端处承压面积很小，各桩端的压力彼此互不影响，因此近似认为端承型群桩基础中各基桩的工作性状与单桩基本一致：同时由于桩的变形很小，桩间土基本不承受荷载，群桩基础的承载力就等于各单桩的承载力之和；群桩的沉降量也与单桩基本相同，即群桩效应系数为1. （一）桩根数为3时，钻孔编号为ZK-1. 单桩竖向承载力设计值： F = F 】+ F 2 = （3200*2. 5+15*1. 5+998）*1. 2二10825KN N=F/3二10825/3二3608KN F --------------- 桩顶上部总荷载，包括设备正常运转时的设备重要及基础自重； F , --------------- 设备正常运转时的设备重耍，包装设备自重及物料重量等： F2---------------- 基础自重，包括承台及上部结构自重： N ---------------- 单桩最小竖向承载力设计值. 一、基本资料： 1、工程概述：详见地质报告：《冀东水泥丰润公nj2*5000t/d水泥生产线场地岩土工程地质勘察 报告书》（详细勘察阶段） 2、土层参数： qsik ------------------ 桩侧极限侧阻力标准值（kPa）； qpk ------------------ 桩端极限端阻力标准值（kPa）： Ws、Wp ---------- 大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数； （1）、干作业钻孔灌注桩（大直径，dM0.8m） 土层名称qsik qpk W s "p 填土0 0 0 0 粘性土0 0 0 0 粉土0 0 0 0 中风化花岗岩0 3800 0 0.810 3、钻孔参数： ⑴、ZK-1 孔口标高Hd=69.27m 土层名称层底深度土层层厚 填土0. 30 0. 30 粘性土14. 50 14.20 粉土16. 40 1.90 中风化花岗岩20. 20 3. 80 4、设计时执行的规范： 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）以下简称桩基规范 二、计算结果： Ys. yp ------------- 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数: Ht ------------------ 桩顶面标高（M）：
单桩水平承载力特征值 单桩（群桩基础、基桩）水平承载力特征值是指在一定工况下，单个 桩或一组桩在水平方向上能够承受的最大水平力大小。它是基于各种因素 综合而得出的一个数值，对于工程设计和施工具有重要意义。本文将详细 介绍单桩（群桩基础、基桩）水平承载力特征值的计算方法及其影响因素。 一、单桩水平承载力特征值的计算方法 根据规范要求，单桩水平承载力特征值的计算分为两种情况：非水平 荷载作用下的计算和水平荷载作用下的计算。 1.非水平荷载作用下的计算 对于非水平荷载作用下的计算，常见的方法有静力法和动力法两种。 其中，静力法通过桩的反力平衡计算水平承载力，而动力法则通过给桩施 加动力荷载后计算出的位移来计算水平承载力。 静力法计算单桩水平承载力的公式为： Qh = α * Ap * sd 其中，Qh为单桩水平承载力，α为抗滑安全系数，Ap为桩的侧面面积，sd为桩侧面土壤的抗剪强度。 动力法计算单桩水平承载力的公式为： Qh=m*b*d/h 其中，Qh为单桩水平承载力，m为振动质量，b为作用于振动质量上 的加速度，d为桩的轴向刚度，h为桩的垂直刚度。 2.水平荷载作用下的计算
对于水平荷载作用下的计算，常见的方法有平衡法和变位法两种。其中，平衡法通过力的平衡计算出桩的水平承载力，而变位法则通过给桩施 加水平荷载后计算出的位移来计算水平承载力。 平衡法计算单桩水平承载力的公式为： Qh=α*Ap*τ 其中，Qh为单桩水平承载力，α为抗滑安全系数，Ap为桩的侧面面积，τ为侧摩阻力。 变位法计算单桩水平承载力的公式为： Qh=L*k 其中，Qh为单桩水平承载力，L为变位的单位荷载，k为变位系数。 值得注意的是，以上方法仅适用于一根孤立桩，对于群桩基础和基桩，计算方法相对复杂，需要考虑桩之间的相互作用。 二、影响单桩水平承载力特征值的因素 单桩水平承载力特征值受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面： 1.土质特性：土质特性包括土的密实度、土的粘性、土的抗剪强度等。不同土质性质的土壤对单桩水平承载力的影响是不同的。 2.桩的形式和尺寸：桩的形式和尺寸包括桩的直径、长度、形状等。 不同形式和尺寸的桩所能承受的水平力大小也不同。 3.桩的垂直承载力：桩的垂直承载力对单桩水平承载力也有一定的影响。一般来说，垂直承载力越大，水平承载力也会相应增加。
桩基础水平承载力的概念及计算方法(一) 对于承受水平荷载显著的建（构）筑物，根据其受荷方式的不同 大致方式分为几类：一类是以长期水平荷载为主九种的构筑物，例如 挡土墙、拱结构、堆载场地等构筑物桩基受到年力的高度力；另一类 是以周期荷载或循环荷载为主的建筑物，例如地震或风产生的建（构）筑物水平力、吊车等产生的制动力、海洋客户端平台工程或岸边工程 等波浪产生的水平力。对于一般建筑物，当水平荷载较大且桩基埋深 此时较浅时，人体工学桩基的水平承载力设计应成为重点。本文章主 要考虑单桩水平承载力的问题。 单桩在水平荷载下的承载特性是指桩顶在水平荷载下产生水平位 移和转角，桩身出现弯曲应力、桩前应力受侧向挤压，产生危急情况 桩身结构和地基的破坏情况。影响单桩水平承载力和位移的因素包括 桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩身入土深度、桩顶 约束条件等。根据水平力作用下单桩的承载变形性状，可将桩分为刚 性桩、半刚性桩、柔性桩。 1.1.1水平受荷单桩的破坏机理研究 单桩在低水平荷载区域时基本表现为由线性到非线性区段的过渡 过程，在达到极限荷载后，即使不继续增加主梁，水平位移也会急剧 增加，会出现水平荷载下降经常出现的特征，即到达了极限状态。这 种单桩水平承载的非线性物理性质是随着水平位移化学成分的增大， 不仅会和桩周边地基的非线性特性一起从地表面延伸到地基深部产生 渐进性破坏，还会相继出现处于稳定性状态桩体向出现塑性铰转化的 情况，见图1.1.1-1。 图1.1.1-1单桩桩顶水平荷载-水平位移关系 （引自《大韩民国建筑基础结构设计建筑指南》） 在桩身结构出现破坏到形成极限状态时，此种破坏情况一般包含 条件两种情况：①地基土在桩长范围内产生破坏的情况；②桩头固定
桩基水平承载力分析 孔繁力
场地地勘成果 场地地层上部主要由素填土组成，其下为粉质粘土、风化花岗岩。推荐各层地基土的承载力特征值如下： ①压实素填土，中密、密实。f ak=200kPa；厚度1m ①1压实素填土稍密。f ak=120kPa；厚度0.50m ①2压实素填土，松散。f ak=80kPa；厚度0.50m ②粉质粘土，可塑，f ak=160kPa；厚度3m ③粉质粘土，硬塑f ak=200kPa；厚度5m ④花岗岩，全风化，f ak=300kPa；厚度3m ⑤花岗岩，强风化，f ak=500kPa；厚度5m ⑥花岗岩，中风化，f ak=1500kPa； 一、微型桩桩基水平承载力计算 原则上需要进行桩基水平承载力工程桩实验，进行确定桩基水平承载力特征值。 但是，由于本课题需要进行普适性研究，所以采用规范计算法，计算确定单桩水平承载力特征值。根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94－2008第5.7.3条，群桩基础（不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况）的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，可按下列公式确定： R h＝ηh R ha（5.7.3-1） 考虑地震作用且 s a/d≤6 时： ηh＝ηiηr＋ηl（5.7.3-2） （5.7.3-3） 其中，ηl——承台侧向土抗力效应系数 ηr桩顶约束效应系数（桩顶嵌入承台长度 50～100mm 时），按表 5.7.3-1 取2.05 表 5.7.3-1 桩顶约束效应系数ηr
按9桩承台、桩距1m 考虑，n1=n2=3 沿水平荷载方向的距径比s a /d=3.333 代入后经计算，群桩效应综合系数ηh =2.089 （5.7.2-1） α ——桩的水平变形系数，按规范第 5.7.5 条确定 （5.7.5） 式中 m ——桩侧土水平抗力系数的比例系数；按100取值。 b 0——桩身的计算宽度(m)； 圆形桩：当边宽 d ≤1m 时，b 0＝0.9*(1.5*d+0.5)=0.855 x 0a ——桩顶（承台）的水平位移允许值，当以位移控制时，可取 x 0a ＝10mm （对水平位移敏 感的结构物取 x 0a ＝6mm ）这里取10mm 表 5.7.5 地基土水平抗力系数的比例系数 m 值
桩根底设计计算书 一：建筑设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果说明，本场地下水无腐蚀性。 建筑平安等级为2级，上部框架构造由柱子传来的荷载： V = 3200kN,M=400kN m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：400×400mm； 承台底面埋深：D ＝ 2.0m。 2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层， 钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m 3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝ 15MPa，弯曲强度设计值为 f m ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y ＝310MPa 4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为f c ＝15MPa，弯曲抗压强度设计 值为f m ＝1.5MPa。 、附：1〕：土层主要物理力学指标； 2〕：桩静载荷试验曲线。 二：设计要求： 1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图；
3、群桩中基桩的受力验算 4、承台构造设计及验算； 5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图， 承台配筋和必要的施工说明； 6、需要提交的报告：计算说明书和桩根底施工图。 三：桩根底设计 〔一〕：必要资料准备 1、建筑物的类型机规模：住宅楼 2、岩土工程勘察报告：见上页附表 3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 〔二〕：外部荷载及桩型确定 1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN •m 、H = 50kN 2、桩型确定：1〕、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2〕、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3〕、桩身：混凝土强度 C30、 c f ＝15MPa 、 m f ＝16.5MPa 4φ16 y f ＝310MPa 4〕、承台材料：混凝土强度C30、 c f ＝15MPa 、 m f ＝16.5MPa t f ＝1.5MPa 〔三〕：单桩承载力确定 1、 单桩竖向承载力确实定： 1〕、根据桩身材料强度〔ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16〕 2〕、根据地基根底规公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土， L I ＝0.60，入土深度为12.0m 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ， 17~24sa kPa q = 取18kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ， 24~31sa kPa q = 取28kPa 3〕、根据静载荷试验数据计算： 根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力 单桩承载力标准值： 550 2752 2 u k kN Q R = = = 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值 单桩竖向承载力设计值 1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=
【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】 最全面的桩基计算总结 桩基础计算 一.桩基竖向承载力《建筑桩基技术规范》 5.2.2 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——安全系数，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对于符合下列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 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4 软土地基的减沉复合疏桩基础。 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的确定： 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《建筑桩基技术规范》5.3.3 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 范》5.3.4 方法二：经验参数法 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《建筑桩基技术规范》5.3.5 2.当确定大直径桩(d>800mm）时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见5. 3.6 钢桩承载力标准值的确定： 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5.3.7 混凝土空心桩承载力标准值的确定： 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5.3.8 嵌岩桩桩承载力标准值的确定： 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的确定： 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
桩基础设计计算书 一：建筑设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。 建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载： V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN； 柱的截面尺寸为：400×400mm； 承台底面埋深：D ＝2.0m。 2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层， 钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m 3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝15MPa，弯曲强度设计值为 f m ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y ＝310MPa 4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为f c ＝15MPa，弯曲抗压强度 设计值为f m ＝1.5MPa。 、附：1）：土层主要物理力学指标； 2）：桩静载荷试验曲线。 附表二：
桩静载荷试验曲线 二：设计要求： 1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图； 3、群桩中基桩的受力验算 4、承台结构设计及验算； 5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图， 承台配筋和必要的施工说明； 6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。 三：桩基础设计 （一）：必要资料准备 1、建筑物的类型机规模：住宅楼 2、岩土工程勘察报告：见上页附表 3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q—S曲线见附表
（二）：外部荷载及桩型确定 1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN 2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、c f ＝15MPa 、m f ＝16.5MPa 4φ16 y f ＝310MPa 4）、承台材料：混凝土强度C30、c f ＝15MPa 、m f ＝16.5MPa t f ＝1.5MPa （三）：单桩承载力确定 1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16） 2 ( ) 1.0(150.25300310803.8)586.7p S c y R kN f f A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯= 2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，L I ＝0.60，入土深度为12.0m 100800(800)8805 pa kPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ， 17~24sa kPa q = 取18kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ， 24~31sa kPa q = 取28kPa 28800.340.3(189281)307.2p i p pa sia Ra kPa q q l A μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑ 3）、根据静载荷试验数据计算： 根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力 550u kN Q = 单桩承载力标准值： 550 2752 2 u k kN Q R = = = 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值