内蒙古科技大学：《土力学与基础工程》课程教学课件（PPT讲稿）桩基础（4/4）

8.7桩基础 设计

8.7 桩基础 设计

桩基础的设计应力求选型恰当、经济合理、安全 适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对 地基有足够的承载力和不产生过量的变形，其设计内 容和步骤如下： (1)进行调查研究，场地勘察，收集有关资料； (2)综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构 条件等确定桩基持力层： (3)选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造； (4)确定单桩竖向（和水平向）承载力设计值； (5)根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平 面布置形式；

桩基础的设计应力求选型恰当、经济合理、安全 适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对 地基有足够的承载力和不产生过量的变形，其设计内 容和步骤如下： （1）进行调查研究，场地勘察，收集有关资料； （2）综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构 条件等确定桩基持力层； （3）选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造； （4）确定单桩竖向（和水平向）承载力设计值； （5）根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平 面布置形式；

(6)根据桩的平面布置，初步拟定承台的轮廓尺寸及 承台底的标高； (7)验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； (8)验算承台尺寸及结构强度； (9)必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当桩端 下有软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力； (10)单桩设计.绘制桩和承台的结构及施工祥图

（6）根据桩的平面布置，初步拟定承台的轮廓尺寸及 承台底的标高； （7）验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； （8）验算承台尺寸及结构强度； （9）必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当桩端 下有软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力； （10）单桩设计．绘制桩和承台的结构及施工祥图

结构与地质资料 桩型、桩长、桩距 桩基础的设计步骤 确定桩数n=P/R No 桩基中单桩承载力验算 实体深基础验算 软弱下卧层验算 沉降计算 承台设计

No 结构与地质资料 桩型、桩长、桩距 确定桩数n=P/R 桩基中单桩承载力验算 软弱下卧层验算 实体深基础验算 承台设计 沉降计算 桩基础的设计步骤

1.收集设计资料 设计桩基之前必须具备各种资料：建筑 物类型及其规模、建筑场地及环境条件、岩 土工程勘察报告、施工机具和技术条件、环 境条件及当地桩基的工程经验。 提出工程地质勘察任务书时，勘察任务书 和勘察报告应符合勘察规范的一般规定和桩 基工程的勘察要求。关于详细勘察阶段的勘 探点布置，应按要求考虑：

1.收集设计资料 设计桩基之前必须具备各种资料：建筑 物类型及其规模、建筑场地及环境条件、岩 土工程勘察报告、施工机具和技术条件、环 境条件及当地桩基的工程经验。 提出工程地质勘察任务书时，勘察任务书 和勘察报告应符合勘察规范的一般规定和桩 基工程的勘察要求。关于详细勘察阶段的勘 探点布置，应按要求考虑：

>勘探深度 布置1/3~12的勘探孔作为控制性孔，且对安全等级 为一级的建筑桩基场地至少应有3个控制性孔，安全等级 为二级的建筑桩基应不少于2个控制性孔。控制性孔应穿 透桩端平面以下压缩层厚度，一般性勘探孔应深入桩端平 面以下3m5m。 嵌岩桩钻孔应深入持力岩层不少于3~5倍桩径；当持 力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。岩溶地区应查 明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况。 在勘察深度范围内的每一地层，均应进行室内试验或 原位测试，以便提供设计所需参数

➢勘探深度 布置1/3～1/2的勘探孔作为控制性孔，且对安全等级 为一级的建筑桩基场地至少应有3个控制性孔，安全等级 为二级的建筑桩基应不少于2个控制性孔。控制性孔应穿 透桩端平面以下压缩层厚度，一般性勘探孔应深入桩端平 面以下3m～5m。 嵌岩桩钻孔应深入持力岩层不少于3～5倍桩径；当持 力层较薄时，应有部分钻孔钻穿持力岩层。岩溶地区应查 明溶洞、溶沟、溶槽、石笋等的分布情况。 在勘察深度范围内的每一地层，均应进行室内试验或 原位测试，以便提供设计所需参数

2.桩的类型、截面和桩长的选择 桩基设计首先就要根据结构类型及层数、荷载情况、地 层条件和施工能力。 确定预制桩或灌注桩的类别、桩的截面尺寸和长度、桩端 持力层、确定桩的类型。 楼层；荷载： 10层以下建筑物：桩基直径500mm左右的灌注桩和边长为400mm 预制桩； 10~20层：用直径800mm~1000mm灌注桩和边长为450mm~500mm 预制桩； 20~30层：用直径大于1200mm的钻（冲、挖）孔灌注桩和边长 大等于500mm~550mm的预应力混凝土管桩和大直径钢管桩。 楼层更高的高层建筑采用的挖孔灌注桩

2. 桩的类型、截面和桩长的选择 桩基设计首先就要根据结构类型及层数、荷载情况、地 层条件和施工能力。 确定预制桩或灌注桩的类别、桩的截面尺寸和长度、桩端 持力层、确定桩的类型。 楼层；荷载： 10层以下建筑物：桩基直径500mm左右的灌注桩和边长为400mm 预制桩； 10～20层：用直径800mm～1000mm灌注桩和边长为450mm～500mm 预制桩； 20～30层：用直径大于1200mm的钻（冲、挖）孔灌注桩和边长 大等于500mm～550mm的预应力混凝土管桩和大直径钢管桩。 楼层更高的高层建筑采用的挖孔灌注桩

当土中存在大孤石、废金属以及花岗残积层中 未风化的石英岩脉时，预制桩难以穿越；当土层分 布很不均匀时，混凝土预制桩的预制长度较难掌握； 在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于 保证的预应力高强度混凝土管桩比较合理。 确定桩长的关键在于选择桩端持力层。坚实土 层最适宜作为桩端持力层。对于10层以下的房屋， 如在桩端可达的深度内无坚硬土层时，也可选择中 等强度的土层作为持力层

当土中存在大孤石、废金属以及花岗残积层中 未风化的石英岩脉时，预制桩难以穿越；当土层分 布很不均匀时，混凝土预制桩的预制长度较难掌握； 在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于 保证的预应力高强度混凝土管桩比较合理。 确定桩长的关键在于选择桩端持力层。坚实土 层最适宜作为桩端持力层。对于10层以下的房屋， 如在桩端可达的深度内无坚硬土层时，也可选择中 等强度的土层作为持力层

3.桩的数量和布置 桩的根数 初步估算桩的根数时，先不考虑群桩效应，确定单桩承 载力设计值R后，可估算桩的数目。 桩基为轴心受压时，桩数应满足下式要求： F+G n≥ R F 作用在承台上的轴向压力设计值； G 承台及其上方填土的重力； 单桩署向承载力设计值

3.桩的数量和布置 桩的根数 初步估算桩的根数时，先不考虑群桩效应，确定单桩承 载力设计值R 后，可估算桩的数目。 桩基为轴心受压时，桩数 n 应满足下式要求： R F G n +  F——作用在承台上的轴向压力设计值； G——承台及其上方填土的重力； R——单桩署向承载力设计值

偏心受压时，对于偏心距固定的桩基，如果桩 的布置使得群桩横截面的重心与荷载合力作用点重 合，则仍可按上式估算桩数，否则，桩的根数应按 上式确定的增加10%~20%。 对桩数超过3根的非端承桩基础，应按8.5式求得 桩基承载力设计值后重新估算桩数，如有必要，还 要通过桩基软弱下卧层承载力和桩基沉降验算才能 最终确定

偏心受压时，对于偏心距固定的桩基，如果桩 的布置使得群桩横截面的重心与荷载合力作用点重 合，则仍可按上式估算桩数，否则，桩的根数应按 上式确定的增加10%～20%。 对桩数超过3根的非端承桩基础，应按8.5式求得 桩基承载力设计值后重新估算桩数，如有必要，还 要通过桩基软弱下卧层承载力和桩基沉降验算才能 最终确定