更多内容请登录基础工程网http://www.jcgcw.com/
浅谈建筑桩基设计
引言
建筑工程中桩基础运用十分普遍。随着人们对建筑功能需求及造型艺
术的提升，上部结构形式越来越复杂，相对而言，桩基础设计计算所涉及
的内容比较固定。但作为设计者切不可认为桩基设计是一件简单的工作。
桩基础的设计要做到安全适用、经济合理，需要慎重对待每一个重要的设
计环节。下面浅谈几个方面。
桩型的选择
根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力
层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等选
择适当的桩型。建筑采用的桩基形式主要有以下几种：
预制桩。预制桩的质量比较有保证，强度高，现场施工简便，且工期
缩短。此类桩型出现的质量事故较少，只要掌握好桩的接头，一般不会出
现单桩承载力达不到设计要求的现象。目前工程中应用最为普遍。此桩设
计应注意的问题：
1）.地下土层复杂，有孤石、漂石时要慎用；
2）.当桩需穿越或进入砂（砾）层较厚时，沉桩困难，打长桩更难；
3）.桩基的水平承载力较差，当桩处于淤泥质土层中时，如土体发生
侧移，桩身易断；
冲（钻）孔灌注桩，主要用于地层较为复杂的建筑。优点是穿透力很
强，其它桩型不可比，必要时可进入基岩，此时承载力高，工效高。振动
更多内容请登录基础工程网http://www.jcgcw.com/
和噪音对周围环境影响相对较小。该种桩的桩径、桩长、单桩承载力可调
范围大，便于按照变刚度调平原则优化设计。但施工时泥浆横流，难管理。
且成桩质量可靠度低，受施工工艺、工人操作熟练程度、穿越土层性质以
及持力层特点影响，在孔底不可避免残留一定厚度沉渣或持力层泡水软化，
使桩的摩阻力以及极端阻力不能得到正常有效发挥，从而降低了桩承载力，
另外通常由于成孔时间较长或泥浆浓度不当造成桩身局部夹泥现象。
沉管灌注桩。由于以往设计施工对于这类桩的挤土效应认识不足，造
成的事故极多，目前已趋于淘汰。挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层
时，应局限于多层住宅桩基。此桩在工程应用中，尤其在淤据泥质流塑状
土中要严格控制拔管速度，并应采用反插和直打工艺。
人工挖孔桩。主要针对地下水位深，软土不发育，持力层埋深不超过
20m，且多用于丘岭地区。优点是容易掌握持力层的差别和沉碴的消除，
且施工速度快、承载力和工期均有保证。但人工挖孔桩的选择必须注意合
适的地质条件及对邻近建筑物影响。在地下水位较高地区，施工抽水引起
地下水位下降使相邻建筑物下沉事故时有发生。再者，如土层内存在有水
量较大的含水层，会给施工带来困难，甚至施工失败。
选择桩型必须因地制宜，设计要反复地进行技术经济比较，以便找出
最佳设计方案。
单桩坚向承载力特征值与单桩坚向承载力设计值
目前地质勘察报告提供的一般是极限端阻力标准值和极限侧阻力标
准值。设计用静载试验确定承载力特征值时，将极值荷载除以安全系数2
为单桩承载力特征值。按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台上的荷
更多内容请登录基础工程网http://www.jcgcw.com/
载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，相应的抗力应采用单
桩承载力特征值。验算桩身混凝土、承台混凝土强度及配筋计算，采用基
本组合计算荷载效应，采用相应的分项系数，荷载效应值为设计值。
桩的中心距离
桩基规范规定按挤土和非挤土及排数、桩数来定桩的最小中心距。桩
距的合理取值是一个综合性问题。除要考虑成桩工艺、施工难度外，设计
确定桩的中心距时应综合考虑以下因素：
群桩效应。桩距愈小，群桩效应愈明显。试验资料表明，各类土中，
当桩距约为(2~4.5)d时，可获得较好的群桩效应。也就是说群桩极限承
载力接近单桩极限承载力之和。桩距选得小，则承台尺寸小、造价低，但
桩的承载力不能得到充分发挥。反之，单桩承载力可得到充分发挥，但承
台尺寸相应加大，造价随之增加。设计者要比较分析。
桩型。摩擦型桩主要通过桩侧阻力来承担桩顶荷载，当桩距过小时，
桩侧阻力得不到充分发挥，此时呈现实体基础性状，群桩承载力降低，沉
降加大，所以为了避免侧阻效率的降低，尤其是在深厚软土或饱和度较高
的土层中，更应选用较大桩距。
桩端持力层选择和进入持力层深度
桩端持力层是影响基桩承载力的关键性因素，不仅制约桩端阻力而且
影响阻力的发挥，因此选择较硬土层为桩端持力层至关重要；其次，应确
保桩端进入持力层的深度，有效发挥其承载力。进入持力层的深度除考虑
承载性状外尚应同成桩工艺可行性相结合。结合工程经验，桩基规范规定
如下：应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全截面进入持力层的深度，
更多内容请登录基础工程网http://www.jcgcw.com/
对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于
1d。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。嵌岩桩
嵌入倾斜的完整和较完整岩的深度不宜小于0.4d且不小于0.5m(以岩面
坡下方深度计)；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于
0.2d，且不应小于0.2m。
桩身直径(或截面尺寸)的选择
桩身尺寸的选择主要与单桩承载力、岩土工程情况、桩的类型有关，
同时还与施工工艺、桩长、承台类型及尺寸、经济指标等因素有关。当采
用摩擦型桩时，宜采用较小直径和较长的桩，以增加侧阻效率来增加竖向
承载力。端承桩在满足承载力要求的前提下，桩身尺寸一般是粗一点、短
一些为好。嵌岩桩宜选较大桩径，一般不宜小于600mm;深软土中桩，
也宜选用稍大直径的桩，以增加桩身抗施工侧力的能力。人工挖孔桩的最
小桩径不宜小于800mm。沉管灌注桩不宜小于325mm。静压桩不宜小
于300X300。
结语
以上谈到的桩基设计中密切相关的几个问题，设计过程中在解决这些
问题的基础上，结合工程施工经验，在具体工程中做到灵活运用，做到有
所创新，有所突破。
|
|
