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2017-07-11 11:53:50 | 分类:结构专业| 标签:结构专业

一、桩基设计原则

    桩基是由桩、土和承台共同组成的基础,设计时应考虑三者共同作用。各部作用起多大,取决于桩变形。

    桩基按极限状态设计法设计,应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。

    建筑桩基分三个安全等级

 

二、桩基设计的基本内容

    1.桩的类型及几何尺寸的选择;

    2.单桩竖向(和水平向)承载力的确定;

    3.确定桩的数量、间距和平面布置;

   4.桩基承载力和沉降验算

   5.桩身结构设计;

   6.承台设计;

   7.绘制桩基施工图。

 

三、桩基础的分析计算

    1.所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括:

    按使用功能,受力特征进行竖向(压、拔)和水平承载力计算,不宜超过承载力特征值。某些条件下群桩基础宜考虑桩、土、承台共同作用;

    桩身及承台进行承载力计算:桩身露出地面或桩侧为可液化土、极限承载小于50KPa(或不排水抗剪强度小于10KPa)土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算;对混凝土预制桩尚应按施工阶段,吊装,运输,锤击作用进行强度验算;

    柱端平面以下存在的软下卧层时应验算软弱下卧车层承载力;

    对位于坡地、岸边的桩基应进行桩基稳定性验算;

    按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。

    2.下列桩基应进行变形验算:

    桩端持力层为软弱土的一、二级桩基以及桩端持力层为粘土,粉土或存在软弱下卧层一级建筑桩基,应验算沉降并考虑上部结构与基础共同作用,沉降不超过建筑沉降允许值;受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平位移。

    3.下列桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算:

    根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算;使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算。

    4.建于软土上的一、二级建筑桩基施工过程和使用期间必须进行沉降观测直到稳定。

 

四、桩的布置

    1.对柱基宜采用一柱一桩,在结构设置变形缝处,也可两柱合用一桩,但宜上部柱合力作用点与桩中心重合

    2.置于岩石上的非挤土桩基,桩间净距不宜小于0.5m。

    3.群桩可采用三角形、矩形、梅花形等布置方式,其中心宜与上部荷载合力作用点重合,并使群桩在受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。

    4.对于剪力墙下多桩基础,宜将桩布置于纵横墙相交处或墙下;对单排桩的条形承台,当承台侧向无支承长度过长时,应在适当部位增设垂直于承台的连系梁。

    5.柱、剪力墙采用椭园桩基础时,宜使桩中心和柱、剪力墙的形心重合。

    6.地下室钢筋混凝土挡墙下桩基础应在桩顶设置垂直于挡墙的连系梁或板。

    7.桩嵌入完整岩石的深度不宜小于0.2m,对于倾斜岩面,宜将岩面整平。

 

五、特殊条件下的桩基

    1.斜坡、边坡上桩基设计原则:

    新建斜坡、边坡上的建筑桩基工程应与建筑边坡工程统一规划,同步设计,合理确定施工顺序;对建于边坡的桩基,不得将桩支承于边坡潜在的滑动体上;桩端进入潜在滑裂面以下稳定岩土层内的深度应能保证桩基的稳定,且宜采取有效措施避免桩基础承担的竖向荷载传至边坡支护结构;建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离;建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡,当有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时,应进行整治,确保其稳定性;桩基础邻近边坡边缘时,应考虑边坡的变形对地基承载力降低和桩基础变形加大的不利影响并对建筑物基础地基稳定性进行验算;距离边坡位置较近的桩基,宜进入边坡坡脚以下;位于填方边坡桩基、存在岩石外倾软弱结构面的边坡桩基,应验算最不利荷载效应组合下桩基的整体稳定性和基桩的水平承载力;斜坡上的桩基,宜根据完整岩面的倾斜度适当加大嵌岩深度,桩基之间宜设置连系梁,外露桩基桩身配筋应按上部结构柱构造;承担较大水平荷载的斜坡上桩基,确定嵌岩深度时,应验算斜坡处岩体的抗剪承载力。嵌岩段岩体存在外倾结构面时,应验算外倾结构面以上岩体的抗滑稳定性;建筑跨越边坡形成吊脚楼时,应加强边坡桩基础与吊层结构间的整体性。

    2.洞室附近桩基设计原则:

    位于洞室地基上的桩基,应严格执行“动态设计,信息化施工”;应对洞室地基进行稳定性评价;对洞室围岩岩体结构面的不利组合,应进行局部稳定性验算,并采取措施避免洞室因局部岩体的失稳而危及洞室地基的整体稳定性;当洞室顶板为完整岩石且顶板厚度较大,桩基础直接放置在其上时,应验算桩端下顶板岩体的的抗冲切承载力;当桩端下洞室的顶板厚度较小或桩端下顶板岩体的抗冲切承载力不能满足时,桩端应落至洞室底板,且桩基在洞穴室及相关部分宜按柱构造;按洞室形态和顶板完整程度,可将顶板岩体视作梁、板、拱、壳等自承重结构进行结构力学分析和验算;对地基承载力、变形及稳定性有不利影响的洞室,应综合分析后采取封填加固、衬砌加固、贯穿式顶撑、锚杆锚固、锚喷支护、结构跨越等措施;洞室旁边桩基础进入稳定地基时,宜采取有效措施避免桩基础承担的竖向荷载传至洞室。

    3.填土地基桩基础设计原则:

    对需要大面积填土的建筑场地,宜先填土并保证填土的密实性;对新近填土的建筑场地,宜先采用强夯等措施夯实地基;对填土土坡建筑场地,宜先实施边坡支挡结构;抗拔桩基设计时应根据桩基所处的环境类别和相应裂缝控制等级,验算桩身的抗裂和裂缝宽度。


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