群桩极限承载力
群桩效率系数 单桩极限承载力之和
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二、承台下土对荷载的分担作用 1. 承台效应 摩擦型群桩在竖向荷载作用下，桩土相对位移 承台下土分担一部分荷载 形成复合桩基 2. 复合桩基竖向承载力特征值
R Ra c fak Ac
n—桩数 Ac ( A nAps ) / n
夯扩桩机
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二、桩的质量检验方法 开挖检验：观察外露部分 钻芯法 钻取混凝土芯样 抗压强度测试，确定质量是否达标 声波检测法 测定超声波在桩身内的传播速度 检测缺陷 动测法：动应变测试
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第二节 单桩竖向荷载传递
一、抗压桩桩身受力 1. 外加压力Q 承台传来之力 方向向下 2. 抗力（承载力之要素） 桩侧摩阻力qs（或） 桩端反力qP（） 3. 特定情况要考虑弯曲变形
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陡降段的起点为极限荷载 沉降24h无法稳定时，取前一级荷载 曲线缓时，取s=40mm对应的荷载
极差不超过平均值的30%时， 取平均 值 为极限承载力 Qu （2）承载力特征值
Ra
Qu 2
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二、初步设计时单桩竖向承载力估算 1. 摩擦桩竖向承载力特征值
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（4）30~40层房屋，1200mm灌注桩、外径500~550mm预应力混 凝土管桩、大直径钢管桩 3. 确定尺寸 （1）桩截面尺寸 （2）桩身长度 （3）承台标高 4. 确定单桩竖向承载力特征值Ra 初步设计时根据公式估算 或勘察单位提供的数值
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（4） 验算承载力
ห้องสมุดไป่ตู้
Gk G Ad 203.221.5 192 kN
Fk Nk 1800 kN
M yk 300 40 1.2 348 kN.m
400 1200 400
Qk
Fk
Gk n
1800192
y x
6
332 kN
400 1200 1200 400
<Ra=420kN
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xi2 20 41.22 5.76 m2
xmax 1.2 m
y
400 1200 400
Qk m ax
Fk
Gk n
M ykxmax xi2
x
332 3481.2 5.76
400 1200 1200 400
404.5 kN <1.2Ra=1.2420= 504kN
完整的桩基础设计还 满足要求
天宜 若将 有胜 情勇 天追 宜穷 老寇 ，， 人不 间可 正沽 道名 是学 沧霸 桑王
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虎钟 踞山 龙风 盘雨 今起 胜苍 昔黄 ，， 天百 翻万 地雄 覆师 慨过 而大 慷江
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登金陵凤凰台 李白
凤凰台上凤凰游，凤去台空江自流。 吴宫花草埋幽径，晋代衣冠成古丘。 三山半落青天外，二水中分白鹭洲。 总为浮云能蔽日，长安不见使人愁。
解
Ra qpa Ap up qsiali
1600 0.452 40.45(56 3212) 1069.2 kN
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第四节 群桩竖向承载力
一、群桩工作特点 1. 端承型群桩 基桩的工作性状与单桩一致 群桩承载力等于单桩承载力之和，变形相等 2. 摩擦型群桩 应力发生重叠 群桩承载力不等于各单桩承载力 之和
群桩
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2. 传力方式分类 摩擦型桩 摩擦桩—桩端阻力可不计 端承摩擦桩—端阻力较大，但不大于30% 端承型桩 摩擦端承桩—主要端阻力，摩擦力较小 端承桩—桩侧摩阻力可略去
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3. 桩身材料分类 混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩 开口或敞口管桩 H型钢桩 异型钢桩 木桩
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第11章
第一节 桩基础分类和质量检验 第二节 单桩轴向荷载的传递 第三节 单桩竖向承载力特征值 第四节 群桩竖向承载力 第五节 桩基础设计
桩基础设计
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第一节 桩基础分类和质量检验
一、桩基础分类 1. 承台位置分类 低承台桩基础 高承台桩基础
承台板 承台梁
4. 中性点 （1）定义：桩、土位移相等，qs=0的分界点 其上，负摩阻；其下，正摩阻 （2）位置 当桩周主要为处于固结的土层时，中性点位置大多在桩长的 70%~75深度处 支承在基岩上的桩，中性点接近基岩面
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第三节 单桩竖向承载力 特征值
一、试桩法 1. 静力试桩数量要求 （1）不少于总桩数的1% （2）不少于3根桩 2. 试验装置 （1）加载系统 （2）测量系统
Q qs
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qP
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二、负摩阻力的概念 1. 定义 桩侧摩阻力qs（），称为负摩阻力 负摩阻力对工程有害 2. 可能出现负摩阻力的情况 地表大面积堆载或新填土 桩穿过欠固结土，支承于坚硬土层 地下水位下降，引起地面下陷 湿陷性黄土浸水后产生湿陷
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3. 负摩阻力产生机理 桩周土的沉降量＞桩的下降量
Qk Ra
（2）偏心竖向力作用下 Qk Ra
Qik max 1.2Ra
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例题10.2
某一般建筑柱下三桩基础，轴心受压，如图所示。
Fk=2250 kN， Gk=90kN。方形混凝土预制桩，
边长为 400mm。验算基桩的竖向承载力。
解
qsa
（1）单桩竖向承载力特征值
qsa
较少采用
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4. 成桩方法分类 （1）预制桩 动力打桩机打入土层 静力压桩机压入土层
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（2） 灌注桩 a. 沉管灌注桩
b. 钻孔灌注桩 泥浆护壁 钢套管护壁
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下钢筋笼 浇混凝土
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c. 挖孔灌注桩 机械挖孔 人工挖孔：需要护壁
d. 扩底桩 钻扩桩 爆扩桩 夯扩桩
Ra qpa Ap up qsiali
2. 嵌岩桩竖向承载力特征值
Ra qpa Ap
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例题10.1
钢筋混凝土预制方桩截面450mm450mm，长18m。打穿6m厚的淤泥 质土qsa=5kPa，进入黏土层 qsa=32kPa、 qpa=1600kPa。求单桩竖向承 载力特征值。
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连续两小时内每小时沉降<0.1mm，视为 稳定，可施加下一级荷载 （4）停止加载的条件 荷载-沉降曲线上有陡降段，且s>40mm sn+1/sn 2, 且经24h尚未达到稳定 25m以上的非嵌岩桩，Q~s曲线呈缓变时，s>60~80mm 在特殊条件下，可根据具体要求s>100mm 4. 承载力确定 （1）极限承载力
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3. 试验要点 （1）开始时间：预制桩入土时间 砂土7天后 黏性土中不少于15天 饱和软黏土不少于25天 灌注桩混凝土达到设计强度后 （2）荷载分级：不小于8级 每级加荷量为预估极限荷载的 1/8 ~ 1/10 （3）测读沉降的时间：5、10、15min 间隔15min, 1h后间隔30min
设承台底面尺寸为3000mm4000mm
厚度1200mm
埋深1500mm
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（2） 确定桩数
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Gk G Ad 20341.5 360 kN
Fk Nk 1800 kN
偏心受压，取放大系数1.1
Qk
1.1 Fk
Gk n
Ra
n 1.1 Fk Gk 1.1 1800 360 5.7
Ra
420
取n=6
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（3） 桩群平面布置 6根桩布置成两排，每排三根
中心距 s 3400 1200 mm
边桩中心到承台边缘的距离400mm 边桩边缘承台边缘的距离200mm>150mm 承台底面实际尺寸3200mm2000mm
400 1200 400
1200
400 1200 1200 400
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符合规范要求
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例题10-3
某柱传至承台顶部的荷载效应标准值为：轴力1800kN、弯矩300kN.m、 剪力40kN。采用边长400mm的预制方桩，桩长10m，单桩竖向承载 力特征值Ra=420kN。试确定此柱下桩基础的桩数和平面布置(摩擦型 桩)。
解：
（1）预估承台尺寸和埋深
计算基桩所对应的
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承台底面净面积
承台效应系数，按 表10-9取值
A—承台计算域面积 Aps—桩身截面面积
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第五节 桩基础设计
一、选型尺寸 1. 桩材料：钢筋混凝土、钢 2. 桩型：预制、灌注 （1）10层以下房屋，直径500mm左右的灌注桩、边长400mm的预 制桩； （2）10~20层房屋，直径800~1000mm左右的灌注桩、边长 400mm、450mm的预制桩 （3）20~30层房屋，直径1000~1200mm灌注桩、边长500mm预制 桩
qqpsaa
Ra qpa Ap up qsiali
2500 0.42 4 0.4(30 2.5 50 8 60 1.5)
1304 kN
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（2） 在轴心竖向力作用下，单桩承载力 验算