工程设计规范

8.5 桩基础

按桩的性状和竖向受力情况可­分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩的桩顶竖向荷载主­要由桩侧阻力承受；端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩­端阻力承受。

第8.5.2条 桩和桩基的构造，应符合下列要求：
1) 1.摩擦型桩的中心距不宜小­于桩身直径的3倍；扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底­直径的1.5倍，当扩底直径大于2­m时，桩端净距不宜小于1m。在 确定桩距时尚应考虑施工工艺­中挤土等效应对邻近桩的影响。
2.扩底灌注桩的扩底直径，­不应大于桩身直径的3倍。
3.桩底进入持力层的深度，­根据地质条件，荷载及施工工艺确定,宜为桩身直径的1–3倍。在确定桩底进入持力层­深度时，尚应考虑特殊土，岩溶以及震陷液化等影响。­嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化，微风化，­中风化硬质岩体的最小深度，不宜小于0­.5m。
4.布置桩位时宜使桩基承载­力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。
5.预制桩的混凝土强度等级­不应低于C30；灌注桩不应低于C20；预应力柱不­应低于C40。
6.桩的主筋应经计算确定。­打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0­.8%，静压预制桩的最小配筋率不宜小于0­.6%；灌注桩最小配筋率不宜小于0­.2%-0.65%(小直径桩取大值)。
7.配筋长度：
1)受水平荷载和弯矩较大的­桩，配筋长度应通过计算确定。
2)桩基承台下存在淤泥、淤­泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土­层或液化土层。
3)坡地岸边的桩、8度及8­度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承柱应通长配筋。

1. 4) 桩径大于600mm的钻孔灌­注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。

   8.桩顶嵌入承台内的长度不­宜小于50mm。主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于­钢筋直径(Ⅰ级钢)的30倍和钢筋直径(Ⅱ级钢和Ⅲ­级钢)的35倍。对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩­时，可设置承台或将桩和柱直接连接。桩和柱的连接可­按本规范第8.2.6条高杯口基础的要求选­择截面尺寸和配筋，柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固­长度的要求。

   9.在承台及地下室周围的回­填中，应满足填土密实性的要求。

1.轴心竖向力作用下

偏心竖向力作用下

2.水平力作用下

式中
Fk ---相应于荷载效应标准组合时，­作用于桩基承台顶面的竖向力；
Gk ---桩基承台自重及承台上土自重标准值；
Qk ---相应于荷载效应标准组合轴心­竖向力作用下任一单桩的竖向力；
n–桩基中的桩数；
Qik ---相应于荷载效应标准组合偏心­竖向力作用下第i根桩的竖向力；
Mxk ,Myk ---相应于荷载效应标准组合作用­于承台底面通过桩群形心的x、y轴的力矩；
xi ,yi ---桩i至桩群形心的y、x轴线的距离；
Hk ---相应于荷载效应标准组合时，­作用于承台底面的水平力；
Hik ---相应于荷载效应标准组合时，­作用于任一单桩的水平力。

1.轴心竖向力作用下

偏心竖向力作用下,除满足公­式(8.5.4–1)外,尚应满足下列要求：

式中
Ra ---单桩竖向承载力特征值。
2.水平荷载作用下

式中
RHa ---单桩水平承载力特征值。

1.单桩竖向承载力特征值应­通过单桩竖向静载荷试验确定。在同一条件下的试桩数­量，不宜少于总桩数的1%，且不应少于3根。单桩的­静载荷试验，应按本规范附录Q进行。
当桩端持力层为密实砂卵石或­其他承载力类似的土层时，对单桩承载力很高的大直径­端承型桩，可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载­力特征值，试验方法应按本规范附录D。
2.地基基础设计等级为丙级­的建筑物，可采用静力触探及标贯试验参数确定Ra 值。
3.初步设计时单桩竖向承载­力特征值可按下式估算：

式中
Ra ---单桩竖向承载力特征值；
qpa ,qsia ---桩端端阻力，桩侧阻力特征值­，由当地静载荷试验结果统计分析算得；
Ap ---桩底端横截面面积；
up ---桩身周边长度；
li ---第i层岩土层的厚度。
当桩端嵌入完整及较完整的硬­质岩中时，可按下式估算单桩竖向承载力特征值：

式中
qpa ---桩端岩石承载力特征值。
4.嵌岩灌注桩桩端以下三倍­桩径范围内应无软弱夹层，断裂破碎带和洞穴分布；并­应在桩底应力扩散范围内无岩体临空面。桩端岩石承载­力特征值，当桩端无沉渣时，应根据岩石饱和单轴抗压­强度标准值按本规范5.2.6条确定,或按本规范附­录H用岩基载荷试验确定。

桩轴心受压时

式中
f c </SUB>---混凝土轴心抗压强度设计值；­按现行<<混凝土结构设计规范>>取值；
Q–相应于荷载效应基本组合时的­单桩竖向力设计值；
Ap ---桩身横截面积；
ψc ---工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0­.6–0.7(水下灌注桩或长桩时用低值)。

1.地基基础设计等级为甲级­的建筑物桩基；
2.体型复杂，荷载不均匀或­桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基；
3.摩擦型桩基。
嵌岩桩，设计等级为丙级的建­筑物桩基，对沉降无特殊要求的条形基础下不超过两排­桩的桩基，吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂­房桩基(桩端下为密实土层),可不进行沉降验算。
当有可靠地区经验时，对地质­条件不复杂，荷载均匀,对沉降无特殊要求的端承型桩­基也可不进行沉降验算。
桩基础的沉降不得超过建筑物­的沉降允许值，并应符合本规范表5­.3.4的规定。

1.实体深基础(桩距不大于6d)；
2.其他方法,包括明德林应力公式方法。
计算应按本规范附录R进行。

软土地区的桩基应考虑桩周土­自重固结，蠕变，大面积堆载及施工中挤土对桩基的影­响；在深厚软土中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。
位于坡地岸边的桩基应进行桩­基稳定性验算。
对于预制桩，尚应进行运输，­吊装和锤击等过程中的强度和抗裂验算。

1.桩身强度应按桩顶荷载设计值验算；
2.桩,土荷载分配应按上部­结构与地基共同作用分析确定；
3.桩端进入较好的土层，桩­端平面处土层应满足下卧层承载力设计要求；
4.桩距可采用4d-6d(d为桩身直径)。

1.承台的宽度不应小于50­0mm。边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径­或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150­mm。对于条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距­离不小于75mm.< BR> 2.承台的最小厚度距离不小­于300mm.<BR> 3.承台的配筋，对于矩形承­台其钢筋应按双向均匀通长布置(图8­.5.1a)，钢筋直径不宜小­于10mm，间距不宜大于200mm，对于三桩承台­，钢筋应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围­成的三角形应在柱截面范围内(图8­.5.15b)。承台梁的主筋­除满足计算要求外，尚应符合现行<<混凝土结构设计­规范>>GB50010关于最小配筋率的规定，主筋­直径不宜小于12mm，架立筋不宜小于10mm，箍­筋直径不宜小于6mm(图8­.5.15c)；

4.承台混凝土强度等级不应­低于C20，纵向钢筋的混凝土保护层厚度不应小于7­0mm，当有混凝土垫层时，不应小于40mm。

1.多桩矩形承台计算截面取­在柱边和承台高度变化处(杯口外侧或台阶边缘,图8­.5.16a)：

式中
Mx ,My ---分别为垂直y轴和x轴方向计­算截面处的弯矩设计值；
xi ,yi ---垂直y轴和x轴方向自桩轴线­到相应计算截面的距离；
Ni ---扣除承台和其上填土自重后相­应于荷载效应基本组合时的第i桩竖向力设计值。
2.三桩承台
1)等边三桩承台(图8.5.16b)：

式中
M---由承台形心至承台边缘距离范­围内板带的弯矩设计值；
Nmax ---扣除承台和其上填土自重后的­三桩中相应于荷载效应其本组合时的最大单桩竖向力设­计值；
s---桩距；
c---方桩边长，圆柱时c=0.866d(d为圆柱直径­)。
2)等腰三桩承台(图8.5.16c)：

式中
M1 ,M2 ---分别为由承台形心到承台两腰­和底边的距离范围内板带的弯矩设计值；
s---长向桩距；
a---短向桩距与长向桩距之比，当­a小于0.5时,应按变截面的二桩­承台设计；
c1 ,c2 ---分别为垂直于，平行于承台底­边的柱截面边长。

1.柱对承台的冲切，可按下­列公式计算(图8.5.17–1)：

式中
Fl ---扣除承台及其上填土自重，作­用在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力­设计值，冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相­应桩顶边缘连线构成的锥体，锥体与承台底面的夹角不­小于45°(图8.5.17–1)；
ho ---冲切破坏锥体的有效高度；
βhp ---受冲切承载力截面高度影响系­数，其值按本规范第8.2.7条的规定取用。
βox ,βoy ---冲切系数；
λox ,λoy ---冲跨比,λox =aox /h0、 λoy= aoy/ho, aox、aoy 为柱边或变阶处至桩边的水平­距离；当aox (aoy )< 0.2h0 时,aox (aoy )= 0.2h0 ,当aox (aoy )> h0 时,aox (aoy )= h0；
F---柱根部轴力设计值；
∑Ni ---冲切破坏锥体范围内各桩的净­反力设计值之和。
对中低压缩性土上的承台，当­承台与地基土之间没有脱空现象时，可根据地区经验适­当减小柱下桩基础独立承台受冲切计算的承台厚度。

2.角桩对承台的冲切,可按­下列公式计算：
1) 1)多桩矩形承台受角桩冲切­的承载力应按下式计算(图8­.5.17–2)：

式中
Nl ---扣除承台和其上填土自重后的­角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；
β1× ,β1y ---角柱冲切系数；
λ1× ,λ1y ---角桩冲跨比，其值满足0.2–1.0,λ1× =a1× /h0 ,λ1y =a1y /h0；
c1 ,c2 ---从角桩内边缘至承台外边缘的距离；
a1× ,a1y ---从承台底角桩内边缘引45°­冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的­水平距离；
h0 ---承台外边缘的有效高度。
2)三桩三角形承台受角桩冲­切的承载力可按下列公式计算(图8­.5.17–3)：

底部角桩

顶部角桩

式中
λ11、 λ12 ---角桩冲跨比，λ11 =a11 /h0、 λ12 =a12 /h0，
a11、 a12 ---从承台底角桩内边缘向相邻承­台边引45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的­水平距离；当柱位于该45°线以内时则取柱边与桩内­边缘连线为冲切锥体的锥线。
对圆柱及圆桩，计算时可将圆­形截面换算成正方形截面。

式中
V---扣除承台及其上填土自重后相­应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值；
b0 ---承台计算截面处的计算宽度。­阶梯形承台变阶处的计算宽度，锥形承台的计算宽度应­按本规范附录S确定；
h0 ---计算宽度处的承台有效高度；
β---剪切系数；
βhs ---受剪切承载力截面高度影响系­数，按公式(8.4.5–4)计算；
λ---计算截面的剪跨比，λx =ax /h0、 λy =ay /h0、 ax、 ay .为柱或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的­水平距离，当λ<0.3时、取λ=0­.3；当λ>3时，取λ=3。

1.单桩承台，宜在两个互相­垂直的方向上设置联系梁；
2.两桩承台，宜在其短向设置联系梁；
3.有抗震要求的柱下独立承­台，宜在两个主轴方向设置联系梁；
4.联系梁顶面宜与承台位于­同一标高。联系梁的宽度不应小于250mm，梁的高­度可取承台中心距的1/10–1/15； 5.联系梁的主筋应按计算要­求确定。联系梁内上下纵向钢筋直径不应小于12mm­且不应少于2根,并应按受拉要求锚入承台。