建筑桩基新规范设计技术要点

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1、建筑桩基新规范设计技术要点李镜培同济大学土木工程学院术语说明1.单桩承载力特征值characteristicvalueofsinglepilebearingcapacity单桩极限承载力除以安全系数后的承载力值。2.混合型基础compoundfoundation同一建筑物根据其荷载分布特征与结构型式，采用天然地基与局部桩基的混合型基础。3.变刚度调平设计adjustedfoundationrigiditydesignforreducingdifferentsettlement考虑结构荷载、地层分布和相互作用效应，通过调整

2、桩径、桩长、桩距等改变桩土刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀的设计方法称为变刚度调平设计。4.群桩效应groupeffect群桩基础，在竖向荷载作用下，由于承台、桩、土的相互作用导致桩基承载力、沉降等性状发生不同于单桩的变化；在水平荷载下，桩基的水平承载力、位移等性状发生不同于单桩的变化，称此种效应为群桩效应。5.承台效应系数pilecapeffectefficiency竖向荷载下，群桩承台底地基土产生一定抗力分担荷载，称此为承台效应。以地基承载力的发挥率度量该效应称为承台效应系数。一、基本设计规定一般规定桩基础应按下列两

3、类极限状态设计1承载能力极限状态：桩基达到最大承载能力或整体失稳或发生不适于继续承载的变形；2正常使用极限状态：桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。桩基设计等级根据建筑物规模和功能特征以及由于桩基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度区分。设计等级建筑类型甲级（1）重要的工业与民用建筑（2）30层以上或高度超过100m的高层建筑（3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物（4）对桩基变形有特殊要求的建筑物（5）场地和地基条件复杂的一般建筑物（6）对相邻既有工程影响较大的建筑物乙级

4、除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下的民用建筑及一般工业建筑物桩基承载能力计算和验算要求1应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；2应对桩身和承台承载力进行计算；对于桩身露出地面或桩侧为可液化土、土的不排水剪切强度小于10kPa土层中的细长桩应进行桩身曲屈验算；对于混凝土预制桩应按施工阶段吊装、运输和锤击作用进行强度验算；对于钢管桩应进行局部曲屈验算；3当桩端平面以下存在软弱下卧层时应进行软弱下卧层承载力验算；4对位于坡地、岸边的桩基应

5、进行整体稳定性验算；5对于抗浮桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算；6对于抗震设防区的桩基应按现行《建筑抗震设计规范》的规定进行抗震承载力验算。桩基变形验算要求根据建筑桩基的设计等级及长期荷载作用下桩基变形对上部结构的影响程度、桩基裂缝对耐久性的影响程度决定。应进行沉降验算的桩基：1）设计等级为甲级的建筑物桩基；2）体形复杂、荷载分布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。可不进行沉降验算的桩基：1)嵌岩桩和支承于其他坚硬持力层的桩基；2)设计等级为丙级的建筑物桩基；3)对沉降无特殊要求的单排桩条形承

6、台桩基；4)有可靠经验时，对地质条件简单、荷载均匀、且对沉降无特殊要求的桩基。水平位移验算：对受水平荷载作用的建筑物和构筑物桩基，且对水平位移有严格限制时，应验算其水平位移。抗裂度验算:对于使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算，对使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂度验算。基于差异沉降的桩筏基础的优化Poulos也指出当表层附近的土层由相对较硬土体或密实砂土组成时，地基土可以提供全部或大部分承载力，此时基础设计的重点是控制差异沉降和整体沉降。大量计算分析和工程实践表明，差异沉降越大，筏板的弯矩越大，上部

7、结构的次生应力也越大。因此，差异沉降控制是桩基设计，特别是以变形控制为基础的桩基设计的关键。1.差异沉降控制与变刚度调平设计概念控制差异沉降和整体沉降，除了前述选择合适的筏板厚度外，对桩基刚度的调节也是一个主要手段。考虑结构荷载、地层分布和相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变桩土刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀的设计方法称为变刚度调平设计。变刚度调平设计原则:宜以上部结构-承台-桩-土的共同作用分析为基础,按变刚度调平设计原则设计的桩基:l.对于主裙楼连体建筑,当高层主体采用桩基时,裙房的地基或桩基刚度宜相对弱化

8、,可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。2.对于框筒、框剪结构高层建筑桩基,应加强核心筒和内部剪力墙区域桩基刚度(视条件适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施),相对弱化核心筒外围桩基刚度,并对后者按复合桩基设计。3.对于框筒、框剪结构高层建筑天然地基,承载力和沉降量满足要求的条件下,宜于核心筒区域设置增强刚