2019年岩土工程师专业考试巩固知识点：深基础（3）

　　一、沉降验算

　　对以下建筑物的桩基应进行沉降计算：

　　(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。

　　二、桩基础设计

　　(一)设计原则

　　(1)建筑桩基采用以概率理论为基础的极限状态设计法;以可靠指标度量桩基的可靠度，采用以分项系数表达的极限状态设计表达式进行计算。

　　(2)桩基极限状态分为下列两类：

　　①承载能力极限状态，对应于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，对应于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。

　　(3)根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，应将桩基设计分为表18-11所列的三个设计等级。桩基设计时，应根据表18-11确定设计等级。

　　建筑桩基设计等级表18 -11

　　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就对桩身和承台结构承载力进行计算;对于桩侧土不排水抗剪强度小于lOkPa、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算;对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算;对于钢管桩应进行局部压屈验算;

　　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、岸边的桩基应进行整体稳定性验算;

　　⑤对于抗浮、抗拔桩基，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进行抗震承载力验算。

　　(4)下列建筑桩基应进行沉降计算：

　　①设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基;

　　②设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基;

　　③软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。

　　(二)设计步骤

　　1.确定桩端持力层及桩长

　　一般应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，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d。当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于3d。

　　2.确定桩型及单桩承载力

　　根据结构类型、荷载性质、地质条件、施工条件并结合以上条件综合考虑。

　　3.选择布桩方式及桩距

　　桩的布置方式可为行列式或梅花式。

　　桩的最小中心距应符合表18-12的规定。对于大面积桩群，尤其是挤土桩，桩的最小中心距宜按表列值适当加大。

　　4.设计承台

　　桩基承台的构造，除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构的要求外，尚应符合下列要求：

　　(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;

　　(2)承台的最小厚度不应小于300mm;

　　(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18-58a)，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的三角形应在柱截面范围内(图18-58b)。承台梁的主筋除满足计算要求外尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)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(18-58c);柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时，应将其直径乘以0.886等效为方桩)算起，锚固长度不应小于35倍钢筋直径，当不满足时应将钢筋向上弯折，此时钢筋水平段的长度不应小于25倍钢筋直径，弯折段的长度不应小于10倍钢筋直径;

　　(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;且不应小于桩头嵌入承台内的长度。

　　桩下桩基承台的弯矩可按以下简化计算方法确定：

　　① 桩矩形承台计算截面取在桩边和承台高度变化处(杯口外侧或台阶边缘)

　　Mx=∑Niyi(18-110)

　　My=∑Nixi(18-111)

　　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。