4.5 桩基础设计

设计基本要求：

桩和承台：足够的强度、刚度和耐久性；

地基（主要桩端持力层)：足够的承载力和不产生过量的变形。

桩基础设计步骤：

①进行调查研究，场地勘察，收集有关资料；

②选择桩材，确定校的类型、外形尺寸和构造；

③确定单桩承载力设计值；初步拟定校的数量和平面布置；

④根据桩的平面布置，初步拟订承台轮廓尺寸及承台底标高；

⑤根据上部结构荷载情况，验算作用于单桩上的竖向和横向荷载；

⑥验算承台尺寸及结构强度；

⑦绘制桩和承台的结构及施工祥图。

4.5.1收集设计资料

设计桩基之前必须充分掌握设计原始资料，包括建筑类型、荷载、工程地质勘察资料、材料来源及施工技术设备等情况，并尽量了解当地使用桩基的经验。

4.5.2桩型、桩长和截面尺寸选择

桩基设计时，首先应根据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制噪音、振动)等因素，选择预制桩或灌注桩的类别，桩的截面尺寸和长度以及桩端持力层等。

一般当土中存在大孤石、废金属以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时，预制桩将难以穿越；当土层分布很不均匀时，混凝土须制桩的预制长度较难掌握；在场地土层分布比较均匀的条件下，采用质量易于保证的预应力高强混凝土管桩比较合理。

桩的长度主要取决于桩端持力层的选择，桩端进入持力层的深度： 

    粘性土、粉土：不宜小于2d，

       砂类土：不宜小于1.5d，

碎石类土:不宜小于1d。

当存在软弱下卧层时:桩端以下硬持力层厚度不宜小于4d，

嵌岩灌注桩的周边嵌入微、中等风化岩体的不宜小于0.5m，

桩端阻力的临界深度:砂、砾为(3-6)d，粉土、粘性土为(5-10)d。

桩全长L=承台底至持力层顶厚度+桩沉入持力层深度+深入承台深度+桩尖长。

承台埋深的选择：

对于承台埋深，一般情况下，主要从结构要求和方便施工的角度来选择。

4.5.3 桩数及桩位的布置

桩的数量确定：

桩的布置：

4.5.4 单桩承载力验算

 桩顶荷载的求解：

轴心受压
偏心受压

软弱下卧层验算

桩基沉降计算

应进行沉降验算桩基：  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。

4.5.5 桩身结构设计

桩身砼强度应满足桩的承载力设计要求。计算中应按照桩的类型和成桩工艺不同将砼的轴心抗压强度设计值乘以工作条件系数。 

4.5.6 承台设计

（1）承台受弯计算

承台的受弯计算，可根据承台类型分别求得承台内力，然后按《混凝土结构设计规范》验算其正截面受弯承载力，计算方法同于一般梁板。

（2）承台受冲切

柱对承台的冲切
角桩对承台的冲切

（3）承台受剪