1、1桩基础设计实例某城市中心区旧城改造工程中，拟建一幢 18 层框剪结构住宅楼。场地地层稳定，典型地质剖面图及桩基计算指标见表 8-5。柱的矩形截面边长为 400mm500mm，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为： kN， kNm，5840kF180xkMkNm， kN。承台混凝土强度等级取 C30，配置 HRB400 级钢筋，50ykM120xkH试设计柱下独立承台桩基础。表 8-5 地质剖面与桩基计算指标桩基计算指标 (kPa)预制桩 沉管桩 冲、钻孔桩土层种类层厚(m)单桩布置(m) paqsipaqsipaqsi粘 土 3.0 25 20 22淤 泥 10.4 6 5 5粉质粘土
2、 3.5 1300 30 1000 20 600 22淤泥质土 9.3 10 7 7卵 石 3.0 5500 80 2800 50 1200 60强风化岩未见底4000 50 2200 36 1000 50解：（1）桩型的选择与桩长的确定人工挖孔桩：卵石以上无合适的持力层。以卵石为持力层时，开挖深度达 26m 以上，当地缺少施工经验，且地下水丰富，故不予采用。沉管灌注桩：卵石层埋深超过 26m，现有施工机械难以沉管。以粉质粘土作为持力层，单桩承载力仅 240340 kN，对 16 层建筑物而言，必然布桩密度过大，无法采用。对钻（冲）孔灌注桩，按当地经验，单位承载力的造价必然很高，且质量控制困难
3、，场地污染严重，故不予采用。经论证，决定采用 PHC400-95-A（直径 400mm、壁厚 95mm、A 型预应力高强混凝土管桩） ，十字型桩尖。由于该工程位于城市中心区，故采用静力法压桩。2初选承台埋深 d=2m。桩顶嵌入承台 0.05m，桩底进入卵石层1.0m ，则总桩长L=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+1.025.3m。（2）确定单桩竖向承载力按地质报告参数预估 isaPpaLquAqR 45961 0.183.9105.34.106254.0.02 =1150kN按当地相同条件静载试验成果的范围值为 2600 3000kN 之间，则uQkN，15032/uaR经分析比较
4、，确定采用 kN。13502/uaQR（2）估算桩数与平面布桩初选桩的根数根，暂取 5 根。3.41508akRFn，初选承台尺寸桩距 m，并考虑到 ，故布桩如图 8-29 所示：2.3ds xky，M(a) 平面 (b) 立面图 8-29 承台尺寸及荷载图3初选承台埋深 d=2m，承台高度 h 为 1.2m，桩顶伸入承台 50mm，钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为： m=1130mm13.07.210采用平板式承台，取承台及其上土的平均重度 kN/m3。20Gk则有 kN4.3.2bldGk（4）桩基受力验算单桩竖向承载力验算kN1350265408akk ，RnFQ2max2axmi
5、nax iykikkk MG221.4.056.04185807126= 1448.7 kN.aR10160 单桩水平承载力验算按式（8-13 ）估算的单桩水平承载力特征值 kN28haH在承台的抗弯刚度远大于基桩的条件下，柱底水平力均分至承台下各桩，则有kN kN 可以满足要求。245101nHk ha桩基沉降 本工程为乙级建筑桩基，对沉降要求一般，且为体型简单、桩端下无软弱下卧层的端承型桩，故不必验算沉降。（5）桩身结构承载力验算按预应力混凝土管桩 （03SG409）标准图，选用 PHC400-95-A，单节长度12m ，混凝土强度等级 C80 的管桩。这一规格的管桩桩身结构对应的单桩竖向
6、承载力特征值 kN kN，故桩身结构承载能力满足要求。1650aR1620.aR（6）承台设计桩顶反力计算4相应于荷载效应基本组合时，作用于柱底的荷载设计值为：kN784503.1.kFkNm23xxMkNm9.36)2.105(.1xkykyH桩顶反力计算桩号 nF2maxiyM2axiy iN1 1576.8 101.3 212.9 1891.02 1576.8 101.3 -212.9 1465.23 1576.8 -101.3 -212.9 1262.64 1576.8 -101.3 212.9 1688.45 1576.8 0 0 1576.8承台受冲切承载力验算（图 8-30）(a
7、)柱边冲切冲切力 kN2.63078.1574ilNF受冲切承载力截面高度影响系数 计算hp9.0128029.1hp图 8-30 承台计算平面尺寸详图 图 8-31 管桩顶与承台连接详图5冲跨比 与系数 的计算0.16.13.900 ，haxx36.20842.840 xx25.05.1.3.0 yyyha取867.2.0.42.840 yy002 hfahabtpxcycx 13.409675867.14.36.1 kN kN （满足要求）927lF(b)角桩向上冲切m， ， ， ，56.021cxxa01x01yya01y0169.25.1xx4.1.05.2.061 yy01121 2
8、/ hfacac tpxyx 13.40967.02/6.5.4./.56.9.0 kN kN （满足要求）4389maxN承台受剪切承载力计算按式（8-35 ）及（8-36 ）计算，剪跨比与以上冲跨比相同。受剪切承载力截面高度影响系数 计算：hs917.0138044/ hs对- 斜截面（介于 0.253 之间）61.01xx6剪切系数 086.16.07513.24.9hbftskN kN （不满足要求）3218 4.579.6891N对- 斜截面.01yy2.025.y，取剪切系数 4.125.713.230.90hbftskN kN （满足要求）638 2.56.4891N由于-斜截面的受剪切承载力不满足要求，故应增加承台高度，重新计算。经试算，承台厚度 mm 时满足要求。140h承台受弯承载力计算按式（8-20 ）计算kNm5.30428.)4.1689(ixyNMmm27630.52.0hfAyxsx选用 15 25， mm2，沿平行 x 轴方向均匀布置。73skNm5.142.)146589(iyxNMmm2303.0.hfAysy选用 16 16， mm2，沿平行 y 轴方向均匀布置。 16s局部受压计算承台混凝土强度等级低于柱和桩的混凝土强度等级，应按混凝土结构设计规范验算柱下和桩上承台的局部受压承载力，此略。（7）绘制施工详图（见图 8-29、8-31） 。
