桩基设计与计算内容简介

本书内容主要包括三大部分，一是桩基计算理论，主要介绍桩基的承载力与变形计算理论；二是桩基础的设计，包括桩基础常规设计、复合疏桩基础设计以及抗滑桩的设计；三是桩基施工与检测，简要介绍桩基施工方法、桩基现场大吨位试桩技术及桩基的动力检测方法。本书重点内容是桩基础的设计与计算，编写中选用较成熟的计算理论及实践中常用的设计方法，并紧密结合最新的相关规范。本书配有例题、设计算例及思考题，适用于高年级本科生的桩基工程课堂教学及研究生的参考教材，也可作为注册岩土工程师及注册结构工程师资格考试相关内容的复习教程，同时可供土木工程、交通工程、港口航道与海岸工程等专业技术人员参考和使用。

前言

第一章绪论1

第一节桩基础的定义及应用1

第二节桩基础的分类2

第三节桩基工程的发展概况5

第四节桩基设计与计算概述5

第二章竖向受荷桩基的承载力8

第一节单桩的竖向抗压承载性状8

第二节单桩竖向抗压承载力的确定16

第三节群桩的竖向抗压承载性状29

第四节群桩竖向抗压承载力的确定 34

第五节桩的竖向抗拔承载力39

第六节桩的负摩阻力51

思考题56

第三章竖向受荷桩基的沉降57

第一节竖向受荷桩基的沉降性状57

第二节沉降计算方法概述58

第三节荷载传递法60

第四节弹性理论法61

第五节剪切位移法72

第六节简化计算方法75

思考题90

第四章水平受荷桩基的承载力与

位移91

第一节水平受荷桩基的工作性状91

第二节单桩水平承载力的确定95

第三节水平受荷桩基计算方法概述99

第四节静力平衡法100

第五节弹性地基梁法101

第六节py曲线法121

第七节弹性理论法简介132

第八节提高桩基水平承载力的措施133

思考题134

第五章桩基础的常规设计方法135

第一节概述135

第二节桩基设计计算的一般步骤和

方法137

第三节高层建筑桩基础设计要点152

第四节桥梁桩基础设计要点165

第五节桩基础的抗震设计与计算178

第六节设计算例188

思考题208

第六章复合疏桩基础的设计209

第一节概述209

第二节复合疏桩基础的受力性状211

第三节减沉复合疏桩基础的设计计算213

第四节协力复合疏桩基础的设计计算219

第五节设计算例220

思考题224

第七章抗滑桩的设计与计算225

第一节概述225

第二节抗滑桩的设计227

第三节抗滑桩的常用计算方法229

第四节设计算例235

思考题238

第八章桩基施工与检测240

第一节桩基施工方法及工艺240

第二节桩基现场载荷试验与大吨位

试桩技术247

第三节桩基工程的检测251

思考题267

参考文献2682100433B

《建筑桩基设计与计算:桩基变刚度调平设计》重点分析了桩基变刚度调平设计这种概念设计方法，即考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩与支承刚度分布，以及建筑物沉

降趋于均匀、承台内力降低的设计方法，并列出了一些实例。

《建筑桩基设计与计算:桩基变刚度调平设计》可为建筑工程设计和科研人员提供参考，也可供高等院校土木工程、建筑结构等相关专业师生阅读。

前言

建筑桩基设计与计算第一章 绪论

一、我国桩基技术现状

二、桩基沉降计算方法

三、桩基础沉降研究的进展和问题

四、高层建筑桩箱（筏）基础沉降研究的进展

五、高层建筑桩基础沉降计算中存在的主要问题

六、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的颁布与实施

建筑桩基设计与计算第二章 基本设计规定

一、一般规定

二、桩基设计的基本资料

三、特殊条件下的桩基设计规定

四、设计耐久性的规定

建筑桩基设计与计算第三章 桩的分类与选型

一、桩型选择与桩的技术特点

二、桩基础的受力特征、分类和选型

三、桩型与成桩工艺选择

四、桩的分类与选型的相关内容

建筑桩基设计与计算第四章 桩的受力性状与单桩承载力的确定

一、普通灌注桩的荷载传递性状

二、桩基竖向承载力计算

三、特殊条件下桩基竖向承载力验算

四、桩的根数计算

五、桩基础直接计算法

六、复合地基承载力的确定

七、桩基水平承载力与位移计算

建筑桩基设计与计算第五章 变刚度调平设计

一、变刚度调平概念

二、桩基承台受力性状与变刚度调平设计

三、碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应

四、变刚度调平的理论与计算方法

五、工程应用

建筑桩基设计与计算第六章 桩基础沉降计算

一、基础沉降计算

二、高层建筑深基础沉降研究进展和问题

三、超高层建筑深基础沉降计算中实用模型和计算参数

四、土的泊松比和变形模量的确定

五、按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）建筑桩基的沉降计算

六、空间变刚度群桩等沉降设计

七、高层建筑基础沉降计算与实测分析

建筑桩基设计与计算第七章 软土地基减沉复合疏桩基础

一、减沉复合疏桩基础计算

二、减沉桩设计理论中的若干问题分析

三、上海地区桩基沉降计算方法探讨

四、原位试验方法估算桩基沉降量

五、疏桩基础设计实例分析

六、减沉桩在厂房桩基础上的应用

建筑桩基设计与计算第八章 复合桩基的承台效应

一、承台效应的试验实测

二、高层建筑的桩筏（箱）荷载分担的实测与计算

三、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）对承台效应的分析

建筑桩基设计与计算第九章 桩基承台计算与构造

一、关于桩和桩基的一般规定

二、桩承台构造

三、桩的平面布置

四、桩基承台计算

五、桩箱桩筏基础结构计算

六、底板局部受力计算

建筑桩基设计与计算第十章 桩基变刚度调平应用实例

一、德国法兰克福展览大楼

二、北京京广中心大厦

三、南京工业大学图书馆

四、南通市金童苑

五、久阳滨江酒店、联富商业广场、中环生活广场三个桩基基础变刚度优化设计工程简介

六、储油罐基础采用变刚度调平设计

附录：土的压缩特性和力学指标

参考文献

……2100433B

单桩承载力 　桩基在竖向荷载作用下,第i根桩承受的轴向力Qi（吨）（图1）为 　式中N为作用在桩基上的竖向荷载；G为桩承台自重和桩承台上覆土重；n为桩数；Mx、My为作用在桩承台底面对桩基每一根主轴的力矩；xi、yi为自桩基主轴至第i根桩的距离。 　桩基中每一根桩承受的平均轴向压力，要小于单桩轴向受压容许承载力；如桩受到轴向拉力，它所承受的平均轴向拉力要小于单桩轴向受拉容许承载力。

当桩基受到水平荷载作用时，桩所承受的水平力要小于单桩水平容许承载力。对于高桩码头等构筑物的桩基，在水平荷载作用下，其最大弯矩应小于桩身的抵抗弯矩；其水平位移应小于结构的容许水平位移。

确定单桩容许承载力，要结合工程的重要性、使用要求、荷载性质、桩制作质量的可靠性以及桩的布置等条件，并考虑适当的安全储备。

如果桩周土体因自重固结、湿陷或地面堆载等产生的压缩大于桩的下沉时，则还要考虑桩侧负摩擦力的影响（见桩的轴向承载力、桩的横向受力计算）。

群桩承载力 　群桩极限承载力рG并不一定等于各单桩极限承载力рu之和。两者的比值称为群桩系数η。η与工程地质条件、桩型、桩的数量和平面布置以及桩距等有关。在砂土中，η常大于1.0；在粘性土中,η有可能小于1.0。当η<1.0时，说明群桩承载力小于单桩承载力之和；如课设计中η仍取1.0，桩基虽不致破坏，而沉降量却会增加。在软粘土地基中,只要桩距较大，η也可取1.0；但如果桩距小，桩数量多，桩较短,并且桩尖处是软土层时，则要把桩基作为假想实体基础（由桩承台,桩和桩间土组成）计算群桩极限承载力рG（图2）。 式中Ru为桩尖处土层的极限承载力;A为假想实体基础的底面积；U为假想实体基础的周长；Lj为桩身在第j层土的长度；fuj为第j层土的极限摩阻力。

如果рG考虑了适当的安全储备后，仍大于结构荷载与实体基础重量之和，则桩基就不会破坏。

桩基沉降 　包括平均沉降和差异沉降。

计算桩基沉降时，假定它是砌置在桩尖平面处的实体基础,是一种半经验性质的近似方法(图3a),K.泰尔扎吉和R.B.佩克建议摩擦桩基用砌置在距桩尖向上三分之一桩长平面处的实体基础代替（图3b）；以及仍假定实体基础砌置在桩尖平面处，但荷载从承台底面和桩群外围，以一个角度向桩尖平面处扩散。增大承载面积（图3c）。它们都属于同一范畴的近似方法。 　桩基计算沉降量与实际情况有较大的差距。要缩小这种差距，关键在于选择与实际应力水平相适应而有代表性的沉降计算参数，并重视结合区域性经验。

与天然地基相比,桩基的平均沉降速度（毫米/日）小，收敛快，平均沉降量和不平均沉降值都较小，所以建筑物对桩基沉降的适应能力要比对天然地基沉降的适应能力好得多。因此，桩基上的建筑物采用天然地基上同类建筑物的容许沉降值是安全的。

承台设计 　对于支承柱子的钢筋混凝土低桩承台，在柱子所传荷载、它的自重（包括覆土重量）及桩的反力作用下，根据初步确定的外形尺寸和制作材料的强度，按照钢筋混凝土结构设计原理进行验算；承台在荷载作用下产生的内力要小于制作材料的强度。内力包括：柱子对承台面的局部压力、 桩对承台的冲切力、 柱子对承台的冲切力、剪切力和弯矩等。承台底面的形状和尺寸应根据桩群的平面布置情况确定。多为正方形、矩形、多边形、椭圆形或圆形；承台边到边桩中心的距离，相当于桩直径或边长。承台的厚度往往取决于冲切力和剪切力的大小。承台的钢筋数量则根据弯矩计算求得。承台与桩的连结是将桩顶伸进承台5～10厘米,并将桩内的钢筋插入一定的长度。

对于码头、桥梁等构筑物的高桩承台的计算方法和构造，基本上与低桩承台相似。

承台-桩-土共同作用 　桩基沉降量实际上包括了桩尖以下的土的压缩量、桩尖刺入量和桩身压缩量等分量，并不像计算所假定的作为一个整体下沉，只有桩尖以下土层受压缩。桩将荷载传递给地基的过程中，由于桩尖处的力的作用,土层塑性变形，桩尖可能刺入土层;又由于桩侧摩阻力的作用，桩间土会产生压缩。在打桩过程中土层受破坏后,桩间土重新固结,也要产生压缩。当桩尖刺入量等于或大于桩间土和桩身压缩量之差时，低桩承台底面与桩间土就不会脱开，桩间土就可以分担一部分从承台底传来的荷载。对于桩距较大的短摩擦桩桩基，有时可考虑桩间土的承载作用。但为了安全起见，应将桩基作为实体基础验算它的承载力。对于桩距较小，桩尖处有坚硬土层的长桩桩基，承台底面与桩间土往往会分开，因此，不宜考虑桩间土的承载作用。

在桩基设计过程中，往往要对初步确定的桩平面布置、桩距、承台尺寸及混凝土标号等作反复修改，以满足各种条件并达到经济合理。