基础工程课件第四章.docx

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基础工程课件第四章

第四章桩基础与其他深基础

4．1概述

一、

如果建筑场地浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑深基础方案了。

深基础主要有桩基础、沉井和地下连续墙等几种类型，其中以桩基础应用最为广泛。

桩基础是最古老的基础型式之一。

智利古文化遗址中发现的桩距今约有12000年。

河姆渡遗址表明，在7000年前，我国已有采用木桩支承房屋的历史。

在漫长的历史过程中，桩基有了很大的发展变化，特别是近代以来，桩基从型式到工艺和规模都有了飞跃发展。

显现出强大的生命力和广阔的发展前景。

桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动、静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件，其作用在于穿越软弱的压缩性土层或水中，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上，通常将桩基础中的桩称之为基桩。

桩基础按承台位置可以分为高桩承台基础和低桩承台基础。

低桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以下；高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷线）以上，其结构特点是基桩部分桩身沉入土中，部分桩身外露在地面以上而成为桩的自由长度。

通常对下列情况，可考虑用桩基础方案：

（1）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，不允许地基有过大沉降和不均匀沉降；

（2）对于高重建筑物，如高层建筑、重型工业厂房和仓库、料仓等，地基承载力不能满足设计需要时；

（3）对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构，宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力时；

（4）对精密或大型的设备基础，需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时；

（5）在地震区，以桩基作为地震区结构抗震措施或穿越可液化地基时；

（6）水上基础，当施工水位较高或河床冲刷较大，采用浅基础施工困难或不能保证基础的安全时。

4.2桩的类型

一、桩的分类

桩按施工工艺可分为预制桩和灌注桩两大类。

（一）预制桩的种类

预制桩系指借助于专用机械设备将预先制作好的具有一定形状、刚度与构造的桩杆打入、压入、或振入土中的桩型。

主要有以下几种：

打入桩

静压桩

螺旋桩

震动沉入桩

（二）灌注桩的种类

灌注桩系指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成的桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。

依照成孔方法不同，灌注桩分为：

沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几大类。

（三）按承载性状分类

（1）摩擦型桩：

摩擦桩：

在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受；

端承摩擦桩：

在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受。

（2）端承型桩：

端承桩：

在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；

摩擦端承桩：

在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。

（四）按桩的使用功能分类

（1）竖向抗压桩（抗压桩）；

（2）竖向抗拔桩（抗拔桩）；

（3）水平受荷桩（主要承受水平荷载）；

（4）复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大）。

（五）按成桩方法分类

（1）非挤土桩：

干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法；

（2）部分挤土桩：

部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口桩；

（3）挤土桩：

挤土灌注桩、挤土预制桩（打入或静压）。

（六）按桩径大小分类

（1）小桩d≤250mm；

（2）中等直径桩250mm＜d＜800mm；

（3）大直径桩d≥800mm；

d——桩身设计直径。

桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。

4.3单桩竖向承载力

单桩的工作性状的研究是单桩承载力分析的基础。

桩的承载力和沉降机制取决于桩与土之间的相互作用的应力应变性状。

一、单桩的荷载传递规律

当竖向荷载施加于单桩桩顶时，桩身受到压缩而产生相对于土的向下位移，与此同时桩侧表面受到土的向上摩阻力。

桩身荷载通过所发挥出来的桩侧摩阻力传递至桩周土层中，致使桩身荷载和压缩变形随深度递减。

随着作用荷载的增加，桩身压缩量和位移量增大，桩身下部的摩阻力随之逐步调动起来，桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力。

而桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥出来。

当桩身摩阻力全部发挥出来达到极限后，若继续增加荷载，荷载增量将全部由桩端阻力承担。

由于桩端持力层的大量压缩和塑性变形，位移增加速度显著增大，直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大至破坏。

此时，桩达到其极限承载力。

2．荷载传递函数

由此可见，桩侧和桩端阻力的发挥，需要一定的桩土相对位移，即桩侧和桩端阻力是桩土相对位移的某种函数，这种特定的函数关系，通常称之为荷载传递函数。

实际的荷载传递函数比较复杂，与土层性质、埋深、桩径等有关，一般需要对其进行简化。

荷载传递函数主要的特征参数是极限摩阻力qsu和对应的极限位移su。

（1）桩侧极限摩阻力qsu与对应的桩侧极限位移su

桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对位移就能得到充分的发挥，一般认为粘性土中su为4～6mm，砂性土中su为6～10mm。

（2）桩端阻力qpu与对应的桩端极限位移spu

桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移值，桩端阻力qpu对应的桩端极限位移spu在粘性土中约为桩底直径的25％，在砂性土中约为8％～10％，对于钻孔桩，由于孔底虚土、沉渣压缩的影响，发挥端阻极限值所需位移更大。

3.桩侧、桩端阻力的荷载分担比与桩的分类

桩侧、桩端阻力的荷载分担情况，除了与桩侧、桩端土的性质有关以外，还与桩土相对刚度、长径比l/d有关。

桩土相对刚度越大，长径比l/d越小，桩端传递的荷载就越大。

按桩侧阻力与桩端阻力的发挥程度和分担荷载比，将桩分为摩擦型桩和端承型桩两大类和四个亚类。

（1）摩擦型桩

摩擦型桩是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受。

根据桩侧阻力分担荷载的大小，摩擦型桩分为摩擦桩和端承摩擦桩两类。

在深厚的软弱土层作中，无较硬的土层作为桩端持力层，或桩端持力层虽然较坚硬但桩的长径比l/d很大，传递到桩端的轴力很小，以至在极限荷载作用下，桩顶荷载绝大部分由桩侧阻力承受，桩端阻力很小可忽略的桩，称其为摩擦桩。

当桩的l/d不很大，桩端持力层为较坚硬的粘性土、粉土和砂类土时，除桩侧阻力外，还有一定的桩端阻力桩顶荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但大部分由桩侧阻力承受的桩，称其为端承摩擦桩。

这类桩所占比例很大。

（2）端承型桩

端承型桩是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小，或可忽略不计的桩。

根据桩端阻力发挥的程度和分担荷载的比例，又可分为摩擦端承桩和端承桩两类。

桩端进入中密以上的砂土、碎石类土或中、微化岩层，桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，而主要由桩端阻力承受，称其为摩擦端承桩。

当桩的l/d较小（一般小于10），桩身穿越软弱土层，桩端设置在密实砂层，碎石类土层中、微风化岩层中，桩顶荷载绝大部分由桩端阻力承受，桩侧阻力很小可忽略不计时，称其为端承桩。

对于钻（冲）孔灌注桩，桩侧与桩荷载分担比还与孔底沉渣有关，一般为摩擦型桩。

4.单桩的破坏模式

单桩的破坏模式同桩的荷载－沉降曲线以及受力特点有关。

如图所示，对于摩擦型桩，桩端持力层地基反力系数ks值很小，2－3直线段近似于竖直线，Q－s曲线陡降，在点2处出现明显拐点，一般属刺入破坏；

对于端承型桩，桩端阻力占承载力的比例较大，ks值较大，在点2处不出现明显拐点，而端阻破坏又需要很大位移，整个Q－s曲线呈缓变型。

对于端承桩和桩身有缺陷的桩，在土阻力尚未充分发挥情况下，出现桩身材料强度破坏，Q－s曲线也呈陡降型。

5.极限桩侧阻力、桩端阻力的影响因素

（2）成桩效应

（a）挤土桩、部分挤土桩的成桩效应

非密实砂土中的挤土桩，成桩过程使桩周土因挤压而趋于密实，导致桩侧、桩端阻力提高。

对于桩群，桩周土的挤密效应更为显著。

饱和粘土中的挤土桩，成桩过程使桩周土受到挤压、扰动、重塑，产生超孔隙水压力，随后出现孔压消散、再固结和触变恢复，导致侧阻力、端阻力产生显著的时间效应，即软粘土中挤土摩擦型桩的承载力随时间而增长，距离沉桩时间越近，增长速度越快。

（b）非挤土桩的成桩效应

非挤土桩（钻、冲、挖孔灌注桩）在成孔过程由于孔壁侧向应力解除，出现侧向土松弛变形。

孔壁土的松弛效应导致土体强度削弱，桩侧阻力随之降低

6确定单桩竖向承载力的方法比较多：

（1）按桩身材料强度确定：

根据桩身材料强度确定单桩竖向承载力，可以将桩体视为轴心受压构件，根据桩的材料按相应的结构设计规范进行计算。

对于钢筋混凝土桩的竖向承载力特征值可按照下式计算：

Ra=φ（fcA+fyAa）

φ——混凝土构件稳定系数。

对于底承台桩基，考虑土的侧向约束可取1.0，但穿过很厚软黏土层和可液化土层的端承桩或高承台桩基，其值应小于1.0。

桩身强度应符合：

Q≤Apfcψc

Ap——桩体横截面积；

ψc——工作条件系数，灌注桩取0.6—0.7，预制桩取0.75

对于钢桩的竖向承载力特征值可按下式计算

Ra=φfyA

钢桩的桩身断面积在有腐蚀的情况下应按扣除腐蚀量后的有效面积计算。

（2）.按现场静载荷试验确定

1.试验装置

试验装置主要由加载系统和量测系统组成。

图4-10a所示为锚桩横梁试验装置布置图。

加载系统由千斤顶及其反力系统组成，反力系统包括主、次梁及锚桩，所提供的反力应大于预估最大试验荷载的1.2倍。

采用工程桩作为锚桩时，锚桩数量不能少于4根，并应对试验过程锚桩上拔量进行监测。

反力系统也可以采用压重平台反力装置或锚桩压重联合反力装置。

采用压重平台时，要求压重量必须大于预估最大试验荷载的1.2倍，且压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上。

2.试验方法

一般采用逐级加载，每级基本荷载增量一般按预估极限荷载的1/10施加，第一级荷载可加倍施加。

每级加载后，按5、10、15、30、45、60分钟间隔测读沉降，以后按30分钟间隔测读桩顶沉降。

当每小时沉降不超过0.1mm，并连续出现两次，则认为沉降已达到相对稳定，可加下一级荷载。

符合下列条件之一时，可终止加载。

（1）桩沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍；

（2）桩沉降量为前一级荷载作用下沉降量的2倍，且24小时尚未达到相对稳定；

（3）桩顶加载达到设计规定的最大加载量；

（4）已达锚桩最大抗拔力或压重平台最大重量。

终止加载后进行卸载，每级基本卸载量按每级基本加载量的2倍控制，并按15、30、60分钟测读回弹量，然后进行下一级的卸载。

全部卸载后，隔3～4小时再测回弹量一次。

上面介绍的是慢速维持荷载法，常规试验方法还有快速维持荷载法（每隔1小时加一级荷载）。

如果有选择地在桩身某些截面（如土层分界面）的主筋上埋设钢筋应力计，在静载试验时，可同时测得这些截面的应变，进而可得到这些截面的轴力、位移，算出两个截面之间的平均摩阻力。

这就是研究基桩在竖向荷载作用下荷载传递特性的试验方法。

3.试验成果与承载力确定

上面的测试结果一般可整理成Q－s、s－lgt等曲线，Q－s曲线表示桩顶荷载与沉降关系，s－lgt曲线表示对应荷载下沉降随时间变化关系。

陡降型Q－s曲线发生明显陡降的起始点对应的荷载或s－lgt曲线尾部明显向下弯曲的前一级荷载值即为单桩极限承载力。

对缓变型Q－s曲线，破坏荷载较难确定，一般取s＝40mm对应的荷载作为单桩极限承载力，对于大直径桩（不大于800mm）可取s＝0.05D对应的荷载。

当各试桩条件基本相同时，单桩竖向极限承载力标准值Quk可按下列统计方法确定：

参加统计的试桩，当满足其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力。

对桩数为3根及3根以下的柱下桩台，取最小值。

当极差超过平均值的30％时，应查明原因，必要时宜增加试桩数。

将单桩竖向极限承载力除以安全系数为2，即得单桩竖向承载力特征值Ra。

4.检测数量

对于甲级、乙级建筑和地质条件复杂、施工质量可靠性低的桩基础，必须进行单桩竖向静载荷试验。

在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总桩数在50根以内时不应小于2根。

静载荷试验也可在工程桩中进行，此时，只要求加载到承载力特征值的2倍，而不需加载至破坏，以验证是否满足设计要求。

5.从成桩到开始试验的间歇时间

对灌注桩应满足桩身混凝土养护所需的时间，一般宜为成桩后28天。

对预制桩尽管施工时桩身强度已达到设计要求，但由于单桩承载力的时间效应，试桩的距沉桩时间也应该有尽可能长的休止期，否则试验得到的单桩承载力明显偏小。

一般要求，对于砂类土不应少于7天；粉土不应少于10天；非饱和粘性土不应少于15天；饱和粘性土不应少于25天。

三、桩的负摩擦力：

1.负摩阻力产生的原因

在一般情况下，桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩侧土体作向下位移，使土对桩产生向上作用的摩阻力，称正摩阻力。

但是，当桩周土体因某种原因发生下沉，其沉降速率大于桩的下沉时，则桩侧土就相对于桩作向下位移，而使土对桩产生向下作用的摩阻力，即称其为负摩阻力。

桩负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，因此，负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，使桩的外荷载增大，桩承载力相对降低，桩基沉降加大，这在桩基设计中应予以注意。

桩负摩阻力能否产生，主要看桩与桩周土的相对位移发展情况。

桩的负摩阻力产生的原因有：

（1）在桩基础附近地面大面堆载，引起地面沉降，对桩产生负摩阻力，对于桥头路提高填土的桥台桩基础，地坪大面积堆放重物的车间、仓库建筑桩基础，均要特别注意负摩阻力问题；

（2）土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉；

（3）桩穿过欠固结土层（如填土）进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；

（4）桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超空隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；

（5）在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。

从上述可见，当桩穿过软弱高压缩性土层而支承在坚硬的持力层上时最易发生桩的负摩阻力问题。

要确定桩身负摩阻力的大小，就要先确定土层产生负摩阻力的范围和负摩阻力强度的大小。

2.负摩擦力的若干特性：

（1）中性点及其位置的确定

桩侧下沉量有可能在某一深度处与桩身的位移量相等。

在此深度以上桩侧土下沉大于桩的位移，桩身受到向下作用的负摩阻力；在此深度以下，桩的位移大于桩侧土的下沉，桩身受到向上作用的正摩阻力。

正、负摩阻力变换处的位置，即称中性点，如图中O1所示。

中性点位置取决于桩与桩侧土的相对位移，与作用荷载和桩周土性质有关。

精确计算出中性点位置是比较麻烦和困难的，可按经验值确定。

（2）时间效应：

由于负摩擦力是由桩侧土层的固结沉降所引起，所以负摩擦力的产生和发展是要经历一段时间才能完成的。

这段时间的长短取决于桩侧土体固结完成的时间和桩体沉降完成的时间。

当桩的沉降完成先于桩侧图固结完成时，则负摩擦力达到最大值后稳定不变；反之则负摩擦力达到最大值后又会有所降低。

固结土层越厚、渗透性越低，负摩擦力达到最大值所需时间越长。

另外有资料表明中性点的位置也同样有着时间效应。

（3）桩负摩擦力的计算：

由于桩的负摩擦力受到诸多因素的影响，所以计算桩的负摩擦力是一个非常复杂的问题，实践工程中比较多的是按现场条件进行分析和处理。

4.4群桩竖向承载力与变形

在实际工程中，桩基础是以若干根桩成群排列出现的，它们顶部通过承台或者梁相连接，构成一个整体，即为所谓的“群桩”。

群桩在荷载作用下的承载力和变形特性要比单桩复杂得多，由于多种因素的影响，群桩的承载力和变形特性不能等同于单桩性状的简单叠加，即有所谓的“群桩效应”的出现。

一、群桩效应:

对于摩擦型群桩，桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传递到桩周和桩端土层中，引起应力叠加，群桩中任一根桩的工作性状是不同于孤立单桩的，群桩的承载力不等于单桩的承载力之和，群桩的沉降也明显大于单桩，即为“群桩效应”。

群桩效应一般可以用群桩效率系数η和沉降比Rs的大小来反映，衡量群桩效应的强弱和评价群桩的工作性状。

二、群桩的竖向承载力：

1.群桩破坏模式：

试验表明，当桩距较小，土质比较坚硬的情况下，在竖向工作荷载作用下桩间土与桩群整体下沉，桩端下的土层受压缩，在极限荷载作用下，桩端土体达到极限平衡状态，群桩层“整体破坏”。

当桩距比较大、土质较软的时候，在工作荷载作用下，桩与土之间发生剪切变形，桩端刺入桩端土层中，不仅桩端土层受压缩，桩间土也会产生压缩变形，在极限荷载作用下，群桩层“刺入破坏”。

在实际情况下，群桩不同程度的兼有这两种变形特征。

2.承载力计算：

（1）按刺入破坏模式：

群桩竖向承载力为各单位竖向承载力之和，即有Qug=∑Qui

Qug——群桩竖向极限承载力

Qui——群桩中单桩竖向极限承载力

（2）按整体破坏模式：

将群桩外围轮廓以内的桩和土视为一个实体深基础，按假想实体深基础计算群桩基础承载力。

对于实体深基础，不仅要考虑桩端承载作用，还要考虑群桩外围深基础侧壁的摩阻力，其竖向极限承载力为Qug=Qpg+Qsg=qpuAp+qsuugl

Qug——群桩竖向极限承载力

Qpg——群桩中桩桩端极限承载力值

Qsg——群桩外围侧壁极限摩阻力值

Ap——群桩外围所包含的实体深基础的底面积，Ap=a0b0

三、群桩沉降计算的简化方法

竖向附加应力的计算相当繁琐，一般需要编制计算机程序进行计算。

为简化计算，通常将桩基础看作实体深基础，按类似浅基础那样用分层总和法计算沉降，再经过适当修正就可以确定桩基础的沉降。

根据修正的方法、途径不同，现有多种简化计算方法。

《建筑地基基础设计规范》推荐的方法

 群桩中单桩桩顶竖向力应按下列公式计算：

  1.轴心竖向力作用下：

Qk=Fk+Gk/n

 偏心竖向力作用下：

Qik=Fk+Gk/n±Mxkyi/∑y2i±Mykxi/∑x2i

  2.水平力作用下：

Hik=Hk/n

4.6桩基础的常规设计

一、桩基础的设计基础原则和内容：

1、桩的设计原则：

桩基础的设计应力求选型恰当、经济合理、安全适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对地基有足够的承载力和不产生过量的变形。

桩基极限状态分为下列两类：

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:

a.承载力极限状态：

对应于桩基达到最大承载力或整体失稳或发生不适于继续承载的变形。

b.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）根据桩基损坏造成建筑物的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响）的严重性，桩基设计时应选用适当的安全等级。

4）根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，桩基需进行下列计算和验算。

a.所有桩基均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容包括：

（1）根据桩基的使用功能和受力特征进行桩基的竖向（抗压或抗拔）承载力计算和水平承载力计算；对于某些条件下的群桩基础宜考虑由桩群、土、承台相互作用产生的承载力群桩效应；

（2）对桩身及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、极限承载力小于50kPa（或不排水抗剪强度小于10kPa）土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算；对混凝土预制桩尚应按施工阶段的吊装、运输和锤击作用进行强度验算；

（3）当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的承载力；

（4）对位于坡地、岸边的桩基应验算整体稳定性；

（5）按现行《建筑抗震设计规范》规定应进行抗震验算的桩基，应验算抗震承载力。

b.下列建筑桩基应验算变形：

（1）桩端持力层为软弱土的一、二级建筑桩基以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基，应验算沉降；并宜考虑上部结构与基础的共同作用；

（2）受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平变位。

c.下列建筑桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算：

根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算；对使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算。

5）桩基承载能力极限状态的计算应采用作用效应的基本组合和地震作用效应组合。

当进行桩基的抗震承载能力计算时，荷载设计值和地震作用设计值应符合现行《建筑抗震设计规范》的规定。

6）按正常使用极限状态验算桩基沉降时应采用荷载的长期效应组合；验算桩基的水平变位、抗裂、裂缝宽度时，根据使用要求和裂缝控制等级应分别采用作用效应的短期效应组合或短期效应组合考虑长期荷载的影响。

7）建于粘性土、粉土上的一级建筑桩基及软土地区的一、二级建筑桩基，在其施工过程及建成后使用期间，必须进行系统的沉降观测直至沉降稳定。

 对由永久荷载效应控制的基本组合，也可采用简化规则，荷载效应基本组合的设计值S按下式确定：

S=1.35Sk≤R

式中

  R---结构构件抗力的设计值，按有关建筑结构设计规范的规定确定：

  Sk---荷载效应的标准组合值。

2.桩基础的设计内容：

桩基础的设计可以按下列的内容和步骤进行

1）调查研究，场地勘察，收集有关资料。

充分掌握设计资料，包括建筑物形式、荷载、地质勘查资料、材料来源及施工条件等，并了解当地使用桩基的经验，以供设计参考。

2）选定桩的材料，确定桩的类型、外形尺寸和构造

3）确定单桩承载力特征值

4）根据上部结构荷载情况，初步拟订桩的数量和平面布置。

5）根据桩的平面布置，初步拟订承台的轮廓尺寸以及承台底面标高。

6）验算作用与单桩上的竖向和水平荷载

7）承台的设计和计算，验算承台尺寸以及结构强度。

8）必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当持力层下有软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力。

9）单桩的设计与计算，绘制桩和承台的结构及施工详图。

二、桩型选择与布置：

1.桩型、桩长和截面尺寸选择

基桩几何尺寸受桩型的局限，桩型的影响因素也影响基桩几何尺寸的确定。

此外，还应考虑如下几个方面：

（1）同一结构单元宜避免采用不同桩长的桩

一般情况下，同一基础相邻桩的桩底标高差，对于非嵌岩端承型桩，不宜超过相邻桩的中心距。

对于摩擦型桩，在相同土层中不宜超过桩长的1/10。

（2）选择较硬土层作为桩端持力层

根据土层的竖向分布特征，尽可能选定硬土层作为桩端持力层和下卧层，从而可初步确定桩长，这是桩基础要具备较好的承载变形特性所要求的。

强度较高、压缩性较低的粘性土、粉土、中密或密实砂土、砾石土以及中风化或微风化的岩层，是常用的桩端持力层。

（3）桩端全断面进入持力层的深度

对于粘土土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1d。

当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。

嵌岩桩的最佳嵌岩深度hk=（3～6）d，使桩端阻力和嵌岩段的侧阻力均能得到充分发挥。

（4）同一建筑物的桩基应该尽量采用相同桩径的桩基

一般情况下，但当建筑物基础平面范围内的荷载分布很不均匀时，可根据荷载和地基的地质条件采用不同直径的基桩。

（5）考虑经济条件

当所选定桩型为端承桩而持力层又埋藏不太深时，尽可能考虑采用大直径单桩；对于摩擦桩，则宜采用细长桩，以取得桩侧较大的比表面积，但要满足抗压能力。

2.桩数及桩位布置：

（1）桩数确定

任何情况下（竖向轴心荷载和竖向偏心荷载）桩数可