第九章第三节地基与基础设计

gaocen · 发表于 2013-2-26 16:00:29

本帖最后由 gaocen 于 2013-2-27 10:05 编辑

进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。常见的地基基础方案有：天然地基或人工地基上的浅基础；深基础；深浅结合的基础（如桩一筏、桩一箱基础等）。一般而言，天然地基上的浅基础便于施工、工期短、造价低，如能满足地基的强度和变形要求，宜优先选用。

一、地基基础设计原则

1 ．对地基计算的要求

根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，《建筑地基基础设计规范》将地基基础设计分为三个设计等级

地基基础设计等级

表3.0.1

设计等级	建筑和地基类型
甲级	重要的工业与民用建筑物 30层以上的高层建筑体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物（如地下车库，商场.运动场等）对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程
乙级	除甲级，丙级以外的工业与民用建筑物
丙级	场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物

根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：

（ 1 ）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；

（ 2 ）设计等级为甲、乙级的建筑物，均应按地基变形设计；

（ 3 ）《建筑地基基础设计规范》中表 3 . 0 . 2 所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：

l ）地基承载力特征值小于 130kPa ，且体型复杂的建筑；

2 ）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；

3 ）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；

4 ）相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；

5 ）地基内有厚度较大或厚薄不匀的填土，其自重固结未完成时。

（ 4 ）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；

（ 5 ）基坑工程应进行稳定性验算；

（ 6 ）当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题刚，尚应进行抗浮验算。

2 ．关于荷载取值的规定

地基扣设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值，应按下列规定采用：

（ 1 ）按地基承载力确定基础底面积及埋深时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值。

（ 2 ）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准永久组合，不应计人风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。

（ 3 ）计算挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为 1.0

（ 4 ）在确定基础高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。

当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。

（ 5 ）由永久荷载效应控制的基本组合值可取标准组合值的 1 .35 倍。

二、浅基础

1 ．浅基础设计内容

天然地基上浅基础的设计，包括下列各项内容：

（ 1 ）选择基础的材料、类型，进行基础平面布置；

（ 2 ）确定地基持力层和基础埋置深度；

（ 3 ）确定地基承载力；

（ 4 ）确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；

（ 5 ）进行基础结构设计（对基础进行内力分析、截面计算并满足构造要求） ;

（ 6 ）绘制基础施工图，提出施工说明。

设计浅基础时要充分掌握拟建场地的工程地质条件和地基勘察资料，地基勘察的详细程度应与地基基础设计等级和场地的工程地质条件相适应。

在仔细研究地基勘察资料的基础上，结合考虑上部结构的类型、荷载的性质及大小和分布、建筑布置和使用要求以及拟建基础对周围环境的影响，即可选择基础类型和进行基础平面布置，并确定地基持力层和基础埋置深度。

上述浅基础设计的各项内容是互相关联的。设计时可按上述顺序逐项进行设计与计算，如发现前面的选择不妥，则须修改设计，直至各项计算均符合要求且各数据前后一致为止。对规模较大的基础工程，还宜对若干可能的方案作出技术经济比较，然后择优采用。

2 ．浅基础的类型

浅基础根据结构型式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。根据基础所用材料的性能可分为无筋基础（刚性基础）和钢筋混凝土基础。

（ 1 ）扩展基础

墙下条形基础和柱下独立基础（单独基础）统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。

1 ）无筋扩展基础。无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都不高，为了使基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，设计时需要加大基础的高度。因此，这种基础几乎不发生挠曲变形，故习惯上把无筋基础称为刚性基础。

无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。无筋扩展基础的抗拉强度和抗剪强度较低，因此必须控制基础内的拉应力和剪应力。结构设计时可以通过控制材料强度等级和台阶宽高比（台阶的宽度与其高度之比）来确定基础的截面尺寸，而无需进行内力分析和截面强度计算。图 9-3 所示为无筋扩展基础构造示意图，要求基础每个台阶的宽高比（ b2： h ）都不得超过《建筑地基基础设计规范》（ GB 50007-2002 ）中表 8 . 1 . 2 中所列的台阶宽高比的允许值（可用图中角度α的正切 tanα表示）。设计时一般先选择适当的基础埋深和基础底面尺寸，设基底宽度为 b ，则按上述要求，基础高度应满足下列条件：

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由于台阶宽高比的限制，无筋扩展基础的高度一般都较大，但不应大于基础埋深，否则，应加大基础埋深或选择刚性角较大的基础类型（如混凝土基础），如仍不满足，可采用钢筋混凝土基础。

2 ）钢筋混凝土扩展基础。钢筋混凝土扩展基础常简称为扩展基础，系指墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础。这类基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。与无筋基础相比，其基础高度较小，因此更适宜在基础埋置深度较小时使用。可分为墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础。

（ 2 ）联合基础。

联合基础主要指同列相邻二柱公共的钢筋混凝土基础，即双柱联合基础，但其设计原则，可供其他型式的联合基础参考。

在为相邻二柱分别配置独立基础时，常因其中一柱靠近建筑界线，或因二柱间距较小，而出现基底面积不足或荷载偏心过大等情况，此时可考虑采用联合基础。联合基础也可用于调整相邻两柱的沉降差，或防止两者之间的相向倾斜等。

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gaocen · 发表于 2013-2-26 16:11:26

本帖最后由 gaocen 于 2013-2-27 10:27 编辑

（ 3 ）柱下条形基础

当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀，以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时，常将同一方向（或同一轴线）上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。这种基础的抗弯刚度较大，因而具有调整不均匀沉降的能力，并能将所承受的集中柱荷载较均匀地分布到整个基底面积上。柱下条形基础是常用于软弱地基上框架或排架结构的一种基础形式。

（ 4 ）柱下交叉条形基础。

如果地基软弱且在两个方向分布不均，需要基础在两方向渊惧有一定的刚度来调整不均匀沉降，则可在柱网下沿纵横两向分别设置钢筋混凝土条形基础，从而形成柱下交叉条形剪。

（ 5 ）筏形基础。

当柱下交叉条形基础底面积占建筑物平面面积的比例较大，或者建筑物在使用上有要求时，可以在建筑物的柱、墙下方做成一块满堂的基础，即筏形（片筏）基础。筏形基础由于其底面积大，故可减小基底压力，同时也可提高地基土的承载力，并能更有效地增强基础的整体性，调整不均匀沉降。

（ 6 ）箱形基础。

箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、外墙和内隔墙组成的有一定高度的整体空间结构，适用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物。与筏形基础相比，箱形基础具有更大的抗弯刚度，只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜，从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性。箱基埋深较大，基础中空，从而使开挖卸去的土重部分抵偿了上部结构传来的荷载（补偿效应），因此，与一般实体基础相比，它能显著减小基底压力、降低基础沉降量。此外，箱基的抗震性能较好。

箱基的钢筋水泥用量很大，工期长，造价高，施工技术比较复杂，在进行深基坑开挖时，还需考虑降低地下水位、坑壁支护及对周边环境的影响等问题。因此，箱基的采用与否，应在与其他可能的地基基础方案做技术经济比较之后再确定。

（ 7 ）壳体基础。

为了发挥混凝土抗压性能好的特性，可以将基础的形式做成壳体。壳体基础可用作柱基础和筒形构筑物（如烟囱、水塔、料仓、中小型高炉等）的基础。

壳体基础的优点是材料省、造价低。不过，由于较难实行机械化施工，因此施工工期长，同时施工工作量大，技术要求高。

3 ．基础埋置深度的选择

基础埋置深度（简称埋深）是指基础底面至天然地面的距离。影响基础埋深选择的主要因素可归纳为如下 5 个方面：

（ 1 ）与建筑物有关的条件。

确定基础的埋深时，首先要考虑的是建筑物在使用功能和用途方面的要求，例如必须设置地下室、带有地下设施、属于半埋式结构物等。

（ 2 ）工程地质条件。

直接支承基础的土层称为持力层，其下的各土层称为下卧层。为了满足建筑物对地基承载力和地基变形的要求，基础应尽可能埋置在良好的持力层上。当地基受力层（或沉降计算深度）范围内存在软弱下卧层时，软弱下卧层的承载力和地基变形也应满足要求。

（ 3 ）水文地质条件。

有地下水存在时，基础尽量埋置在地下水位以上。对底面低于地下水位的基础，应考虑施工期间的基坑降水、坑壁围护、是否可能产生流砂、涌土等问题，并采取保护地基土不受扰动的措施。对于具有侵蚀性的地下水，应采用抗侵蚀的水泥品种和相应的措施（详见有关勘察规范）。此外，设计时还应该考虑由于地下水的浮托力而引起的基础底板内力的变化、地下室或地下贮罐上浮的可能性以及地下室的防渗问题。

（ 4 ）地基冻融条件。

《建筑地基基础设计规范》根据冻胀对建筑物的危害程度，把地基土的冻胀性分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀5 类。

不冻胀土的基础埋深可不考虑冻结深度。对于埋置于可冻胀土中的基础，其最小埋深dmin可按下式确定：

式中zd（设计冻深）和 hmax（基底下允许残留冻土层的最大厚度）可按《建筑地基基础设计规范》的有关规定确定。对于冻胀、强冻胀和特强冻胀地基上的建筑物，尚应采取相应的防冻害措施。

（ 5 ）场地的环境条件。

气候变化、树木生长及生物活动会对基础带来不利影响，因此，基础应埋置于地表以下，其埋深不宜小于 0.5m （岩石地基除外）；基础顶面一般应至少低于设计地面 0.1m 。

靠近原有建筑物修建新基础时，新基础的埋深不宜超过原有基础的底面，否则新、旧基础间应保持一定的净距，其值不宜小于两基础底面高差的 1~2 倍（土质好时可取低值） , 如图 9-4 所示。如不能满足这一要求，则在基础施工期间应采取有效措施以保证邻近原有建筑物的安全。

如果在基侧影响范围内有管道或沟、坑等地下设施通过时，基础底面一般应低于这些设施的底面，否则应采取有效措施，消除基础对地下设施的不利影响。

在河流、湖泊等水体旁建造的建筑物基础，如可能受到流水或波浪冲刷的影响，其底面应位于冲刷线之下。

4 ．浅甚础的地基承载力

地基承载力是地基承受荷载的能力。在保证地基稳定的条件下，使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称为地基承载力特征值（ fa ）。地基承载力特征值可以表达为：

确定地基承载力特征值的方法主要有 4 类： ① 根据土的抗剪强度指标以理论公式计算； ② 由现场载荷试验的 p-s曲线确定； ③ 按规范提供的承载力表确定； ④ 在土质基本相同的情况下，参照邻近建筑物的工程经验确定。在具体工程中，应根据地基基础的设计等级、地基岩土条件并结合当地工程经验选择确定地基承载力的适当方法，必要时可以按多种方法综合确定。

（ 1 ）按土的抗剪强度指标确定。

1 ）地基极限承载力理论公式。根据地基极限承载力计算地基承载力特征值的公式如下：

确定地基极限承载力的理论公式有多种，如斯肯普顿公式、太沙基公式、魏锡克公式和汉森公式等，其中魏锡克公式（或汉森公式）可以考虑的影响因素最多。

2 ）规范推荐的理论公式。当荷载偏心距e≤l / 30（ l 为偏心方向基础边长）时，可以采用《建筑地基基础设计规范》推荐的、以地基临界荷载 Pl／4。为基础的理论公式来计算地基承载力特征值，计算公式如下：

注意：上式与 Pl／4公式稍有差别。砂土当φk≥240 时，表中Mb为经验值，比 Pl／4理论值大（根据载荷试验资料修正）。

（ 2 ）按地基载荷试验确定。

载荷试验包括浅层平板载荷试验、深层平板试验及螺旋板载荷试验。前者适用于浅层地基，后两者适用于深层地基

。载荷试验的优点是压力的影响深度可达 1 . 5~2 倍承压板宽度，故能较好地反映天然土体的压缩性。对于成分或结构很不均匀的土层，如杂填土、裂隙土、风化岩等，它则显出用别的方法所难以代替的作用。其缺点是试验工作量和费用较大，时间较长。

（ 3 ）按规范承载力表确定。

我国各地区规范给出了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标，或现场动力触探试验锤击数查取地基承载力特征值几的表格，这些表格是将各地区载荷试验资料经回归分析并结合经验编制的。表 9-10 给出的是砂土按标准贯入试验锤击数 N 查取承载力特征值的表格。

当基础宽度大于 3m 或埋置深度大于 0 .5m 时，从载荷试验或其他原位测试、规范表格等方法确定的地基承载力特征值，应按下式进行修正：

（ 4 ）按建筑经验确定。

在拟建场地附近，常有不同时期建造的各类建筑物。调查这些建筑物的结构类型、基础形式、地基条件和使用现状，对于确定拟建场地的地基承载力具有一定的参考价值。

gaocen · 发表于 2013-2-26 16:18:34

本帖最后由 gaocen 于 2013-2-27 10:35 编辑

5 ．地基变形验算

地基变形验算的要求是：建筑物的地基变形计算值 △ 应不大于地基变形允许值 [△]，即要求满足下列条件：

地基变形按其特征可分为 4 种：

沉降量 ― 独立基础中心点的沉降值或整幢建筑物基础的平均沉降值；

沉降差 ― 相邻两个柱基的沉降量之差；

倾斜 ― 基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；

局部倾斜 ― 砌体承重结构沿纵向 6~10m 内基础两点的沉降差与其距离的比值。

《建筑地基基础设计规范》综合分析了国内外各类建筑物的有关资料，提出了建筑物地基变形允许值（参见《建筑地基基础设计规范》）中表 5 . 3 . 4 ）。对表中未包括的其他建筑物的地基变形允许值，可根据上部结构对地基变形特征的适应能力和使用上的要求确定。

砌体承重结构对地基的不均匀沉降很敏感，地基变形由局部倾斜控制。

框架结构和单屋排架结构主要因相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，其地基变形由沉降差控制。

高耸结构和高层建筑的整体刚度很大，可近似视为刚性结构，其地基变形应由建筑物的整体倾斜控制，必要时应控制平均沉降量。

必须指出，目前的地基沉降计算方法还比较粗糙，因此，对于重要的或体型复杂的建筑物，或使用上对不均匀沉降有严格要求的建筑物，应进行系统的地基沉降观测。通过对观测结果的分析，一方面可以对计算方法进行验证，修正土的参数取值；另一方面可以预测沉降发展的趋势，如果最终沉降可能超出允许范围，则应及时采取处理措施。

如△＞[△] ，则可采取以下措施：

（ 1 ）先考虑适当调整基础底面尺寸（如增大基底面积或调整基底形心位置）或埋深；

（ 2 ）再考虑是否可从建筑、结构、施工诸方面采取有效措施，防止不均匀沉降对建筑物的损害；

（ 3 ）改用其他地基基础设计方案。

6 ．基础底面尺寸的确定

在初步选择基础类型和埋置深度后，就可以根据持力层的承载力特征值计算基础底面尺寸。如果地基受力层范围内存在着承载力明显低于持力层的下卧层，则所选择的基底尺寸尚须满足对软弱下卧层验算的要求。此外，必要时还应对地基变形或地基稳定性进行验算。

7 ．减轻不均匀沉降危害的措施

地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物，由于总沉降量大，相应的不均匀沉降也较大，因此，如果设计时考虑不周，就更易因不均匀沉降而开裂损坏。

（ 1 ）建筑措施：

1 ）建筑物的体型应力求简单；

2 ）控制建筑物的长高比，合理布置墙体；

3 ）设置沉降缝；

4 ）相邻建筑物基础间保持一定的净距；

5 ）预抬高。

（ 2 ）结构措施：

l ）减轻建筑物的自重；

2 ）设置圈梁；

3 ）设置基础梁（地梁）——对采用单独柱基的框架结构效果好；

4 ）减小或调整基底附加压力（对非实体基础，可设（半）地下室，对实体基础，可调整基底尺寸） ;

5 ）采用对不均匀沉降欠敏感的结构型式（如对油罐等结构物，可设钢板柔性底板）。

（ 3 ）施工措施：

1 ）遵照先重（高）后轻（低）的施工程序；

2 ）注意堆载、沉桩和降水等对邻近建筑物的影响；

3 ）注意保护坑底士体。

gaocen · 发表于 2013-2-26 16:25:10

本帖最后由 gaocen 于 2013-2-27 10:55 编辑

三、桩基础

1 ．概述

深基础是埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中的传递到地基的土层。因此，当建筑场地的浅层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，就要考虑采用深基础方案了。深基础主要有桩基础、地下连续墙和沉井等几种类型，其中桩基础是一种最为古老且应用最为广泛的基础形式。

桩是设置于土中的竖直或倾斜的柱型基础构件，其横截面尺寸比长度小得多，它与连接桩顶和承接上部结构的承台组成深基础，简称桩基。承台将各桩联成一整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分配于各桩，由穿过软弱土层或水的桩传递到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。桩所承受的轴向荷载是通过作用于桩周土层的桩侧摩阻力和桩端地层的桩端阻力来支承的；而水平荷载则依靠桩侧土层的侧向阻力来支承。

一般说来，下列情况可考虑采用桩基础方案：

（ 1 ）天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；

（ 2 ）天然地基承载力基本满足要求，但沉降量过大，需利用桩基减少沉降的建筑物，如软土地基上的多层住宅建筑，或在使用上、生产上对沉降限制严格的建筑物；

（ 3 ）重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓库、料仓等；

（ 4 ）软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物；

（ 5 ）作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；

（ 6 ）需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施；

（ 7 ）地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础；

（ 8 ）需穿越水体和软弱地层的港湾与海洋构筑物基础，如栈桥、码头、海上采油平台及输油、输气管道支架等。

桩基础可分为低承台桩基和高承台桩基两种。低承台桩基的承台底面位于地面以下，而高承台桩基的承台底面则高出地面以上。

桩基是由桩、土和承台共同组成的基础，设计时应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同作用。大多数桩基的首要问题是在于控制其沉降量。因此，桩基设计应按变形控制设计。

桩基设计时，上部结构传至承台上的荷载效应组合与浅基础相同。

桩基设计应满足下列基本条件：

（ 1 ）桩承受的竖向荷载不宜超过单桩竖向承载力特征值；

（ 2 ）基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值；

（ 3 ）位于坡地岸边的桩基应进行桩基稳定性验算。

此外，对于软土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土和岩溶等地区的桩基，应按有关规范的规定考虑特殊性土对桩基的影响，并在桩基设计中采取有效措施。

对于软土地基上的多层建筑，如果邻近地表的地层具有一定厚度的所谓“硬壳层” , 由于采用浅基础时的地基变形过大，因而需采用桩基来限制沉降量。在这种情况下，桩是作为减少沉降的措施而设置的，这种当天然地基承载力基本满足建筑物荷载要求而以减少沉降为目的设置的桩，特称为“减沉桩”。减沉桩的用柱数量是根据沉降控制条件（即允许沉降量）计算确定的。

2 ．桩基础的类型

（ 1 ）端承型桩和摩擦型桩。

按桩的性状和竖向受力情况，可分为端承型桩和摩擦型桩两大类（图 9 -5 ）。

l ）端承型桩。端承型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担荷载较多的桩。

当桩的长径比较小（一般 l / d≤10 ），桩身穿越软弱土层，桩端设置在密实砂类、碎石类土层中或位于中等风化、微风化及未风化硬质岩石顶面（即人岩深度 hr≤0.5d ），桩顶竖向荷载绝大部分由桩端阻力承受，而桩侧阻力很小可以忽略不计时，称为端承桩。

当桩顶嵌人完整和较完整的中等风化、微风化及未风化硬质岩石一定深度以上（hr＞0.5d ）时，称为嵌岩桩。嵌岩桩的桩侧与桩端荷载分担比与孔底沉渣及进人基岩深度有关，桩的长径比不是制约荷载分担的惟一因素。

2 ）摩擦型桩。摩擦型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩侧阻力分担荷载较多的桩。一般摩擦型桩的桩端持力层多为较坚实的勃性土、粉土和砂类土，且桩的长径比不是很大。

当桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承受，而桩端阻力很小可以忽略不计时，称为摩擦桩。例如： ① 桩的长径比很大，桩顶荷载只通过桩身压缩产生的桩侧阻力传递给桩周土，因而不管桩端下土层坚实与否，其分担的荷载都很小；② 桩端下无较坚实的持力层； ③ 桩底残留虚土或残渣较厚的灌注桩； ④ 打人邻桩使先前设置的桩上抬，甚至桩端脱空等情况。

（ 2 ）预制桩和灌注桩。

根据施工方法的不同，可分为预制桩和灌注桩两大类。

l ）预制桩。根据所用材料的不同，预制桩可分为混凝土预制桩、钢桩和木桩三类。

预制桩的沉桩方式主要有：锤击法、振动法和静压法等。

① 锤击法沉桩。锤击法沉桩是用桩锤（或辅以高压射水）将桩击人地基中的施工方法，适用于地基土为松散的碎石土（不含大卵石或漂石）、砂土、粉土以及可塑赫性土的情况。锤击法沉桩伴有噪声、振动和地层扰动等问题，在城市建设中应考虑其对环境的影响。

② 振动法沉桩。振动法沉桩是采用振动锤进行沉桩的施工方法，适用于可塑状的勃性土和砂土，对受振动时土的抗剪强度有较大降低的砂土地基和自重不大的钢桩，沉桩效果更好。

③ 静压法沉桩。静压法沉桩是采用静力压桩机将预制桩压入地基中的施工方法。静压法沉桩具有无噪声、无振动、无冲击力、施工应力小、桩顶不易损坏和沉桩精度较高等特点。但较长桩分节压入时，接头较多会影响压桩的效率。

2 ）灌注桩。灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内加放钢筋笼（也有省去钢筋的）再浇灌混凝土而成。灌注桩的横截面呈圆形，可以做成大直径和扩底桩，灌注桩可适用于各种类型的地基土。

灌注桩可分为沉管灌注桩、钻（冲、磨）孔灌注桩、挖孔灌注桩和爆扩灌注桩几大类。同一类桩还可按施工机械和施工方法以及直径的不同予以细分。

3 ．单桩竖向承载力的确定

单桩竖向承载力的确定，取决于两方面：其一，桩身的材料强度；其二，地层的支承力。设计时分别按这两方面确定后取其中的小值。如按桩的载荷试验确定，则已兼顾到这两方面。

按材料强度计算低承台桩基的单桩承载力时，可把桩视作轴心受压杆件，而且不考虑纵向压屈的影响（取纵向弯曲系数为 1 ），这是由于桩周存在土的约束作用之故。对于通过很厚的软戮土层而支承在岩层上的端承型桩或承台底面以下存在可液化土层的桩以及高承台桩基，则应考虑压屈影响。

单桩竖向极限承载力 Qu由桩侧总极限摩阻力Qsu和桩端总极限阻力Qbu组成，若忽略二者间的相互影响，可表示为：

通常取安全系数 K=2 。前已提及，由于侧阻与端阻呈异步发挥，工作荷载（相当于容许承载力）下，侧阻可能已发挥出大部分，而端阻只发挥了很小一部分。因此，一般情况下 Ks < Kp ，对于短粗的支承于基岩的桩， Ks＞ Kp 。分项安全系数 Ks 、 Kp的大小同桩型、桩侧与桩端土的性质、桩的长径比、成桩工艺与质量等诸多种因素有关。虽然采用分项安全系数确定单桩容许承载力要比采用单一安全系数更符合桩的实际工作性状，但要付诸应用，还有待于积累更多的资料。因此，现行国家标准《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2002 仍采用单一安全系数K 来确定单桩竖向承载力。

静载荷试验是评价单桩承载力诸法中可靠性较高的一种方法。

《建筑地基基础设计规范》规定，单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定，对地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯试验方法确定。初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：