1、淺談混凝土灌注樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵詞：樁基、混凝土灌注樁、預(yù)制樁樁基是高層建筑、大型公共建筑及某些中型、重型工業(yè)廠房常用的地基處理方法，因其承載力高、沉降量小且沉降較均勻等特點，尤其適用于建筑在軟弱地基上的重型建（構(gòu)）筑物。因此，在沿海以及軟土地區(qū)，樁基應(yīng)用比較廣泛。實際工程中基礎(chǔ)部分往往在整個土建投資中占據(jù)了很大的比例，因而選擇合理的基礎(chǔ)形式，對節(jié)約工程造價、降低施工難度、加快工程進度至關(guān)重要。哀樁基有預(yù)制樁胺和灌注樁之分扒。下面就以“哀天津三源電力板科技產(chǎn)業(yè)園建愛設(shè)項目一期安癌頒中壓成套廠房霸”為例詳細介藹紹一下混凝土叭灌注樁的設(shè)計唉。工程簡介：按“天津三源電般力科技產(chǎn)業(yè)園吧建設(shè)項目一期板岸氨

2、中壓成套廠房鞍”工程天津市拌北辰科技產(chǎn)業(yè)捌園區(qū)，高新大笆道與景祥路交班匯處。平面尺氨寸為：頒橫向柱距案9.00柏米，共胺15翱拔9.00=1捌35.00哎米，縱向拔3拜澳24.00+敖2柏挨18.00=挨108.00拔米，柱頂高度稗10.00百米，每跨均設(shè)百3t哀的拌電動單梁吊車哎一臺，疤軌頂拜昂7.200骯米。懊根據(jù)建筑抗吧震設(shè)計規(guī)范皚（百GB5001板1-2001襖），廠區(qū)抗震班設(shè)防烈度為把7疤度，設(shè)計地震擺加速度敖0.15g癌，設(shè)計地震分捌組為第一組。版場地類別為版類。俺地質(zhì)報告給出鞍樁基設(shè)計參數(shù)岸：柏氨按唉埃伴吧搬附表一把層序號芭地層巖性巴頂板標(biāo)高（米皚）澳層俺板厚巴（米）安鉆孔灌注樁

3、（胺標(biāo)準(zhǔn)值）霸qsik巴（把kPa矮）暗qpk挨（矮kPa爸）稗1扮素填土懊2.621巴.75懊0.502拌.30扳0盎21搬粉質(zhì)粘土跋1.46 疤-0.37扒1.904板.00傲32稗31辦粉土哎-1.14礙 -3.08罷3.506扒.50翱45擺32吧淤泥質(zhì)粘土壩-5.65氨 -7.85昂2.404半.50凹22襖41敖粉質(zhì)粘土捌-9.38爸 -10.7鞍0般2.003澳.30稗38背42愛粉質(zhì)粘土佰-12.11霸 -13.巴27傲2.503笆.80拌42邦51奧粉質(zhì)粘土般-14.89擺 -16.佰48叭2.305靶.50耙46壩500翱52-1版粉質(zhì)粘土敖-18.15熬 -20.挨09辦

4、6.009班.10藹52扒550半52-2澳粉土襖-17.79拌 -21.凹11拔5.508埃.50啊60辦850靶注：地質(zhì)報告般建議般32稗層淤泥質(zhì)粘土般可降低承載力熬或者完全作為板安全儲備。白工程地質(zhì)局部笆剖面圖：捌啊愛樁基選型：拌根據(jù)勘察結(jié)果俺，結(jié)合擬建建阿筑物的類型及伴荷重，該廠區(qū)邦下存在淤泥質(zhì)白粘土不宜采用伴天然地基，宜疤采用混凝土樁班基進行地基處背理。又因廠區(qū)阿內(nèi)樁端持力層笆51扳粉質(zhì)粘土層以敖上存在版31啊粉土層，該層澳側(cè)壁摩阻力較把大，目前天津芭地區(qū)沒有與此般相匹配的打樁襖（壓樁）機械凹，若采用混凝扮土預(yù)制樁則會愛造成一定的沉巴樁困難。若采伴用捌52版層作為擬建建挨筑物樁端持力

5、搬層，暗其巖性搬在水平方向上拔變化較大，分藹布有阿52-1巴粉質(zhì)粘土層及埃52-2拜粉土層，采用愛預(yù)制樁不但會板造成沉樁困難藹，還會發(fā)生壓伴樁后樁頂標(biāo)高鞍變化較大，并隘且樁端土層罷52-1背粉質(zhì)粘土層及稗52-2捌粉土層的樁端辦阻力相差較大拜，進而單樁豎襖向極限承載力拜標(biāo)準(zhǔn)值相差較襖大，故建議擬翱建建筑物選用班鉆孔灌注樁。瓣根據(jù)天津地區(qū)班實際工程經(jīng)驗挨，鉆孔灌注樁白的成孔直徑最艾小為疤600mm埃。襖綜上所述，本岸工程選用直徑笆為頒600mm胺的鉆孔灌注樁叭，樁端持力層懊為頒51背粉質(zhì)粘土層，唉且樁擺端進入拔51叭粉質(zhì)粘土層的跋深度不小于兩搬倍的樁身直徑白。結(jié)構(gòu)計算：爸1埃、單樁豎向極昂限承載

6、力標(biāo)準(zhǔn)巴值計算：壩根據(jù)建筑樁半基技術(shù)規(guī)范斑公式絆 扒啊岸斑挨(胺5.3.5)罷藹q板sik埃樁側(cè)第柏i懊層土的罷極限側(cè)阻力標(biāo)艾準(zhǔn)值；敖q搬pk岸極限端阻板力標(biāo)準(zhǔn)值；壩l埃i辦樁身進入柏第笆i皚層土的邦土層厚度；傲樁截面胺周長；按A疤p背樁截面面跋積；敗本工程芭0.000澳對應(yīng)于大沽高八程按3.000搬（絕對高程）傲，短柱頂標(biāo)高耙凹-0.500斑，承臺底標(biāo)高伴氨-2.000皚，樁頂標(biāo)高按-1.900拔（對應(yīng)大沽高安程班1.100拜）。計算過程襖如下：笆叭盎澳灌注樁承載力挨計算巴岸辦骯案板附表二頒伴般0.00=扒大沽背3.00骯樁截面把600安mm叭根據(jù)建筑樁靶基技術(shù)規(guī)范氨5.3節(jié)經(jīng)驗安參數(shù)法班周

7、長u(m)板1.88拔m斑樁拔端面積哀Ap埃(m*m)襖0.28熬m壩2把孔口編號八qsik跋孔暗2巴孔絆6哀土層埃各層底柏標(biāo)高艾li壩qsik般*li吧各層底矮標(biāo)高班l(xiāng)i阿qsik芭*li敗樁頂擺艾1.10拔1.10佰1笆0邦1.09矮0.01跋0.00拜1.08版0.02骯0.00澳2斑32靶-2.01昂3.10把99.20版-2.42案3.50罷112.00岸31凹45哎-5.91艾3.90鞍175.50叭-6.32澳3.90罷175.50礙32敖0澳-10.01俺4.10耙0.00巴-9.92哎3.60壩0.00叭41斑38板-12.61啊2.60岸98.80澳-12.92翱3.00斑

8、114.00鞍42擺42按-15.41敖2.80俺117.60骯-16.22扮3.30按138.60叭51斑46佰1.20翱1.20柏55.20背1.20翱1.20俺55.20唉樁長（m）骯17.71絆18.52爸霸1骯層樁端安qpk扮500扳辦qsik擺*li扳546.30翱案qsik阿*li扳595.30頒Qpk奧=皚qpk暗*芭Ap半(暗kN絆)捌141.30襖Q叭sk半=u爸搬qsik扳*li (擺kN氨)瓣1029.2耙3耙Q敖SK挨=u疤扒qsik礙*li (捌kN絆)扒1121.5胺5傲單樁豎向極限伴承載力標(biāo)準(zhǔn)值傲Quk氨=安Qpk+Qs哎k哎1170.5澳3邦1262.8伴5邦

9、樁長（m）扮18.52藹m唉注：不考慮暗32骯層淤泥質(zhì)粘土隘的工程性，樁癌側(cè)阻力取為礙0哎。礙為方便施工，擺樁長統(tǒng)一取為埃19.00案米，調(diào)整計算扮過程如下：俺矮絆敗翱灌注樁承載力安計算八哀愛案哎附表三唉頒伴0.00=癌大沽敗3.00哎樁截面阿600昂mm奧根據(jù)建筑樁敖基技術(shù)規(guī)范襖5.3節(jié)經(jīng)驗奧參數(shù)法敖周長u(m)搬1.88拜m芭樁扮端面積奧Ap翱(m*m)艾0.28傲m敖2邦孔口編號笆qsik拌孔奧2扒孔暗6澳土層扒各層底壩標(biāo)高半li凹qsik哀*li襖各層底翱標(biāo)高壩li胺qsik隘*li岸樁頂拔愛1.10壩1.10扳1般0邦1.09疤0.01靶0.00爸1.08罷0.02叭0.00皚2笆3

10、2佰-2.01拜3.10凹99.20藹-2.42襖3.50懊112.00愛31斑45笆-5.91版3.90半175.50敗-6.32傲3.90凹175.50啊32傲0翱-10.01敗4.10俺0.00把-9.92版3.60版0.00隘41稗38礙-12.61爸2.60澳98.80凹-12.92罷3.00班114.00稗42邦42疤-15.41奧2.80盎117.60拔-16.22哎3.30岸138.60俺51敗46癌2.49斑2.49佰55.20案1.68白1.68唉55.20懊樁長（m）耙19.00疤19.00暗拌1案層樁端鞍qpk捌500跋板qsik霸*li拔546.30背擺qsik辦*l

11、i搬595.30懊Qpk阿=背qpk氨*辦Ap皚(擺kN矮)凹141.30哀Q扮sk矮=u皚叭qsik扒*li (笆kN藹)俺1029.2哀3拜Q唉SK擺=u板吧qsik芭*li (班kN搬)背1121.5芭5罷單樁豎向極限案承載力標(biāo)準(zhǔn)值拜Quk叭=骯Qpk+Qs扒k氨1282.3阿3板1304.4佰4懊樁長（m）把19.00藹m笆注：不考慮霸32笆層淤泥質(zhì)粘土搬的工程性，樁皚側(cè)阻力取為辦0白。俺從上表計算結(jié)笆果分析，取單隘樁豎向極限承佰載力標(biāo)準(zhǔn)值為翱1200柏（拜kN斑）。皚霸按矮艾擺礙疤芭邦吧附表四愛單樁豎向極限般承翱載力標(biāo)準(zhǔn)值邦單樁豎向極限拜承巴載力特征值白單樁豎向極限擺承扒載力設(shè)計值愛

12、1200(扒kN板)罷阿矮1200/2俺=600(安kN氨)疤安百1200/1阿.65=72搬7(板kN懊)奧氨藹試樁最大壓力白標(biāo)準(zhǔn)組合凹基本組合疤2佰、半由柱底力計算俺的基吧樁凈反扒力疤上部結(jié)構(gòu)計算邦采用中國建筑巴科學(xué)研究院編罷制的澳PKPM/辦鋼結(jié)構(gòu)俺/稗門式剛架俺模塊進行單疤榀澳建模計算，得氨出邊柱（此處安僅以邊柱為例傲說明）的瓣柱底反力伴如下：搬柱底力標(biāo)準(zhǔn)組巴合（彎矩阿M愛懊kN.m礙頒軸力扳N疤吧kN絆傲剪力案V傲百kN骯）附表五安1班Mmax耙Mmax白=132.0氨4扒N= 76凹.01皚V =34辦.59氨2擺Mmin懊Mmin背= -198案.79靶N=191.阿76背V =

13、 -胺53.91搬3背Nmax佰M= -16吧7.90爸Nmax哎=238.6安9敖V = -絆48.50熬4哎Nmin矮M = 12拜7.75艾Nmin啊= 75.4把6白V =34霸.26辦5昂Vmax板M =13埃2.04岸N=76.0擺1扳Vmax啊= 34.埃59矮6版Vmin背M =-19熬8.79瓣N =191藹.76白Vmin骯=-53.9奧1笆注：軸力案N啊壓為正，彎矩藹M暗順時針為正，扳剪力般V絆順時針為正。拔按建筑樁基皚技術(shù)規(guī)范，翱樁距取版3d傲（案d懊為樁身直徑）擺，邊距取佰d扳。承臺底標(biāo)高扒為艾-2.000罷，樁身混凝土敗強度為唉C30癌，案f敖c襖=14.3N頒/m

14、m奧2半，艾f澳t笆=1.43N吧/mm鞍2瓣；主受力鋼筋癌為皚HRB335拔白隘，箍筋為叭HPB235翱昂伴。扮承臺自重為：扒（翱0.凹62+1.佰8）1.2鞍2.0（基埃底標(biāo)高）2扳0=144.耙00(暗kN班),俺含基礎(chǔ)半自重的柱底力靶標(biāo)準(zhǔn)組合（彎暗矩般M版白kN.m吧胺軸力哎N搬俺kN昂唉剪力岸V矮熬kN阿）扳斑俺皚暗捌傲敖挨哎霸癌附表六扳1捌Mmax啊Mmax礙=132.0拔4拌F= 76藹.01+14背4.00=2罷20.01哀V =34昂.59藹2案Mmin盎Mmin稗= -198般.79半F=191.絆76+144辦.00=33壩5.76俺V = -暗53.91柏3氨Fmax疤

15、M= -1俺67.90般Fmax瓣=238.6熬9+144.邦00=382皚.69骯V = -柏48.50骯4骯Fmin癌M = 1隘27.75把Fmin板= 75.熬46+144骯.00=21班9.46柏V =34敖.26瓣5百Vmax埃M =13般2.04絆F=76.0扒1+144.罷00=220靶.01懊Vmax敖= 34.芭59靶6稗Vmin瓣M =-1熬98.79敗F =19阿1.76+1巴44.00=芭335.76熬Vmin扒=-53.9邦1隘注：軸力扮N頒壓為正，彎矩矮M絆順時針為正，頒剪力把V半順時針為正。計算簡圖：般跋霸M捌max柏組合下：隘作用在承臺底辦部的彎矩：安繞白Y奧

16、軸彎矩：啊M啊0y般=M盎y稗懊V吧壩H = 13澳2.04壩半34.59伴佰1.50 =瓣183.93百(笆kN半盎m)把基安樁凈反隘力設(shè)計值：吧計算公式：巴建筑樁基技術(shù)昂規(guī)范（艾JGJ94安傲2008氨）捌背耙（鞍5.1.1骯叭2扒）壩N昂1百= F/n懊懊M安0y伴y百1礙/絆暗y傲i拔2霸=220.0耙1/2敖襖183.93芭凹0.90/(扒20.9吧2安)罷= 212埃.19 (皚kN頒)邦N暗2艾= F/斑n拌M凹0y背x扳2拌/埃艾y藹i柏2絆=220.0疤1/2霸盎183.93艾扒0.90/(胺20.9啊2壩)氨= 7.8皚3 (懊kN邦)罷奧案M霸min把組合下：凹作用在承臺

17、底骯部的彎矩：哀繞案Y昂軸彎矩：扮M笆0y襖=M唉y班啊V鞍傲H把=哀198.79奧(礙53.91)凹敖1.50拜=按279.66按(哎kN八拔m)辦基辦樁凈反壩力設(shè)計值：翱計算公式：氨建筑樁基技術(shù)凹規(guī)范（罷JGJ94擺隘2008耙） （襖5.1.1罷2）案N案1奧= F/n芭岸M阿0y奧y矮1阿/俺頒y靶i稗2般=335.7八6/2柏(-279捌.66)隘0.90/(霸20.9捌2艾)斑=12.51拌 (哎kN愛)辦N稗2班= F/版n癌M傲0y瓣x靶2癌/爸傲y熬i把2愛=335.7佰6/2般(-279班.66)氨0.90/(岸20.9奧2柏)絆=323.2百5 (辦kN癌)藹隘瓣F笆ma

18、x百組合下：壩作用在承臺底柏部的彎矩：鞍繞版Y扒軸彎矩：頒M愛0y凹=M啊y拜襖V唉癌H拜=絆167.90壩(岸48.50)胺拜1.50氨=瓣240.65笆(挨kN扒把m)半基礙樁凈反安力設(shè)計值：扮計算公式：盎建筑樁基技術(shù)矮規(guī)范（疤JGJ94皚矮2008白） 阿（凹5.1.1扮邦2阿）襖N斑1鞍= F/n背敖M搬0y胺y佰1礙/般半y般i伴2拜=382.6骯9/2扮(-240罷.65)埃0.90/(拌20.9芭2艾)壩=57.66扳 (扮kN佰)胺N敗2隘= F/奧n藹M罷0y藹x岸2藹/骯佰y擺i般2阿=382.6岸9/2靶(-240癌.65)奧0.90/(暗20.9吧2啊)耙=325.0胺

19、4 (耙kN瓣)笆吧頒F搬min半組合下：柏作用在承臺底敗部的彎矩：唉繞百Y按軸彎矩：叭M疤0y啊=M骯y扳爸V俺搬H凹=127.7哎534.2翱6罷1.50傲=179.1耙4扳(安kN按挨m)叭基胺樁凈反藹力設(shè)計值：吧計算公式：靶建筑樁基技術(shù)絆規(guī)范（拔JGJ94般拔2008拌） 傲白（唉5.1.1盎八2澳）靶N唉1皚= F/n翱百M辦0y瓣y耙1挨/胺啊y案i搬2壩=219.4芭6/2唉179.1半4靶0.90/(拜20.9把2佰)把=209.2柏5 (白kN拌)胺N扮2藹= F/板n奧M版0y芭x叭2拌/笆叭y盎i癌2八=219.4搬6/2霸179.1扒4柏0.90/(頒20.9皚2翱)按

20、=10.21懊 (壩kN白)笆由附表耙六分析板得知，最大（班最?。┘袅Σ话崞鹂刂谱饔?。絆綜合以上計算襖結(jié)果，可以得稗到：芭N安max頒=325.0澳4(辦kN耙)，邦N安min耙=壩7.83 (版kN疤)，可以看柏出基樁均為受芭壓樁，疤且基樁樁身叭的混凝土抗壓暗強度扒f辦c八鞍A笆p胺=14.3皚拌3.1俺4矮600柏2哎/4=404班1.18(礙kN拔) 辦N疤max笆=325.0扳4 (愛kN鞍)壩，故可按建版筑樁基技術(shù)規(guī)搬范（懊JGJ94-奧2008案）第瓣4.1.1佰條規(guī)定“鞍1霸、當(dāng)樁身直徑昂為瓣30020把00mm邦時，正截面配疤筋率可取敖0.65%昂邦0.2%挨（小直徑樁取阿高值

21、）；對受壩荷載特別大的跋樁、抗拔樁和吧嵌巖樁斑端承樁應(yīng)霸根據(jù)計算確定挨配筋率，并不半小于上述規(guī)定班值。哎4半、箍筋應(yīng)采用捌螺旋式，直徑班不應(yīng)小于啊6mm板，間距宜為芭20030版0mm爸；受水平地震柏作用的樁基以癌及考慮主筋作藹用計算樁身受凹壓承載力時，埃樁頂以下捌5d扒范圍內(nèi)的箍筋辦應(yīng)加密，間距矮不應(yīng)大于搬100mm般；當(dāng)鋼筋辦籠靶長度超過翱4m白時，應(yīng)每隔阿2m拌設(shè)一道直徑不阿小于耙12mm骯的焊接加強箍暗筋背”瓣。根據(jù)以上原襖則，本工程樁半身配筋均可按隘構(gòu)造要求設(shè)置吧，具體配筋如斑下：最小配筋柏面積柏As=邦A(yù)p擺耙0.2%=3埃.14柏佰600半2伴/4壩芭0.2%=5罷65.2mm邦

22、2矮。實際配筋奧812哎（哎As=905按 mm2芭），配筋長度岸為叭2/3百的樁長，箍筋般為隘8200吧，柏樁頂以下傲5d般范圍內(nèi)箍筋加哎密為岸8100罷，且在樁身的瓣配筋范圍內(nèi)，礙每隔瓣2m岸設(shè)一道俺14拌的焊接加勁鋼阿筋。混凝土保般護層厚度為般50mm辦。結(jié)束語扳1、從附表三凹可以看出，孔百2中側(cè)壁阻力艾占樁身總阻力扒的1029.罷23 /12癌82.33=80%，挨孔6中側(cè)壁阻骯力占樁身總阻佰力的1121拔.55 /1愛304.44扮=86%，由爸此可見，基樁懊的側(cè)壁阻力遠昂遠大于端阻力哎，故本工程的伴基樁為“端承阿摩擦型混凝土把灌注樁”。熬2、從基吧樁凈反拌力的計算結(jié)果拌可以看出，基愛樁凈反哎力懊Nmin柏=7.83(拔kN氨)0俺，可見本工程翱的基挨樁全部鞍為受壓樁，且盎樁身的混凝土奧強度已滿足設(shè)壩計要求，故樁矮身的主筋僅需按按建筑樁基背技術(shù)規(guī)范（昂JGJ94-愛2008般）中要求的構(gòu)八造配筋即可。懊若樁身混凝土氨強度不能滿足安抗壓要求，則扮樁身的配筋需礙根據(jù)計算確定愛。讀到這里有奧些讀者會問“跋若出現(xiàn)抗拔樁案，即扳Nmin胺0靶時，如何處理艾？”藹這里作者簡單般談一談抗拔樁罷的設(shè)計問題：埃愛澳單樁豎向極限芭承載力標(biāo)準(zhǔn)值跋計算?？拱螛栋驳膯螛敦Q向極敖限承載力不計伴樁端的端阻力斑，以本工程為哀例，暗Quk擺=襖Qsk愛=m