地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

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一、引言

　　基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?；A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，提供的是一種分布的承載能力。

　　如果地基的承載能力足夠，則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時(shí)由于土或荷載的條件，需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn)，但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比，它的造價(jià)通常要高的多，因此只在必要時(shí)才使用。不論哪一種情況，基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上，使荷載不超過地基的長(zhǎng)期承載力。因此，分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí)，柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上，墻則支承在沿墻長(zhǎng)度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí)，只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用，就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來，以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱，或者建筑物比較高的情況下，才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu)，墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件，這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。

　　如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí)，應(yīng)按局部軟弱土層考慮。勘察時(shí)，應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況，根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應(yīng)參數(shù)。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史，明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。

　　在初步計(jì)算時(shí)，最好先計(jì)算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量，并假設(shè)它均勻的分布在全部面積上，從而等到平均的荷載值，可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值，則用單獨(dú)基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì)；如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值，那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)可能更經(jīng)濟(jì)。如果介于二者之間，則用樁基或沉井基礎(chǔ)。

二、地基的處理方法

　　利用軟弱土層作為持力層時(shí)，可按下列規(guī)定執(zhí)行：1）淤泥和淤泥質(zhì)土，宜利用其上覆較好土層作為持力層，當(dāng)上覆土層較薄，應(yīng)采取避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土擾動(dòng)的措施；2）沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料，當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時(shí)，均可利用作為持力層；3）對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等，可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處理方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對(duì)地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。

　　地基處理設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)和地基的共同作用，必要時(shí)應(yīng)采取有效措施，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對(duì)已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，選擇代表性場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并進(jìn)行必要的測(cè)試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果，同時(shí)為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。

　　經(jīng)處理后的地基，當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行修正時(shí)，基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零，基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0；在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的地基承載力。對(duì)受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物，以及鋼油罐、堆料場(chǎng)等，地基處理后應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性計(jì)算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關(guān)規(guī)范分別提供用于地基承載力驗(yàn)算和地基變形驗(yàn)算的荷載值；根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等，按有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)對(duì)地基變形允許值合理提出設(shè)計(jì)要求。地基處理后，建筑物的地基變形應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求，并在施工期間進(jìn)行沉降觀測(cè)，必要時(shí)尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測(cè)，用以評(píng)價(jià)地基加固效果和作為使用維護(hù)依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土?xí)r，設(shè)計(jì)要綜合考慮土體的特殊性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)體和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，或采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。

　　常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。

    1、換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

    2、強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。

    3、砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

    4 、振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。

    5 、水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡(jiǎn)稱濕法）和粉體噴攪法（簡(jiǎn)稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時(shí)必須通過試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。

    6 、高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。

    7、 預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過4m時(shí)，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

    8 、夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制，目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。

    9、 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對(duì)可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。

    10 、石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。

    11 、灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時(shí)，宜采用土擠密樁法；當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí)，宜采用灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí)，不宜采用這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。

    12 、柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。

    13 、單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1～2m／d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，對(duì)Ⅱ級(jí)濕陷性地基，應(yīng)通過試驗(yàn)確定堿液法的適用性。

    14、在確定地基處理方案時(shí)，宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對(duì)復(fù)合地基而言，方案選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。

三、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

　　房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。

　　砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、Cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí)，可采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。

　　多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，如地基土較差時(shí)，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，中柱宜用鋼筋混凝土柱。

　　框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨(dú)柱基，在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。

　　無地下室、地基較差、荷載較大為增強(qiáng)整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。

　　如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強(qiáng)度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)（有梁或無梁）。

　　框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻，可采用箱形基礎(chǔ)；柱網(wǎng)不均勻時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)。

　　有地下室，無防水要求，柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好，可采用獨(dú)立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁。或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。

　　筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻，可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時(shí)，宜采用梁板式筏基。

　　無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)。

　　框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻，可選用單獨(dú)柱基，墻下條基，抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。

　　無地下室，地基較差，荷載較大，柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起，以加強(qiáng)整體性，如還不能滿足地基承載力或變形要求，可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室，無防水要求，地基較好，宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當(dāng)有防水要求時(shí)，可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室，可采用筏板基礎(chǔ)；如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時(shí)，采用箱形基礎(chǔ)。

　　當(dāng)?shù)鼗^差，為滿足地基強(qiáng)度和沉降要求，可采用樁基或人工處理地基。

　　多棟高樓與裙房在地基較好（如卵石層等）、沉降差較小、基礎(chǔ)底標(biāo)高相等時(shí)基礎(chǔ)可不分縫（沉降縫）。當(dāng)?shù)鼗话悖ㄟ^計(jì)算或采取措施（如高層設(shè)混凝土樁等）控制高層和裙房間的沉降差，則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫，建在同一箋基上。施工時(shí)可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。

　　當(dāng)高層與裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)為整塊筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí)，在高層基礎(chǔ)附近的裙房或地下車庫(kù)基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)后澆帶，以調(diào)整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。

　　現(xiàn)在我就大型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中較多見的基礎(chǔ)類型的樁基礎(chǔ)和后澆帶的設(shè)計(jì)討論一下

    1、當(dāng)天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，或經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較采用淺基礎(chǔ)反而不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。

    2、樁平面布置原則：

    1）力求使各樁樁頂受荷均勻，上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合，并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。

    2）在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁，橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁，門洞口下面不宜布樁。

    3）同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時(shí)采用摩擦樁和端承樁。

    4）大直徑樁宜采用一柱一樁；筒體采用群樁時(shí)，在滿足樁的最小中心距要求的前提下，樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。

    5）在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺(tái)的布樁形式。

    6）剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響，而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。

    3 、樁端進(jìn)入持力層的最小深度：

    1）應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度，對(duì)于粘性土、粉土不宜小于2d（d為樁徑）；砂土及強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d；對(duì)于碎石土及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d，且不小于0.5m。

    2）樁端進(jìn)入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁，樁全斷面進(jìn)入巖層的深度不宜小于0.5m，嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時(shí)，嵌巖深度可適當(dāng)減少，但不宜小于0.2m。

    3）當(dāng)場(chǎng)地有液化土層時(shí)，樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入液化土層以下的穩(wěn)定土層，進(jìn)入深度應(yīng)由計(jì)算確定，對(duì)碎石土、礫、粗中砂、堅(jiān)硬粘性土和密實(shí)粉土且不應(yīng)小于0.5m，對(duì)其他非巖石土且不宜小于1.5m。

    4）當(dāng)場(chǎng)地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時(shí)，樁身進(jìn)入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算確定，其深度不應(yīng)小于4倍樁徑，擴(kuò)大頭直徑及1.5m。

    樁型選擇原則。樁型的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求，上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及分布、工程地質(zhì)情況、施工條件及周圍環(huán)境等因素綜合確定。

    1）預(yù)制樁（包括混凝土方形樁及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁）適宜用于持力層層面起伏不大的強(qiáng)風(fēng)化層、風(fēng)化殘積土層、砂層和碎石土層，且樁身穿過的土層主要為高、中壓縮性粘性土，穿越層中存在孤石等障礙物的石灰?guī)r地區(qū)、從軟塑層突變到特別堅(jiān)硬層的巖層地區(qū)均不適用。其施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。

    2）沉管灌注樁（包括小直徑D＜5O0mm，中直徑D＝500～600mm）適用持力層層面起伏較大、且樁身穿越的土層主要為高、中壓縮性粘性土；對(duì)于樁群密集，且為高靈敏度軟土?xí)r則不適用。由于該樁型的施工質(zhì)量很不穩(wěn)定，故宜限制使用。

    3）在飽和粘性土中采用上述兩類擠土樁尚應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對(duì)于環(huán)境和質(zhì)量的影響，必要時(shí)采取預(yù)鉆孔。設(shè)置消散超孔隙水壓力的砂井、塑料插板、隔離溝等措施。鉆孔灌注樁適用范圍最廣，通常適用于持力層層面起伏較大，樁身穿越各類上層以及夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化大的巖層；如持力層為硬質(zhì)巖層或地層中夾有大塊石等，則需采用沖孔灌注樁。無地下水的一般土層，可采用長(zhǎng)短螺旋鉆機(jī)干作業(yè)成孔成樁。鉆（沖）孔時(shí)需泥漿護(hù)壁，故施工現(xiàn)場(chǎng)受限制或?qū)Νh(huán)境保護(hù)有特殊要求的，不宜采用。

    4）人工挖孔樁適用于地下水水位較深，或能采用井點(diǎn)降水的地下水水位較淺而持力層較淺且持力層以上無流動(dòng)性淤泥質(zhì)土者。成孔過程可能出現(xiàn)流砂、涌水、涌泥的地層不宜采用。

    5）鋼樁（包括H型鋼樁和鋼管樁）工程費(fèi)用昂貴，一般不宜采用。當(dāng)場(chǎng)地的硬持力層極深，只能采用超長(zhǎng)摩擦樁時(shí)，若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量，或?yàn)榱艘s工期，此時(shí)可考慮采用鋼樁。鋼樁的持力層應(yīng)為較硬的土層或風(fēng)化巖層。

    6）夯擴(kuò)樁，當(dāng)樁端持力層為硬粘土層或密實(shí)砂層，而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土，為了提高樁端承載力可采用夯擴(kuò)樁。由于夯擴(kuò)樁為擠土樁，為消除擠土效應(yīng)的負(fù)面影響，應(yīng)采取與上述預(yù)制樁和沉管灌注樁類似的措施。

    后澆帶設(shè)計(jì)

    因調(diào)整地基初期不均勻沉降而設(shè)的后澆帶，帶寬800～1O00mm。后澆帶自基礎(chǔ)開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設(shè)后澆帶，包括內(nèi)外墻體。施工時(shí)后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除。后澆帶內(nèi)的混凝土等級(jí)采用比原構(gòu)件提高一級(jí)的微膨脹混凝土。如沉降觀測(cè)記錄在高層封頂時(shí)，沉降曲線平緩可在高層封頂一個(gè)月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長(zhǎng)封閉后澆帶時(shí)間。

    基礎(chǔ)后澆帶封閉前要求施工時(shí)覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時(shí)后澆帶中設(shè)置適量加強(qiáng)鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。

    設(shè)計(jì)者必須認(rèn)真對(duì)待由于超長(zhǎng)給結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，當(dāng)增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時(shí)，必須采取切實(shí)可行的措施，防止結(jié)構(gòu)開裂。在適當(dāng)增大伸縮縫最大間距的各項(xiàng)措施中，在結(jié)構(gòu)施工階段采取防裂措施是國(guó)內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國(guó)常用的做法是設(shè)置施工后澆帶。另外，當(dāng)建筑物存在較大的高差，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況可不設(shè)置永久變形縫時(shí)，例如高層建筑主體和多層（或低層）裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶，前者可稱之為收縮后澆帶，后者可稱之為沉降后澆帶。

    后澆帶的設(shè)計(jì)

　 當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距（混凝土規(guī)范第9.1.1條）時(shí)，可考慮采用施工后澆帶的方法來適當(dāng)增大伸縮縫間距。但一般地上結(jié)構(gòu)由于受環(huán)境溫度變化影響較大，所以伸縮縫最大間距不宜超過混凝土規(guī)范限值過多，同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)屋面保溫隔熱，采用可靠的、高效的外墻外保溫，并適當(dāng)提高外縱墻、山墻、屋面等重要部位的縱向鋼筋配筋率。當(dāng)?shù)厣辖Y(jié)構(gòu)由于抗震設(shè)計(jì)需要而設(shè)置了防震縫時(shí)，伸縮縫寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的要求。地下室結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)的情況較為常見，除地下室頂板和處于室外地面以上的地下室外墻受溫度變化影響相對(duì)較大外，地下室內(nèi)部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在使用階段受室內(nèi)外溫度變化影響較小，需解決的主要問題是混凝土收縮應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。除在施工階段設(shè)置后澆帶外，應(yīng)該加強(qiáng)地下室頂板及地下室外墻的配筋，建議縱向鋼筋最小配筋率不宜小于0.5%，鋼筋應(yīng)盡可能選擇直徑較小的，一般10到16即可，間距盡量選擇較密的，宜不大于150mm，細(xì)而密的鋼筋分布對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂是有利的。

　 必須指出的是，后澆帶只能解決施工期間的混凝土自收縮，它不能解決由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，更不能替代伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者將后澆帶和伸縮縫等同起來的看法是錯(cuò)誤的，因?yàn)閮烧叩淖饔貌⒉幌嗤?/p>

　 當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)超長(zhǎng)過多，單靠設(shè)置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時(shí)，可以考慮采用補(bǔ)償收縮混凝土，在適當(dāng)位置設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。采用這種方法，不僅可以進(jìn)一步增大伸縮縫最大間距，而且可以用膨脹加強(qiáng)帶取代部分施工后澆帶，從而實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑即無縫施工。但應(yīng)注意，采用膨脹加強(qiáng)帶取代部分施工后澆帶時(shí)，膨脹加強(qiáng)帶的位置應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力集中部位，并應(yīng)制定嚴(yán)格的技術(shù)保障措施，保證混凝土原材料的質(zhì)量和微膨脹劑的配合比準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地下室結(jié)構(gòu)各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求。

　 對(duì)高層建筑主體與裙房之間是設(shè)置永久變形縫，還是在施工階段設(shè)置沉降后澆帶，應(yīng)該根據(jù)建筑場(chǎng)地地基持力層土質(zhì)情況、基礎(chǔ)形式、上部結(jié)構(gòu)布置等條件綜合確定。當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)較好，例如高層建筑基礎(chǔ)做在基巖層或卵石層上，或采用樁基時(shí)，高層建筑沉降變形量較小，此時(shí)可考慮采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫，將高層建筑與裙房基礎(chǔ)（或地下室）連成整體。當(dāng)?shù)鼗至訅嚎s性較高，且厚度較大，高層建筑主體與裙房之間的高差懸殊較大，高層建筑荷載較大，則由于高層建筑與裙房之間的差異沉降量較大，在采用天然地基的情況下，還是以設(shè)置永久變形縫將高層建筑與裙房徹底脫開為好。當(dāng)高層建筑與相鄰的裙房之間設(shè)置永久變形縫時(shí)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深一般應(yīng)大于裙房基礎(chǔ)埋深至少2米，不滿足此要求時(shí)應(yīng)計(jì)算高層建筑的穩(wěn)定性，并采取可靠措施防止高層建筑與裙房之間發(fā)生相互傾斜。筆者曾經(jīng)參觀過某工程，高層建筑地下一層，地上十六層，純地下車庫(kù)一層，與高層建筑地下室貫通，其間設(shè)置了沉降縫，基礎(chǔ)埋深基本相同，沉降縫間采用硬質(zhì)材料填充。由于沒有解決好高層建筑與地下車庫(kù)間的互傾問題，建筑投入使用后，發(fā)現(xiàn)沉降縫兩側(cè)墻體開裂，造成地下室滲漏。

　 近年來，復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用，復(fù)合地基可以提高地基持力層承載力，提高土體彈性模量，有效地控制建筑物沉降。北京地區(qū)有些工程已經(jīng)通過在高層建筑下采用復(fù)合地基的方法來替代樁基，以解決高層建筑主體與裙房之間差異沉降的問題。不論采用哪種方法，如果采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫，都應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范計(jì)算裙房和高層建筑的整體傾斜。當(dāng)采用地基處理時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上，應(yīng)明確規(guī)定采用地基處理后，高層建筑與裙房之間的變形要求。

　 施工后澆帶的位置，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)布置的具體情況確定，不能想當(dāng)然，搞一刀切。后澆帶應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小處，一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處，結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小，且宜自上而下對(duì)齊，豎向上不宜錯(cuò)開，后澆帶間距一般為30米到50米。在高層建筑與裙房之間設(shè)置后澆帶時(shí)，后澆帶宜處于裙房一側(cè)，且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意加強(qiáng)高層建筑與裙房相連部位的構(gòu)造，提高縱向鋼筋配筋率，用以抵抗后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。為減小后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，尚應(yīng)采取其他措施，通常可考慮以下方法：

　 1、高層建筑采用樁基或其他地基基礎(chǔ)處理方法，或補(bǔ)償基礎(chǔ)，盡量擴(kuò)大高層建筑基礎(chǔ)與地基接觸面積，減小高層建筑基礎(chǔ)底面接觸壓力，而裙房則采用埋深較淺的獨(dú)立柱基或條形基礎(chǔ)等，調(diào)節(jié)高層建筑與裙房之間的差異沉降。

　 2、盡量減小裙房部分基礎(chǔ)與地基的接觸面積，即盡量增大裙房部分的基礎(chǔ)底面接觸壓力，加大裙房的沉浸量。

　 3、結(jié)合高層建筑埋置深度要求，調(diào)整高層建筑地下室高度，使地基持力層落在壓縮性小、地基承載力高的土層上，可有效地減小高層建筑的沉降量。

　　進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合工程具體情況，多方面對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。

　　后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開，而應(yīng)讓鋼筋連續(xù)通過，即只將后澆帶處的混凝土臨時(shí)斷開。但有時(shí)工程具體情況不允許留后澆帶，例如某工程地下車庫(kù)通道的頂板、底板均與主樓相連，但是由于施工場(chǎng)地狹小，無法留設(shè)后澆帶，于是要求施工單位先施工結(jié)構(gòu)主體，待主體完成后再施工車道部分，要求施工單位對(duì)與主體相連的鋼筋必須預(yù)留，后期采用焊接連接，同一截面的鋼筋焊接連接率不得大于50%。

　　有的工程將后澆帶內(nèi)鋼筋全部斷開，這時(shí)候，為避免在同一截面鋼筋100%連接，宜將后澆帶曲折布置，而不要沿一直線布置。連接方式建議首選機(jī)械連接或焊接，但要注意施工質(zhì)量。采用搭接連接時(shí)，應(yīng)注意后澆帶寬度要滿足按混凝土規(guī)范計(jì)算的鋼筋搭接連接長(zhǎng)度。

　 基礎(chǔ)后澆帶的斷面形式，應(yīng)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上用詳圖明確表示出來，而不應(yīng)推給施工單位。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，宜在基礎(chǔ)后澆帶下設(shè)置防水板并增設(shè)一道附加防水層。

四、工程實(shí)例

    1、工程概況

        3、設(shè)計(jì)過程

        柱網(wǎng)布置詳見附圖

　　經(jīng)過PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)本樓上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行的計(jì)算，取軸力最大的情況得出柱底最小軸力為1930KN，最大柱底軸力為5832KN。由于淺層土不足以承受此荷載，所以選用樁基礎(chǔ)作為建筑物的基礎(chǔ)。由于柱底軸力差異較大，從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)約成本的考慮,所以選用2種樁徑，分別是F500和F400。

　　在設(shè)計(jì)工程中還應(yīng)該注意的是PKPM所算出的柱底軸力為設(shè)計(jì)值,不能直接用于計(jì)算需要把算出的值除以1.25來轉(zhuǎn)化為特征值來計(jì)算.

    1、 確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值

　　樁側(cè)總極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值：Rsk=Up×Σlifsi
　　樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值：Rpk=Ap×fp
　　本工程中的單樁極限承載力根據(jù)靜載試驗(yàn)確定F500為4100KN, F400為3100KN
　　單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 Rd=( Rsk+Rpk )/1.65
       F500 Rd=4100/1.65=2484.8KN
       F400 Rd=3100/1.65=1878.8KN
　　單樁豎向承載力特征值Ra=( Rsk+Rpk )/2.0 
       F500 Ra=4100/2=2050KN
       F400 Ra=3100/2=1550KN

      2、確定樁的數(shù)量、間距和布置方式

　　初步估算樁數(shù)時(shí)，先不要考慮群樁效應(yīng)，
　　在確定樁的數(shù)量時(shí),我是根據(jù)各底層柱的軸力確定應(yīng)該選用何種直徑的樁和確定樁的數(shù)量,例如在附圖中的(16)-(c)柱底軸力為1944.8KN(特征值),我選用兩樁承臺(tái),樁徑為400;
　　(8)-(A)柱底軸力為4665.6KN,我選用三樁承臺(tái),樁徑為500.
　　當(dāng)為偏心受壓，一般樁的根數(shù)應(yīng)相應(yīng)的增加10％～20％。
　　樁的間距（中心距）采用3.6倍樁徑.
　　原則：使得群樁橫截面的重心應(yīng)與荷載合力的作用點(diǎn)重合和接近或者是使其重心處于合力作用點(diǎn)變化范圍之內(nèi)，并應(yīng)盡量接近最不利的合力作用點(diǎn)。

     具體布置方法見附圖。

    3、 承臺(tái)設(shè)計(jì)

    獨(dú)立承臺(tái)、柱下或墻下條形承臺(tái)（梁式承臺(tái)），以及筏板承臺(tái)和箱形承臺(tái)，承臺(tái)設(shè)計(jì)包括選擇承臺(tái)的材料及其強(qiáng)度等級(jí)，幾何形狀及其尺寸，進(jìn)行承臺(tái)結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算，并應(yīng)使其構(gòu)造滿足一定的要求。

　 構(gòu)造要求：承臺(tái)最小寬度不應(yīng)小于500mm，承臺(tái)邊緣至樁中心的距離不宜小于樁的直徑或邊長(zhǎng)，邊緣挑出部分不應(yīng)小于150mm，墻下條形承臺(tái)邊緣挑出部分可降低至75mm。條形和柱下獨(dú)立承臺(tái)的最小厚度為500mm，其最小埋深為600mm。

　　本工程中承臺(tái)混凝土等級(jí)C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承臺(tái)為例計(jì)算:

    一、基本資料：　

    承臺(tái)類型：三樁承臺(tái)    圓樁直徑 d ＝ 500mm　
    樁列間距 Sa ＝ 900mm    樁行間距 Sb ＝ 1560mm　
    樁中心至承臺(tái)邊緣距離 Sc ＝ 500mm　
    承臺(tái)根部高度 H ＝ 1100mm    承臺(tái)端部高度 h ＝ 1100mm　
     柱子高度 hc ＝ 700mm（X 方向）    柱子寬度 bc ＝ 650mm（Y 方向）

    二、控制內(nèi)力：　

    Nk ＝ 4666；　
    Fk ＝ 4666；　
    F ＝ 6299.1；

    三、承臺(tái)自重和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk：　

　 a ＝ 2(Sc + Sa) ＝ 2*(0.5+0.9) ＝ 2.8m　
    b ＝ 2Sc + Sb ＝ 2*0.5+1.56 ＝ 2.56m　
    承臺(tái)底部面積 Ab ＝ a * b - 2Sa * Sb / 2 ＝ 2.8*2.56-2*0.9*1.56/2 ＝ 5.76m　
    承臺(tái)體積 Vct ＝ Ab * H1 ＝ 5.76*1.1 ＝ 6.340m?　
    承臺(tái)自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk ＝ γc * Vct ＝ 25*6.34 ＝ 158.5kN　
    土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk ＝ γs * (Ab - bc * hc) * ds ＝ 18*(5.76-0.65*0.7)*0.8 　
    ＝ 76.4kN　
    承臺(tái)自重及其上土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk ＝ Gk + Gk ＝ 158.5+76.4 ＝ 235.0kN　

    四、承臺(tái)驗(yàn)算：　

    圓樁換算樁截面邊寬 bp ＝ 0.866d ＝ 0.866*500 ＝ 433mm　
 　1、承臺(tái)受彎計(jì)算：　
  　(1)單樁樁頂豎向力計(jì)算：　
    在軸心豎向力作用下　
    Qk ＝ (Fk + Gk) / n    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.3-1）　
    Qk ＝ (4666+235)/3 ＝ 1633.7kN ≤ Ra ＝ 2020kN　
    每根單樁所分配的承臺(tái)自重和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Qgk：　
    Qgk ＝ Gk / n ＝ 235/3 ＝ 78.3kN　
    扣除承臺(tái)和其上填土自重后的各樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值：　
    Ni ＝ γz * (Qik - Qgk)　
    N ＝ 1.35*(1633.7-78.3) ＝ 2099.7kN　
    (2)承臺(tái)形心到承臺(tái)兩腰的距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值：　
    S ＝ (Sa ^ 2 + Sb ^ 2) ^ 0.5 ＝ (0.9^2+1.56^2)^0.5 ＝ 1.801m　
    αs ＝ 2Sa ＝ 2*0.9 ＝ 1.800m　
    α ＝ αs / S ＝ 1.8/1.801 ＝ 0.999　
    承臺(tái)形心到承臺(tái)兩腰的距離 B1：　
    B1 ＝ Sa / S * 2Sb / 3 + Sc * (Sa + Sb) / S ＝ 1.203m　
    M1 ＝ Nmax * [S - 0.75 * c1 / (4 - α ^ 2) ^ 0.5] / 3    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.16-4）　
    ＝ 2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3　
    ＝ 1063.6kN·m　
    ②號(hào)筋 Asy ＝ 3783mm?    ζ ＝ 0.068    ρ ＝ 0.32%　
    10Φ22@110  （As ＝ 3801）　
    (3)承臺(tái)形心到承臺(tái)底邊的距離范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值：　
    承臺(tái)形心到承臺(tái)底邊的距離 B2 ＝ Sb / 3 + Sc ＝ 1.020m　
    M2 ＝ Nmax * [αs - 0.75 * c2 / (4 - α ^ 2) ^ 0.5] / 3    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.16-5）　
    ＝ 2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3　
    ＝ 1047.7kN·m　
    ①號(hào)筋 Asx ＝ 3667mm?    ζ ＝ 0.076    ρ ＝ 0.36%　
    10Φ22@100  （As ＝ 3801）　

    2、承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算：　

     (1)柱對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算：　
    扣除承臺(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值：　
    Fl ＝ 6299100N　
    三樁三角形柱下獨(dú)立承臺(tái)受柱沖切的承載力按下列公式計(jì)算：　
    Fl ≤ [βox * (2bc + aoy1 + aoy2) + (βoy1 + βoy2) * (hc + aox)] * βhp * ft * ho　                                  （參照承臺(tái)規(guī)程 4.2.1-2）　

    X 方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：　
    aox ＝ 900 - 0.5hc - 0.5bp ＝ 900-700/2-433/2 ＝ 333mm　
    λox ＝ aox / ho ＝ 333/(1100-110) ＝ 0.337　
    X 方向上沖切系數(shù) βox ＝ 0.84 / (λox + 0.2)    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-3）　
    βox ＝ 0.84/(0.337+0.2) ＝ 1.565　
    Y 方向（下邊）自柱邊到最近樁邊的水平距離：　
    aoy1 ＝ 2 * 1560 / 3 - 0.5bc - 0.5bp ＝ 1040-650/2-433/2 ＝ 498mm　
    λoy1 ＝ aoy1 / ho ＝ 498/(1100-110) ＝ 0.504　
    Y 方向（下邊）沖切系數(shù) βoy1 ＝ 0.84 / (λoy1 + 0.2)    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-4）　
    βoy1 ＝ 0.84/(0.504+0.2) ＝ 1.194　
    Y 方向（上邊）自柱邊到最近樁邊的水平距離：　
    aoy2 ＝ 1560 / 3 - 0.5bc - 0.5bp ＝ 520-650/2-433/2 ＝ -22mm　
    λoy2 ＝ aoy2 / ho ＝ -22/(1100-110) ＝ -0.022　
    當(dāng) λoy2 < 0.2 時(shí)，取 λoy2 ＝ 0.2，aoy2 ＝ 0.2ho ＝ 0.2*990 ＝ 198mm　
    Y 方向（上邊）沖切系數(shù) βoy2 ＝ 0.84 / (λoy2 + 0.2)    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-4）　
    βoy2＝ 0.84/(0.2+0.2) ＝ 2.1　
    [βox * (2bc + aoy1 + aoy2) + (βoy1 + βoy2) * (hc + aox)] * βhp * ft * ho　
    ＝ [1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990　
    ＝ 9029023N ≥ Fl ＝ 6299100N，滿足要求?！?br />      (2)底部角樁對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算：　
    扣除承臺(tái)和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值：　
    Nl ＝ N1 ＝ 2099700N　
    承臺(tái)受角樁沖切的承載力按下列公式計(jì)算：　
    Nl ≤ β12 * (2c2 + a12) * tg(θ2 / 2) * βhp * ft * ho    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-10）　
    θ2 ＝ 2 * arctg(Sa / Sb) ＝ 2*arctg(900/1560) ＝ 60°　
    c2 ＝ [Sc * ctg(θ2 / 2) + Sc + 0.5bp] * Cos(θ2 / 2)　
    ＝ [500*ctg30°+500+433/2]*Cos30°＝ 1371mm　
    a12 ＝ (2Sb / 3 - 0.5bp - 0.5bc) * Cos(θ2 / 2)　
    ＝ (2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30°＝ 432mm　
    λ12 ＝ a12 / ho ＝ 432/(1100-110) ＝ 0.436　
    底部角樁沖切系數(shù) β12 ＝ 0.56 / (λ12 + 0.2)    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-11）　
    β12 ＝ 0.56/(0.436+0.2) ＝ 0.88　
    β12 * (2c2 + a12) * tg(θ2 / 2) * βhp * ft * ho　
    ＝ 0.88*(2*1371+432)*tg30°*0.975*1.43*990　
    ＝ 2229798N ≥ Nl ＝ 2099700N，滿足要求?！?br />     (3)頂部角樁對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算：（近似計(jì)算）　
      扣除承臺(tái)和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值：　
      Nl ＝ Max{N2, N3} ＝ 2099700N　
      承臺(tái)受角樁沖切的承載力按下列公式計(jì)算：　
      Nl ≤ β11 * (2c1 + a11) * tg(θ1 / 2) * βhp * ft * ho    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-8）　
      θ1 ＝ arctg(Sb / Sa) ＝ arctg(1560/900) ＝ 60°　
      c1 ＝ ctgθ1 * 2Sc + Sc + 0.5bp ＝ ctg60°*2*500+500+433/2 ＝ 1293mm　
      a11 ＝ Sa - 0.5bp - 0.5bc ＝ 900-433/2-650/2 ＝ 333mm　
      λ11 ＝ a11 / ho ＝ 333/(1100-110) ＝ 0.337　
      底部角樁沖切系數(shù) β11 ＝ 0.56 / (λ11 + 0.2)    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.17-9）　
      β11 ＝ 0.56/(0.337+0.2) ＝ 1.043　
      β11 * (2c1 + a11) * tg(θ1 / 2) * βhp * ft * ho　
       ＝ 1.043*(2*1293+333)*tg30°*0.975*1.43*990　
       ＝ 2433399N ≥ Nl ＝ 2099700N，滿足要求。　

      3、承臺(tái)斜截面受剪承載力計(jì)算：　
     (1)X方向（上邊）斜截面受剪承載力計(jì)算：　
    扣除承臺(tái)及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值：　
      Vx ＝ N2 + N3 ＝ 4199400N　
     柱上邊緣計(jì)算寬度 bxo：　
      Sb / 3 - Sc ＝ 1560/3-500 ＝ 20mm ≤ 0.5bc ＝ 325mm　
      bxo ＝ a ＝ 2800mm　
    承臺(tái)斜截面受剪承載力按下列公式計(jì)算：　
    Vx ≤ βhs * βy * ft * bxo * ho    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.18-1）　
      X 方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：　
      ay ＝ 520 - 0.5bc - 0.5bp ＝ 520-650/2-433/2 ＝ -22mm　
      λy ＝ ay / ho ＝ -22/(1100-110) ＝ -0.022　
      當(dāng) λy < 0.3 時(shí)，取 λy ＝ 0.3　
      βy ＝ 1.75 / (λy + 1.0) ＝ 1.75/(0.3+1.0) ＝ 1.346　
      βhs * βy * ft * bxo * ho ＝ 0.95*1.346*1.43*2800*990 ＝ 5069495N　
         ≥ Vx ＝ 4199400N，滿足要求。　
     (2)X方向（下邊）斜截面受剪承載力計(jì)算：　
    扣除承臺(tái)及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值：　
      Vx ＝ N1 ＝ 2099700N　
    柱下邊緣計(jì)算寬度 bxo：　
    bxo ＝ 2 * [Sc + (2Sb / 3 - 0.5bc + Sc) * Sa / Sb] ＝ 2402mm　
    承臺(tái)斜截面受剪承載力按下列公式計(jì)算：　
    Vx ≤ βhs * βy * ft * bxo * ho    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.18-1）　
     X 方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：　
      ay ＝ 1040 - 0.5bc - 0.5bp ＝ 1040-650/2-433/2 ＝ 498mm　
      λy ＝ ay / ho ＝ 498/(1100-110) ＝ 0.504　
      βy ＝ 1.75 / (λy + 1.0) ＝ 1.75/(0.504+1.0) ＝ 1.164　
    βhs * βy * ft * bxo * ho ＝ 0.95*1.164*1.43*2402*990 ＝ 3760082N　
         ≥ Vx ＝ 2099700N，滿足要求?！?br />     (3)Y方向斜截面受剪承載力計(jì)算：　
    扣除承臺(tái)及其上填土自重后 Y 方向斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值：　
      Vy ＝ Max{N2 , N3} ＝ 2099700N　
    承臺(tái)斜截面受剪承載力按下列公式計(jì)算：　
    Vy ≤ βhs * βx * ft * byo * ho    （基礎(chǔ)規(guī)范 8.5.18-1）　
      Y 方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：　
      ax ＝ 900 - 0.5hc - 0.5bp ＝ 900-700/2-433/2 ＝ 333mm　
      λx ＝ ax / ho ＝ 333/(1100-110) ＝ 0.337　
      βx ＝ 1.75 / (λx + 1.0) ＝ 1.75/(0.337+1.0) ＝ 1.309　
    βhs * βx * ft * byo * ho ＝ 0.95*1.309*1.43*2560*990 ＝ 4507164N　
         ≥ Vy ＝ 2099700N，滿足要求?！?/p>

    4、柱下局部受壓承載力計(jì)算：　
      局部荷載設(shè)計(jì)值 F ＝ 6299100N　
      混凝土局部受壓面積 Al ＝ bc * hc ＝ 455000mm?　
      承臺(tái)在柱下局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積按下列公式計(jì)算：　
      Ab ＝ (bx + 2 * c) * (by + 2 * c)　
      c ＝ Min{Cx, Cy, bx, by} ＝ Min{1050,955,700,650} ＝ 650mm　
      Ab ＝ (700+2*650)*(650+2*650) ＝ 3900000mm?　
      βl ＝ Sqr(Ab / Al) ＝ Sqr(3900000/455000) ＝ 2.928　
    ω * βl * fcc * Al ＝ 1.0*2.928*0.85*14.33*455000 ＝ 16227305N　
          ≥ F ＝ 6299100N，滿足要求?！?/p>

    5、樁局部受壓承載力計(jì)算：　
      局部荷載設(shè)計(jì)值 F ＝ Nmax + γg * Qgk ＝ 2099.7+1.35*78.3 ＝ 2205.4kN　
      混凝土局部受壓面積 Al ＝ π * d ^ 2 / 4 ＝ 196350mm?　
      承臺(tái)在角樁局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積按下列公式計(jì)算：　
      Ab ＝ (bx + 2 * c) * (by + 2 * c)　
      圓樁 bx ＝ by ＝ Sqr(Al) ＝ 443mm　
      c ＝ Min{Cx, Cy, bx, by} ＝ Min{250,250,443,443} ＝ 250mm　
      Ab ＝ (443+2*250)*(443+2*250) ＝ 889463mm?　
      βl ＝ Sqr(Ab / Al) ＝ Sqr(889463/196350) ＝ 2.128　
    ω * βl * fcc * Al ＝ 1.0*2.128*0.85*14.33*196350 ＝ 5090815N　
       ≥ F ＝ 2205432N，滿足要求?！?/p>

    五、工程小結(jié)

    1、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)鍵是上部荷載準(zhǔn)確性，上部荷載準(zhǔn)確性關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)選型，即結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與軟件的 計(jì)算條件（模型）吻合程度。象純磚混，框架，剪力墻等吻合程度是好的，導(dǎo)荷準(zhǔn)確，可直接用于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。象混合結(jié)構(gòu)（小設(shè)計(jì)院現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)存在）、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等導(dǎo)荷準(zhǔn)確性與實(shí)際有差別，如是拿來主義哪就完了。

    2、結(jié)構(gòu)用任何軟件（通過鑒定）進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)計(jì)算都可，在于習(xí)慣。而其它結(jié)構(gòu)須用兩種以上軟件進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)計(jì)算，對(duì)結(jié)果分析，手算綜合確定上部荷載。

    3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件核心簡(jiǎn)單，荷載相同，各種軟件計(jì)算結(jié)果一致。

    4、平時(shí)注意設(shè)計(jì)交流，知識(shí)積累，切忌拿來主義，定能成為優(yōu)秀結(jié)構(gòu)師。