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摘要：东营地区覆盖的图层为第四系泛黄冲击物，表层主要为第四系新近沉积粘性土、粉土及特细沙。基岩埋藏较深，地下水位一般在0.5到1.0米左右，地基承载力特征值一般在80千帕到100千帕，这种地基特点不利于基础设计，本文针对东营地区独特的地质特点进行分析，建议对小高层和高层建筑使用桩基础。
关键词：基础设计承台桩抗冲切联系梁
Abstract: Dongying areas covered for the fourth layer of yellow impact content, surface mainly for the fourth is newly sedimentary cohesive soil, powder soil and special sand. Buried deep bedrock, groundwater level generally in 0.5 to 1.0 meters, characteristic value of subgrade bearing capacity is in commonly 80000 palmer to 100000 mpa, the foundation against the foundation design characteristics, this paper dongying unique area of the geological characteristics are analyzed, and Suggestions on small high and high building use pile foundation.
Key Words: foundation design, pile caps, shear, connection beam
中图分类号：[TU973+.35]文献标识码：A 文章编号：
1 引言
建筑地基基础方案的确定是一个多目标评价优化选择的过程，不仅要考虑建筑安全性、经济合理性，还要考虑施工便利并保证工期、环境影响等诸多因素。基于以上考虑，针对东营地区的地质情况，对于各种类型的建筑进行基础设计，要符合本地区的特征，以保证结构的合理性与经济性。桩基础承台作为支撑在桩上承受柱荷载作用的构件，在桩基础中起着重要的作用。它把柱与其范围内的桩连成整体共同工作，在满足一定的强度和变形要求的前提下，成为一个可靠的力的转换层。在我国现行的建筑地基基础设计规范( GB50007- 2002) 及建筑桩基技术规范( JGJ94- 94) 中，对单柱下多桩承台计算有明确规定，但对多柱多桩承台配筋计算及抗冲切验算均没有相关规定，但在实际的工程设计中，此类情况经常出现，尤其对框架结构、基础采用桩基础的多层住宅楼( 6-8 层) 来说，由于个别房间开间较小，柱距也较小，特别是采用沉管灌注桩时，若要满足桩最小中心距3. 5d 的要求，通常需将两柱或多柱下桩承台做成联合承台，以满足布桩的需要。由于现行规范中没有对此类情况进行明确规定，笔者根据设计经验和有关文献的参考数据，总结出用简单、直观的设计方法。
2 桩基设计
桩基础具有较高的承载力，而且施工也比较方便，尤其近几年兴起的高强预制混凝土桩（PHC）和静压打桩机的使用，使桩基础得到了推广。在东营这种地质较差，地基承载力较小的地区，地基设计成为了结构设计的重中之重，桩基础是比较好的选择，但是桩基础的具体形式以及承台和连梁的设计又对桩基础的承载力和安全性有很重要的影响。
2.1地基选择
常用的地基有两种：(1)天然地基，在建筑上部主题结构荷载不式很大、地基土承载力较好并且下层没有软弱下卧层的情况时可采用该方案，天然地基由地基土直接承受基础传下的荷载，为调整地基土的受力均匀性，一般在基础下面一定厚度做灰土或砂石垫层，可以使土层受力均衡一些。（2）复合地基，当结构上部荷载较大或者地基有软弱层时达不到上部所要求的承载力，就需要对地基进行人工处理，可以增加地基的承载力，减少地基的不均匀变形和沉降，形成人工地基。因为东营地区水位很低，用排水法处理比较困难，因此一般采用水泥土粉煤灰碎石桩（CFG 桩）。水泥土搅拌桩复合地基成本较低，施工工艺比较成熟，要求桩端进入承载力较高的土层，这个设计原则是CFG 桩复合地基提高承载力的主要原则。因此, 整个桩长就基本先确定了，其次在根据地基处理规范和CFG桩技术措施确定其他参数，桩自身的承载力也要满足设计要求，它取决于上部荷载的大小和设防烈度等因素有关。设计过程一定要严格按照地质报告进行，分析各个土层的厚度和物理性质，确定桩长和持力土层位置。水泥土搅拌桩桩径一般要考虑成桩设备的尺寸以便于施工，一般设计在300mm-600mm左右，桩间距s= 3 d -5d，工程经验证明一般取500mm桩距在1m乘1m的情况下在东营地区一般都可以达到150kPa左右，对于多层和小高层这个承载力足以满足上部结构的荷载。桩间距在考虑整个地基承载力和地基变形验算的同时也要考虑施工设备的尺寸。施工时相会对邻桩产一定的影响, 所以在满足要求时尽量采用大桩距大桩长，因此桩距的确定应综合考虑。桩体强度原则上桩体配比按桩体强度控制, 桩体材料要根据规范要求进行抗压试验，并满足设计要求。
2.2桩身设计
在东营地区一般是多层和小高层建筑一般只采用承台柱就可以满足设计要求，地质条件极为不利的情况下采用桩筏基础。所以在设计桩的过程中主要是设计桩和承台。根据柱的45 度冲切包线与桩位的关系，等厚承台的最小厚度取柱冲切、角桩冲切及规范规定的构造最小厚度中的最大值。不等厚承台一般设计成中部厚、边缘薄，中部厚度由柱冲切确定，边缘厚度由角桩冲切计算确定，而且两者都必须满足构造最小厚度要求。
2.3 承台的设计
在上部结构荷载不是很大楼层不是很高的情况下，一般小高层情况下可以使用承台桩，在设计承台桩时候建议都设计承台，在上部结构不是很高使用大孔径灌注桩的情况下，计算传递给桩身弯矩较小时可以不设计承台，采用1 根大孔径桩( 直径800mm) ，可以承受和传递上部结构传来的弯矩和荷载。但考虑抗震作用时一般要设计承臺，这样的基础就可以将上部柱底端的弯矩和荷载通过承台传给桩，桩再将结构内力传与地基。而且桩经过基础内外侧的土回填后，当桩与上部结构发生一定的沉降后，承台也会承受一部分荷载，承台与回填土以及建筑地面间形成一定的互相侧向约束，当水平力传来时承台可以承担一部分弯矩。对月没有承台的单桩基础。这样的基础，存在这样的问题：如柱能将力直接传与桩，而桩直径不是比柱截面大很多时，对于结构最底层的柱就起到了一定的加长作用，使底层结构的实际计算高度增大了，而最底层一般就比其他层高一些，这样就使最底层结构变得更薄弱。
2.4 联系梁的设计
承台桩之间一般要设计连系梁，连系梁不但可以传递剪力和弯矩，还使各个承台成为一个共同体，防止侧移的可能，也增强了整个桩基的协同工作。一般在上部结构计算时，都假设柱底为固定约束。如果没有联系梁，每个桩基抗侧向变位能力就不是很强，不能很好地符合这个假定。连系梁的增加就能更好地符合这个假定。而且连系梁对于抗震设防要求的基础有很大的作用，不但可以起到一定的耗能作用，连系梁把各个承台联成一体对各承台在地震力很有利，连系梁很好的分配和传递剪力和弯矩。对于连系梁的计算，桩基规范中有明确的要求，并以柱底的剪力来衡量连系梁的受力，以轴力为参照去计算连系梁的配筋，轴心受压的大小来确定梁的截面尺寸，用拉力来计算连系梁的配筋。首先可以按照规范采用粗略算法，按轴力的1/ 10 计算连系梁的内力。连系梁梁宽不可以小于200 mm，而高度不可以小于1/ 15~1/ 10 连系梁的跨度。确保连系梁具有足够的刚度并承受一定的拉力。梁配筋不小于4根直径12的三级钢。连系梁的顶面宜与承台顶面处于同一标高，这样连系梁接近柱底位置，更有利于承受和传递基底剪力。当桩基为群桩基础时，有联合承台的存在，抗弯能力较强，可以不设连系梁，而双桩承台的短向抗剪抗弯能力不是很足时，应该设置连系梁。
3 结语
随着经济的发展，建筑高度越来越高，这样对基础的要求也就随着加强。尤其像东营地区这样，地基承载力较小的地区，高层必须使用桩基，我们要总结已有的工程经验，并且参照最新规范要求进行合理设计。
[1] 中华人民共和国国家标准JGJ94- 94.建筑地基基础工程设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2002
[2] 史春梅.高层建筑地基基础方案比选及可靠度分析研究[D].长安大学硕士论文，2005.
[3] 中华人民共和国国家标准GB50007—2002.建筑地基基础工程设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2002
关键词：基础设计承台桩抗冲切联系梁
Abstract: Dongying areas covered for the fourth layer of yellow impact content, surface mainly for the fourth is newly sedimentary cohesive soil, powder soil and special sand. Buried deep bedrock, groundwater level generally in 0.5 to 1.0 meters, characteristic value of subgrade bearing capacity is in commonly 80000 palmer to 100000 mpa, the foundation against the foundation design characteristics, this paper dongying unique area of the geological characteristics are analyzed, and Suggestions on small high and high building use pile foundation.
Key Words: foundation design, pile caps, shear, connection beam
中图分类号：[TU973+.35]文献标识码：A 文章编号：
1 引言
建筑地基基础方案的确定是一个多目标评价优化选择的过程，不仅要考虑建筑安全性、经济合理性，还要考虑施工便利并保证工期、环境影响等诸多因素。基于以上考虑，针对东营地区的地质情况，对于各种类型的建筑进行基础设计，要符合本地区的特征，以保证结构的合理性与经济性。桩基础承台作为支撑在桩上承受柱荷载作用的构件，在桩基础中起着重要的作用。它把柱与其范围内的桩连成整体共同工作，在满足一定的强度和变形要求的前提下，成为一个可靠的力的转换层。在我国现行的建筑地基基础设计规范( GB50007- 2002) 及建筑桩基技术规范( JGJ94- 94) 中，对单柱下多桩承台计算有明确规定，但对多柱多桩承台配筋计算及抗冲切验算均没有相关规定，但在实际的工程设计中，此类情况经常出现，尤其对框架结构、基础采用桩基础的多层住宅楼( 6-8 层) 来说，由于个别房间开间较小，柱距也较小，特别是采用沉管灌注桩时，若要满足桩最小中心距3. 5d 的要求，通常需将两柱或多柱下桩承台做成联合承台，以满足布桩的需要。由于现行规范中没有对此类情况进行明确规定，笔者根据设计经验和有关文献的参考数据，总结出用简单、直观的设计方法。
2 桩基设计
桩基础具有较高的承载力，而且施工也比较方便，尤其近几年兴起的高强预制混凝土桩（PHC）和静压打桩机的使用，使桩基础得到了推广。在东营这种地质较差，地基承载力较小的地区，地基设计成为了结构设计的重中之重，桩基础是比较好的选择，但是桩基础的具体形式以及承台和连梁的设计又对桩基础的承载力和安全性有很重要的影响。
2.1地基选择
常用的地基有两种：(1)天然地基，在建筑上部主题结构荷载不式很大、地基土承载力较好并且下层没有软弱下卧层的情况时可采用该方案，天然地基由地基土直接承受基础传下的荷载，为调整地基土的受力均匀性，一般在基础下面一定厚度做灰土或砂石垫层，可以使土层受力均衡一些。（2）复合地基，当结构上部荷载较大或者地基有软弱层时达不到上部所要求的承载力，就需要对地基进行人工处理，可以增加地基的承载力，减少地基的不均匀变形和沉降，形成人工地基。因为东营地区水位很低，用排水法处理比较困难，因此一般采用水泥土粉煤灰碎石桩（CFG 桩）。水泥土搅拌桩复合地基成本较低，施工工艺比较成熟，要求桩端进入承载力较高的土层，这个设计原则是CFG 桩复合地基提高承载力的主要原则。因此, 整个桩长就基本先确定了，其次在根据地基处理规范和CFG桩技术措施确定其他参数，桩自身的承载力也要满足设计要求，它取决于上部荷载的大小和设防烈度等因素有关。设计过程一定要严格按照地质报告进行，分析各个土层的厚度和物理性质，确定桩长和持力土层位置。水泥土搅拌桩桩径一般要考虑成桩设备的尺寸以便于施工，一般设计在300mm-600mm左右，桩间距s= 3 d -5d，工程经验证明一般取500mm桩距在1m乘1m的情况下在东营地区一般都可以达到150kPa左右，对于多层和小高层这个承载力足以满足上部结构的荷载。桩间距在考虑整个地基承载力和地基变形验算的同时也要考虑施工设备的尺寸。施工时相会对邻桩产一定的影响, 所以在满足要求时尽量采用大桩距大桩长，因此桩距的确定应综合考虑。桩体强度原则上桩体配比按桩体强度控制, 桩体材料要根据规范要求进行抗压试验，并满足设计要求。
2.2桩身设计
在东营地区一般是多层和小高层建筑一般只采用承台柱就可以满足设计要求，地质条件极为不利的情况下采用桩筏基础。所以在设计桩的过程中主要是设计桩和承台。根据柱的45 度冲切包线与桩位的关系，等厚承台的最小厚度取柱冲切、角桩冲切及规范规定的构造最小厚度中的最大值。不等厚承台一般设计成中部厚、边缘薄，中部厚度由柱冲切确定，边缘厚度由角桩冲切计算确定，而且两者都必须满足构造最小厚度要求。
2.3 承台的设计
在上部结构荷载不是很大楼层不是很高的情况下，一般小高层情况下可以使用承台桩，在设计承台桩时候建议都设计承台，在上部结构不是很高使用大孔径灌注桩的情况下，计算传递给桩身弯矩较小时可以不设计承台，采用1 根大孔径桩( 直径800mm) ，可以承受和传递上部结构传来的弯矩和荷载。但考虑抗震作用时一般要设计承臺，这样的基础就可以将上部柱底端的弯矩和荷载通过承台传给桩，桩再将结构内力传与地基。而且桩经过基础内外侧的土回填后，当桩与上部结构发生一定的沉降后，承台也会承受一部分荷载，承台与回填土以及建筑地面间形成一定的互相侧向约束，当水平力传来时承台可以承担一部分弯矩。对月没有承台的单桩基础。这样的基础，存在这样的问题：如柱能将力直接传与桩，而桩直径不是比柱截面大很多时，对于结构最底层的柱就起到了一定的加长作用，使底层结构的实际计算高度增大了，而最底层一般就比其他层高一些，这样就使最底层结构变得更薄弱。
2.4 联系梁的设计
承台桩之间一般要设计连系梁，连系梁不但可以传递剪力和弯矩，还使各个承台成为一个共同体，防止侧移的可能，也增强了整个桩基的协同工作。一般在上部结构计算时，都假设柱底为固定约束。如果没有联系梁，每个桩基抗侧向变位能力就不是很强，不能很好地符合这个假定。连系梁的增加就能更好地符合这个假定。而且连系梁对于抗震设防要求的基础有很大的作用，不但可以起到一定的耗能作用，连系梁把各个承台联成一体对各承台在地震力很有利，连系梁很好的分配和传递剪力和弯矩。对于连系梁的计算，桩基规范中有明确的要求，并以柱底的剪力来衡量连系梁的受力，以轴力为参照去计算连系梁的配筋，轴心受压的大小来确定梁的截面尺寸，用拉力来计算连系梁的配筋。首先可以按照规范采用粗略算法，按轴力的1/ 10 计算连系梁的内力。连系梁梁宽不可以小于200 mm，而高度不可以小于1/ 15~1/ 10 连系梁的跨度。确保连系梁具有足够的刚度并承受一定的拉力。梁配筋不小于4根直径12的三级钢。连系梁的顶面宜与承台顶面处于同一标高，这样连系梁接近柱底位置，更有利于承受和传递基底剪力。当桩基为群桩基础时，有联合承台的存在，抗弯能力较强，可以不设连系梁，而双桩承台的短向抗剪抗弯能力不是很足时，应该设置连系梁。
3 结语
随着经济的发展，建筑高度越来越高，这样对基础的要求也就随着加强。尤其像东营地区这样，地基承载力较小的地区，高层必须使用桩基，我们要总结已有的工程经验，并且参照最新规范要求进行合理设计。
[1] 中华人民共和国国家标准JGJ94- 94.建筑地基基础工程设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2002
[2] 史春梅.高层建筑地基基础方案比选及可靠度分析研究[D].长安大学硕士论文，2005.
[3] 中华人民共和国国家标准GB50007—2002.建筑地基基础工程设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2002