求教嵌岩墩基础的设计，我是小白
【提要】在建筑工程设计中，常会遇到因地质条件复杂，持力层较深，采用独立基础时土方开挖量较大，而采用挖孔桩基础时桩的长度相对较短，这时基础的承载力是按桩基础计算还是按墩基础计算，是设计人员必须认真对待的问题。墩基础是介于桩基础和独立基础之间的一种基础形式，其外形类似于桩基础，而承载力计算却与桩基础有很大差异。本文根据相关规范及实践经验总结了墩基础的设计和构造，供设计人员参考。
【关键词】墩基础桩基础独立基础
墩基础是一种利用机械或人工在地基中开挖成孔后浇注混凝土而形成的，由于截面尺寸较大，长度相对较短，粗大似墩，故称为墩基础，墩基础形式如图1。《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》规定：挖孔桩长度小于6m及l/d≤3时，按墩基础设计；
《建筑地基基础设计规范理解与应用》指出：对于大直径墩基础，其设计原理是按照深埋的独立基础进行计算的，其端阻力按修正后的地基承载力特征值进行计算，在变形可以控制的条件下，墩基础的中心距不必限制。墩基础按是否嵌岩，可分为嵌岩墩基础和非嵌岩墩基础，按是否扩底可分为扩底墩基础和直墩基础。由于墩基础施工方便，施工机具简单，施工时无噪音，速度快，无振动，并且容易探明是否达到设计要求的持力层，必要时可做试验测定其物理特性，因而被广泛的用于各种工业与民用建筑工程、桥梁工程、煤矿建设等工程中。
一、墩基础的设计
基于墩基础的设计原理是按照深埋的独立基础进行计算，设计时应满足一般独立基础的设计规定：
1、单墩承载力特征值（ra）计算时不考虑墩身侧摩阻力，墩底端阻力特征值采用修正后的地基承载力特征值(fa)或按地基土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值进行计算。岩石持力层地基承载力特征值不进行深宽修正。单墩承载力特征值按下式计算：
ra = faap
fa―修正后的地基承载力特征值， ap―墩底横截面面积
2、墩基础地基承载力特征值的确定应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》gb50007—2002第5.2.3条的规定。
3、墩身混凝土强度应满足墩基础承载力的设计要求，验算应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》gb50007—2002第8.5.9条的规定。
4、在水平荷载作用下，墩基础的受剪承载力计算应按《混凝土结构设计规范》gb50010—2010第7章第5节的有关规定计算。
5、墩基础的混凝土强度等级小于其上部的柱的混凝土强度等级时，尚应按照gb50007—2002的有关规定验算墩基础顶面的局部受压承载力。
6、当墩基础受力层范围内有软弱下卧层时，应按《建筑地基基础设计规范》gb50007—2002第5.2.7条进行验算。
7、墩基础沉降验算尚应按照gb50007—2002第5章第3节的有关规定计算
二、墩基础的构造
1、墩基础的直径一般为φ800~φ2000，扩底直径d与墩身直径d之比宜小于3，扩底墩的底面宜挖成锅底形，其矢高c可取（0.15~0.20）d，且不小于200mm。
2、扩底墩端侧面的斜率应根据实际土体成孔及土体自立条件确定，a/h可取1/4~1/2，砂土可取1/4，粉土、黏性土可取1/3 ~1/2。
3、墩身混凝土强度等级不得低于c25，钢筋保护层厚度不得小于50mm。
4、墩基础的主筋应按计算确定，纵向钢筋配筋率宜取0.5%~0.2%，且不小于12φ16mm，纵向钢筋应沿墩身周边均匀布置，箍筋φ8~φ10@200mm。
5、墩基础成孔宜采用人工挖孔、机械钻孔的方法进行施工，并应采取适当的安全措施。
6、对于一柱一墩的墩基础，柱与墩的连接应按设计等级、荷载大小、连系梁布置情况等综合确定。当墩与柱直接连接时，柱边至墩边之间的最小间距应不小于200mm，并应进行局部承压验算。
7、柱下独立墩基础，墩顶处应在纵横两个方向设置连系梁，连系梁的截面和配筋应由计算确定，梁高不小于柱间跨度的1/12，配筋不小于按柱上最大轴力的0.1（8度、9度）、0.05（6度、7度）为拉力计算的配筋，当柱间距较大设置连系梁有困难时，应将承台加高做大，原槽浇灌或采取其他有效措施。
8、墩基础与上部柱采用插筋连接，其插筋的数量、直径以及钢筋的种类应与上部柱的纵向受力钢筋相同，插筋锚于墩基础内的长度应按受拉钢筋考虑。
9、相邻墩的墩底标高一致时，墩位按上部结构要求及施工条件布置，墩中心距可不受限制。持力层起伏很大时，应综合考虑相邻墩的墩底高差与墩中心距之间的关系，进行持力层稳定性验算，不满足时可调整墩距或墩底标高。
10、墩底进入持力层的深度不宜小于300mm。当持力层为中风化、微风化、未风化岩石时，在保证墩基础稳定性的条件下，墩底可直接置于岩石面上，岩石面不平整时，应整平或凿成台阶状。
三、结语
在建筑结构设计中，应根据工程地质实际情况，采用适合的基础设计方法，这样才能保证基础结构设计合理，保证整个结构的安全。在特殊情况下，只有持力层相同且承载力特征值不小于200kpa及控制住沉降差及墩底的高差时，允许墩基础和挖孔桩基础混用。按墩基础设计比按挖孔桩基础设计的承载力要小很多，按墩基础设计是偏于安全的。
1、适用范围不同。墩基础多用于多层建筑，而 桩基础广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。
2、大小不同。墩基础墩身有效长度不宜超过5m，而桩基础的原桩基规范长度桩长不得小于4米，新规范桩长不小于6m。
3、施工方法不同。墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩壁或不扩壁成孔。桩基础一般使用打桩机打压而成。
扩展资料
墩基的适用范围： 埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。
桩基础适用范围
(1)上部土层软弱不能满足承载力和变形要求，而下部存在较好的土层时．用桩穿越软弱土层，将荷载传递给深部硬土层。
(2)一定深度范围内不存在较理想的持力层，用桩使荷载沿着桩杆依靠桩侧摩阻力渐渐传递。
(3)基础需要承受向上的力，用桩依靠桩杆周围的负摩阻力来抵抗向上的力，即“抗拔桩”。
(4)基础需要承受水平方向的分力时，可用抗弯的竖桩来承担。
(5)地基软硬不均或荷载分布不均，天然地基不能满足结构物对不均匀变形的要求时，可采用桩基础。
(6)浅层存在较好土层，但考虑其他因素，仍采用桩基础，如港口、水利、桥梁工程中结构物基础周围的地基土宜受侵蚀或冲刷时，应采用桩基础；如精密仪器和动力机械设备等对基础有特殊要求时，常用桩基础。
(7)考虑建筑物受相邻建筑物、地面堆载以及施工开挖、打桩等影响，采用浅基础将会产生过量倾斜或沉降时用桩基础。
(8)建筑物下存在不稳定土层，如液化土、湿陷性黄土、季节性冻土、膨胀土等，采用桩基将荷载传递至深部密实稳定土层。
不属于上述情况时，可根据工程实际情况，依据“经济合理、技术可靠”的原则，通过分析对比后确定是否采用桩基础。
参考资料：百度百科-墩基础
参考资料：百度百科-桩基础
1、墩基础工程质量检测遵照现行桩基工程质量检测的规范标准及有关规定进行，施工前必须进行持力层承载力检测，施工后必须进行单墩承载力和墩身完整性检测。
2、墩基的适用范围： 埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。 墩基础多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。
因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。 墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩壁或不扩壁成孔。考虑到埋深过大时，如采用墩基方法设计则不符合实际，因此规定了长径比界限及有效长度不超过5m的限制，以区别于人工挖孔桩。当超过限制时，应按挖孔桩设计和检验。 单从承载力方面分析，采用墩基的设计方法偏于安全。
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扩展资料：
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更加轻松地确定线性分析模型端部
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参考资料来源：百度百科-Revit
1.在我国的工程技术标准中，没有关于墩的任何技术规定；
2.在《建筑岩土工程勘察基本术语标准》中，关于“墩”的定义是：“用人工或机械在岩土中成孔现场灌注的直径一般大于800mm的混凝土柱，亦称为大直径桩”；
3.在龚晓南教授主编的《土力学及基础工程实用名词词典》中，有钻孔墩基础的定义：“在机械或人工挖好的井孔内灌注混凝土而筑成的深基础。井孔底部可使之扩大而形成扩底墩。钻孔墩墩身直径一般大于750mm。大直径钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉井基础等常被用来表示墩基础”；
4.在方晓阳的《基础工程手册》中，认为桩和墩的主要区别在于施工方法不同。桩的设置通常是将结构构件打入或振入土中，而使土挤压。墩基的设置则是先挖好或钻好一个井孔，井孔可根据土质情况带有套筒或不带套筒，然后将混凝土灌入孔内；
5.综上所述，可见无论在国内外，墩都是大直径桩的同义语。
桩和墩的区别(转贴）
全国民用建筑工程设计技术措施——结构》在挖孔桩基础设计一节提到：人工挖孔桩的桩长不宜大于40m，宜不宜小于6m，桩长少于6m的按墩基础考虑，桩长虽大于6m，但L/D〈3m，亦按墩基计算。
由此可看出，主要使用构件长度来区分墩基与扩底桩的（当然区分后各自的算法就不一样了），从计算方法上来说，墩基础仍属于天然地基，多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。
关于墩基础的设计与构造可详下面的一篇文章（关与桩基相应规范上介绍的较详细，故不再另述）：
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《一种特殊天然地基基础—墩基础的设计及构造》
文章来源——xiong-818网友。
一、 墩基的适用范围：
埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。
墩基础多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。
墩基施工应采用挖（钻）孔桩的方式，扩壁或不扩壁成孔。考虑到埋深过大时，如采用墩基方法设计则不符合实际，因此规定了长径比界限及有效长度不超过5m的限制，以区别于人工挖孔桩。当超过限制时，应按挖孔桩设计和检验。
单从承载力方面分析，采用墩基的设计方法偏于安全。
二、 墩基的设计应符合下列规定：
1 单墩承载力特征值或墩底面积计算不考虑墩身侧摩阻力，墩底端阻力特征值采用修正后的持力层承载力特征值或按抗剪强度指标确定的承载力特征值。岩石持力层承载力特征值不进行深宽修正。
2 持力层承载力特征值的确定应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002第5．2．3条的规定。
甲级设计等级建筑物的墩底承载力特征值可通过孔内墩底平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验等方法确定。荷载不大的墩，也可直接进行单墩竖向载荷试验，按单桩竖向载荷试验方法直接确定单墩承载力特征值。
墩埋深超过5m且墩周土强度较高时，当采用公式计算、室内试验、查表或其他原位测试方法（载荷试验除外）确定墩底持力层承载力特征值时，可乘以1.1的调整系数，岩石地基不予调整。
3 墩身混凝土强度验算应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002第8．5．9条的规定。
4 墩底压力的计算、墩底软弱下卧层验算及单墩沉降验算应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002第5章地基计算中的有关规定。
三、 墩基的构造应符合下列规定：
1 墩身混凝土强度等级不宜低于C20。
2 墩身采用构造配筋时，纵向钢筋不小于8Φ12mm，且配筋率不小于0.15%，纵筋长度不小于三分之一墩高，箍筋Φ8@250mm。
3 对于一柱一墩的墩基，柱与墩的连接以及墩帽（或称承台）的构造，应视设计等级、荷载大小、连系梁布置情况等综合确定，可设置承台或将墩与柱直接连接。当墩与柱直接连接时，柱边至墩周边之间最小间距应满足国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002表8．2．5—2杯壁厚度的要求，并进行局部承压验算。当柱与墩的连接不能满足固接要求时，则应在两个方向设置连系梁，连系梁的截面和配筋应由计算确定。
墙下墩基多用于多层砖混结构建筑物，设计不考虑水平力，墙下基础梁与墩顶的连接只需考虑构造要求，采取插筋连接即可。可设置与墩顶截面一致的墩帽，墩帽底可与基础梁底标高一致，并与基础梁一次浇注。在墩顶设置墩帽可保证墩与基础梁的整体连接，其钢筋构造可参照框架顶层的梁柱连接，并应满足钢筋锚固长度的要求。
4 墩基成孔宜采用人工挖孔、机械钻孔的方法施工。墩底扩底直径不宜大于墩身直径的2.5倍。
5 相邻墩墩底标高一致时，墩位按上部结构要求及施工条件布置，墩中心距可不受限制。持力层起伏很大时，应综合考虑相邻墩墩底高差与墩中心距之间的关系，进行持力层稳定性验算，不满足时可调整墩距或墩底标高。
6 墩底进入持力层的深度不宜小于300mm。当持力层为中风化、微风化、未风化岩石时，在保证墩基稳定性的条件下，墩底可直接置于岩石面上，岩石面不平整时，应整平或凿成台阶状
