葉洪東《基礎(chǔ)工程精品教學(xué)》4—5 單樁承載力的確定

1、 一、單樁豎向抗壓承載力確定一、單樁豎向抗壓承載力確定單樁的豎向極限承載力：單樁的豎向極限承載力： 是指單樁在豎向荷載作用下，到達破壞狀態(tài)前或出是指單樁在豎向荷載作用下，到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應(yīng)的最大荷載?，F(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應(yīng)的最大荷載。土對樁的阻力支撐力土對樁的阻力支撐力樁身材料強度端承樁、超長樁、樁身材料強度端承樁、超長樁、樁身缺陷樁身缺陷單樁承載力取決于單樁承載力取決于45 45 單樁承載力確實定單樁承載力確實定按軸向受壓桿件，通常，取縱向彎曲穩(wěn)定系數(shù)按軸向受壓桿件，通常，取縱向彎曲穩(wěn)定系數(shù)那么那么)(gypcpcAfAfRAfR混凝土樁混凝土樁鋼筋混凝

2、土樁鋼筋混凝土樁承載力設(shè)計值承載力設(shè)計值混凝土抗壓強度設(shè)計值混凝土抗壓強度設(shè)計值樁截面面積樁截面面積鋼筋截面積鋼筋截面積鋼筋抗壓強度設(shè)計值鋼筋抗壓強度設(shè)計值? ?建筑地基根底設(shè)計標準建筑地基根底設(shè)計標準?(GB50007-2021)?(GB50007-2021)樁身混凝土強度應(yīng)符合下式：樁身混凝土強度應(yīng)符合下式：pccQA f工作條件系數(shù)，預(yù)制樁：工作條件系數(shù)，預(yù)制樁： 灌注樁：灌注樁：按樁身材料強度確定按樁身材料強度確定根據(jù)根據(jù)? ?建筑樁基技術(shù)標準建筑樁基技術(shù)標準?JGJ942021?JGJ942021第條規(guī)定：第條規(guī)定： 按土對樁的阻力確定按土對樁的阻力確定1 1、設(shè)計等級為、設(shè)計等級為

3、甲級甲級的建筑樁基，應(yīng)通過單樁靜載試驗確定；的建筑樁基，應(yīng)通過單樁靜載試驗確定； 2 2、設(shè)計等級為、設(shè)計等級為乙級乙級的建筑樁基，當?shù)刭|(zhì)條件簡單時，可參的建筑樁基，當?shù)刭|(zhì)條件簡單時，可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗參數(shù)綜合確定；經(jīng)驗參數(shù)綜合確定； 其余均應(yīng)通過單樁靜載試驗確定；其余均應(yīng)通過單樁靜載試驗確定； 3 3、設(shè)計等級為、設(shè)計等級為丙級丙級的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗參的建筑樁基，可根據(jù)原位測試和經(jīng)驗參數(shù)確定。數(shù)確定。 靜力載荷試驗法擬靜力法靜力載荷試驗法擬靜力法單樁靜載單樁靜載荷試驗荷試驗QSQS曲線曲線

4、單樁承載力單樁承載力試驗方法試驗方法曲線類型曲線類型取值方法取值方法獲得單樁承載力最可靠的方法獲得單樁承載力最可靠的方法1 1靜載荷試驗裝置及其方法：靜載荷試驗裝置及其方法：次梁次梁錨筋錨筋錨樁錨樁主梁主梁千斤頂千斤頂百分表百分表基準柱基準柱堆載反力法堆載反力法錨樁反力梁法錨樁反力梁法錨樁 桁架法,2400噸自動油泵自動油泵 根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定：根據(jù)沉降隨荷載的變化特征確定：此外，也可根據(jù)終止加載條件中的此外，也可根據(jù)終止加載條件中的前一級荷載值作為前一級荷載值作為 根據(jù)沉降量確定根據(jù)沉降量確定 ：對于陡降型對于陡降型 Qs Qs 曲線，可取曲線曲線，可取曲線發(fā)生明顯陡降的起始點所對

5、應(yīng)的荷發(fā)生明顯陡降的起始點所對應(yīng)的荷載為載為 ；2 2）按試驗結(jié)果按試驗結(jié)果確定單樁豎向極限承載力確定單樁豎向極限承載力 ：對于緩變型對于緩變型 Qs Qs 曲線，一般可取曲線，一般可取 s=40s=4060mm60mm對應(yīng)的荷載值為對應(yīng)的荷載值為對于大直徑樁可取對于大直徑樁可取所對應(yīng)的荷載值。所對應(yīng)的荷載值。3)單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值RaRa確實定：確實定：試樁數(shù)試樁數(shù)n3n3，Q Qu u= Q= Quminumin 試樁數(shù)試樁數(shù)n3n3，且極差，且極差QuQu umum，取，取Q Qu u= Q= Qumum； 在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總數(shù)的在同一條件下的試樁數(shù)

6、量，不宜少于總數(shù)的1 1 ，并不應(yīng)，并不應(yīng)少于少于3 3 根。根。 工程總樁數(shù)在工程總樁數(shù)在 50 50 根以內(nèi)時不應(yīng)少于根以內(nèi)時不應(yīng)少于 2 2 根。根。2按經(jīng)驗公式法確定按經(jīng)驗公式法確定1 1對直徑對直徑 d 800mm d 800mm 的灌注樁和預(yù)制樁的灌注樁和預(yù)制樁單樁豎向極限承載力標準值：單樁豎向極限承載力標準值：ppkisikpkskukAqlquQQQ樁身周長樁身周長kPa2 2對大直徑樁對大直徑樁d800mmd800mm：ppkpisiksipkskukAqlquQQQ樁身直徑樁身直徑樁端直徑樁端直徑樁身周長樁身周長kuaQKR13 3其他確定單樁極限承載力標準值其他確定單樁極

7、限承載力標準值QukQuk的方法的方法復(fù)合樁基中基樁的承載力復(fù)合樁基中基樁的承載力含有承臺底的土阻力，含有承臺底的土阻力，故稱為復(fù)合基樁。故稱為復(fù)合基樁。軟土層aRR cakcaAfRR對符合下列條件的摩檫性樁基，宜考慮承臺效應(yīng)：對符合下列條件的摩檫性樁基，宜考慮承臺效應(yīng)：1 1、上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好、體型簡單的建（夠）筑物；、上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好、體型簡單的建（夠）筑物；2 2、對差異沉降適應(yīng)性較強的排架結(jié)構(gòu)和柔性構(gòu)筑物；、對差異沉降適應(yīng)性較強的排架結(jié)構(gòu)和柔性構(gòu)筑物；3 3、軟土地基的減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。、軟土地基的減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)。cakcaAfRR計算基樁所對應(yīng)的承臺底凈面積計算基樁所對應(yīng)

8、的承臺底凈面積()/cpsAAnAn承臺平面承臺平面承臺平面承臺平面 樁基承受上拔力的情況有兩類，設(shè)計的要求不完全一樣。一類是樁基承受上拔力的情況有兩類，設(shè)計的要求不完全一樣。一類是恒定的上拔力，如地下水的浮托力。為了平衡浮托力，防止地下室上恒定的上拔力，如地下水的浮托力。為了平衡浮托力，防止地下室上浮，需要設(shè)置抗拔樁，完全按抗拔樁的要求驗算抗拔承載力、配置通浮，需要設(shè)置抗拔樁，完全按抗拔樁的要求驗算抗拔承載力、配置通長的鋼筋、設(shè)置能抗拉的接頭等。另一類是在某一方向水平荷載作用長的鋼筋、設(shè)置能抗拉的接頭等。另一類是在某一方向水平荷載作用下才會使某些樁承受上拔力，但在荷載方向改變時這些樁可能又承

9、受下才會使某些樁承受上拔力，但在荷載方向改變時這些樁可能又承受壓力，設(shè)計時應(yīng)同時滿足抗壓和抗拔兩方面的要求，或按抗壓樁設(shè)計壓力，設(shè)計時應(yīng)同時滿足抗壓和抗拔兩方面的要求，或按抗壓樁設(shè)計并驗算抗拔承載力。并驗算抗拔承載力。 抗拔樁根底應(yīng)同時驗算群樁呈整體破壞和非整體破抗拔樁根底應(yīng)同時驗算群樁呈整體破壞和非整體破壞基樁的抗拔承載力：壞基樁的抗拔承載力：iisikiukluqT 整體破壞整體破壞:isikilgklqunT1kPa樁根底抗拔承載力驗算：樁根底抗拔承載力驗算： 整體破壞整體破壞 N Nk k T Tgkgk/2+G/2+Ggpgp 非整體破壞非整體破壞 N Nk k T Tukuk/2+

10、G/2+Gp p 式中式中 T Tgkgk、T Tukuk群樁呈整體破壞和非整體破壞基樁的抗拔極限承載力群樁呈整體破壞和非整體破壞基樁的抗拔極限承載力標準值標準值 ； G Ggp gp 群樁樁土整體自重除以總樁數(shù)；群樁樁土整體自重除以總樁數(shù)； G Gp p 基樁自重，擴底樁為樁土柱體自重?；鶚蹲灾?，擴底樁為樁土柱體自重。1 1、水平荷載下根底的受力特性、水平荷載下根底的受力特性 在水平荷載和彎矩作用下，樁身產(chǎn)生撓曲變形，并擠壓樁在水平荷載和彎矩作用下，樁身產(chǎn)生撓曲變形，并擠壓樁側(cè)土體，土體那么對樁側(cè)產(chǎn)生水平抗力，而樁周土體水平抗力側(cè)土體，土體那么對樁側(cè)產(chǎn)生水平抗力，而樁周土體水平抗力的大小那么

11、控制著豎直樁的水平承載力，其大小和分布與樁的的大小那么控制著豎直樁的水平承載力，其大小和分布與樁的變形、土質(zhì)條件以及樁的入土深度等因素有關(guān)。變形、土質(zhì)條件以及樁的入土深度等因素有關(guān)。2、單樁水平靜載荷試驗、單樁水平靜載荷試驗終止加載條件：終止加載條件：當樁身折斷或樁頂水平位移超過當樁身折斷或樁頂水平位移超過 30-40mm 30-40mm 軟土取軟土取40mm ) 40mm ) ，或樁側(cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起時，即可終止試驗?；驑秱?cè)地表出現(xiàn)明顯裂縫或隆起時，即可終止試驗。試驗成果：根據(jù)橫向載試驗成果：根據(jù)橫向載荷試驗，繪制橫向力荷試驗，繪制橫向力時間時間位移位移 Ho - t - xoHo - t - xo曲線，曲線，取該曲線明顯陡降的前取該曲線明顯陡降的前一級荷載為極限荷載一級荷載為極限荷載HuHu。 受水平荷載的一般