4桩基础43-45.ppt

* 4.3 桩的竖向承载力 4.3.1 单桩轴向荷载的传递机理 桩顶沉降＝桩端沉降＋　　　　　桩身压缩量 桩侧摩阻力与桩侧表面的法向压力及桩土界面相对位移成正比。 侧阻的深度效应 桩顶轴力Q＝桩侧总阻力Qs+ 桩端总阻力Qp 桩侧阻对应的δu数值： 粘性土4~6mm; 砂类土6~10mm 桩端阻对应的δu数值： 粘性土d/10~d/4（d为桩径）； 砂类土d/12~d/10 影响荷载传递的主要因素之一：桩的长径比l/d 　短桩： l/d 10　　　　　中长桩：10~40 　长桩：40~100 超长桩：100 长径比很大的桩都属于摩擦桩。 4.3.2 单桩竖向承载力的确定 取决于二方面：① 桩身的材料强度 　　　② 地层的支承力 设计时分别按这两方面确定后取其中的小值。如按桩的载荷试验确定，则已兼顾到这两方面。 　　按材料强度计算低承台桩基的单桩承载力时，可把桩视作轴心受压杆件，而且不考虑纵向压屈的影响（取纵向弯曲系数为1），这是由于桩周存在土的约束作用之故。对于通过很厚的软粘土层而支承在岩层上的端承型桩或承台底面以下存在可液化土层的桩以及高承台桩基，则应考虑压屈影响。 1. 静载荷试验 静载荷试验是评价单桩承载力诸法中可靠性较高的一种方法。 缺点： 时间长；费用高。 广东最大可加载3000t。 　　挤土桩在设置后须隔一段时间才开始载荷试验。这是由于打桩时土中产生的孔隙水压力有待消散，且土体因打桩扰动而降低的强度也有待随时间而部分恢复。所需的间歇时间：预制桩在砂类土中不得少于7天；粉土和粘性土不得少于15天；饱和软粘土不得少于25天。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后才能进行。 加荷分级不应少于8级，每级加载量宜为预估极限荷载的 1/8~1/10。 符合下列条件之一时可终止加载： 1.当荷载～沉降(Q~s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm; 2. Δsn+1/ Δsn≥2，且经24h尚未达到稳定； 3. 25m以上的非嵌岩桩， Q~s曲线呈缓变型时，桩顶总沉 　降量大于60~80mm； 4.在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大 　于100mm。 单桩竖向极限承载力Qu应按下列方法确定： 1. 作荷载～沉降(Q~s)曲线和其他辅助分析所需的曲线。 2. 当陡降段明显时，取　相应于陡降段起点的　荷载值。 3. 当出现终止加载条件第　二款的情况，取前一级　荷载值。 4. Q~s曲线呈缓变型时，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的　荷载值，当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩。 在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的1％，且不应少于3 根。 　　计算参加统计的极限承载力的平均值，当满足其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力Qu；当极差超过平均值的30%时，宜增加试桩数并分析离差过大的原因，结合工程具体情况确定极限承载力Qu。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台，则取最小值为单桩竖向极限承载力Qu。 　　单桩竖向承载力特征值 Ra=Qu/2 2. 按土的抗剪强度指标确定（少用） 3. 规范经验公式 式中 Ra——单桩竖向承载力特征值； qpa、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静载 　　　　　 荷试验结果统计分析算得（查表）； Ap——桩底横截面面积； up——桩身周边长度； li——第i层岩土的厚度。 　　当桩端嵌入完整或较完整的硬质岩中时，单桩竖向承载力特征值可按下式估算： Ra=qpaAp （4-23） 式中qpa为桩端岩石承载力特征值,可按《建筑地基基础设计规范》附录H用岩基载荷试验方法确定，或根据室内岩石饱和单轴抗压强度标准值按下式计算： qpa=ψr frk （4-24） 式中 frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值，可按《建筑 　　　　　 地基基础设计规范》附录J确定； ψr——折减系数。 例题 　　某承台下设置了3根直径为480mm的灌注桩，桩长10.5m，桩侧土层自上而下依次为：淤泥，厚6m，qsia=7kPa；粉土，厚2.5m，qsia=28kPa；粘土，很厚（桩端进入该层2m），qsia=35kPa，qpa=1800kPa。试计算单桩竖向承