[工学]基础工程课程-复习概要.ppt

按统计方法求单桩极限承载力。 单桩竖向极限承载力特征值Ra为 Ra ＝Quk/2 试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不小于3根。试验工程桩时，加载到1.5～2倍承载力设计值，工程桩可继续使用。 试验间歇时间：由于单桩承载力时间效应，试桩时间应距沉桩时间有尽可能长的休止期，否则试验得到的单桩承载力明显偏小。各地的地方规范有具体规定。 一般成桩后28天 4、试验间歇时间 四、群桩承载力确定 由于承台、桩、土相互影响和共同作用，群桩中任一根桩的工作性状都不同于孤立的单桩，群桩承载力不等于各桩之和，群桩沉降也明显地超过单桩，即是群桩效应。 （一）群桩效应的基本概念 群桩效应用群桩效率系数η和沉降比ζ表示。 四、群桩承载力确定 群桩效率系数η是指群桩竖向极限承载力Pu与群桩中所有桩的单桩竖向极限承载力Qu总和之比，即η=Pu/(nQu)，n为群桩中的桩数。 （一）群桩效应的基本概念 沉降比ζ是指在每根桩承担相同荷载条件下，群桩沉降量sn与单桩沉降量s之比，即ζ= sn /s。 群桩效率系数η越小、沉降比ζ越大，表示群桩效应越强，也就意味着群桩承载力越低、沉降越大。 η和ζ主要取决于桩距和桩数，其次与土质和土层构造、桩径、桩的类型及排列方式等因素有关。 端承桩群桩，承台分配的荷载，其大部或全部由桩身直接传递到桩端。通过承台土反力、桩侧摩阻力传递到土层中的应力较小，桩群中各桩之间，承台、桩、土之间的相互影响较小，其工作性状与独立单桩相近。 （一）群桩效应的基本概念 因而端承型群桩的承载力可近似取为各单桩承载力之和，即群桩效率η、沉降比ζ可近似取为1。 摩擦桩群桩，桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传布到桩周和桩端土层中，在桩端平面处将产生应力重叠。承台土的反力也传递到承台以下一定范围内的土层中，从而使桩侧阻力和桩端阻力受到干扰。 一般情况而言，在常规桩距(3~4d)下，粘性土中的群桩，随桩数增加，群桩效率系数明显下降，且η1，同时沉降比迅速增大，ζ从2增大到10以上； 砂土挤土桩群，有可能η1；而沉降比则除了端承桩ζ=1外，均为ζ1。 （一）群桩效应的基本概念 1. 负摩阻力产生的原因 负摩阻力使桩侧土部分重力传递给桩，变成施加在桩上的外荷载，桩承载力相对降低，桩基沉降加大，这在桩基设计中应予以注意。 五、桩的负摩阻力和抗拔承载力 （一）负摩阻力产生的机理 当桩周土体因某种原因发生下沉，其沉降速率大于桩的下沉，桩侧土相对于桩作向下位移，使土对桩产生向下作用的摩阻力，称其为负摩阻力(图4-16b)。 负摩阻力产生原因有： (1)桩基附近地面大面堆载，引起地面沉降，产生负摩阻力。如大面积堆放重物的车间、仓库建筑桩基础。 （一）负摩阻力产生的机理 (5) 因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。 (4) 打桩，桩周土产生超空隙水压力，停止后桩周土的再固结作用引起下沉； (3) 桩穿过欠固结土层（如填土）进入硬持力层，自重固结下沉； (2) 土层中抽取地下水或其他原因，因自重固结下沉 第四节. 水平荷载作用下的桩基础 一、单桩水平静载荷试验 是确定单桩水平水平承载力最可靠的方法 一）试验装置 加荷系统：水平加荷千斤顶 位移观测系统：百分表，电感位移计 二）试验方法 1、单向多循环加卸载法 模拟风浪、地震力、制动力、波浪冲击力及机器干扰力 每级取1/10~1/15极限荷载，加载，按4分钟测读水平位移，后卸载至0,停2min读残余位移，5次循环后加下一级荷载。 逐级加载 终止加载：桩身折断或水平位移达到30-40mm（软土取40mm）。 2、慢速连续加载法 类似竖向静载荷试验 第四节. 水平荷载作用下的桩基础 每级1/10~1/15极限荷载，加载后，按5、10、15、30、60分钟间隔测读s。s不超过0.1mm/h，加下一级至终止条件。卸载30min一级2倍加载量卸，并测s 3、单向单循环恒速水平加载法 快速法 第四节. 水平荷载作用下的桩基础 每20分钟加一级，按0、5、10、15分钟间隔测s。 二）试验成果 1、可绘水平力-时间-位移曲线（H0－t－x0) 2、可绘H0－x0线、H0-Δx0/ Δ H0线（水平力－位移梯度线） 第四节. 水平荷载作用下的桩基础 四）确定单桩水平承载力 1、单桩水平临界荷载Hcr 2、单桩水平极限荷载Hu 第一转折点 第二转折点 Hcr Hu Δx0/ Δ H0 突变点前一级 明显陡降前一级 Hcr Hu x0 桩身材料破坏或产生结构所能承受 最大变形前的最大荷载 桩断面受拉区混凝土退