土力学-07-1.ppt

第三节 单桩竖向承载力的确定,单桩承载力的确定原则,按《建筑桩基规范》，确定单桩竖向极限承载力标准值需满足下列规定：,①一级建筑桩基应采用现场静载荷试验，并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定；,②二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的试桩资料综合确定无可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静载荷试验确定；,③三级建筑桩基，如无原位测试资料，可利用承载力经验参数估算1 按材料强度确定,按材料强度确定单桩竖向承载力时，可将桩视为轴心受压杆件，根据桩材按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002或现行《钢结构设计规范》计算对于钢筋混凝土桩：,（7-11）,（1） 静载荷试验装置及方法,图12 单桩静载荷试验的加载装置 (a) 锚桩横梁反力装置； (b) 压重平台反力装置,2 按单桩竖向抗压静载试验法确定,桩基静载试验,工程中最常用的慢速维持荷载法,（2）终止加载条件,（3）按试验成果确定单桩承载力,一般地，根据静载试验可以得到桩的荷载、位移以及时间之间的关系，据此可以作出各种分析曲线，其中最主要的是Q(荷载)～s(桩顶位移)曲线和s～lgt 曲线，如图13和14。

根据这些分析曲线可以推求桩的承载力图14 单桩s-logt曲线,图13 单桩 Q-s 曲线,对于陡降型Q-s曲线，可取曲线发生明显陡降的起始点所对应的荷载为Qu对于缓变型Q-s曲线，一般可取s40～60mm对应的荷载值为Qu对于大直径桩可取s0.03～0.06d(d为桩端直径)所对应的荷载值，(大桩径取低值，小桩径取高值)，对于细长桩(l/d 80)，可取s60～80mm对应的荷载根据沉降随时间的变化特征确定Qu，取 s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值作为Qu首先，按式（7-12）计算n根试桩的极限承载力平均值Qum即,（7-12）,（7-13）,测出每根试桩的极限承载力值Qui后，可通过统计确定单桩竖向极限承载力标准值Quk其次，按式（7-13）计算每根试桩的极限承载力实测值与平均值之比，即 ：,（7-14）,然后再按式（7-14）计算出的标准差，即：,当Sn≤0.15时，取Quk=Qum；当Sn0.15时，取Quk=Qum为折减系数， 可根据变量i的分布查《建筑桩基规范》确定国外广泛采用以土力学原理为基础的单桩极限承载力公式3 按土的抗剪强度指标确定,Qu Qsu Qpu (GApl) (7-15),G表示桩的重力，Apl为与桩同体积的土重，如假设其值等于桩重G，故上式可简化为：,Qu Qsu Qpu (7-16),4 按静力触探法确定,《建筑桩基规范》提出，当按双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值Quk时，对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时可按下式计算：,Quk  qcAp u∑li i fsi (7-18),粘性土和粉土 i 10.04（fsi）-0.55 (7-19) 砂性土 i 5.05（fsi）-0.45 (7-20),静力触探,（1） 一般预制桩及中小直径灌注桩,5 按经验公式法确定,对预制桩和直径d800mm的灌注桩，单桩竖向极限承载力标准值Quk可按下式计算：,（7-21）,（2） 大直径灌注桩,大直径桩的侧阻及端阻要考虑尺寸效应。

7-22）,（3） 嵌岩桩,嵌岩桩是指下端嵌入中等风化、微风化或新鲜基岩 中的桩Quk  Qsk  Qrk  Qpk =u ∑ζsi qsik li  u ζr frc hr  ζp frc Ap （7-23）,嵌岩桩单桩极限承载力标准值由桩周土总侧阻力、嵌岩段总侧阻力和总端阻力三部分组成，并可按下式计算：,动力试桩法是应用振动理论和应力波理论来确定单桩竖向承载力以及检验桩身完整性的一种方法其优点是速度快、成本低,可对工程桩进行大量的普查6 按动力试桩法确定,一般分为高应变和低应变两大类国内外普遍采用高应变法测定桩的极限承载力，而用低应变法检测桩的质量和完整性高应变动力检测,竖向抗拔桩：主要承受竖向抗拔荷载的桩,7 桩的抗拔承载力,（1）单桩抗拔静载试验,抗拔试验也有多种方法，例如慢速维持荷载法、等时间间隔法、连续上拔法和循环加载法等可以根据需要加以选用2）经验公式,a）单桩或群桩基础呈非整体性破坏时，基桩的抗 拔极限承载力标准值计算式为：,（7-24）,b）群桩基础呈整体性破坏时，基桩的抗拔极限承 载力标准值计算式为：,（7-25）,《地基规范》规定，单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定：,8 单桩竖向承载力特征值,（1）单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载试验确定。

在同一条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%，且不应少于3根单桩竖向承载力特征值取单桩竖向静载荷试验所得单桩竖向极限承载力除以安全系数2当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时，对单桩承载力很高的大直径端承型桩，可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载力特征值2）地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标贯试验参数确定Ra值Ra=qpaAp+u∑qsiali （7-26）,（3）初步设计时单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：,当桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中时，可按下式估算单桩竖向承载力特征值：,（4）嵌岩灌注桩桩端以下三倍桩径范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布；并应在桩底应力扩散范围内无岩体临空面Ra=qpaAp （7-27）,《地基规范》所称的单桩竖向承载力特征值是表示正常使用极限状态下的单桩竖向承载力值；,《建筑桩基规范》的单桩竖向承载力设计值是指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载（即单桩竖向极限承载力）经分项系数处理后得到的承载力值单桩竖向承载力特征值设计应取荷载效应的标准组合，而按单桩竖向承载力设计值计算时则取荷载效应的基本组合。