桩基础作业(承载力计算)_附答案

1、1某灌注桩，桩径 d 0.8m ，桩长 l 20m。从桩顶往下土层分布为： 02m填 土， qsik 30kPa ； 2 12m淤泥， qsik 15kPa ； 12 14 m黏土， qsik 50kPa ；14m以下为密实粗砂层， qsik 80kPa ，qpk 2600kPa ，该层厚度大，桩未穿透。试计算单 桩竖向极限承载力标准值。【解】 Quk Qsk Qpk u qsik li qpk ApQuk Qsk Q pk20.8 30 2 15 10 50 2 80 4 26000.8241583.4 1306.9 2890.3kN2某钻孔灌注桩，桩径 d 1.0m ，扩底直径 D 1.4

2、m ，扩底高度 1.0m ，桩长 l 12.5m ，桩端入中砂层持力层 0.8m。土层分布： 0 6m黏土， qsik 40kPa ； 6 10.7 m粉土， qsik 44kPa ； 10.7m以下为中砂层， qsik 55kPa ， qpk 1500kPa 。 试计算单桩竖向极限承载力标准值。【 解】 d 1.0m 0.8m ，属大直径桩。 大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为：QukQskQ pkusi qsik l ipqpk Ap(扩底桩斜面及变截面以上 2d 长度围不计侧阻力 )大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为：1/5桩侧黏性土和粉土： si (0.8/ d )1/5 0.8

3、1.0 1/5 0.956桩侧砂土和碎石类土： si (0.8/ d )1/3 0.8 1.0 1/3 0.928桩底为砂土： p1/3 1/3(0.8/ D)1/30.8 1.4 0.830Quk1.0 0.956 40 6 0.956 44 3.50.83 15001.42 1058 1505 2563kN43某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径 1.2m ，桩端进入中等风化岩 1.0m，中 等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为 41.5MPa ，桩顶以下土层参数层序土名层底深度（m）层厚 （ m ）qsik （ kPa ）qpk（ kPa ）黏土13.7013.7032/粉质黏土1

4、6.002.3040/粗砂18.002.0075/强风化岩26.858.851802500中等风化岩34.858.00/见表，求单桩极限承载力标准值（取桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数r0.76）【解】桩端置于完整、 较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力， 由桩周土总极 限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。 当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限 承载力标准值时，可按下列公式计算：1.2 32 13.70 40 2.30 75 2.00 180 8.85320.76 41.5 1031.22 8566.2 35652.8 44219kN44某工程采用直径 0.8m 、桩长 21m钢管桩，桩顶位于地面下

5、2m ，桩端入持力 层3m ，土层分布： 2 12 m为黏土， qsik 50kPa ；12 20m为粉土， qsik 60kPa ；20 30m为中砂， qsik 80kPa ， qpk 7000kPa 。试计算敞口带十字形隔板的单桩 竖向极限承载力。【解】钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算公式为 ：Quk Qsk Qpk u qsiklipqpk Ap当 hb /d5 时， p 0.16hb /d当 hb /d 5 时， p 0.8桩端为十字隔板， n 4，de d / n 0.8 4 0.4mhb/d 3.0 0.8 3.75 5， p 0.16 hb /de 0.16 3 0.4 1

6、.2Qpk pqpk Ap 1.2 70000.42 4200kNQsk u qsikli0.8 50 10 60 8 80 3 3065kNQuk Qsk Qpk 3065 4200 7265kN5某柱下六桩独立桩基， 承台埋深 3m ，承台面积 2.4m 4.0m，采用直径 0.4m的 灌注桩，桩长 12m，距径比 sa d 4 ，桩顶以下土层参数如表所示。根据建筑桩基技术规（ JGJ94-2008），考虑承台效应（取承台效应系数 c 0.14），试确 定考虑地震作用时的复合基桩竖向承载力特征值与单桩承载力特征值之比 （取地 基抗震承载力调整系数 a 1.5 ）不考虑地震作用时Rac fa

7、k Ac考虑地震作用时Ra1.25c fak AcAc（AnAps）/nQsk Qpkqpk ApRaAc0.4 251318.8 210100659.4kNA nAps n 2.44.0不考虑地震作用时R1Ra60000.42 1318.8kN460.2221.474m2c fak Ac 659.4 0.14 300 1.474 721.3kN层序土名层底深度（m）层厚 （ m ）qsik（kPa）qpk（ kPa ）填土3.03.0/粉质黏土13.010.025fak 300kPa粉砂17.04.01006000粉土25.08.045800解】 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值计算公

8、式为：考虑地震作用时R2 Ra 1.25c fak Ac659.41.50.14 300 1.474 733.7kN1.25R2 Ra 733.7 659.4 1.116某桩为钻孔灌注桩， 桩径 d 850mm，桩长 L 22m ，地下水位处于桩项标高， 地面标高与桩顶齐 平 ，地面 下 15m 为 淤 泥质黏土 ， qsk 15kPa ，饱和 重度17kN m3 ，其下层为中密细砂， qsk 80kPa ， qpk 2500kPa 。地面均布荷载p 50kPa ，由于大面积堆载引起负摩阻力，试计算下拉荷载标准值（已知中性 点为 ln l0 0.8 ，淤泥土负摩阻力系数 n 0.2 ，负摩阻力

9、群桩效应系数 n 1.0）【解】 已知ln l0 0.8 ，其中ln 、l0分别这自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱12m土层下限深度。 l0 15m ，则中性点深度 ln 0.8l0 0.8 15nqsini中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值为 当地面分布大面积堆载时，im1m zm mm2i zi0 172101242kPaip i 504292kPan qsninii 0.29218.4 kPan qsiqsk15kPa ，n 取 qsi15kPa基桩下拉荷载为：Qgnnnn uqsi li1.00.851512480.4piii1i1kN7某端承灌注桩桩径 d 1000mm，桩

10、长 L 22m ，地下水位处于桩项标高，地面标高与桩顶齐平，地面下 10m 为黏土，qsk 40kPa ，饱和重度 sat 20kN m3 ，其下层为粉质黏土， qsk 50kPa ，饱和重度 sat 20kN m3 ，层厚10m，再下层为 砂卵石， qsk 80kPa ，qpk 2500kPa 。地面均布荷载 p 60kPa ，由于大面积堆载 引起负摩阻力，试计算下拉荷载标准值（已知中性点为 ln l0 0.8 ，黏土负摩阻 力系数 n 0.3 ，粉质黏土负摩阻力系数n 0.4 ，负摩阻力群桩效应系数1.0）。解】 已知ln l0 0.8 ，其中ln 、l0分别这自桩顶算起的中性点深度和桩周

11、软弱土层下限深度。 l0 20m，则中性点深度 ln 0.8l 0 0.8 20 16mni i中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值为 qsni当地面分布大面积堆载时，ipm zm2 i zii1i m11第一层土 1 0 2 (18 10) 10 40kPa1第二层土 2 (18 10) 10 2 (20 10) 6 110kPa1p 1 60 40 100kPa2p 2 60 110 170kPaqsn1n1 1 =0.3 100=30 kPa qsk 40 kPa ，取 qsn1 =30 kPaqsn2n2 2 =0.4 170=68 kPa 50kPa ，取qsn2 =50 k

12、Pa下拉荷载为：n nnQ gn u q si l ii11.0 1.0 30 10 50 6 1884 kN8桩顶为自由端的钢管桩， 桩径 d 0.6m ，桩入土深度 h 10m ，地基土水平抗 力系数的比例系数 m 10MN m4 ，桩身抗弯刚度 EI 1.7 105kN m2 ，桩水平变 形系数 0.59m 1 ，桩顶容许水平位移 x0a 10mm ，试按建筑桩基技术规 (JGJ94-2008)计算单桩水平承载力特征值。【解】当桩的水平承载力由水平位移控制， 且缺少单桩水平静载试验资料时， 可 按下式估算预制桩、钢桩、桩身配筋率不小于 0.65%的灌注桩单桩水平承载力特 征值：3EIRh

13、a 0. 75x0axh 0.59 10 5.94.0，取 h 4.0 ， x 2.4413EIRha 0.75x0ax0.75 0.59 1.7 10 10 10 3 107.9kN2.4419某受压灌注桩桩径为 1.2m ，桩端入土深度 20m，桩身配筋率 0.6%，桩顶铰接， 在荷载 效 应标 准组 合 下桩 顶竖 向 力 N 5000kN ，桩 的水 平 变形 系数120.301m 1 ，桩身换算截面积 An 1.2m2 ，换算截面受拉边缘的截面模量2W0 0.2m2 ，桩身混凝土抗拉强度设计值 规(JGJ94-2008)计算单桩水平承载力特征值。t 1.5N mm2 ， 试按建筑桩基

14、技术【解】当缺少单桩水平静载试验资料时，可按下列公式估算桩身配筋率小于0.65%的灌注桩的单桩水平承载力特征值：0.75 m f tW0Nm f t Anh 0.301 20 6.02 4.0 ，h 4.0 ，0.768 ， x 2.441圆形截面 m 2 ，竖向压力0.5Rha0.75 mftW0 (1.25 22g)M0.75 0.301 2 1.5 103 0.2Nm ft An0.55000Rham t 0 (1.25 22 g )2 1.5 103 1.20.768176.4 1.382 1.69 413.1kN 10群桩基础，桩径 d 0.6m ，桩的换算埋深 h 4.0 ，单桩水

15、平承载力特征值 Rha 50kN (位移控制)沿水平荷载方向布桩排数 n1 3排，每排桩数 n2 4 根， 距径比 sa d 3，承台底位于地面上500mm，试按建筑桩基技术规 (JGJ94-2008)计算复合基桩水平承载力特征值。【解】群桩基础 (不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况) 的基 桩水平承载力特征值应考虑由承台、 桩群、土相互作用产生的群桩效应， 可按下 列公式确定：RhhRhah i r l b0.015n2 0.45 sa di0.15n1 0.10n2 1.92 m x0a B c hcl 2 n1 n 2 R hax0aRha3xEI0.015n2 0.45s

16、a2d0.15n1 0.10n2 1.90.015 4 0.45对于桩身配筋率小于 0.65%的灌注桩，可取单桩水平静载试验的临界荷载的 75% 为单桩水平承载力特征值。23Rha0.75 10578.8kNRha3EImb0 EI53 5 3 x Rha5 3 2 3 b0x5 5 3 EI 2 3圆形桩 b0 0.91.5d 0.50.91.5 0.40.5 0.99m ，作用临界荷载以前，水平力和水平位移认为是线性变化，因此，Rha 78.8 kN 对应的水平位移x 1.95mm5 3 R 5 3 mx53 Rhab0x5 3 EI2.46 105 kN m4 246MN m44.425 78.85 33 0.63680.15 3 0.10 4 1.9h 4.0 ，位移控制， r 2.05承台位于地面以上 500mm， l 0 ，h i r l b 0.6368 2.05 0 0 1.305RhhRha 1.305 50 65.25kN11. 某灌注桩桩径 0.4m ，配筋率 0.6%，水平静载试验所采取每级荷载增量值为 15kN ，试桩 H0 t * *