桩基础单桩竖向承载力的确定培训讲义PPT

基础工工程桩基础础1按材料强强度确确定2用静载载试验验确定定3按设计计规范范经验验公式式确定定4按动测测试桩桩法确确定5桩的抗抗拔承承载力力4.4单桩竖竖向承承载力力的确确定单桩的的竖向向极限限承载载力：：是指单单桩在在竖向向荷载载作用用下，，到达达破坏坏状态态前或或出现现不适于于继续续承载载的变变形时时所对对应的的最大大荷载载。单桩的的竖向向极限限承载载力主主要取取决于于两方方面：一是地地基土土对桩桩的支支承能能力；；二是桩桩身的的材料料强度度。根据《建筑桩桩基技技术规规范》JGJ94——2008第5.3.1条规定定：1、设计计等级级为甲甲级的的建筑筑桩基基，应应通过过单桩桩静载载试验验确定定；2、设计计等级级为乙乙级的的建筑筑桩基基，当当地质质条件件简单单时，，可参参照地地质条条件相同的的试桩桩资料料，结结合静静力触触探等等原位位测试试和经经验参参数综综合确确定；；其余均均应通通过单单桩静静载试试验确确定；；3、设计计等级级为丙丙级的的建筑筑桩基基，可可根据据原位位测试试和经经验参参数确确定。。4建筑桩桩基技技术规规范JGJ94-20081、按材材料强强度确确定5建筑桩桩基技技术规规范JGJ94-2008桩的稳定系数数垂直静静载试试验法法：在桩顶顶逐级级施加加轴向向荷载载，直直至桩桩达到到破坏坏状态态为止止，并并在试试验过过程中中测量量每级级荷载载下不不同时时间的的桩顶顶沉降降，根根据沉沉降与与荷载载及时时间的的关系系，分分析确确定单单桩轴轴向容容许承承载力力。试桩的的要求求：可在已已打好好的工工程桩桩，也也可专专门设设置与与工程程桩相相同的的试验验桩。。考虑虑到试试验场场地的的差异异性及及试验验的离离散性性，不不少2%，不应应少于于2根，试试桩的的施工工方法法以及及试桩桩的材材料和和尺寸寸、入入土深深度均均应与与设计计桩相相同。2按静载载试验验确定定(1)试验装装置装置：：加加荷稳稳压、、反力力、沉沉降观观测。。8堆载法法静载载试验验锚桩法法静载载试验验锚桩法法静载载试验验锚桩法法静载载试验验千斤顶顶及位位移传传感器器13加载方式：：慢速维维持荷荷载法法、快快速维维持荷荷载法法、等等贯入入速率率法、、等时时间间间隔加加载法法、循循环加加载法法单级荷载载值：：单桩承承载力力设计计值的的1/5~1/8稳定判判据：每级荷荷载下下桩顶顶沉降降量小小于0.1mm/h终止加载条条件：：沉降量量达前前一级级5倍；沉沉降量量达2倍，沉沉降不不稳定定；达达到设设备最最大载载荷①根根据沉沉降随随荷载载的变变化特特征确确定：：此外，也可根据终止加载条件②中的前一级荷载值作为②根据沉降量确定：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；（2）按试验结果确定单桩竖向极限承载力

：对于缓变型Q—s曲线，一般可取

s=40～60mm对应的荷载值为对于大直径桩可取所对应的荷载值。16试桩数n>3，且极极差ΔQu≤0.3Qum，取Qu=Qum；在同一一条件件下的的试桩桩数量量，不不宜少少于总总数的的1％，并不不应少少于3根。工程总桩数数在50根以内内时不不应少少于2根。试桩数数n≤3，Qu=Qumin单桩竖竖向承承载力力特征征值Ra的确定定：173.按经验公公式法法确定定对直径d<800mm的灌注注桩和和预制制桩，，单桩桩竖向极限限承载力力标准准值：：（1）一般般预制制桩及及中小小直径径灌注注桩表4-11桩的极极限侧侧阻力力标准准值qsikkPa19表4-12桩的极极限端端阻力力标准准值qpk20（2）对大大直径径桩（（d≥800mm）：桩身直径桩端直径桩端置置于完完整、、较完完整基基岩的的嵌岩岩桩单单桩竖竖向极极限承承载力力，由由桩周周土总总极限限侧阻阻力和和嵌岩岩段总总极限限阻力力组成成。当当根据据岩石石单轴轴抗压压强度度确定定单桩桩竖向向极限限承载载力标标准值值时，，可按按下列列公式式计算算：（3）嵌岩岩桩：：动测法法：指给桩顶顶施加加一动动荷载载(用冲击击、振振动等等方式式施加加)，量测测桩土土系统统的响响应信信号，，然后后分析析计算算桩的的性能能和承承载力力。低应变变动测测法：：由于施施加于于桩顶顶的荷荷载远远小于于桩的的使用用荷载载，不不足使使桩土土间发发生相相对位位移，，而只只通过过应力力波沿沿桩身身的传传播和和反射射的原原理作作分析析，可可用来来检验验桩身身质量量，不不宜作作桩承承载力力测定定。高应变变动测测法：：一般是是以重重锤敲敲击桩桩顶，，使桩桩贯入入，桩桩土间间产生生相对对位移移，从从而可可以分分析对对桩的的外来来抗力力和测测定桩桩的承承载力力，也也可检检验桩桩体质质量。。4按动测法法确定定255抗拔桩桩承载载力桩基承受受上拔拔力的的情况况有两两类，，设计计的要要求不不完全全一样样。一一类是是恒定定的上上拔力力，如如地下下水的的浮托托力。。为了了平衡衡浮托托力，，避免免地下下室上上浮，，需要要设置置抗拔拔桩，，完全全按抗抗拔桩桩的要要求验验算抗抗拔承承载力力、配配置通通长的的钢筋筋、设设置能能抗拉拉的接接头等等。另另一类类是在在某一一方向向水平平荷载载作用用下才才会使使某些些桩承承受上上拔力力，但但在荷荷载方方向改改变时时这些些桩可可能又又承受受压力力，设设计时时应同同时满满足抗抗压和和抗拔拔两方方面的的要求求，或或按抗抗压桩桩设计计并验验算抗抗拔承承载力力。抗拔桩桩极限限承载载力确确定:（1）设计计等级级为甲甲、乙乙级的的桩基基：应应通过过静载载试验验确定定；（2）设计计等级级为丙丙级的的桩基基，可可通过过计算算确定定。抗拔桩基基础应应同时时验算算群桩桩呈整整体破破坏和和非整整体破破坏基基桩的的抗拔拔承载载力：：26抗拔桩桩极限限承载载力确确定:非整体破坏:式中:ui—桩周长长；等等直径径桩u=πd；扩底底桩按按表4-17取值。qsik—抗拔桩极限限侧阻力标标准值。λi—抗拔系数，，按表4-18取值；整体破坏:式中ul—桩群外围周周长；n—桩数。基桩：桩基础中的的单桩。复合桩基：：由基桩和承台台下地基土土共同承担荷荷载的桩基基础。复合基桩：单桩及其对应面面积的承台台底地基土土组成的复合承载基桩桩基：由设置于岩岩土中的桩和与桩顶顶联结的承承台共同组成的基基础或由柱与桩直直接联结的的单桩基础础。复合桩基中中基桩的承承载力含有有承台底的的土阻力，，故称为复合合基桩。软土层4.5桩基计算28桩顶荷载简简图4.5.1桩顶荷载效应计算（1）轴心竖向力作用下:（2)偏心竖向力作用下:4.5桩基计算Hik=Hk/n（3）水平力294.5.2桩基竖向承载力验算算（1）轴心竖向向力作用下下:1.荷载效应标标准组合:（2）偏心竖向向力作用下下:2.地震作用效应和和荷载标准准组合（1）轴心荷载：：NEk≤1.25R（2）偏心荷载：NEkmax≤1.5R基桩或复合基桩竖向承载力特征值3.单桩竖向承承载力特征征值的计算算:单桩竖向承承载力特征征值应应按照照下式计算算：单桩竖向极限承载力标准值安全系数，K=2。基桩竖向承载力力特征值R：不考虑承台效应：基桩

考虑承台效应：复合基桩

端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型桩基、土性特殊、使用条件等因素不宜考虑承台效应时：对符合下列条件的摩檫性桩基，宜考虑承台效应：1、上部结构整体刚度较好、体型简单的建（够）筑物；2、对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；3、软土地基的减沉复合疏桩基础。4.基桩竖向承载载力特征值值R的确定考虑承台效效应的复合基桩桩竖向承载载力特征值值R：承台效应系数fak—地基承载力特征值；计算基桩所对应的承台底净面积承台平面承台效应系系数ηc承台平面34实际工程中中，大多的的情况并不不是由一根根桩单独承承担荷载，，而是由承承台将若干干根桩连成成一个整体体共同承担担外荷载，，形成群桩桩。群桩是是一个复杂杂的传力体体系，它的的承载性能能不同于单单桩，具有有群桩效应。4.5.3群桩效应群桩效应摩擦型群桩桩基础受竖竖向荷载后后，由于承承台、桩、、土的相互互作用使其其桩侧阻力力、桩端阻阻力、沉降降等性状发发生变化而而与单桩明明显不同，，这种群桩桩不同于单单桩的工作作性状所产产生的效应应，称其为为群桩效应，它主要表表现在对桩基承载力力和沉降的影响上。。群桩效应系系数η：>1=1<1361．端承型群群桩基础端承型桩桩桩底平面的的应力分布布端承型群桩桩基础通过过承台分配配到各基桩桩桩顶的荷荷载，绝大大部分或全全部由桩身身直接传递递到桩底，，由桩底岩岩层（或坚坚硬土层））支承。由由于桩底持持力层刚硬硬，桩的贯贯入变形小小，低桩承承台的承台台底面地基基反力与桩桩侧摩阻力力和桩底反反力相比所所占比例很很小，可忽忽略不计。。群桩基础中中的各基桩桩的工作状状态近同于于独立单桩桩，可以认认为端承型群桩桩基础的承承载力等于于各单桩承承载力之和和，其沉降降量等于单单桩沉降量量。即：端承型群桩基基础中各根根单桩的工工作性状接接近于独立立单桩，故故η＝1。372．摩擦型群群桩基础摩擦型桩桩桩底平面的的应力分布布由摩擦桩组组成的群桩桩基础，在在竖向荷载载作用下，，桩顶荷载载主要通过过桩侧土的的摩阻力传传递到桩周周和桩端土土层中。由由于桩侧摩摩阻力引起起的土中附附加应力通通过桩周土土体的扩散散作用，使使桩底处的的压力分布布范围要比比桩身截面面积大得多多（如右图图所示），，以致群桩桩中各桩传传递到桩底底处的应力力可能叠加加，群桩桩桩底处地基基土受到的的压力比单单桩大。38同时由于群群桩基础的的尺寸大，，荷载传递递的影响范范围也比单单桩深，因因此桩底下下地基土层层产生的压压缩变形和和群桩基础础的沉降都都比单桩大大。在桩的承载载力方面，，群桩基础础的承载力力也决不是是等于各单单桩承载力力总和的简简单关系。应力重叠沉降增加单桩承载力力下降，η<1。当桩距小于3d（d为桩径）时时，桩端处处应力重叠叠现象严重重；当桩距距大于6d时，应力重重叠现象较较小。对打入较疏疏松的砂类类土和粉土土中的挤土土群桩，其其桩间土和和桩端土被被明显挤密密，所以群群桩效应系系数η常大于1。1）承台底面面脱地的情情况（非复合桩桩基）2