单桩轴向承载机理与容许承载力

课程团队：徐长节、胡文韬、耿大新、可文海、陈丹华基础工程学华东交通大学土木建筑学院4深基础——4.2单桩轴向承载机理与容许承载力主讲人——耿大新一、单桩轴向荷载传递机理桩身承载力发挥过程桩身上部受到压缩，桩侧产生向上摩阻力桩身轴力和桩身压缩变形随深度递减桩身压缩量和位移量增大，桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥到极限值桩侧摩阻力的影响因素相对位移土的性质桩侧土的抗剪强度桩的刚度刚度较小时，桩顶处桩侧摩阻力较大刚度较大时，下部桩侧摩阻力大于桩上部时间因素土的蠕变效应土中应力状态尚未深入研究桩的施工方法预制灌注桩端阻力影响因素桩底阻力与桩底土的性质、覆盖土层厚度、桩径、桩底作用力、时间及桩底进入持力层深度等因素有关。深度效应桩端阻力随着桩端的入土深度变化的特性。单桩轴向受力的破坏模式在轴向荷载作用下，单桩的破坏模式共三种纵向挠曲破坏整体剪切破坏刺入式破坏单桩轴向承载力容许值的确定单桩轴向承载力容许值单桩在轴向荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围之内所容许承受的最大荷载，它是以单桩轴向极限承载力（极限桩侧摩阻力与极限桩底阻力之和）考虑必要的安全度后求得。一般情况下可采用规范法，要求更高的情况下采用现场试验法。静载试验法概念在桩顶逐级施加轴向荷载，直至桩达到破坏状态为止，并在试验过程中测量每级荷载下不同时间的桩顶沉降，根据沉降与荷载及时间的关系，分析确定单桩轴向承载力容许值。特点试验直观可靠，但费时、费力，通常只在大型、重要工程或地质较复杂的桩基工程中进行试验。试桩可在已打好的工程桩中选定，也可专门设置与工程桩相同的试验桩。试验加载系统堆载法在荷载平台上堆放重物加载。堆载法适用于极限承载力较小的桩。试验加载系统锚桩法静载节试验乞要点分级巩加载试桩乔加载雄应分级进行跟，每锁级荷烧载约神为预匪估破谅坏荷职载的1/舰10嗽-1库/1抬5。有时染也采凡用递变黎加载方式敌，开咬始阶复段每沈级荷拐载取铸预估彻破坏尿荷载洪的1/股2.厨5-筒1/才5，终谅了阶如段取1/寒10垂-1跨/1窑5。测读续沉降聋时间在每荐级加亚荷后喝的第挑一小究时内选，按2、5、15、30、45、60因mi阿n测读劫一次案，以沙后每争隔30扰mi象n测读婚一次可，直惩至沉评降稳裳定为止历。沉降疤稳定拿的标痒准砂性牌土为30肤mi纷n内不彻超过0.描1m归m对黏秋性土斗为1h内不代超过0.泄1m降m规范嚷经验扰法1、摩核擦桩晃单桩殃轴向准受压预承载糠力容庆许值钻（洲挖）花孔灌寇注桩土类qik(kPa)中密炉渣、粉煤灰40～60黏性土流塑IL>120～30软塑0.75<IL≤130～50可塑、硬塑0<IL≤0.7550～80坚硬IL≤080～120粉

土中密30～55密实55～80粉砂、细砂中密35～55密实55～70中

砂中密45～60密实60～80土类qik(kPa)粗砂、砾砂中密60～90密实90～140圆砾、角砾中密120～150密实150～180碎石、卵石中密160～220密实220～400漂石、块石

400～600关于匀摩阻柿力qikqr的计咸算要族点m0——清底嫌系数与钻冒孔桩慌施工端产生腔的沉花渣有享关，叠沉渣高越厚性，m0越小。h/d4～2020～25>25透水性土0.700.70～0.850.85不透水性土0.650.65～0.720.72t/d0.3～0.1m00.7～1.0注：俱（1）t、d为桩奏端沉罩渣厚朽度和毙桩的醒直径宿；（2）d≤1爷.5落m时，t≤3暖00产mm；d>1谎.5宪m时，t≤5冰00风mm，且0.制1<t/弄d<0惑.3打入桩的轴辰向受祸压承柿载力惜容许澡值

土

类桩径或边长d(m)黏

土粉质黏土粉

土砂

土0.8≥d0.60.70.91.12.0≥d＞0.80.60.70.91.0d＞2.00.50.60.70.9注：(1藏)与钻袄孔灌参注桩眉不同里的是，打绸入桩的摩览阻力臣和端依阻力窜均可错查表4-良4、4-诸5得到书，(2帖)αi、αr的值催仅适谷用于完振动旦沉桩末工艺吴，对疼于锤芦击、悬静压谷沉桩扇，其记值均糖为1.雨0，(3责)采用狗静力善触探龟试验逢时，沉桩存的摩营阻力困和端倚阻力灯参看订公式4-驾6。c)端承桩挑承载框力承载受力计算厌需考黄虑桩娱端嵌姓岩部步分的欠摩擦客力frk——桩端剂岩石夜饱和长单轴奶抗压剥强度刷标准耀值，>2艳MP凭aζs——上覆导土层酱侧阻遇力发红挥系隐数岩石层情况c1c2完整、较完整0.60.05较破碎0.50.04破碎、极破碎0.40.03frk2~15MPa15~30MPa>30MPaζs0.80.50.2桩端愧增强惧系数βp&桩侧翼增强浩系数βsi土层名称黏性土粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂碎石土βs1.3～1.41.5～1.61.5~1.71.6～1.81.5～1.81.6~2.01.5～1.6βp1.5～1.81.8～2.01.8~2.12.0～2.32.2～2.42.2～2.42.2～2.5d)后压纸浆单竞桩轴谱向受遣压承肾载力按桩蜻身材浊料强语度确产定单朵桩承亡载力适用鸽条件桩穿惨过极垫软弱用土层雪，支估承（膀或嵌挥固）抓于岩搭层或砍坚硬援的土感层上舟，在扑竖向滥荷载债作用伪下，周将发权生纵恭向挠虹曲破候坏而被丧失稳定浅性。计算肾公式关于饮挠曲茂系数φ≤810121416182022242628≤78.510.5121415.517192122.524≤28354248556269768390971.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.40