桩基岩土工程问题

2023/8/1915.3桩基岩土工程问题分析在房屋建筑与构筑物的基础设计中，桩基是常用形式之一。桩基具有施工方便、承载力高、沉降量小等优点。一、桩基类型及持力层的选择桩的种类很多，但在房屋建筑与构筑物的桩基础设计中，常用灌注桩和预制桩。灌注桩——沉管灌注桩、大直径桩（钻孔、人工挖孔）、扩孔灌注桩等。

桩基持力层选择在稳定的硬塑—坚硬状态的低压缩性粘性土和粉土层，中密以上的砂土、碎石层，微、中风化的基岩。第四系土层作为桩端持力层其厚度宜超过6～10倍桩身2023/8/19直径或桩身宽度；扩底墩的持力层厚度宜超过2倍墩底直径；如果持力层下卧软弱地层时，应从持力层的整体强度及变形要求考虑，保证持力层有足够厚度。此外，对于预制打入桩来说，还应考虑桩能顺利穿过持力层以上各地层的可能性。

二、单桩承载力的确定在房屋建筑与构筑物的桩基础中，一般以受竖向荷载为主，故单桩承载力常指的是单桩竖向承载力。单桩承载力一方面取决于制桩材料的强度，另一方面取决于土对桩的支承力，大多数情况下，桩的承载力都是由土的支承力控制的。因此，如何根据地基的强度与变形确定单桩承载力是设计桩基础的关键问题，根据土对桩的支承力确定单桩承载力的方法，主要有静荷载(桩载)试验与静力分析(半经验公式计算)两种方法。

2023/8/19静力分析法主要是根据原位测试资料或土的物理性质指标与承载力参数之间的关系来确定单桩承载力。对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。对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，当缺乏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。对三级建筑桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力经验参数估算。

2023/8/19桩静载荷试验是先在准备施工的地方打试验桩，在试桩顶上分级施加静荷载，直至桩发生剧烈或不停滞的沉降(桩已丧失稳定性)为止，在同一条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%，并不应少于3根，工程总桩数在50根以内时不应少于2根。然后根据试验结果，绘制荷载～沉降(Q～S)关系曲线，从而可确定单桩竖向极限承载力标准值。按静力分析法估算单桩承载力，不同规范所推荐的经验公式是有差别的，有的用以估算单桩承载力设计值，有的则用以估算单桩承载力极限值。在房屋建筑与构筑物的桩基中，主要是估算单桩承载力极限值，下面介绍在房屋建筑与构筑物的桩基中常用的静力触探法与按土的物理指标法确定单桩承载力极限值。

2023/8/19(一)静力触探法估算单桩承载力静力触探试验中的探头与土的相互作用，相似于桩与土的相互作用，因此可以用静力触探试验测得的比贯入阻力(单桥)或双桥探头中的锥尖阻力与侧壁摩阻力估算单桩承载力。但不能直接以静力触探中端阻与摩阻作为实际单桩的端阻力和摩阻力，而必须经过修正，这是因为静力触探的工作性能与实际单桩的工作性能有所不同。不同之处主要是尺寸效应、应力场、材料性质等，存在这些差异所造成的影响至今还难以从理论上逐项严密地进行理论或从数学关系上加以描述，因此用静力触探确定单桩承载力也是一种经验估算。2023/8/19(1)根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制单桩竖向极限承载力标准值时，如无当地经验可按下式计算：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsik·li+α·psk·Ap式中：Quk——单桩竖向极限承载力标准值；Qsk——单桩总极限侧阻力标准值；Qpk——单桩总极限端阻力标准值；u——桩身周长；qsik——用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第i层土的极限侧阻力标准值；li——桩穿越第i层土的厚度；α——桩端阻力修正系数；psk

——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值(平均值)；Ap——桩端面积。

2023/8/19(2)根据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=u∑liβifsi+αqcAp

式中：fsi——第i层土的探头平均侧阻力；qc——桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均；α——桩端阻力修正系数，对粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2；βi——第i层土桩侧阻力综合修正系数。20付23渡/7拳/6(二叶)土广的物组理指目标法弱确定舌单桩延承载禾力根据阵土的饿物理雄指标容与承同载力集参数杯之间值的经朵验关运系确疯定单命桩竖揪向极冷限承践载力貌标准惜值时棍，宜哲按下阵式计胖算：院

Quk=Qsk+Qpk=u华∑qsi军kli+qpkAp

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式中扯：qsi阔k——桩侧贱第i层土战的极生限侧慰阻力洪标准予值，吸如无颂当地肢经验刮值时斜，可差查规派范。qpk——极限佳端阻京力标漂准值交，如直无当掌地经苹验值鹅时，箱可表择。三、颗群桩写承载秋力与先群桩臂沉降导验算胆

当桩写中心水距小瓣于或润等于左6倍灶桩径来且桩贤数超隶过9挖根(坚含9骂根)鱼时，肉可将筝桩和螺土作殿为假壶想的萝实体类基础恳，此和时桩广台、酬桩和佣桩间晌土形菠成一欺个整歼体，课在上壮部荷雀载作斧用下虏一起肥下沉丝式，这爆便是恼群桩玻作用兔。验算这穷类桩呈基的制承载肝力与涛沉降甩时，感按实吓体基膝础考跑虑。20视23凝/7诊/6（一串）群拜桩承旨载力方验算群桩择承载抢力验拨算是异指验围算实汇体基锻础底招面(通桩端妥平面着处)顽的地悄基承碎载力沫是否望满足未。常用用方晋法之驶一是乏假定刚荷载蛛从最今外一线圈的折桩顶玩，以φ0/4的倾污角向拖下扩纷散传铁布(φ0为桩在长范类围内各雨土层灵的平液均内柜摩擦碑角)锈，此雷时应拐满足两：

中心壮荷载掀时，偏心己荷载答时，20渠23掘/7彩/6(二痰)群插桩沉者降验质算群桩害沉降情验算世时，习同样驼将群回桩作夕为实麻体基搞础，轧所计昨算的州桩基明变形恢值应倡满足踏建筑斗物桩腾基变暮形允霉许值隙的规袖定，平建筑创物桩拌基变剧形允时许值里如无狸当地床经验瞎时可六查表志中的古规定誓采用繁，对童于表奥中未厘包括健的建纵筑物部桩基庆变形连允许市值，衣可根票据上售部结旱构对衫桩基质变形耳的适埋应能标力和窑使用警上的要求鼠确定继。实体读基础腾的底甜面尺饰寸可鼻按φ0/4扩散牛后的艘范围梳取值野，亦锯可按敌桩端朽处群封桩所倒占的却范围僵取值使，两箱种取需法的回计算率结果否略有远差别宋。群桩躁的沉掏降计爆算可棍按浅杆基础立的沉挑降计攀算步狮骤进刚行，挡亦即爬前面龄介绍症的沉困降计辜算方崇法。包也可膜按等谷效作朽用分戏层总篮和法杨计算藏。20粱23称/7蜜/6四、贿桩的沙负摩糟擦力题

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qnsi=ζnσ′i式中腾：qnsi——第i层土宵桩侧日负摩症擦力同标准徒值；

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