单桩承载力的确定
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单桩承载力的确定
确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第1页
1.单桩竖向承载力特征值Ra的确定
新的《建筑桩基技术规范》(jgj94-2021)已经出版,主要根据该规范的有关规定确定单桩竖向承载力特征值ra。1.1基本定义
ra=quk/k
ra―单桩竖向承载力特征值,quk―单桩竖向极限承载力标准值,k―安全系数,取k=2。
1.2确定单桩竖向极限承载力标准值的基本原则
1.2.1设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定:(1)设计等级为甲级的建筑桩基,应通过单桩静载试验确定;
(2)对于设计B级的建筑桩基,当地质条件较简单时,可参照相同地质条件的桩基试验数据,结合静力触探试验等现场试验和经验参数综合确定;其余由单桩静载试验确定;(3)建筑桩基设计等级为C级,可根据现场试验和经验参数确定。
1.2.2单桩竖向极限承载力标准值、极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值应按下列规定确定:
(1)单桩竖向静载试验应按现行工业标准《建筑基桩JGJ106检测技术规范》进行;(2) 对于大直径端承桩,极限端阻力也可通过深板荷载试验确定(板直径应与孔径一致);
(3)对于嵌岩桩,可通过直径为0.3m岩基平板载荷试验确定极限端阻力标准值,也可通过直径为0.3m嵌岩短墩载荷试验确定极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值;(4)桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值宜通过埋设桩身轴力测试元件由静载试验确定。并通过测试结果建立极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值与土层物理指标、岩石饱和单轴抗压强度以及与静力触探等土的原位测试指标间的经验关系,以经验参数法确定单桩竖向极限承载。
1.3确定单桩竖向极限承载力标准值的基本方法
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1.3.1现场试验方法
《建筑桩基技术规范》(jgj94-2021)推荐的原位测试方法是静力触探,包括单桥和双桥两种,采用单桥静力触探的ps值确定极限侧阻力和端阻力标准值时计算过程较为复杂,且与经验参数法对比性较差,因此建议采用双桥静力触探的qs及fs确定极限端阻力及极限侧阻力较为适宜。
当根据双桥探头静力触探试验数据确定预制混凝土桩单桩竖向极限承载力标准值时,对于粘性土、淤泥和砂,如果当地没有经验,可根据以下公式计算:
quk=qsk+qpk=μ∑li.βi.fsi+α.qc.ap
FSI——第i层土壤的探针平均横向阻力(kPa);
qc――桩端平面上、下探头阻力,取桩端平面以上4d范围内按土层厚度探头阻力加权
平均值(kPa),然后在桩端平面以下1D内用探头阻力进行平均;βI——粘性土和粉土:βI=10.04(FSI)-0.55,砂土:βI=5.05(FSI)-0.45;α——粘性土和粉土为2/3,饱和砂土为1/2。
注:双桥探头的圆锥底面积为15cm2,锥角60°,摩擦套筒高21.85cm,侧面积300cm2。
1.3.2经验参数法
当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式估算:
quk=qsk+qpk=μ∑qsik。li+qpk。美联社
qsik、qpk可按《建筑桩基技术规范》(jgj94-2021)表5.3.5-1~2及表5.3.6-1~2取值。
2、桩基础水平承载力和位移计算
2.1桩基水平承载力的确定
2.1.1确定桩基水平承载力的基本原则
单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定:
(1)在水平荷载作用下,设计等级为A级、B级的建筑桩基,通过单桩水平静载试验,确定单桩水平承载力的特征值;试验方法可按照现行工业标准《建筑基桩JGJ106检测技术规范》实施。
(2)对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩,可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm(对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所 确定3号地基土承载力的基本原则和方法3页
对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
(3) 单桩身水平配筋率可小于单桩水平承载力的65.0%。
(4)当缺少单桩水平静载试验资料时,可按公式5.7.2-1(较繁琐)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。
(5) 对于带混凝土挡土墙的挖孔桩,在计算单桩水平承载力时,以设计桩径作为挡土墙的内径。(6) 当桩的水平承载力受水平位移控制,且无单桩水平静载试验数据时,预制桩、钢桩和桩身配筋率不小于0.65%的单桩水平承载力特征值可按下式估算:
rha=0.75.α3.ei.x0α/vx
α―桩的水平变形系数,α=(mb0/ei)1/5
(7)验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时,应将上述(2)~(5)款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80;验算地震作用桩基的水平承载力时,宜将按上述(2)~(5)款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。