桩基础计算:竖向承载力特征值的确定方法及考虑因素

   日期:2024-07-20     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:1226    
核心提示:1.根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规范》5.3.5

桩基计算

1.桩基础竖向承载力(建筑桩基技术规范)

5.2.2 单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定:

镭=Quk/K

式中:Quk为单桩竖向极限承载力标准值;K为安全系数,取2。

5.2.3 对于端承桩基础、桩数少于4根的摩擦柱下独立桩基础或因土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时,基桩竖向承载力特征值宜采用单桩竖向承载力特征值。

5.2.4 对满足下列条件之一的摩擦桩基础,宜考虑桩帽效应确定复合桩的竖向承载力特征值:

1.上部结构整体刚度好、体型简单的建(构)筑物;

2.对不均匀沉降适应能力强的弯曲结构、柔性结构;

3.按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对较薄弱区域;

4.适用于软土地基的减沉降复合疏桩基础。

当承台底部为可液化土、湿陷性土、高敏感软土、欠固结土或新填土,且桩下沉引起超孔隙水压力与土体隆起时,可不考虑承台效应,取η=0。

单桩竖向承载力标准值的确定

方法一:现场测试

1.单桥探头静力触探(只能测量探头端部阻力,再折算成探头侧阻力)计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.3

钢结构附着力检测规范_钢结构设计规范附录32_如何查钢结构设计规范附录c

2、双桥探头静力触探(可测量探头端面阻力和侧阻力)计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.4。

方法二:经验参数法

1根据土的物理指标与承载力参数的关系,确定单桩承载力标准值。建筑桩基技术规范5.3.5

2.确定大直径桩(d>800mm)时,应考虑侧阻和端阻影响系数,见5.3.6

钢桩承载力标准值的确定:侧阻力、端阻力与混凝土桩阻力相同,需考虑桩端土塞效应系数,见5.3.7

空心混凝土桩承载力标准值的确定:侧阻力、端阻力与混凝土桩阻力相同,需考虑桩端土塞效应系数,见5.3.8

嵌岩桩承载力标准值的确定:桩端置于完整或较完整基岩中的嵌岩桩单桩竖向极限承载力,由桩周土体总极限侧向抗力与嵌岩段总极限抗力组成。

后注浆灌注桩承载力标准值的确定:承载力由后注浆非垂直加固段总极限侧向抗力标准值、后注浆垂直加固段总极限侧向抗力标准值、后注浆总极限端部抗力标准值确定。

特殊情况的注意事项

液化影响:对于桩身周围存在液化土层的低承台桩基础,当承台底部上方有厚度不小于1.5m、下方有厚度不小于1.0m的非液化土层或非软土层时,可按液化土层的极限侧向抗力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值,土层液化折减系数ψ可按表5.3.12确定。

软弱下垫面验算:对于桩间距不大于6d的群桩基础,若桩端承载层下方存在承载力低于桩端承载层承载力1/3的软弱下垫面,可按下列公式验算软弱下垫面承载力,见5.4.1

负摩擦力计算:5.4.2 对符合下列条件之一的桩基,当桩周土层沉降超过基桩沉降时,在计算基桩承载力时应考虑桩侧负摩擦力:

1.桩穿过厚层松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层、液化土层及进入较坚硬土层时;

2.桩周有软土层,桩侧邻近地面受到较大的局部长期荷载,或有大面积地面荷载(包括填方);

3、由于地下水位降低,桩周土体有效应力增大,发生明显的压缩沉降。

5.4.3 当桩周土体沉降可能引起桩侧负摩擦时,应根据工程具体情况考虑负摩擦对桩基承载力及沉降的影响;当缺乏可参考的工程经验时,可按下述规定进行验证。

1.对于摩擦桩,桩身上部中性点以上的侧向阻力可视为零,可按下列公式校核桩的承载力:Nk

2.对于端承桩,除应满足上述要求外,还应考虑桩身因负摩擦引起的下拉荷载Q,可按下式验算桩身承载力:Nk+Q

3、当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降敏感时,应将负摩擦引起的向下荷载计入附加荷载中,以验算桩基础沉降。

拔拔桩基础承载力验算:

5.4.6 群桩基础及其桩的极限抗拔承载力应按照下列规定确定:

1、设计等级为甲级、乙级的建筑桩基础,应通过现场单桩拉拔静载试验确定基桩极限拉拔承载力。单桩拉拔静载试验及极限拉拔承载力标准值可按照现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106)执行。

2.若无当地经验,且设计等级为丙级建筑桩基,则桩的极限抗拔承载力可按下列规定计算:见5.4.6。

桩基沉降计算

5.5.1 建筑桩基沉降变形计算值不宜大于桩基沉降变形允许值。

5.5.2 桩基的沉降与变形可用下列指标表示:

1.结算;

2.差异沉降;

3、整体倾斜:建筑物桩基础在倾斜方向两个端点的沉降差与其距离之比;

4、局部倾斜:墙下条形承台一定纵向长度范围内,桩基础两点间的沉降差与其距离之比。

5.5.3 计算桩基沉降变形时,桩基变形指标应按下列规定选取:

钢结构附着力检测规范_钢结构设计规范附录32_如何查钢结构设计规范附录c

1.由于土层厚度、性质不均匀、荷载差异、形状复杂、相互影响等因素,砌体承重结构引起的地基沉降变形,应以局部倾斜控制;

2.对于多层、高层建筑及高大结构物,应控制整体倾斜值;

3 当结构为框架、框架-剪力墙、框架-核心筒结构时钢结构设计规范附录32,还应控制柱(墙)间的差异沉降。

5.5.6 对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基,最终沉降可采用等效作用分层总和法计算。等效作用面位于桩端平面,等效作用面积为桩帽投影面积,等效作用附加压力近似为桩帽底部平均附加压力。等效作用面下方的应力分布采用各向同性的均质线性变形体理论。(布斯奈斯克解)

5.5.14 单桩、单排桩或桩中心距大于6倍桩径的疏桩基础,沉降计算应符合下列规定:

1.承台底部地基土不分担荷载的桩基。桩端平面以下基础内各基桩产生的附加应力,按考虑桩径影响的Mindlin解附录F计算确定。沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力相叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层沉降,并计入桩身压缩量Se。

2.承台底部土体分担荷载的复合桩基。承台底部土压力在基础某点产生的附加应力,按布西奈斯克解(附录D)计算,与基桩产生的附加应力叠加钢结构设计规范附录32,沉降计算方法与本文第1款相同。

桩基水平承载力及位移计算

5.7.2 单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定:

1、对于承受较大水平荷载的设计等级为A、B级的建筑桩基础,应通过单桩水平静载试验确定单桩水平承载力特征值。试验方法可按照现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。

2、对于预制钢筋混凝土桩、钢桩、桩身截面配筋率不小于0.65%的灌注桩,可根据静载试验结果,取地面10mm水平位移(对水平位移敏感的建筑物,取6mm水平位移)对应荷载的75%作为单桩水平承载力特征值。

3.对桩配筋率小于0.65%的灌注桩,可取单桩水平静载试验临界荷载的75%作为单桩水平承载力特征值。

4 当缺乏单桩水平静载试验资料时,桩配筋率小于0.65%的单桩水平承载力特征值,可按下式估算: 公式(5.7.2)

5 验算永久荷载控制的桩基水平承载力时,按上述2至5条方法确定的单桩水平承载力特征值应乘以调整系数0.80;验算地震作用下的桩基水平承载力时,按上述2至5条方法确定的单桩水平承载力特征值应乘以调整系数1.25。

桩承载力计算及裂缝控制

5.8.1 应进行桩身承载力及防裂计算。计算应考虑桩身材料强度、制桩工艺、吊装沉桩、约束条件及环境类别等。计算除应符合本节有关规定外,还应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017、《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。

钢结构附着力检测规范_如何查钢结构设计规范附录c_钢结构设计规范附录32

5.8.3 桩身结构系数ψc 应按下列规定确定:

1.预制混凝土桩、预应力混凝土空心桩:ψ=0.85;

2.干作业非挤密灌注桩:ψ=0.90;

3.泥浆墙、套墙非挤密灌注桩、部分挤密灌注桩、挤密灌注桩:ψ=0.7~0.8;

4.软土地区灌注桩:ψ=0.6。

5.8.4 计算轴向受压混凝土桩截面抗压承载力时,稳定系数ψ一般取1.0。对高承台桩和穿过可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软土层的桩,应考虑压缩屈曲的影响。按本规范公式(5.8.2-1)、(5.8.2-2)计算的桩截面抗压承载力可乘以ψ予以降低。稳定系数ψ可根据计算桩身长度lc和桩的设计直径d(或矩形桩的短边尺寸b)确定。 桩身压缩屈曲计算长度可根据桩顶约束、桩身露出地面的自由长度l、桩身在土中的长度h以及桩侧及桩底的土体情况确定,应按表5.8.4-1确定。桩的稳定系数可按表5.8.4-2确定。

5.8.5 计算偏心受压混凝土桩正截面抗压承载力时,可以不考虑偏心增大系数的影响。但对于高承台桩及穿过可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软土层的桩,应考虑桩身在弯矩平面内的挠度对轴力偏心的影响。轴力绕截面质心的初始偏心矩ei应乘以偏心增大系数η。偏心增大系数η的具体计算方法可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010执行。

5.8.10 受水平荷载和地震作用的桩,其弯曲承载力和剪切承载力计算应符合下列规定:

1.对桩顶固定端的桩,应验算桩顶正截面的弯矩;对桩顶自由或铰接的桩,应验算桩身弯矩最大截面的正截面弯矩;

2.应验算桩顶倾斜截面的抗剪承载力;

3 桩身所承受的最大弯矩和水平剪力可按本规范附录C 计算;

4、桩身正截面弯曲承载力、倾斜截面剪切承载力按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010执行;

5、考虑地震效应验算桩身正截面弯曲承载力和倾斜截面剪切承载力时,作用于桩顶的地震效应应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定进行调整。

5.8.11 预制桩提升的单、双吊点的布置应按吊点(或支点)间的正弯矩等于吊点处的负弯矩的原则进行。考虑到预制桩在提升过程中可能受到的冲击和振动,在计算提升弯矩和提升拉力时,可按桩身重量乘以1.5的动力系数。

灌注桩施工

6.2.1 不同桩型的适用条件应符合下列规定:

1.泥墙钻孔桩适用于地下水位以下的粘土、粉土、砂土、填料、砾石及风化岩等地层;

2.旋挖钻孔桩适用于粘土、淤泥、沙土、填料、砾石和风化岩;

3、钻孔桩除适合上述地质条件外,还可穿透旧基础、建筑垃圾填筑物或大块孤石等障碍物,在岩溶地区应慎用,使用时应适当增加勘探孔数量;

4、后插钢筋笼长螺旋钻孔桩适用于粘土、粉土、砂土、填土、非压实碎石土、强风化岩等地层;

5、干式钻孔灌注桩适用于粘土、淤泥土、填土、中等密度以上的砂土及地下水位以上的风化岩地层;

6、在地下水位较高的砂土层、承压水、死水层、厚塑性粉土层、粉质土层中不宜采用人工钻孔桩;

7、灌注桩适用于粘土、粉土、砂土;夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性粘土、粉土、砂、砾石土且埋深不超过20m的土层。

6.2.1 不同桩型的适用条件应符合下列规定:

1.泥墙钻孔桩适用于地下水位以下的粘土、粉土、砂土、填料、砾石及风化岩;

2.旋挖钻孔桩适用于粘土、淤泥、沙土、填料、砾石和风化岩;

3、钻孔桩除适合上述地质条件外,还可穿透旧基础、建筑垃圾填筑物或大块孤石等障碍物,在岩溶地区应慎用,使用时应适当增加勘探孔数量;

4、后插钢筋笼长螺旋钻孔桩适用于粘土、粉土、砂土、填土、非压实碎石土、强风化岩等地层;

5、干式钻孔灌注桩适用于粘土、淤泥土、填土、中密度以上砂土、地下水位以上的风化岩地层;

6、在地下水位较高的砂土层、承压水、死水层、厚塑性粉土层、粉质土层中不宜采用人工钻孔桩;

7.灌注桩适用于粘土、粉土、砂土;夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性粘土、粉土、砂、砾石且埋深不超过20m的地基。

8、端承桩:采用钻孔(冲孔)法挖孔时,应保证桩端进入设计持力层深度;采用锤沉管法钻孔时,沉管深度以进尺速度控制为主,与设计持力层标高进行比较为辅。

 
打赏
 
更多>同类资讯

推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2021  二手钢结构网  版权所有  
    Powered By DESTOON 鄂ICP备2025106939号-1