第四章桩基础.34讲述.ppt

2、桩侧摩阻力和桩端阻力 桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥所需位移不同。试验表明：桩端阻力的充分发挥需要有较大的位移值，在粘性土中约为桩底直径的25％，在砂性土中约为桩底直径的8％～10％，对于钻孔桩，由于孔底虚土、沉渣压缩的影响，发挥端阻极限值所需位移更大。而桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对位移就能得到充分的发挥，具体数量目前认识尚没有一致的意见，但一般认为粘性土为4～6ｍｍ，砂性土为６～10ｍｍ。 影响摩阻力和端阻力的因素还有深度效应和成桩效应等。 当桩周土层相对于桩侧向下位移时，产生向下的摩阻力称为负摩阻力。负摩阻力的存在将给桩的工作带来不利的影响。桩身受到负摩阻力作用时,相当于施加在桩身上的竖向向下的荷载，它会使桩身的轴力加大,增大桩身的沉降,降低了桩的承载力。 精确计算负摩阻力是复杂而困难的。因此，单桩负摩阻力标准值的计算方法与公式都是近似的和经验性的，使用较多的有以下公式： 对于砂类土，也可按下式估算负摩阻力标准值 4）减小负摩阻力的措施： 对位于欠固结土层、湿陷性土层、冻融土层、液化土层、地下水位变动范围，以及受地面堆载影响发生沉降的土层中的预制混凝土桩和钢桩．一般采用涂以软沥青涂层的办法来减小负摩阻力。 二、 单桩竖向极限承载力的确定 单桩竖向极限承载力标准值Quk的确定规定如下： （1）设计等级为甲级的建筑桩基应通过现场静载荷试验确定； （2）设计等级为乙级建筑桩基，一般情况下，应通过单桩静载荷试验确定；地质条件简单，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定； （3）对设计等级为丙级建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定。 极限承载力Qu的判定： （一）Q-S曲线明显转折点法 对于具有明显转折点的Q-S曲线通常可划分为三个阶段：基本上呈直线的初始段、曲率逐渐增大的曲线段和斜率很大（乃至竖直）的末段直线。三段曲线的分界点分别称为第一拐点与第二拐点。三段曲线反映了桩的承载力性状变化的三个阶段：从加荷至第一拐点为线性变形阶段，此时桩周土的变形处于弹性状态；第一拐点后，桩周土逐渐出现塑性变形，沉降速率开始逐渐增大，直至第二拐点，此为弹塑性变形阶段；在第二拐点以后，沉降急剧增大以致无法停止，标志桩已进入破坏阶段，可能是桩周土的塑性破坏，也可能是桩身强度破坏。第二拐点对应的荷载称为极限荷载Qu。 极限承载力Qu的判定： （二）沉降速率法 当荷载较小时，各级荷载下的S-lgt关系呈一条条平坦的直线；超过屈服荷载，S-lgt的斜率逐级增大；超过极限荷载后，S-lgt的斜率急剧增大，且随着时间而向下曲折，表明桩的沉降速率在随时间而增加，这标志着桩已处于破坏状态。因此，斜率急剧增大且向下曲折的曲线所对应的荷载应为破坏荷载，其前一级荷载即为极限荷载Qu。 各试桩其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力。极差超过平均值的30% 时，宜增加试桩数量并分析离差过大的原因，结合工程具体情况确定极限承载力。 按《地基规范》将单桩竖向极限承载力除以安全系数2，为单桩竖向承载力特征值Ra。 2. 静力触探法 根据静力触探资料，混凝土预制桩单桩极限承载力标准值可按下式计算： 单桥静探 双桥静探 其中 分别为单桩总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值，可按单桥探头或双桥探头静力触探资料进行计算。 u ——桩身周长； ——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； ap——桩端阻力修正系数，桩入土深度小于15m时取0.75，大于15m小于30m取0.75~0.9，大于30m小于60m取0.9； Ap——桩端面积； psk——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值（平均值）； 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（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； a——桩端阻力修正系数，对粘性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2； —第i层土桩侧阻力综合修正系数，按下式计算： 粘性土、粉土： 砂土： 3.经验参数法 通过经验参数法确定的单桩极限承载力标准值也由总桩侧摩阻力和总桩端阻力组成，即 式中 分别为桩侧第i层土的极限侧阻力标准值和桩的极限端阻力标准值，一般按地区经验确定，当无地区经验时，按规范表格取值。 对于大直径桩（d800mm），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