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桩基础单桩竖向承载力的确定

静力触探与桩的静载荷试验虽有很大区别,但 与桩打入土中的过程基本相似,所以可把静力触 探近似看成是小尺寸打入桩的现场模拟试验。
双桥探头可同时测出侧阻fs及端阻qc,《建筑 桩基技术规范》在总结各地经验的基础上提出, 当按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Quk时,对于粘性土、 粉土和砂土,如无当地经验时可按下式计算
按材料强度确定单桩竖向承载力时,可将桩视
为轴心受压杆件,根据桩材按GB50010-2002
《混凝土结构设计规范》等混凝土或钢结构的计
算进行。
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( C
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)
特点:这种方法适用范围受限,仅限于极少 数桩的竖向承载力由桩的强度控制的特殊情况。
二、按单桩竖向抗压静载试验法确定
静载荷试验是评价单桩承载力最为直观和可 靠的方法,其实质是桩受荷的现场模拟试验。因 此,其除了考虑到地基土的支承能力外,也计入 了桩身材料强度对于承载力的影响。 一级建筑物,必须通过静载荷试验,试桩数 量,不宜少于总数的l%,并不应少于3根。当桩 端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层 时、单桩承载力很高的大直径端承桩,可采用深 层平板荷载试验确定桩端土的承载力。
破坏状态,相应的荷载称为极限荷载(极限承载 力Qu)。 由桩的静载荷试验结果给出荷载与桩顶沉降 关系Q-s曲线,再根据Q-s曲线特性,根据沉 降随荷载的变化特征或根据沉降量确定单桩竖向 极限承载力Qu。
(1)、按沉降随荷载的变化特征确定Qu 陡降型Q-s曲线,取曲线发生明显陡降的
起始点所对应荷载为Qu。该法的缺点:(1)、 作图比例将影响Q-s曲线的斜率和所选择的Qu; (2)、Q-s曲线拐点的确定易渗入绘图者的主 观因素,有些曲线拐点也不甚明了,因此国外多 用切线交会法,即取相应于Q-s曲线始段和末 段两点切线交点所对应的荷载作为极限荷载Qu。
下沉降量的5倍(沉降急剧增大); (2)、某级荷载下,桩顶沉降量大于前一级荷
载下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定 (沉降急剧增大); (3)、已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的 最大重量时。
3、按试验成果确定单桩承载力 步骤一、确定各根桩的极限承载力Qu 当桩顶发生剧烈或不停滞的沉降时,桩处于
(1)、竖向受压的摩擦桩的承载力一般决定 于土的阻力,材料强度往往不能充分发挥;
(2)、端承桩、超长桩以及桩身质量有缺陷 的桩,桩身材料强度往往起控制作用。
(3)、抗拔桩的承载力也往往由土的阻力决 定,但对于长期或经常承受拔力的桩,还需限制 桩身的裂缝宽度甚至不允许出现裂缝。
一、根据桩身材料强度确定
Quk qc Ap u li i fsi
特点:其设备简单,自动化程度高等优点,被 认为是一种很有发展前途的确定单桩承载力的方 法,国外应用广。
五、按经验公式法确定 利用经验公式确定单桩承载力是一种沿用多年
的传统方法,广泛适用于各种桩型单桩承载力的 估算。《建筑桩基规范》推荐的估算表达式: 1、一般预制桩及中小直径灌注桩 对预制桩和直径d<800mm的灌注桩,单桩 竖向极限承载力标准值可按下式计算
工程中最常用的是慢速维持荷载法:即逐级 加载,每级荷载值约为单桩承载力设计值的1/5 -1/8,当每级荷载下桩顶沉降量小于0.1mm/h 时,则认为已趋稳定,然后施加下一级荷载直到 试桩破坏,再分级卸载到零。 对于工程桩的检验性试验,也可采用快速维 持荷载法:即每隔1h加一级荷载。
2、终止加载条件 (1)、某级荷载下,桩顶沉降量为前一级荷载
1、静载荷试验装置及方法 试验装置主要由加荷稳压、提供反力和沉降观测三部
分组成。桩顶的油压千斤顶对桩顶施加压力,千斤顶的 反力由锚桩、压重平台的重力或用若干根地锚组成的伞 状装置来平衡。安装在基准梁上的百分表或电子位移计 用于量测桩顶沉降。
试验时加载方式通常有(1)慢速维持荷载法、 (2)快速维持荷载法、(3)等贯入速率法、 (4)等时间间隔加载法以及(5)循环加载法等。
这种方法属于理论公式计算,多用于承载力的估 算,国外采用较多。
四、按静力触探法确定
静力触探是将圆锥形的金属探头,以静力方式 按一定的速率均匀压入土中。借助探头的传感器, 测出探头侧阻fs及端阻qc。探头由浅入深测出各 种土层的这些参数后,即可算出单桩承载力。根 据探头构造的不同,又可分为单桥探头和双桥探 头两种。
三、按土的抗剪强度指标确定 国外广泛采用以土力学原理为基础的单桩极
限承载力公式。该类公式在土的抗剪强度指标的 取值上考虑理论公式无法概括的某些影响因素, 例如:土的类别和排水条件、桩的类型和设置效 应等,所以仍是经验性的,其单桩极限承载力 Qu一般可以下式表示:
Qu Qsu Q pu (G Apl)
步骤二、通过统计确定单桩竖向极限承载力标准 值Quk
测出每根试桩的极限承载力值Qui后,通过统 计确定单桩竖向极限承载力标准值Quk。
步骤三、确定单桩的竖向承载力设计值
R Quk / sp
式中: sp-桩侧阻端阻综合抗力分项系数。 特点:这种方法结果较为准确,但操作麻烦,多
用于重要桩基。
(2)、根据沉降量确定Qu 对于缓变型Q-s曲线,一般可取s=40-
60mm对应 的荷载 值;对 于大直径桩可取 s= 0.03-0.06d ( d为桩端直径)所对应的荷载值 (大桩径取低值,小桩取高值);对于细长桩 (L/d>80),可取s=60-80mm对应的荷载。 对于缓变型Q-s曲线,也可根据沉降随时 间的变化特征确定Qu,取s-log t曲线尾部出现 明显向下弯曲的前一级荷载值作为Qu;也可根 据终止加载条件(2)中的前一级荷载值作为Qu。
2、单桩竖向承载力的影响因素
竖向荷载作用下,受压(受拉)桩丧失承移;或者虽然位移不急剧增加,但因位 移量过大而不适于继续承载;
②、桩身材料的强度不够,桩身被压坏或拉坏。
2、单桩竖向承载力的影响因素
桩的竖向承载力应分别根据(1)桩周土岩 的阻力和(2)桩身强度确定,采用其中的较小 者。具体来看:
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