》 4:.3 桩基计算
!
,
4.3.1【 对于一般建【筑物和受水平力【较,小的高大建筑物且】桩径相同的多桩或群!桩基础单桩桩顶作用!力应按下列》公式:计,算
? 《1 ?轴心竖向力作用下】
偏!心竖向力作用下
】
:
《 2 水平力作用!下
《
式中F】k相应于荷载—效应标准组合时作】用于桩基承台顶【面的竖向力》(k:N);
《
】 : Gk桩—基承台和承台上【。土自重标准》值,(kN)《对地下?水位以下部》分应扣除水的浮【。力;
《。 ? ? , 》n同一桩基承台中】的桩数;
【 】 ?。Qk:。相应:于荷载效应》标准组?。合时的轴心竖向力】。作用下任一根—桩所承受的竖—向力(k《。N);?
》 《 : Qik相应于!荷,载效应?标准组合时的—偏心:竖向力作《用下第?i根桩所《承受的竖《向力(k《N):;
【 , 【Mxk相应》于荷载效应标—准组合时作》用,于承台底《面通过群桩形—心的x轴的弯矩【。(kN·m);【
? 《 》 , Myk《。相应于荷载效应标准!。组合时作用于承台】底面通过群桩形【心的:y轴的弯矩(kN】·m);
》
》 — xi第i根桩】至群桩形心y轴【线的距离(m)【;
】。 y】i第i根桩至群桩】形,心x轴线的距离(】m);
! , 【Hk相应于》荷,。载效应标准组合【时作用于承》台底面的水平力(k!N);?
! : Hik—相应于?荷载效应标准组合时!作用于?第i根桩《桩顶的水《平力(k《。N)
】 4.3.2 】 单桩竖向抗压承载!力,计算应符合下列设】计表达?式
【 1 不考虑地!震作用效应组合的】标准值
!轴心竖向力作用下】
偏》心竖:向力作用下除—应满:足上式?外尚:应满足
《
2 ! 考虑地震作用【效应组合的标准值
!
轴心【竖向力作用下
!
, 偏》心竖向?力,作用下?除应满足上式外尚】应满足
》
》 式中R《a单桩?竖,。。向,抗压承载力特—征值(kN)—;
】 ? Qikm】ax相应于荷—载效应标准组合时的!偏心竖向力》作用下单《。。桩,所承受的最》。。大竖向力《(kN)
【。。
4.3】.3 静压桩单】桩竖向抗压》承载力特征》值,可按下?列,方法确?定
? ? ,。 1 当—静,压桩:桩基设计等级—为甲级或设计等【。级为乙级《。且,地质条件较复杂时;!或设计经验不—足,时;或?静,压桩:的有:效桩长较《短时单桩竖》。向抗压承载力—。特征值应在设计阶段!通过:静载试?。验,确定选择静载试【验桩的位置应考虑工!程地质条件的代【表性:和基础部位的—重,要性:静载试验桩数不得少!于3根?静载试验桩的竖向静!载试验?方法应按《广东:省标准建《筑地基?基础检测规范DBJ! 15-60执行但!静载试验应在压桩】7,d后进行《;,若当地经验确认风化!岩,持力层有扰动后易】软化的现象时静载试!验宜在压桩25d】后进行?
》 2 当工程!位于应用静压桩【多年且设计经验较丰!富的地区时单桩竖】向抗压承载》力特征值可利—用试压?桩配合复《压法确?定除持力层为易软化!的风化?岩及砂土层》的基桩外试压桩完】成24h《后进行复压所测【得的:桩身起动时的压力】值可作为该桩单桩竖!向抗压?极限承载力》的参考?值,有条件时可用高应变!动测法?加,以验证
— 3 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:抗压承载力特征值】Ra时在确保本【规程5.4.1【5条所要求的终压力!值的前提下可—。按下列公《式估算
】 式中》。Up静压桩桩身外】周长(m)》;
! 》 qsia静—压桩第i层》土(岩)的侧摩【阻,力特征值(kPa】。)如无试验数据时可!按表4.《3.3-1的经【验,值取用;
】 【 li静—压桩穿越第i层【土(岩)的厚度(m!);
【 》 qpa【静压桩的端》阻力特征值(—kPa)如》无试验数据时可【按,表4.3《.,3,-2的?经,验值取用;
【 《 》 Ap》桩端圆外围面积(m!2);当为开口【型桩尖时仍》。按封:口型桩尖的桩—端圆外围面积计算】;
】 : ?ξp静压桩端阻力修!正系数当入》。土桩长L≥16m时!取1.0《当9m≤L<1【6m时取1.10~!1.40桩愈短取】值愈大;非》扰,。动后易?软化的风化岩层取高!值砂土层取低值;】当L<?9m:。时宜通过试压桩【试验确定
—表4.3.3-1】 静压桩侧摩【阻力:特征值的经验—值qs?ia(kPa)【
】 : 注1 对于】尚未完成自》重固结的土类不计】算其侧摩阻力;
】
【 2? :Nk为该层标准贯】入实测击数的—标准值;《N,'为校正后的标【准贯入击数
—
,表4.3.3-2 ! 静压桩端阻力特征!值的经验《值qpa《(kPa)
—
】 注N'—为校正后的标准【贯入击数N'愈大q!pa取值愈大—;,反,之取较低《值
》 4 — 当需要确定以桩】长控制的静压桩【单桩:竖向抗压承载—力特征值时》或,单桩竖?向抗压承载力特【征值:已设定?而需要选定合理的桩!长时可通过同一【区域内不同配桩长度!的试压桩经停歇【24h后再进行复】压所得的结果加以】综合分析确定
!。 5 —当每根桩终压后根】据终压?力值:、桩入土深度及桩】。周土质情况可通过下!列公式估算》该,桩的单桩竖》向,抗压承载力特—征值
当》6m≤L≤9m时R!a=(0.3—0~:0.40)Pz【e — (4.3.】。。。3-2)
》
: ,9,m<L≤16m【。时Ra=(0—。.,35~0.50)】P,z,e 【 (4.3【.3:-3)
— 16m<L≤2】5m:时Ra=(0—。.43~0.50)!Pze 【 (》4.3.3-—4)
L>2【。5,m时Ra=(0【.50~0.58)!P,ze ! (4.!3.3-5)
! 式中L—静压:桩,。的入土深度;
【
: ! Ra入土部分】。的静压桩《单桩竖?向抗压承《载力特征《值,;
】 Pz!。e静压桩的终压【力值
—
4.《。。3.4 除按【地基岩土条件—确定静压桩》的竖向?抗压承载力特征【值外桩身混凝土强度!应满足桩的抗压承】。载力设计要求对于轴!向受压的静压桩当】不考:虑桩:身,构造配筋的》作,用时应符合下—列,规定
! 式中Q相应于【荷,载效应基本组合时的!单桩竖?向压:力,设计值?(kN);
】 : 】 Rp桩身竖向抗】压承载?力设:计值(k《N)应按4.3.】5条确定
》
《
4.》3.5 《 静压?桩桩身结构》竖向抗压承载力设计!值可按下列公式计算!。
《 当不《考,虑,桩身压屈影响时
!
? 式中Rp【静压桩桩《身竖向抗压承—载力设计值(N【);
— ! ,ψc成桩《工艺系数《预制钢?。筋混凝土实心方桩】ψc=0.7—。5,;空心方桩》ψc=0.》70;管桩ψc=】0.7?0;
—。 》 , fc静压】桩混凝?土轴心抗压强度【设,计值(N/mm2】)应按国家标准混】凝土结构设计规【范GB 50010!取,值C80混凝土取】fc=35.9 N!。/mm2《;
【 》 A静压桩截】面面积(mm2)
!
? 当桩身穿越可液!化,土,或不:排水抗剪强度—小于1?0kPa的软弱土层!时应考虑压屈影响】
式!中A受压稳定系数可!按行业?标准建筑桩基技术】规范J?GJ: ,94-?2008中5.【8.4?条的有关规定计算
!
4.【3.:6 承受》竖向拔力的静—压桩基础《应按下式验算单桩的!抗拔承载力
! 式中Q【tk相应于荷载效应!标准组合时作用【于单桩桩顶的竖【向拔力(kN);
!
! 《Rt:。a单桩竖《。向抗拔承载》力特征值(kN【)
《
:。
4.3.7 ! 静压桩单桩竖【向抗拔承载力—特征值?应按下列规》定确定
【 1 单】桩,。竖向:抗拔承载力特征值宜!通,。过现场竖《向抗拔静《载荷试验确定—选择试?验桩的位置应—考虑工程地质—。条,件,的代表性和基础受力!部位的?重要性?。试,验桩数量不得少【于3:根,单桩竖向抗》拔静载荷《试验应按《广东:省标准建筑地—基基础检测规范D】BJ 15-6【0执行从压桩—完成至开《始试验的间歇时间砂!。土中不得少于—7d;黏性土中【不宜少于25d【。
:
, 2 —。 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【抗拔承载力特征值】Rt:a时可按下列公式估!算
》 式》中,Up静压桩桩身外】周长(m);
】 — 《 λi抗拔—摩阻力折减系数如】无试验数据时可【按表4.3》.7的经验值取用;!
— : —。qsia《静压桩第《i,层土:。(岩)的侧摩阻力】特征值(《kPa)如无—试验数据时可按表4!.3.3-1的经】验值取用;》
【 ? ? li静压桩穿越第!。i层土(岩》)的厚度(m—);
】 《 Gp静压桩自】重(kN)对抗【浮设防水位以下部分!应,扣除水的浮力—
表4.》3.7? 抗拔摩阻力折减!系数λi《
《
—
】 , , 土(《岩)的?类别
— λi
!
】
— , 强风《化岩、花岗岩残积】土
!0,.50~0.7【0
? 《
】 》 砂?。土
?
: , 0.5【0~0.《。70
—
》
》 》 :黏性土、粉》土 :
— 0.7》0,~0.80
!
》
?
注桩的》长径比小于20时】λ,i取:较小值?
4.3.8 】 抗拔静压桩宜选用!。预应力管桩抗拔静压!管,桩的单桩竖向抗拔】。承载力除应符合4.!。3.7条规定—外尚应符《合下列规定
!。 式中—Qt相应于荷载效】应基本组合时—的单桩?竖向拔?力,设计值(k》N):;
? — 《 , σ:pc管桩混》凝土:的,有效预压应力值(】kP:a,)可按式(4.3.!9)计算;
】 】 A《管桩截面面积(m2!)
—
4.?3.9 管—桩混凝土《有效:预压应力《值可按国家标—准,先张法预应力—。混凝:土管桩GB 1【3476-20【09:附录D的《有关计算方法进行计!算也可按下列经【。验公式估《算
?
》 式中σpc管【桩混凝土有效预压】应力值?(N/mm2);】
】 : 《n预:应力钢筋数量;
! : 】 A?a单根预应力—钢筋的公称截—面面积(mm2);!
》 ,。 F!ptk预应力钢筋的!抗拉强?度标准值(》N,/mm?2)取14》20N?/mm2;
—
【 : : A管桩截面【面积按?管,桩直径和《壁厚的理论面积计】算(mm《2)
?
4—.3.?10: :承受水平力的静压】桩基础其单桩—的水平承载力应符】合下列?规定
《
,
》当验算与《地震作用《效应组合的》。静压桩基础》水平承?载力:时应:满足下列要求
【。
? 式》中Hik相》应于荷载效应—。标准组合时作用【于第i根《桩桩顶的《水,平,力(kN);
】 》 : 《 Rha单桩—水平承载力特—征值(kN)按【4.3.《11条或4.3.1!2条确?定
!。4.:。3.:11 静压桩【基础的单桩水—平承载力特征—值与静压桩的规【格型号、桩周土质】条件:、桩顶水平位—移允许值和桩顶【嵌固情?况等:因素有关宜通过现】场单桩水平荷—载试验确定》试验应按广东省【标准建筑地基基础】检测规?范DBJ 15-】60:执行满足桩最小中心!距的同一承台中【的多桩或群桩的水平!承载:力,特征值?可视为各单桩水平承!载力特征值》之和
【
4:.3.1《。2 : 当桩?的水平承载》力由水平《位移控?制,且缺少单桩水平荷】载试验资料时静【压桩单?桩水平承载力特征值!R,ha可按下列公【式估算
】 , 式中EI桩【身抗弯刚度(kN·!m,2)EI=0—.,85EcI0其中E!。c为桩身混凝土弹】性模:量I0?为桩:身换算截面》惯性矩实心》方桩的?b为方桩边长b0】为方:桩边长b《扣除两?边保护?层厚:。度的宽度α》E,为,钢筋弹性《模量与混凝土—弹性模量的》比,值;ρg为桩身配筋!。率;管桩的》d,为管桩?的外径W0为桩身换!算截面受拉》边缘的截面模量d0!为管桩预《。应,力钢筋分《。布圆的?。直,径,d1为管桩的内【径αE为预应—力钢筋弹《性模量与混凝土弹性!。模量的比《值ρg为管桩的配】筋率其中《Ag为预应力—钢,筋的:总公称截面面积;】
! , 《xoa?静压桩桩顶允许水】平位移(m);
! : 】。 :νx静压桩》桩顶水平位移系【数按表4.3.1】2-1取值;
】 ? , α静】压桩:的水平变形系数【(m-1)》
其!。中m为土的水平【。。抗力:系数的比例系数(】mN/m4》)宜通过桩的—水平荷载试验确【定当缺乏试验—资料时可按表4.】3.1?2,-2选用《;b0为静压桩桩身!计算宽度(m)【静,压,管桩的b《0=0.9(1.】5d+?。0.5)静》。压方桩的b0=【。1.:。5b+0.5—
表4.3—.12-《1 静《压桩桩顶水平位【移系数νx
】
注当α>!4.0时《取α=4《.0:(为静压桩的—。入土深度)
【 , 表4?.3.12》-2 桩侧土【水平抗?力系数的比例—系数m?值
《
《
注—。1 : 当桩顶位移—大于10mm—m值宜适当降低;反!之,可适当提高;
! ? , 2— 当水《。平,荷载:为长期?荷载时应将表—列数:值乘以0.》4后采用《;
:
! 3 》m值宜?。根据:桩顶以下主要影【。响深:度2((《d+1)《m或2(b+1)】m范围内的地—基,土类别进行选取d为!静压管桩《外,。径b:。为静压?方桩边长《
4.3!.13 《 当静压《桩桩:身,仅承:受弯:矩作用?时应符合下列规【定
?
式中】。M相:应于荷载效应基【本组合时《的单桩弯矩设计值(!kN·m);—
? : , — Rm桩身的抗】弯承载力设计值【(kN·m);【静压方桩宜通过试】验确定;静压管桩】当,桩身不允许开裂时】可按:附录A表A》。.0.14》的,桩身抗裂弯矩除【以1.2确定;当桩!。身允许裂缝出现时可!按附录A表A.0】。.14的《桩身极限弯矩除以】1.6确定
!
4.—。。3.14 》 当静压桩桩周土体!自,重固结或受地面大面!积堆:载影响而《产生大于桩的沉降】时应考虑由此引【起的:桩侧负摩擦力对桩】。抗压承载力的—影响当缺乏经—验及实测《资料、?。没有相?似,条,件下的?工程:类比经验作参考时桩!侧负摩擦《力可按照广东省标】准建筑?地基基础设计规范D!BJ 15-3【1的有?关规定进行估算【
:
4【.3:.15 静压【桩基础的沉降—不得:超过建筑物的沉降】允许值当有可靠地区!经验时对地质条件不!。复,杂,、荷载均匀、对【沉降无特殊要求的静!压桩基础可不进行沉!降验算下列条件之一!的静压桩《基础:应进行?沉降验算
【 ? 1 《 设计等级为甲级】的静压桩基》础;
— 2 体】型复杂、荷载—不均匀或桩》端以下?存在软弱土》层的:设计等级为乙—级的静压桩》。基础;
!。 3 以桩长】控制的静压桩基础
!
4.!3.:16 《静,压桩基础《。的沉降量估算方法及!建筑:物的沉降允》。许值应按《广东省标准建筑地】基基础设计规范DB!J 15-3—1的有关《规定执行
》
?
4.3.】17 当静压桩基!础的桩端持力—。层为扰动后易软化】的风化岩层时—设计:应注意下列》问题
?
【1 单桩》承载力取值》问题单桩竖向抗【压承载力特征值应按!计算值乘以特种地】基,的折减系《数0.?9,~0.?7;:入土深度不足9m的!桩单桩承载力特【征值宜通过》试验桩确《定;:
》 , 2 》桩尖的密封》性问题静压》桩,。应采用封口型—。桩,尖,焊缝应连续饱满不渗!水,且宜在施压》过,程中往桩孔》。底部:灌注高度《为1.5m~—2.0m的C3【。0细石混凝》土进行封底;
【
》 3? 送?桩深:。度控制问题不宜超】过1:.,0m
》
》。
,。
】
:
?
》。
!
—
!
,