桩基岩土工程(13).ppt

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2022/11/5直径或桩身宽度；扩底墩的持力层厚度宜超过直径或桩身宽度；扩底墩的持力层厚度宜超过2倍墩底直径；倍墩底直径；如果持力层下卧软弱地层时，应从持力层的整体强度及变形如果持力层下卧软弱地层时，应从持力层的整体强度及变形要求考虑，保证持力层有足够厚度。

此外，对于预制打入桩要求考虑，保证持力层有足够厚度。

此外，对于预制打入桩来说，来说，还应考虑桩能顺利穿过持力层以上各地层的可能性。

还应考虑桩能顺利穿过持力层以上各地层的可能性。

二、单桩承载力的确定二、单桩承载力的确定在在房房屋屋建建筑筑与与构构筑筑物物的的桩桩基基础础中中，一一般般以以受受竖竖向向荷荷载载为为主主，故故单单桩桩承承载载力力常常指指的的是是单单桩桩竖竖向向承承载载力力。

单单桩桩承承载载力力一一方方面面取取决决于于制制桩桩材材料料的的强强度度，另另一一方方面面取取决决于于土土对对桩桩的的支支承承力力，大大多多数数情情况况下下，桩桩的的承承载载力力都都是是由由土土的的支支承承力力控控制制的的。

因因此此，如如何何根根据据地地基基的的强强度度与与变变形形确确定定单单桩桩承承载载力力是是设设计计桩桩基基础础的的关关键键问问题题，根根据据土土对对桩桩的的支支承承力力确确定定单单桩桩承承载载力力的的方方法法，主主要要有有静静荷荷载载（桩桩载载）试试验验与与静静力力分分析析（半半经经验验公公式式计计算算）两两种方法。

种方法。

2022/11/5静静力力分分析析法法主主要要是是根根据据原原位位测测试试资资料料或或土土的的物物理理性性质质指指标与承载力参数之间的关系来确定单桩承载力。

标与承载力参数之间的关系来确定单桩承载力。

对对一一级级建建筑筑桩桩基基应应采采用用现现场场静静载载荷荷试试验验，并并结结合合静静力力触触探、标准贯入等原位测试方法综合确定。

探、标准贯入等原位测试方法综合确定。

对对二二级级建建筑筑桩桩基基应应根根据据静静力力触触探探、标标准准贯贯入入、经经验验参参数数等等估估算算，并并参参照照地地质质条条件件相相同同的的试试桩桩资资料料，综综合合确确定定，当当缺缺乏乏可可参参照照的的试试桩桩资资料料或或地地质质条条件件复复杂杂时时，应应由由现现场场静静载载荷荷试试验确定。

验确定。

对对三三级级建建筑筑桩桩基基，如如无无原原位位测测试试资资料料时时，可可利利用用承承载载力力经验参数估算。

经验参数估算。

2022/11/5桩桩静静载载荷荷试试验验是是先先在在准准备备施施工工的的地地方方打打试试验验桩桩，在在试试桩桩顶顶上上分分级级施施加加静静荷荷载载，直直至至桩桩发发生生剧剧烈烈或或不不停停滞滞的的沉沉降降（桩桩已已丧丧失失稳稳定定性性）为为止止，在在同同一一条条件件下下的的试试桩桩数数量量，不不宜宜少少于于总总桩桩数数的的1%，并并不不应应少少于于3根根，工工程程总总桩桩数数在在50根根以以内内时时不不应应少少于于2根根。

然然后后根根据据试试验验结结果果，绘绘制制荷荷载载沉沉降降（QS）关关系系曲曲线线，从从而而可可确定单桩竖向极限承载力标准值。

确定单桩竖向极限承载力标准值。

按按静静力力分分析析法法估估算算单单桩桩承承载载力力，不不同同规规范范所所推推荐荐的的经经验验公公式式是是有有差差别别的的，有有的的用用以以估估算算单单桩桩承承载载力力设设计计值值，有有的的则则用用以以估估算算单单桩桩承承载载力力极极限限值值。

在在房房屋屋建建筑筑与与构构筑筑物物的的桩桩基基中中，主主要要是是估估算算单单桩桩承承载载力力极极限限值值，下下面面介介绍绍在在房房屋屋建建筑筑与与构构筑筑物物的的桩桩基基中中常常用用的的静静力力触触探探法法与与按按土土的的物物理理指指标标法法确确定定单单桩桩承承载载力力极极限值。

限值。

2022/11/5（一一）静力触探法估算单桩承载力静力触探法估算单桩承载力静静力力触触探探试试验验中中的的探探头头与与土土的的相相互互作作用用，相相似似于于桩桩与与土土的的相相互互作作用用，因因此此可可以以用用静静力力触触探探试试验验测测得得的的比比贯贯入入阻阻力力（单单桥桥）或或双双桥桥探探头头中中的的锥锥尖尖阻阻力力与与侧侧壁壁摩摩阻阻力力估估算算单单桩桩承承载载力力。

但但不不能能直直接接以以静静力力触触探探中中端端阻阻与与摩摩阻阻作作为为实实际际单单桩桩的的端端阻阻力力和和摩摩阻阻力力，而而必必须须经经过过修修正正，这这是是因因为为静静力力触触探探的的工工作作性性能能与实际单桩的工作性能有所不同。

与实际单桩的工作性能有所不同。

不同之处主要是尺寸效应、应力场、材料不同之处主要是尺寸效应、应力场、材料性质等，存在这些差异所造成的影响至今还难性质等，存在这些差异所造成的影响至今还难以从理论上逐项严密地进行理论或从数学以从理论上逐项严密地进行理论或从数学关系关系上加以描述，因此用静力触探确定单桩承载力上加以描述，因此用静力触探确定单桩承载力也是一种经验估算。

也是一种经验估算。

2022/11/5

（1）根根据据单单桥桥探探头头静静力力触触探探资资料料确确定定混混凝凝土土预预制制单单桩桩竖竖向向极极限承载力标准值时，如无当地经验可按下式计算：

限承载力标准值时，如无当地经验可按下式计算：

Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+pskAp式式中中：

Quk单单桩桩竖竖向向极极限限承承载载力力标标准准值值；Qsk单单桩桩总总极极限侧阻力标准值；限侧阻力标准值；Qpk单桩总极限端阻力标准值；单桩总极限端阻力标准值；u桩桩身身周周长长；qsik用用静静力力触触探探比比贯贯入入阻阻力力值值估估算算的的桩桩周周第第i层土的极限侧阻力标准值；层土的极限侧阻力标准值；li桩穿越第桩穿越第i层土的厚度；层土的厚度；桩端阻力修正系数；桩端阻力修正系数；psk桩端附近的桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值静力触探比贯入阻力标准值（平均值平均值）；Ap桩端面积。

桩端面积。

2022/11/5

（2）根根据据双双桥桥探探头头静静力力触触探探资资料料确确定定混混凝凝土土预预制制桩桩单单桩桩竖竖向向极极限限承承载载力力标标准准值值时时，对对于于粘粘性性土土、粉粉土土和和砂砂土土、如如无无当当地地经经验验时可按下式计算：

时可按下式计算：

Quk=uliifsi+qcAp式式中中：

fsi第第i层层土土的的探探头头平平均均侧侧阻阻力力；qc桩桩端端平平面面上上、下下探探头头阻阻力力，取取桩桩端端平平面面以以上上4d（d为为桩桩的的直直径径或或边边长长）范范围围内内按按土土层层厚厚度度的的探探头头阻阻力力加加权权平平均均值值，然然后后再再和和桩桩端端平平面面以以下下1d范范围围内内的的探探头头阻阻力力进进行行平平均均；桩桩端端阻阻力力修修正正系系数数，对对粘粘性性土土、粉粉土土取取2/3，饱饱和和砂砂土土取取1/2；i第第i层层土土桩桩侧侧阻阻力力综合修正系数。

综合修正系数。

2022/11/5（二二）土的物理指标法确定单桩承载力土的物理指标法确定单桩承载力根根据据土土的的物物理理指指标标与与承承载载力力参参数数之之间间的的经经验验关关系系确确定定单单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算：

桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算：

Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp式式中中：

qsik桩桩侧侧第第i层层土土的的极极限限侧侧阻阻力力标标准准值值，如如无无当当地地经经验验值值时时，可可查查规规范范。

qpk极极限限端端阻阻力力标标准准值值，如如无无当当地经验值时，可表。

地经验值时，可表。

三、群桩承载力与群桩沉降验算三、群桩承载力与群桩沉降验算当当桩桩中中心心距距小小于于或或等等于于6倍倍桩桩径径且且桩桩数数超超过过9根根（含含9根根）时时，可可将将桩桩和和土土作作为为假假想想的的实实体体基基础础，此此时时桩桩台台、桩桩和和桩桩间间土土形形成成一一个个整整体体，在在上上部部荷荷载载作作用用下下一一起起下下沉沉，这这便便是是群群桩桩作用。

验作用。

验算这类桩基的承载力与沉降时，按实体基础考虑。

算这类桩基的承载力与沉降时，按实体基础考虑。

2022/11/5

（一）群桩承载力验算一）群桩承载力验算群群桩桩承承载载力力验验算算是是指指验验算算实实体体基基础础底底面面（桩桩端端平平面面处处）的的地地基基承承载载力力是是否否满满足足。

常常用用方方法法之之一一是是假假定定荷荷载载从从最最外外一一圈圈的的桩桩顶顶，以以0/4的的倾倾角角向向下下扩扩散散传传布布（0为为桩桩长长范范围围内内各各土层的平均内摩擦角土层的平均内摩擦角），此时应满足：

，此时应满足：

中心荷载时，中心荷载时，偏心荷载时，偏心荷载时，2022/11/5（二二）群桩沉降验算群桩沉降验算群群桩桩沉沉降降验验算算时时，同同样样将将群群桩桩作作为为实实体体基基础础，所所计计算算的的桩桩基基变变形形值值应应满满足足建建筑筑物物桩桩基基变变形形允允许许值值的的规规定定，建建筑筑物物桩桩基基变变形形允允许许值值如如无无当当地地经经验验时时可可查查表表中中的的规规定定采采用用，对对于于表表中中未未包包括括的的建建筑筑物物桩桩基基变变形形允允许许值值，可可根根据据上上部部结结构构对对桩桩基基变变形形的的适适应能力和使用上的应能力和使用上的要求确定。

要求确定。

实实体体基基础础的的底底面面尺尺寸寸可可按按0/4扩扩散散后后的的范范围围取取值值，亦亦可可按按桩端处群桩所占的范围取桩端处群桩所占的范围取值，两种取法的计算结果略有差别。

值，两种取法的计算结果略有差别。

群群桩桩的的沉沉降降计计算算可可按按浅浅基基础础的的沉沉降降计计算算步步骤骤进进行行，亦亦即即前面介绍的沉降计算方法。

也可前面介绍的沉降计算方法。

也可按等效作用分层总和法计算。

按等效作用分层总和法计算。

2022/11/5四、桩的负摩擦力四、桩的负摩擦力桩桩的的负负摩摩擦擦（阻阻）力力是是因因为为桩桩周周围围土土层层的的下下沉沉（地地面面沉沉降降）对对桩产生方向向下的摩阻力。

产生负摩擦力的原因主要有：

桩产生方向向下的摩阻力。

产生负摩擦力的原因主要有：

（1）欠固结软粘土或新填土的自重固结；）欠固结软粘土或新填土的自重固结；

（2）大面积堆载使桩周土层下沉；）大面积堆载使桩周土层下沉；（3）正常固结软粘土地区地下水位全面下降，有效应力增加引）正常固结软粘土地区地下水位全面下降，有效应力增加引起土层下沉；起土层下沉；（4）湿陷性黄土）湿陷性黄土湿陷引起沉降。

湿陷引起沉降。

2022/11/5负负摩摩擦擦力力的的作作用用使使桩桩上上的的轴轴向向荷荷载载增增大大（附附加加荷荷载载），在在负摩擦力较明显的地方，应引起重视。

负摩擦力较明显的地方，应引起重视。

负负摩摩擦擦力力的的大大小小受受着着多多种种因因素素的的影影响响，诸诸如如桩桩周周土土与与桩桩端端土土的的强强度度、土土的的固固结结历历史史、地地面面荷荷载载、桩桩的的类类型型及及设设置置方方法法、地地下下水水位位变变化化以以及及历历时时等等。

因因此此计计算算负负摩摩擦擦力力大大小小是是一一个个较较为为复复杂杂的的问问题题，大大多多采采用用半半经经验验公公式式或或经经验验估估算算，主主要要根根据据竖竖向向有有效效应应力力、土土的的不不排排水水抗抗剪剪强强度度、土土的的力力学学性性质质指指标标等等进进行行估估算。

算。

实际中一般按有效应力估算，即单桩负实际中一般按有效应力估算，即单桩负摩擦力标准值为：

摩擦力标准值为：

qnsi=ni式中：

式中：

qnsi第第i层土桩侧负摩擦力标准值；层土桩侧负摩擦力标准值；n桩周土负摩擦力系数，可查表；桩周土负摩擦力系数，可查表；i桩周第桩周第i层土平均竖向有效应力。

层土平均竖向有效应力。

2022/11/5在地层组合、地下水情况、地面荷载情况不同时，在地层组合、地下水情况、地面荷载情况不同时，桩的负摩擦力计算亦不同。

桩的负摩擦力计算亦不同。

我我国国沿沿海海软软土土地地区区过过去去并并未未考考虑虑负负摩摩擦擦力力问问题题，也也很很少少发发现现由由于于负负摩摩擦擦力力引引起起的的事事故故，这这是是因因为为在在桩桩端端可可能能继继续续沉沉降降的的情情况况