整理7210桩基承载力评定.docx
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整理7210桩基承载力评定
7-2-10桩基承载力评定
7-2-10-1按土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩的承载力
1.一般直径单桩竖向极限承载力特征值,可按下式计算:
Quk=Qsk+Qpk=UΣqsikli+qpkAp(7-36)
式中Qsk——单桩总极限侧阻力特征值;
Qpk——单桩总极限端阻力特征值;
U——桩身周长;
qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力特征值,如无当地经验值时,可按表7-101取值;
li——桩穿越第i层土的厚度;
qpk——极限端阻力特征值,如无当地经验值时,可按表7-102取值;
Ap——桩端面积。
桩的极限侧阻力特征值qsik(kPa)表7-101
土的名称
土的状态
混凝土预制桩
水下钻(冲)孔桩
沉管灌筑桩
干作业钻孔桩
填土
20~28
18~26
15~22
18~26
淤泥
11~17
10~16
9~13
10~16
淤泥质土
20~28
18~26
15~22
18~26
粘性土
IL>1
21~36
20~34
16~28
20~34
0.75<IL≤1
36~50
34~48
28~40
34~48
0.50<IL≤0.75
50~66
48~64
40~52
48~62
0.25<IL≤10.5
66~82
64~78
52~63
62~76
0<IL≤0.25
82~91
78~88
63~72
76~86
IL≤0
91~101
88~98
72~80
86~96
红粘土
0.7<aw≤1
13~32
12~30
10~25
12~30
0.5<aw≤0.7
32~74
30~70
25~68
30~70
粉土
e>0.9
22~44
22~40
16~32
20~40
0.75≤e≤0.9
42~64
40~60
32~50
40~60
e<0.75
64~85
60~80
50~67
60~80
细粉砂
稍密
22~42
22~40
16~32
20~40
中密
42~63
40~60
32~50
40~60
密实
63~85
60~80
50~67
60~80
中砂
中密
54~74
50~72
42~58
50~70
密实
74~95
环境影响的经济损益分析,也称环境影响的经济评价,即估算某一项目、规划或政策所引起的环境影响的经济价值,并将环境影响的经济价值纳入项目、规划或政策的经济费用效益分析中去,以判断这些环境影响对该项目:
规划或政策的可行性会产生多大的影响。
对负面的环境影响估算出的是环境费用,对正面的环境影响估算出的是环境效益。
72~90
第五章 环境影响评价与安全预评价58~75
70~90
(2)可能造成轻度环境影响的建设项目,编制环境影响报告表,对产生的环境影响进行分析或者专项评价;粗砂
(3)介绍评价对象的选址、总图布置、水文情况、地质条件、工业园区规划、生产规模、工艺流程、功能分布、主要设施、设备、装置、主要原材料、产品(中间产品)、经济技术指标、公用工程及辅助设施、人流、物流等概况。
中密
(6)对建设项目实施环境监测的建议。
74~95
74~95
安全评价的基本原则是具备国家规定资质的安全评价机构科学、公正和合法地自主开展安全评价。
58~75
二、建设项目环境影响评价70~90
填报内容包括四个表:
密实
(3)环境影响技术评估。
95~116
95~116
2.环境价值的度量——最大支付意愿75~92
90~110
砾砂
中密、密实
116~138
116~135
92~110
110~130
注:
1.对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土,不计算其侧阻力;
2.aw为含水量,aw=w/wL;
3.对于预制桩,根据土层埋深h,将qsik乘以下表修正系数。
土层埋深h(m)
≤5
10
20
≥30
修正系数
0.8
1.0
1.1
1.2
桩的极限端阻力特征值qpk(kPa)表7-102
土的名称
桩型
土的状态
预制桩入土深度(m)
水下钻(冲)孔桩入土深度(m)
h≤9
9<h≤16
16<h≤30
h>30
5
10
15
h>30
粘性土
0.75<IL≤1
210~840
630~1300
1100~1700
1300~1900
100~150
150~250
250~300
300~450
0.50<IL≤0.75
840~1700
1500~2100
1900~2500
2300~3200
200~300
350~450
450~550
550~750
0.25<IL≤0.50
1500~2300
2300~3000
2700~3600
3600~4400
400~500
700~800
800~900
900~1000
0<IL≤0.25
2500~3800
3800~5100
5100~5900
5900~6800
750~850
1000~1200
1200~1400
1400~1600
粉土
0.75<e≤0.9
840~1700
1300~2100
1900~2700
2500~3400
250~350
300~500
450~650
650~850
e<0.75
1500~2300
2100~3000
2700~3600
3600~4400
550~800
650~900
750~1000
850~1000
粉砂
稍密
800~1600
1500~2100
1900~2500
2100~3000
200~400
350~500
450~600
600~700
中密、密实
1400~2200
2100~3000
3000~3800
3800~4600
400~500
700~800
800~900
900~1100
细砂
中密、密实
2500~3800
3600~4800
4400~5700
5300~6500
550~650
900~1000
1000~1200
1200~1500
中砂
中密、密实
3600~5100
5100~6300
6300~7200
7000~8000
850~950
1300~1400
1600~1700
1700~1900
粗砂
中密、密实
5700~7400
7400~8400
8400~9500
9500~1030
1400~1500
2000~2200
2300~2400
2300~2500
砾砂
中密、密实
6300~10500
1500~2500
角砾、圆砾
中密、密实
7400~11600
1800~2800
碎石、卵石
中密、密实
8400~12700
2000~3000
土的名称
桩型
土的状态
沉管灌筑桩入土深度(m)
干作业钻孔桩入土深度(m)
5
10
15
>15
5
10
15
粘性土
0.75<IL≤1
400~600
600~750
750~1000
1000~1400
200~400
400~700
700~950
0.50<IL≤0.75
670~1100
1200~1500
1500~1800
1800~2000
420~630
740~950
950~1200
0.25<IL≤0.50
1300~2200
2300~2700
2700~3000
3000~3500
850~1100
1500~1700
1700~1900
0<IL≤0.25
2500~2900
3500~3900
4000~4500
4200~5000
1600~1800
2200~2400
2600~2800
粉土
0.75<e≤0.9
1200~1600
1600~1800
1800~2100
2100~2600
600~1000
1000~1400
1400~1600
e<0.75
1800~2200
2200~2500
2500~3000
3000~3500
1200~1700
1400~1900
1600~2100
粉砂
稍密
800~1300
1300~1800
1800~2000
2000~2400
500~900
1000~1400
1500~1700
中密、密实
1300~1700
1800~2400
2400~2800
2800~3600
850~1000
1500~1700
1700~1900
细砂
中密、密实
1800~2200
3000~3400
3500~3900
4000~4900
1200~1400
1900~2100
2200~2400
中砂
中密、密实
2800~3200
4400~5000
5200~5500
5500~7000
1800~2000
2800~3000
3300~3500
粗砂
中密、密实
4500~5000
6700~7200
7700~8200
8400~9000
2900~3200
4200~4600
4900~5200
砾砂
中密、密实
5000~8400
3200~5300
角砾、圆砾
中密、密实
5900~9200
碎石、卵石
中密、密实
6700~10000
注:
1.砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值,要综合考虑土的密实度,桩端进入持力层的深度比hb/d(hb为桩端进入持力层的深度,d为桩径),土愈密实,hb/d愈大,取值愈高;
2.表中沉管灌筑桩系指带预制桩尖沉管灌筑桩。
2.大直径(d≥800mm)单桩竖向极限承载力特征值,可按下式计算:
Quk=Qsk+Qpk=UΣψsiqsiklsi+ψpqpkAp(7-37)
式中qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力特征值,如无当地经验值时,可按表12-131取值,对于扩底变截面以下不计侧阻力;
qpk——桩径为800mm的极限端阻力特征,可采用深层载荷板试验确定;当不能进行深层载荷板试验时,可采用当地经验值或按表7-101取值,对于干作业(清底干净)可按表7-103取值;
ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按表7-104取值。
对于混凝土护壁的大直径挖孔桩,计算单桩竖向承载力时,其设计桩径取护壁外直径。
U、lsi、Ap符号意义同上。
干作业桩(清底干净,D=800mm)极限端阻力特征值qpk(kPa)表7-103
土名称
状态
粘性土
0.25<IL≤10.75
0<IL≤0.25
IL≤0
800~1800
1800~2400
2400~3000
粉土
0.75<e≤0.9
e≤0.75
1000~1500
1500~2000
砂土、碎石类土
稍密
中密
密实
粉砂
500~700
800~1100
1200~2000
细砂
700~1100
1200~1800
2000~2500
中砂
1000~2000
2200~3200
3500~5000
粗砂
1200~2200
2500~3500
4000~5500
砾砂
1400~2400
2600~4000
5000~7000
圆砾、角砾
1600~3000
3200~5000
6000~9000
卵石、碎石
2000~3000
3300~5000
7000~11000
注:
1.Qpk取值宜考虑桩端持力层土的状态及桩进入持力层的深度效应,当进入持力层深度hb为hb≤D,D<hb<4D,hb≥4D;Qpk可分别取较低值、中值、较高值;
2.砂土密实度可根据标贯击数N判定,N≤10为松散,10<N≤15为稍密,15<N≤30为中密,N>30为密实;
3.当对沉降要求不严时,可适当提高qpk值。
大直径灌注桩侧阻力及端阻力尺寸效应系数ψsi、ψp表7-104
土类别
粘性土、粉土
砂土、碎石类土
ψsi
1
ψp
注:
表中D为桩端直径。
7-2-10-2按单桩的静载试验确定承载力
1.荷载-沉降(Q-s)关系曲线图的绘制(图7-119)
其横坐标为荷载Q(kN),以1cm代表5kN;纵坐标为沉降s(mm),以1cm代表1cm;用于爆扩桩;以1cm代表1mm,用于灌筑桩或预制桩。
图中应标明试桩的构造尺寸和地质剖面以及各层土的物理力学指标。
图7-119桩静载试验的荷载-沉降(Q-s)曲线
1-第一拐点;2-第二拐点
2.承载力特征值的确定
(1)单桩竖向极限承载力Qu可按下列方法综合分析确定:
1)根据沉降随荷载的变化特征确定极限承载力:
对于陡降型Q-s曲线,取发生明显陡降起始点的荷载为极限荷载;
2)根据沉降量确定极限承载力:
对于缓变型Q-s曲线,一般可取s=40mm对应的荷载值;对于大直径可取s=0.03~0.06D(D为桩端直径,大桩径取低值,小桩径取高值)所对应的荷载值;对于细长桩(l/d>80)可取s=60~80mm对应的荷载值作为极限荷载;
3)根据沉降随时间的变化特征确定极限承载力:
绘出各级荷载作用下的s-lgt曲线如图7-120所示。
在桩达到破坏以前某级荷载所绘出的s-lgt曲线保持直线关系,如a~d,其斜率表明桩的沉降速率。
当桩达到破坏时,s-lgt曲线急剧变陡,如e~h,其中从f线起曲折比较明显。
在该级荷载下,沉降速率骤增,尾部出现明显的向下弯曲,表明土中塑性变形急剧发展,因此f线为桩的破坏标志,可取其前一级荷载(即e所对应的荷载),定为极限荷载。
图7-120桩静载试验的沉降-时间对数(s-lgt)曲线
(2)单桩竖向承载力特征值的取值,按参加统计的试桩数取试验求得的极限荷载的平均值,并要求其极差不得超过平均值的30%,可取其平均值的一半为单桩承载力特征值Quk;若桩数为3根及3根以下的柱下承台,取最小值为其极限承载力Qu。
当极差超过时,应查明原因,必要时宜增加试桩数。
(3)对于爆扩桩和摩擦桩,除按上述方法确定Qu外,还要按桩的沉降确定Qu值。
即在Q-s曲线上取s/D=1.5%(爆扩桩)或s/d=3%(直径小于50cm的摩擦桩)所对应的荷载作为Qu,然后取两个Qu中的较低值作为单桩的承载力特征值。
(4)最后确定单桩竖向承载力,一般情况下单桩竖向承载力值按1.2倍特征值确定。
对桩数为3根及3根以下的柱台,取1.1倍特征值为设计值。
7-2-10-3按桩的抗拔试验确定抗拔承载力
抗拔力的大小取决于桩的埋置深度、土层的抗剪强度、桩的直径(扩大头直径)等因素。
按抗拔荷载试验结果,绘出荷载-变形(U-Δ)曲线图(图7-121)。
图7-121抗拔试验的荷载-变形(U-△)曲线图
一般有三个阶段的情况:
第一阶段荷载较小,曲线变化平缓,呈直线或近似直线上升。
第二阶段荷载增大,土体开始出现塑性变形,表现出不太明显的转折后,上升坡度增大。
第三阶段荷载达到最大值,土体被带动,变形(拔伸量)成倍增加,土体受剪破坏。
单桩竖向抗拔极限承载力的判定:
(1)对于陡变形U-△曲线,取陡升起始点荷载为极限荷载;
(2)对于缓变形U-△曲线,根据上拔量和△-lgt曲线变化综合判定,即△-lgt曲线尾部显著弯曲的前一级荷载为极限荷载。
7-2-10-4按桩的水平荷载试验确定水平承载力
按水平静载荷试验记录可绘制桩顶水平荷载-时间-位移(H0-T-x0)曲线(图7-122),或绘制水平力-位移(H0-x0)曲线(图7-123)及水平力-位移梯度(H0=△x0/△H0)曲线(图7-124),或水平力-位移双对数(1gH0-lgx0)曲线,当具有桩身应力测量资料时,尚可绘制应力沿桩身分布和水平荷载与最大弯矩截面钢筋应力(H0-σg)曲线(图7-125)。
图7-122单桩H0-T-x0曲线
图7-123单桩H0-x0曲线
图7-124单桩H0-△x0/△H0曲线
图7-125单桩H0-σg曲线
从以上曲线可求出单桩的水平临界荷载和极限荷载。
1.单桩水平临界荷载Hct,即相当于桩身开裂,受拉区混凝土明显退出工作前的桩顶最大水平荷载,按下列方法综合确定:
(1)取H0-T-x0曲线(H0-x0曲线)出现突变(相同荷载增量条件下,出现比前一级明显增大的位移增量)点的前一级荷载(图7-122、图7-123)为水平临界荷载。
(2)取H0-△x0/△H0曲线第一直线段的终点所对应的荷载(图7-124)为水平临界荷载。
(3)取H0-σg曲线第一突变点对应的荷载(图7-125)为水平临界荷载。
2.单桩水平极限荷载Hu是相当于桩身应力达到强度极限时的桩顶最大水平荷载,可根据下列方法综合确定:
(1)取H0-T-x0曲线(H0-x0曲线)明显陡降的前一级荷载(图7-122、图7-123)为极限荷载。
(2)取H0-△x0/△H0曲线第二直线段终点对应的荷载(图7-123)为极限荷载。
(3)取桩身折断或钢筋应力达到流限的前一级荷载(图7-125)为极限荷载。
对于桩身配筋率小于0.65%的灌筑桩,可取单桩水平静载试验的临界荷载为单桩水平承载力特征值Rh。
对于混凝土预制桩、桩身全截面配筋率不小于0.65%的灌筑桩,可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm(对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所对应的荷载为单桩水平承载力特征值Rh。
7-2-11打(沉)桩施工的安全技术措施
1.打桩前,应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查,对有影响的工程,应采取有效的加固措施或隔振措施,以确保施工安全。
2.机具进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等,以免造成事故。
3.打桩机行走道路必须平整、坚实,必要时宜铺设道渣,经压路机碾压密实。
场地四周应挖排水沟以利排水,保证移动桩机时的安全。
4.在施工前应先全面检查机械,发现有问题时及时解决,检查后要进行试运转,严禁带病作业。
机械操作必须遵守安全技术操作要求,由专人操作,并加强机械的维护保养,保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
5.吊装就位时,起吊要慢,拉住溜绳,防止桩头冲击桩架,撞坏桩身;加强检查,发现不安全情况,及时处理。
6.在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时,应随时对机架及路轨调平或垫平。
7.机械司机,在施工操作时要集中精力,服从指挥信号,不得随便离开岗位,并经常注意机械运转情况,发现异常情况要及时纠正。
要防止机械倾斜、倾倒,桩锤不工作时,突然下落等事故的发生。
8.打桩时桩头垫料严禁用手拨正,不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车,以免损坏桩机设备。
9.钻孔灌筑桩在已钻成的孔尚未浇筑混凝土前,必须用盖板封严;钢管桩打桩后必须及时加盖临时桩帽;预制混凝土桩送桩入土后的桩孔,必须及时用砂子或其他材料填灌,以免发生人身事故。
10.冲抓锥或冲孔锤操作时,不准任何人进入落锤区施工范围内,以防砸伤。
11.成孔钻机操作时,注意钻机安定平稳,以防止钻架突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。
12.施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
13.人工挖孔桩尚应采用以下特殊安全措施:
(1)人工挖孔桩孔内必须设置应急软爬梯供人员上下井,使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。
电葫芦宜用按钮式开关,使用前必须检验其安全起吊能力。
(2)每日开工前必须检测井下有毒有害气体,并应有足够的安全防护措施。
桩孔开挖深度超过10m时,应有专门向井下送风设备,风量不宜少于25L/s。
(3)孔口四周必须设置护栏,一般加0.8m高围栏围护。
(4)挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周lm范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
(5)挖孔桩各孔内用电必须分闸,严禁一闸多用。
孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等措施。
照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)的规定。
主要参考文献
1江正荣编著.建筑施工工程师手册(第二版).北京:
中国建筑工业出版社,2002
2顾晓鲁,钱鸿缙等主编.地基与基础(第二版).北京:
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