单桩竖向承载力如何确定,单桩水平承载力的确定方法


如何计算单桩承载力? 单桩竖向承载力指单桩在外荷载作用下 , 不丧失稳定 , 不产生过大变形所能承受的最大荷载 。 确定方法是由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定 。 其中确定土对桩支承力方法主要有:桩的静载荷试验和按静力学公式计算等 。
单桩竖向承载力的特征值 , 一般是指单桩竖向承载力极限值除以一个安全系数(一般为2) 。 它是对于土体这种材料 , 由于承载力与其变形性状密切相关 。 一般有两类极限状态 , 一类是承载力极限状态 , 另一类是正常使用极限状态 。 单桩竖向承载力特征值大概是考虑一定变形因素条件下的承载力 。
什么是单桩竖向承载力特征值? 可以通过CFG桩单桩静载试验来确定单桩竖向抗压承载力 。
1.实验原理 。 单桩竖向抗压静载试验 , 是一种原位测试方法 , 其基本原理是将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上 , 通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降 , 得到静载试验的Q-s曲线及s-lgt等辅助曲线 , 然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数 。
2.仪器设备
2.1加载设备:油压千斤顶(100T) , 高压油泵站 。
2.2荷载与沉降量测仪表:荷载量测使用60Mpa压力表 , 沉降量测使用50mm大量程百分表 。 荷载与沉降量测仪表均经过国家指定的计量标定单位进行计量标定 。
2.3地锚反力装置系统 。
3.实验报告的内容 。
3.1工程名称、地点、试验目的和试验日期;
3.2建设、勘察、设计和施工单位名称;
3.3试验场地的土程地质情况;
3.4桩基设计施工概况、试桩编号、位置及施工记录;
3.5试验概况、试验过程中出现的异常情况的说明;
3.6试验资料整理、分析及结果(包括成果曲线和成果表);
3.7结论与建议 。
如何确定单桩极限承载力? 一、设计资料
1. 基桩设计参数
成桩工艺: 混凝土预制桩
承载力设计参数取值: 根据建筑桩基规范查表
孔口标高0.00 m
桩顶标高0.50 m
桩身设计直径: d = 0.80 m
桩身长度: l = 18.00 m

2. 岩土设计参数
层号 土层名称 层厚(m) 层底埋深(m) 岩土物理力学指标 极限侧阻力qsik(kPa) 极限端阻力qpk(kPa)
1 填土 3.00 3.00 N =5.00 17 -
2 红粘土 3.00 6.00 αw =0.70 , IL =0.50 26 -
3 红粘土 3.00 9.00 αw =0.70 , IL =0.50 29 -
4 红粘土 3.00 12.00 αw =0.70 , IL =0.50 32 -
5 红粘土 3.00 15.00 αw =0.70 , IL =0.50 33 -
6 红粘土 3.00 18.00 αw =0.70 , IL =0.50 34 2700
7 红粘土 3.00 21.00 αw =0.70 , IL =0.50 32 -
8 红粘土 3.00 24.00 αw =0.70 , IL =0.50 32 -
3. 设计依据
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94) 以下简称 桩基规范
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 以下简称 基础规范
二、单桩竖向抗压承载力估算
1. 计算参数表
土层 计算厚度li(m) 极限侧阻力qsik(kPa) 极限端阻力qpk(kPa)
1 3.00 17 0
2 3.00 26 0
3 3.00 29 0
4 3.00 32 0
5 3.00 33 0
6 2.50 34 2700

2. 桩身周长u、桩端面积Ap计算
u = ?8?9 × 0.80 = 2.51 m
Ap = ?8?9 × 0.802 / 4 = 0.50 m2
3.单桩竖向抗压承载力估算
根据桩基规范5.2.8按下式计算
Quk = Qsk + Qpk
土的总极限侧阻力标准值为:
Qsk = u?8?6qsikli = 2.51 × (17 × 3.00 + 26 × 3.00 + 29 × 3.00 + 32 × 3.00 + 33 × 3.00 + 34 × 2.50) = 1243 kN
总极限端阻力标准值为:
Qpk = qpkAp = 0.50 × 2700 = 1357 kN
单桩竖向抗压极限承载力标准值为:
Quk = Qsk + Qpk = 1243 + 1357 = 2600 kN
单桩竖向承载力特征值Ra计算 , 根据基础规范附录Q条文Q.0.10第7条规定
Ra = Quk/2 = 2600 / 2 = 1300 kN
建筑地基基础设计规范怎么确定单桩竖向极限承载力方法 新旧桩基规范对单桩的竖向极限承载力标准值的定义是一致的 , 是指单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适合继续承载的变形时所对应的最大荷载 , 它取决于对桩的支承阻力和桩身材料强度 。 对单桩竖向极限承载力的影响 , 一方面是可以人为控制的 , 包括桩的类型、材料、截面尺寸、入土深度、桩端进入持力层深度、成桩后休止时间以及成桩施工方法等;另一方面由桩端、桩侧土的性质决定 , 体现为土的极限侧阻力和极限端阻力 , 是决定承载力的基本因素 , 但其发挥受一方面因素的影响 。 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002(下载见附件1)和《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003(下载见附件2)均规定了单桩竖向极限承载力标准值确定方法 , 一般根据以下几点综合分析确定:(1)根据沉降随荷载变化的特征确定:对于陡降型Q-s曲线 , 取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值 。 (2)根据沉降随时间变化的特征确定:取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值 。 (3)某级荷载作用下 , 桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍 , 或桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍 , 且经24h尚未达到相对稳定标准 , 或已达到设计要求的最大加载量 , 取前一级荷载值 。 (4)对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定 , 宜取s=40mm对应的荷载值;当桩长大于40mm时 , 宜考虑桩身弹性压缩量;对直径大于或等于800mm的桩 , 可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值 。 对于单桩竖向抗压极限承载力标准值应明确以下几个概念:(1)它是实测值统计的结果;(2)根据规范公式计算的极限承载力标准值为设定极限承载力标准值 , 实际值应由实测值最后确定;(3)一些工程中 , 桩的检测没有达到极限承载力 , 而是根据规范公式计算出的设定值进行检测设计 , 达到设定值即终止检测 , , 而没有真正得到桩的极限承载力标准值 , 造成一定程度的浪费 。 单桩侧阻力和端阻力经验参数的本质这两个参数的本质是经验统计值 , 一般按照土的类别、物理性质指标(液性指数或密实度)和桩入土深度给出 。 这些数值是根据大量的基桩静载试验结果经统计分析得到的 。 因此规范公式的可靠性如何 , 直接取决于作为统计依据的试桩数量、地区分布、桩长分布及统计分析方法 。 因此 , 这两个参数需要随着试桩成果的积累不断进行改进 。 桩端阻力和桩侧阻力各自的发挥规律 , 不仅与土层的类别有关 , 还与土层的结构、桩的设置及类型、桩身材料与尺寸、施加荷载的水平、时间等因素有关 。

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