表5.3.5-2 桩的极限端阻力标准值qpk(kPa) 土名称 桩型 土的状态 软塑 黏性土 可塑 硬可塑 硬塑 粉土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 角砾、圆砾 碎石、卵石 全风化软质岩 全风化硬质岩 强风化软质岩 强风化硬质岩 中密、密实 N>15 N63.5>10 N63.5>10 30
3全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩指其母岩分别为frk≤15MPa 、frk>30MPa的岩石。
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Ⅳ 钢管桩
5.3.7 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定钢管桩单桩竖向极限承载力标准值时,可按下列公式计算:
Quk?Qsk?Qpk?u?qsikil??pqpkAp (5.3.7-1)
当hb/d<5时,?p?0.16hb/d
(5.3.7-2)
当hb/d≥5时,?p?0.8 (5.3.7-3)
式中 qsik、qpk——分别按本规范表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值;
?p——桩端土塞效应系数,对于闭口钢管桩?p?1,对于敞口钢管桩按式(5.3.7-2)、
(5.3.7-3)取值;
hb——桩端进入持力层深度;
d——钢管桩外径。
对于带隔板的半敞口钢管桩,应以等效直径de代替d确定?p;de?d/n;其中n为桩端隔板分割数(图5.3.7)。
图5.3.7 隔板分割
Ⅴ 混凝土空心桩
5.3.8 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定敞口预应力混凝土空心桩单桩竖向极限承载力标准值时,可按下列公式计算:
Quk?Qsk?Qpk?u?qsikli?qpk(Aj??pAp1) (5.3.8-1)
当hb/d<5时,?p?0.16hb/d
(5.3.8-2)
当hb/d≥5时,?p?0.8
(5.3.8-3)
式中 qsik、qpk——分别按本规范表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值; Aj——空心桩桩端净面积:管桩:Aj?? ?p——桩端土塞效应系数;
42?2空心方桩:Aj?b?d1;
4?2Ap1——空心桩敞口面积:Ap1?d1;
4(d2?d12);
d、b——空心桩外径、边长;
d1——空心桩内径。
Ⅵ 嵌岩桩
5.3.9 桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力,由桩周土总侧阻力、嵌岩段总侧阻力和总端阻力三部分组成。当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时,可按下列公式计算:
Quk?Qsk?Qrk?Qpk (5.3.9-1)
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Qsk?u?qsikil (5.3.9-2)
(5.3.9-3)
Qrk?u?sfrkhr
Qpk??pfrkAp (5.3.9-4) 式中 Qsk、Qrk、Qpk——分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力、总极限端
阻力标准值;
qsik——桩周第i层土的极限侧阻力,无当地经验时,可根据成桩工艺按本规范表
5.3.5-1取值。
frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值,黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值; hr——桩身嵌岩深度,当岩层表面倾斜时,以坡下方嵌岩深度为准;
?s、?p——嵌岩段侧阻力和端阻力系数,与嵌岩深径比hr/d、岩石软硬程度有
关,可按表5.3.9采用;表中数值适用于泥浆护壁成桩,对于干作业成桩(清底干净),?s、?p应取表列数值的1.2倍。
表5.3.9 嵌岩段侧阻系数和端阻系数 嵌岩深径比hr极软岩 软岩 /d 0 0.0 0.60 0.0 0.45 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 侧阻系数?s 端 阻 系 数?p 侧阻系数?s 端 阻 系 数?p 0.052 0.056 0.056 0.054 0.051 0.048 0.045 0.042 0.040 0.70 0.73 0.73 0.70 0.66 0.61 0.55 0.48 0.42 较硬岩 坚硬岩 0.045 0.048 0.045 0.040 0.50 0.50 0.45 0.40 注:表中极软岩、软岩指
frk≤15MPa,较硬岩、坚硬岩指frk>30MPa,介于二者之间可内插取值。Ⅶ 后注浆灌注桩
5.3.10 后注浆灌注桩的单桩极限承载力,应通过静载试验确定。在符合本规范第6.7节后注浆技术实施规定的条件下,其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算:
Quk?Qsk?Qgsk?Qgpk
?u?qsjklj?u??siqsiklgi??pqpkAp (5.3.10)
式中 Qsk——后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值;
Qgsk——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值; Qgpk——后注浆总极限端阻力标准值; u——桩身周长;
lj——后注浆非竖向增强段第j层土厚度;
lgi——后注浆竖向增强段内第i层土厚度:对于泥浆护壁成孔灌注桩,当为单
一桩端后注浆时,竖向增强段为桩端以上12m;当为桩端、桩侧复式注浆时,竖向增强段为桩端以上12m及各桩侧注浆断面以上12m,重叠部分应扣除;对于干作业灌注桩,竖向增强段为桩端以上、桩侧注浆断面上下各6m;
qsik、qsjk、qpk——分别为后注浆竖向增强段第i土层初始极限侧阻力标准值、
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非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值;根据本规范第5.3.5条确定;
?si、?p——分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数,无当地经验时,可按表
5.3.10取值。对于桩径大于800mm的桩,应按本规范表5.3.6-2进行侧阻和端阻尺寸效应修正。
表5.3.10 后注浆侧阻力增强系数?si、端阻力增强系数?p 土层名称 淤泥 淤泥质土 黏性土 粉土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 砾石 卵石 全风化岩 强风化岩 ?si 1.2~1.3 1.4~1.8 2.2~2.5 1.6~2.0 2.4~2.8 1.7~2.1 2.6~3.0 2.0~2.5 3.0~3.5 2.4~3.0 3.2~4.0 1.4~1.8 2.0~2.4 ?p 注:干作业钻、挖孔桩,?p按表列值乘以小于1.0的折减系数。当桩端持力层为黏性土或粉
土时,折减系数取0.6;为砂土或碎石土时,取0.8。
5.3.11 后注浆钢导管注浆后可替代等截面、等强度的纵向主筋。
Ⅷ 液化效应
5.3.12 对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土或非软弱土层时,可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化折减系数?l可按表5.3.12确定。
表5.3.12 土层液化折减系数?l
?N?N Ncr自地面算起的液化土层 深度dL(m) ?l 0 1/3 1/3 2/3 2/3 1.0 λN≤0.6 0.6<λN≤0.8 0.8<λN≤1.0 dL≤10 10
② 对于挤土桩当桩距小于4d,且桩的排数不少于5排、总桩数不少于25根时,土层液化系数可取
2/3~1;桩间土标贯击数达到Ncr时,取?l?1。
当承台底非液化土层厚度小于1m时,土层液化折减系数按表5.3.12中?N降低一档取值。
5.4 特殊条件下桩基竖向承载力验算
Ⅰ软弱下卧层验算
5.4.1 对于桩距不超过6d的群桩基础,桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时,可按下列公式验算软弱下卧层的承载力(图5.4.1):
?z??mz?faz (5.4.1-1)
?Fk?Gk??32?A0?B0???qsikli?z??A0?2t?tg???B0?2t?tg?? (5.4.1-2)
式中 ?z——作用于软弱下卧层顶面的附加应力;
?m——软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度)的厚度加权平均值;
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t——硬持力层厚度;
faz——软弱下卧层经深度z修正的地基承载力特征值; A0、B0——桩群外缘矩形底面的长、短边边长;
qsik——桩周第i层土的极限侧阻力标准值,无当地经验时,可根据成桩工艺按本规范
表5.3.5-1取值;
? ——桩端硬持力层压力扩散角,按表5.4.1取值。
表5.4.1 桩端硬持力层压力扩散角?
Es1/Es2 t?0.25B0 t?0.50B0 1 3 5 10 40 60 100 200 120 230 250 300 注: ① Es1、Es2为硬持力层、软弱下卧层的压缩模量; ② 当t?0.25B0时,取?=0o,必要时,宜通过试验确定;当0.25Bo 插取值。 θ AoAo+2ttgθθ硬持力层软弱下卧层tZ 图5.4.1 软弱下卧层承载力验算 Ⅱ 负摩阻力计算 5.4.2 符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力: 1 桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时; 2 桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时; 3 由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。 5.4.3 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响;当缺乏可参照的工程经验时,可按下列规定验算。 1 对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力: Nk?Ra (5.4.3-1) n2 对于端承型基桩除应满足上式要求外,尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载Qg, 并可按下式验算基桩承载力: nNk?Qg?Ra (5.4.3-2) 3 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入 附加荷载验算桩基沉降。 注:本条中基桩的竖向承载力特征值Ra只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。 5.4.4 桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载,当无实测资料时可按下列规定计算: 25 L