單樁豎向極限承載力

1、 單樁的豎向極限承載力標準值的基本概念單樁的豎向極限承載力標準值是基樁承載力的最基本參數(shù)，其他如特征值、設計值都是根據(jù)豎向極限承載力標準值計算出來的。新舊樁基規(guī)范對單樁的豎向極限承載力標準值的定義是一致的，是指單樁在豎向荷載作用下達到破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適合繼續(xù)承載的變形時所對應的最大荷載，它取決于對樁的支承阻力和樁身材料強度。對單樁豎向極限承載力的影響，一方面是可以人為控制的，包括樁的類型、材料、截面尺寸、入土深度、樁端進入持力層深度、成樁后休止時間以及成樁施工方法等；另一方面由樁端、樁側土的性質決定，體現(xiàn)為土的極限側阻力和極限端阻力，是決定承載力的基本因素，但其發(fā)揮受一方面因素的影響。《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002和《建筑基樁檢測技術規(guī)范》均規(guī)定了單樁豎向極限承載力標準值確定方法，一般根據(jù)以下幾點綜合分析確定：（1） 根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定：對于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生明顯陡降的起始點對應的荷載值。（2） 根據(jù)沉降隨時間變化的特征確定：取s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。（3） 某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍，或樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到相對穩(wěn)定標準，或已達到設計要求的最大加載量，取前一級荷載值。（4） 對于緩變型Q-S曲線可根據(jù)沉降量確定，宜取s=40mm對應的荷載值；當樁長大于40mm時，宜考慮樁身彈性壓縮量；對直徑大于或等于800mm的樁，可取s=0.05D（D為樁端直徑）對應的荷載值。對于單樁豎向抗壓極限承載力標準值應明確以下幾個概念：（1） 它是實測值統(tǒng)計的結果；（2） 根據(jù)規(guī)范公式計算的極限承載力標準值為設定極限承載力標準值，實際值應由實測值最后確定；（3） 一些工程中，樁的檢測沒有達到極限承載力，而是根據(jù)規(guī)范公式計算出的設定值進行檢測設計，達到設定值即終止檢測，，而沒有真正得到樁的極限承載力標準值，造成一定程度的浪費。2、 樁側阻力和端阻力經驗參數(shù)的調整背景2.1單樁側阻力和端阻力經驗參數(shù)的本質這兩個參數(shù)的本質是經驗統(tǒng)計值，一般按照土的類別、物理性質指標（液性指數(shù)或密實度）和樁入土深度給出。這些數(shù)值是根據(jù)大量的基樁靜載試驗結果經統(tǒng)計分析得到的。因此規(guī)范公式的可靠性如何，直接取決于作為統(tǒng)計依據(jù)的試樁數(shù)量、地區(qū)分布、樁長分布及統(tǒng)計分析方法。因此，這兩個參數(shù)需要隨著試樁成果的積累不斷進行改進。樁端阻力和樁側阻力各自的發(fā)揮規(guī)律，不僅與土層的類別有關，還與土層的結構、樁的設置及類型、樁身材料與尺寸、施加荷載的水平、時間等因素有關。2.2經驗參數(shù)在JGJ94-94規(guī)范中的應用情況JGJ94-94規(guī)范中提出了較為完整的樁的極限側、端阻力標準值表，從其頒布至今的十年間，樁基礎作為常用的基礎形式，已在全國各地得到越來越廣泛的應用，同時也積累了大量試樁資料和豐富的設計、施工及使用經驗。這期間應用JGJ94-94規(guī)范中表5.2.8-1、5.2.8-2（分別見表7.3-1、表7.3-2）給出的值來計算單樁豎向極限承載力標準值，對樁基礎的設計發(fā)揮了重要作用。同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，例如，由于所收集的資料限制，水下鉆（沖）孔樁樁端阻力的入土深度分為5、10、15及大于30m，在實際應用中明顯感到了不方便。因此，很有必要對兩表進行補充及適當?shù)男拚岢龈鼮楹侠?、適用的設計參數(shù)以適應廣大設計人員的需要。樁的極限何阻力標準值g（kTa>*7.3-1土的名稱土的狀態(tài)溜瓣土預制艇水下鉆（沖）孔樁沉管灌注樁干作業(yè)鉆孔樁填土20—2818-2&15—32E8?26誰泥11?171。?16，?H10—16派泥質土20?部18?2615-2218?都黏性土7l>1si—ae20—3116—28如~340.75<Jl@3$—5Q34—482￡~4034—48也50<71,<0.7550—6648?舊440—5248^620.25<7l<0.566-'8E64?箱52—6362—762582—9178—88&3-72網~朋91—101sa—9872—8086?96裁表土的含琳主的級態(tài)在雄土恒扭性水下粘［沖）押樁杭蕾蕙注飪干件業(yè)站孔樁0.gg?I3F32-7412-3030—7010—2525~朋Q.5<aw<0.7費±Q祝92Z4犯~后464?8522—-iy仲—60卸?8fl16^3232^5050?時0.T5冬忒口一中K-7E朋娜砂稍密22—4242-6322-4040—6060?刖lt~3232*^505o~sr中概中眇中密547474-BS50^7272§90<278朋75密蜜槌砂中密74-95冀—11674-95S5—I16iB-7575—92麻真礫仙中旋，密宣116~13ttLf592—110UU-I3O樁的槌限蠕阻力標準值3住Pa） 衰7.*》土的方彌型陋制砂上株度SeJ水下枕沖）。樁入土嫁度［屈A>3W土的就卜、2<】616<feS；30ft>30&10E5Wft±0.75<JiWl如?賊削?1300]IOC—170013W-tWOIW-I50150—250Z50-MJ3W-45Oa505皿府&10—170015OCFC01期一取23<X：—32fiO300—300-35G--450450??尚55(750吹次匕旬5150D--230Q2300-30002?W?殉3彌1?1"400^500700—800SVO—網900-頃（Kh旬蔬S5W-380CS&QO-blm5JOO-55CO3900f3BOT7SO--H501W0-ISWW-ijouitofl^isoowtCl7心旬984X17001300FWC1900—27tX)25(434商258)-350300—3004&O-650Q捋i5W-23M2100-3002270O-3G0C3fiO0--M€O550—8DD650^900750—LOW850-1W0藺密800--160015O0F001900750G2100-J00G200-4W350—Sou瘋?6tt)fflO-TDO中密、般實1400-23002L0Q-W>3000-380)現(xiàn)J—40W40o_j00TOO?800800-900900—1100牢密厝實2!k?j--H0f：i3"?48ft)■H00-57OQ5300^550)550^650900—1.0001000?]3?1200?15?中砂3600-51005100^63006300-7200TOTO—MC350-9501300-1??1頒一1伽J7M-1900相砂74GO-frWO8400--成H5OT-10K0LiOQ-16a)3000-22WJ3OO-24M}S3OO-254W中密■.密噬5300-105001500—2500布噬、康麻ywo^itiiwI&M-28OO肆右.卵石阻00~I2?000OOO-3(Jtt)上的"土的枕饑管潮注段土深度（E）干粽業(yè)UJLteA±fEBEttn}510IISA>155]{]15雌止a75<Il<1400—6006O0-7&0[75CH-!(XWtotiu—mxi細~』如4<XJ~7<XJ7W-9WOlKXJl也也也670-11.001200-J5fl(J'1500780142&-630740-950950-I2Wa25Vl旬,51300F20023O0S7CO2700-30003￡00^35K-350-11?1500—(700]7<J&-]SC0(XF0J,器2500—29MSSOO-TSOC4000-4湖12WJ-5000mw?isoo2300—2401)2600—2Bt11續(xù)表土的名稱型土的狀卜、 骨福注樁人土深度Cm)! 干作業(yè)務扎樁人土深度fm)51015A>1551015粉土1200—16001600—18001500—2100誑007頸600?】000100O-14W14O&--16OO1500^22002200—25002500?3000SOOO-35QO1200—17001400—290016OO—21OT130013OO—18Q01300—20002000—2400500?9W1000-140015W—17D0中密、密實1300—1700im-24002400—28002300—MOO￡蛆10001500—17?.1700-1900細砂中密、密實1跚0?22003000?34003測?39004OGO—49001200—14CO190021002200—2400中砂3800?3狠4400?&0005200?SS0055W—?(XX)18W?2000￡800—3(X)03^00?3500粗砂4500—500057(X^72007700?8頌8400?90002&00—32004200?4海49(X)-5200中密、密實50(X)—840032W?S300角礫、圓礫59OJ—9200碎石、卵石6700~100002.3資料的統(tǒng)計分析與參數(shù)的確定(1)確定承載力參數(shù)的方法確定樁的極限側、端阻力標準值的方法一般有兩種，即解聯(lián)立方程組和試算方法。一些資料分析表明，前一種方法求解?？赡艹霈F(xiàn)負值或一些不合理的結果，其主要原因是試樁樁側各土層厚度和性質以及計算時采用的樁的尺寸與實際情況有出入，若利用少數(shù)幾根樁建立聯(lián)立方程組來求解，這種差別容易影響到計算結果的可靠性。而試算方法可以避免用前一種方法分析時出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象，但選用試算參數(shù)時應避免任意性。本資助修訂參數(shù)表時采用的是試算方法，即選擇表7.3-1、7.3-2(即JGJ94-94規(guī)范中表5.2.8-1、5.2.8-2)作為試算基本值，計算各試樁的極限承載力并與實測值比較，不斷調整表中的參數(shù)值，調整參數(shù)的同時還應參考極限狀態(tài)下各土層的樁側阻力和樁端阻力實測值，以及各地制定的地方規(guī)范中的參數(shù)表，使計算結果盡可能的接近實測值。

樁的極限側阻力標準值如.（kPa） 衰7,45土的名稱 土的狀蕃混瓣土預制樁泥漿護壁鉆【沖）孔樁干作業(yè)鉆札樁域土22?3020?2820*-28漩泥14?2。12-1812—18漱泥質土22—3020-2820?2&流塑軟塑0,75<1|<124?4o40—5521?3838~5321-3838—53獨性土可塑硬可塑0.50<hM0.750-25</iX0.50S5—7070—8653?6868?8453?6666-82硬塑0<fLCO.25￡6?9884?9682?94堅硬98?1。5聽一皿94~104紅黏土0?7Vaw^10.?wW?！?13—3232-7412?3030—7012-3030—70稍密e>0.925?4524?4224?42椅土中密0.75W^M。.945?6642?6242?能密實f<0.7566?盹62?8262-82稽密10<i\CI524—4822*-4622—46粉細砂中密15VNW3O■18—6646?6446?64密實N>3056?64?8664?86中砂中費15VNW3Q547453?7253-72密實N>3074?9572—94性?94粗砂申建15VNMM74?9574~9576?98密實,N>3095-11695?11696—120礫砂椅密§W157。?11950—9060-100中密（密實）N%5>1$116—138116?130H2-130圓麻、角礫中襟、密實】6。?的。135—150135?150碌石、卵石中密、密實200—300140?170150—170全風化軟質巖30<N<50100?12080*-10080—300全風化班岐巖14。?J60]￡。?面120-150強風化軟質巖160?240140—200140—220強虬化硬質巖220—300M0?釧016。?2&0注對于尚未完成白重固結的嗅土和以生活垃圾為主的雜填土,不計算其側阻力占2療w.為含水比*4*=tu/tTL,tr為土的天然含水岐.玨\為土的液限I3N為標準貿人擊數(shù)卜虬小為重型圓錐命方觸操擊數(shù)*4全風化、強網化軟璇巖和全鼠化、強風化硬.質巖系把其母巖分別為外WJ5MP如y&'^QMRi的巖石。裝查%三爭墉f咨一fi旻膏金里一*堇―案霎踽莖S喜一tF一屋3美蠢岸荽坦蚤零慝苦示蕖S蓋尊嘉寥裔W建尊w遂m志昔皿『斧徵曲2杯軍志藝耗.蚤31^也是_柘港寇七產|~esza_1*_S.TS-.-.工無整含三<>.淳罩至一si_定一富^ltwrg1LiJMBIAIl3T>1^lTr^gl^_*MTlil暴lr至?1禮-.?M.-二--膺百一￥.=￡逢.，._*!,-一7法-A-A--.7?字混-昱由sTsis-落_&一蘭*三7,-一=宣翁基言號ii-堂曾.--7.M.-'_X=*蚤.-I言菖童息■￥咨■=SV--S-無下寡.?渣3、規(guī)范修訂前后的比較在此次規(guī)范修訂過程中，共收集到437根樁的詳細試樁資料，其中包括預制混凝土樁88根，水下鉆（沖）孔樁184根，干作業(yè)鉆孔樁165根。試樁數(shù)量、分布地區(qū)以及試樁的長度、穿越的土（巖）層等等方面與規(guī)范JGJ94-94承載力參數(shù)統(tǒng)計所收集的資料相比較有較大的提高。作為本次修訂的結果，建議單樁豎向承載力采用（7.3-1）式計算時，當無實測值及當?shù)亟涷灂r可采用表7.3-5、7.3-6所列樁的極限側、端阻力標準值的經驗值。需要指出，本文給出的承載力參數(shù)表是基于本次收集的437根試樁實測與計算值之比的平均值等于1的條件給出的。修訂后的樁的極限側阻力標準值表與樁的極限端阻力標準值表（即表7.3-5、7.3-6）與表7.3-1、7.3-2相比，作了如下調整：1） 取消了有關沉管灌注樁的極限側阻力和極限端阻力參數(shù)；2） 根據(jù)現(xiàn)今各地區(qū)工程地質勘查報告的內容，在表表7.3-5、7.3-6的土的狀態(tài)一欄中增加了文字描述，與各類土的物理力學指標相對應，土的分類與狀態(tài)完全條例《巖土工程勘察規(guī)范》（GB5021-2001）中的規(guī)定；3） 修訂后的樁的極限側阻力標準值表（即表7.3-5）中的水下鉆（沖）孔樁和干作業(yè)鉆孔樁兩欄分別增加了圓礫、碎石、卵石等三種土層的極限側阻力標準值；4） 因缺乏紅黏土的土層資料，