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文檔簡介

一、單樁的荷載傳遞規(guī)律

當(dāng)豎向荷載施加于單樁樁頂時(shí),樁身受到壓縮而產(chǎn)生相對于土的向下位移,與此同時(shí)樁側(cè)表面受到土的向上摩阻力。樁身荷載通過所發(fā)揮出來的樁側(cè)摩阻力傳遞至樁周土層中,致使樁身荷載和壓縮變形隨深度遞減。隨著作用荷載的增加,樁身壓縮量和位移量增大,樁身下部的摩阻力隨之逐步調(diào)動(dòng)起來,樁底土層也因受到壓縮而產(chǎn)生樁端阻力。而樁端土層的壓縮加大了樁土相對位移,從而使樁身摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮出來。第三節(jié)豎向荷載下的樁基礎(chǔ)1.單樁的荷載傳遞過程

當(dāng)樁身摩阻力全部發(fā)揮出來達(dá)到極限后,若繼續(xù)增加荷載,荷載增量將全部由樁端阻力承擔(dān)。由于樁端持力層的大量壓縮和塑性變形,位移增加速度顯著增大,直至樁端阻力達(dá)到極限,位移迅速增大至破壞。此時(shí),樁達(dá)到其極限承載力。2.荷載傳遞函數(shù)

由此可見,樁側(cè)和樁端阻力的發(fā)揮,需要一定的樁土相對位移,即樁側(cè)和樁端阻力是樁土相對位移的某種函數(shù),這種特定的函數(shù)關(guān)系,通常稱之為荷載傳遞函數(shù)。實(shí)際的荷載傳遞函數(shù)比較復(fù)雜,與土層性質(zhì)、埋深、樁徑等有關(guān),一般需要對其進(jìn)行簡化。荷載傳遞函數(shù)主要的特征參數(shù)是極限摩阻力和對應(yīng)的極限位移。

樁側(cè)摩阻力只要樁土間有不太大的相對位移就能得到充分的發(fā)揮,一般認(rèn)為粘性土中su為4~6mm,砂性土中su為6~10mm。

(大直徑鉆孔灌注樁,如果孔壁呈凹凸形,發(fā)揮側(cè)摩阻力需要的極限位移較大,可達(dá)20mm以上,甚至40mm,約為樁徑的2.2%,如果孔壁平直光滑,發(fā)揮側(cè)摩阻力需要的極限位移較小,只有3~4mm。)(1)樁側(cè)極限摩阻力qsu與對應(yīng)的樁側(cè)極限位移su(2)樁端阻力qpu與對應(yīng)的樁端極限位移spu樁底阻力的充分發(fā)揮需要有較大的位移值,樁端阻力qpu對應(yīng)的樁端極限位移spu在粘性土中約為樁底直徑的25%,在砂性土中約為8%~10%,對于鉆孔樁,由于孔底虛土、沉渣壓縮的影響,發(fā)揮端阻極限值所需位移更大。3.樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔(dān)比與樁的分類

樁側(cè)、樁端阻力的荷載分擔(dān)情況,除了與樁側(cè)、樁端土的性質(zhì)有關(guān)以外,還與樁土相對剛度、長徑比l/d有關(guān)。樁土相對剛度越大,長徑比l/d越小,樁端傳遞的荷載就越大。按樁側(cè)阻力與樁端阻力的發(fā)揮程度和分擔(dān)荷載比,將樁分為摩擦型樁和端承型樁兩大類和四個(gè)亞類。

摩擦型樁是指在豎向極限荷載作用下,樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承受。根據(jù)樁側(cè)阻力分擔(dān)荷載的大小,摩擦型樁分為摩擦樁和端承摩擦樁兩類。(1)摩擦型樁

在深厚的軟弱土層作中,無較硬的土層作為樁端持力層,或樁端持力層雖然較堅(jiān)硬但樁的長徑比l/d很大,傳遞到樁端的軸力很小,以至在極限荷載作用下,樁頂荷載絕大部分由樁側(cè)阻力承受,樁端阻力很小可忽略的樁,稱其為摩擦樁。當(dāng)樁的l/d不很大,樁端持力層為較堅(jiān)硬的粘性土、粉土和砂類土?xí)r,除樁側(cè)阻力外,還有一定的樁端阻力樁頂荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),但大部分由樁側(cè)阻力承受的樁,稱其為端承摩擦樁。這類樁所占比例很大。

端承型樁是指在豎向極限荷載作用下,樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承受,樁側(cè)阻力相對樁端阻力而言較小,或可忽略不計(jì)的樁。(2)端承型樁

根據(jù)樁端阻力發(fā)揮的程度和分擔(dān)荷載的比例,又可分為摩擦端承樁和端承樁兩類。

樁端進(jìn)入中密以上的砂土、碎石類土或中、微化巖層,樁頂極限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),而主要由樁端阻力承受,稱其為摩擦端承樁。當(dāng)樁的l/d較小(一般小于10),樁身穿越軟弱土層,樁端設(shè)置在密實(shí)砂層,碎石類土層中、微風(fēng)化巖層中,樁頂荷載絕大部分由樁端阻力承受,樁側(cè)阻力很小可忽略不計(jì)時(shí),稱其為端承樁。對于鉆(沖)孔灌注樁,樁側(cè)與樁荷載分擔(dān)比還與孔底沉渣有關(guān),一般為摩擦型樁。

單樁的破壞模式同樁的荷載-沉降曲線以及受力特點(diǎn)有關(guān)。如圖所示,對于摩擦型樁,樁端持力層地基反力系數(shù)ks值很小,2-3直線段近似于豎直線,Q-s曲線陡降,在點(diǎn)2處出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),一般屬刺入破壞;對于端承型樁,樁端阻力占承載力的比例較大,ks值較大,在點(diǎn)2處不出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),而端阻破壞又需要很大位移,整個(gè)Q-s曲線呈緩變型。

4.單樁的破壞模式

對于端承樁和樁身有缺陷的樁,在土阻力尚未充分發(fā)揮情況下,出現(xiàn)樁身材料強(qiáng)度破壞,Q-s曲線也呈陡降型。5.極限樁側(cè)阻力、樁端阻力的影響因素

當(dāng)樁端進(jìn)入均勻持力層的深度h小于某一深度時(shí),其端阻力一直隨著深度線性增大;當(dāng)進(jìn)入深度大于某個(gè)深度后,極限端阻力基本保持恒定不變,該深度稱為端阻力的臨界深度hcp,該恒定極限端阻力稱為端阻穩(wěn)定值qpl。

在上海、安徽蚌埠對樁端進(jìn)入粉砂不同深度的打入樁進(jìn)行了系列試驗(yàn),表明了臨界深度在7d以上;硬粘性土中的臨界深度hcp≌7d。

(1)深度效應(yīng)

(2)成樁效應(yīng)

(a)擠土樁、部分?jǐn)D土樁的成樁效應(yīng)非密實(shí)砂土中的擠土樁,成樁過程使樁周土因擠壓而趨于密實(shí),導(dǎo)致樁側(cè)、樁端阻力提高。對于樁群,樁周土的擠密效應(yīng)更為顯著。飽和粘土中的擠土樁,成樁過程使樁周土受到擠壓、擾動(dòng)、重塑,產(chǎn)生超孔隙水壓力,隨后出現(xiàn)孔壓消散、再固結(jié)和觸變恢復(fù),導(dǎo)致側(cè)阻力、端阻力產(chǎn)生顯著的時(shí)間效應(yīng),即軟粘土中擠土摩擦型樁的承載力隨時(shí)間而增長,距離沉樁時(shí)間越近,增長速度越快。(b)非擠土樁的成樁效應(yīng)非擠土樁(鉆、沖、挖孔灌注樁)在成孔過程由于孔壁側(cè)向應(yīng)力解除,出現(xiàn)側(cè)向土松弛變形。孔壁土的松弛效應(yīng)導(dǎo)致土體強(qiáng)度削弱,樁側(cè)阻力隨之降低。采用泥漿護(hù)壁壁成孔的灌注注樁,在樁土土界面之間將將形成“泥皮皮”的軟弱界界面,導(dǎo)致樁樁側(cè)阻力顯著著降低,泥漿漿越稠、成孔孔時(shí)間越長,,“泥皮”越越厚,樁側(cè)阻阻力降低越多多。如果形成成的孔壁比較較粗糙(凹凸凸不平),由由于混凝土與與土之間的咬咬合作用,接接觸面的抗剪剪強(qiáng)度受泥皮皮的影響較小小,使得樁側(cè)側(cè)摩阻力能得得到比較充分分的發(fā)揮。對于非擠土樁樁,成樁過程程樁端土不僅僅不產(chǎn)生擠密密,反而出現(xiàn)現(xiàn)虛土或沉渣渣現(xiàn)象,因而而使端阻力降降低,沉渣越越厚,端阻力力降低越多。。這說明鉆孔孔灌注樁承載載特性受很多多施工因素的的影響,施工工質(zhì)量較難控控制。掌握成成熟的施工工工藝,加強(qiáng)質(zhì)質(zhì)量管理對工工程的可靠性性顯得尤為重重要。二、荷載傳傳遞基本方程程的建立豎向荷載下樁樁土體系荷載載傳遞過程可可簡單描述為為:樁身位移移和和樁身荷荷載隨隨深深度遞減,側(cè)側(cè)摩阻力自自上而下逐步步發(fā)揮。、、和和三三者之間間的關(guān)系可通通過數(shù)學(xué)表達(dá)達(dá)式加以描述述。求解的基本思思路就是把樁樁沿長度方向向劃分為若干干個(gè)彈性單元元,土體與樁樁單元的相互互作用可用彈彈簧模型來描描述,這些彈彈簧的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系表表示了樁側(cè)摩摩阻力與剪切切位移之間的的關(guān)系,計(jì)算算模型如圖1(a)所示。取深度度z處的微小樁段段為對象,由由力的平衡條條件可得:(1)1.荷載傳傳遞基本方程程圖1單樁樁荷載傳遞分分析(2)由樁身壓縮量量與與軸力之之間的關(guān)關(guān)系(3)可得,斷面荷荷載(4)以及斷面沉降降(5)由式(1)可可得在以上各式中中:為自自樁頂以下的的深度;為樁身截面周周長;為樁身截面積積;為樁身彈性模模量;為樁側(cè)摩阻力力;為樁身位移。。式(2)、(4)、(5)分別表示示于圖1(c)、、(d)、(b)。將式(4)代代入式(2),可得樁土土體系荷載傳傳遞過程中的的基本微分方方程為(6)按照求解微分分方程(6)的途徑不同同,荷載傳遞遞法可分為解解析法、位移移協(xié)調(diào)法兩種種方法。解析法是把傳傳遞函數(shù)假定定為某種簡單單的曲線方程程,直接代入入微分方程(6)求得解解析解。簡單單且有代表性性的傳遞函數(shù)數(shù)模型是理想想彈塑性模型型(佐藤?悟悟,1965)等。位移協(xié)調(diào)法是是用實(shí)測的傳傳遞函數(shù)來描描述土體與樁樁單元的相互互作用,由于于實(shí)測的傳遞遞函數(shù)表達(dá)形形式一般比較較復(fù)雜,難以以直接求得解解析解,這時(shí)時(shí)可采用位移移協(xié)調(diào)法求解解。求解時(shí)將將樁劃分成許許多單元體,,從樁端開始始分析,考慮慮每個(gè)單元的的內(nèi)力與位移移協(xié)調(diào)關(guān)系,,用迭代法求求解樁的荷載載傳遞及沉降降量。2.荷載傳遞方方程求解方法3.理想彈塑性性模型的求解結(jié)果果理想彈塑性荷載傳傳遞函數(shù)如圖2所示,其假定為(1)當(dāng)時(shí)時(shí),當(dāng)時(shí)時(shí),(7)式中為為剪切變形系數(shù),,沿深度方向相同同。(2)樁端持力力層垂直方向上的的地基反力系數(shù)為為則。。其中為為樁端截面面積;;為樁長。圖2理想彈彈塑性荷載傳遞函函數(shù)將式(7)代入式式(6),得:這是一個(gè)二階線性性微分方程,結(jié)合合邊界條件,可以以得到樁頂?shù)暮奢d載-沉降(Q-s)曲線如圖3所示,圖中的Q-s曲線可分為三個(gè)階階段。(a)樁側(cè)土彈彈性階段相當(dāng)于0~1段(直線),樁身各各點(diǎn)側(cè)摩阻力都小小于極限側(cè)摩阻力力,即。。圖3單樁的的Q-s理想化曲線(b)樁側(cè)土彈彈塑性階段相當(dāng)于1~2段(曲線),當(dāng)樁頂頂?shù)膫?cè)摩阻力達(dá)到到極限時(shí)(相當(dāng)于于1點(diǎn)),Q-s曲線不再是直線,,樁側(cè)進(jìn)入塑性狀狀態(tài),隨著樁頂荷荷載增大,樁側(cè)土土塑性范圍逐漸由由淺到深不斷發(fā)展展,直至樁側(cè)土均均達(dá)到塑性狀態(tài)(2點(diǎn))。(c)樁側(cè)土完完全塑性階段相當(dāng)于2~3段(直線),新增加加荷載全部由樁端端承擔(dān),直至持力力層破壞()。圖3的Q-s曲線是在假定均質(zhì)質(zhì)地基、傳遞函數(shù)數(shù)為理想彈塑性的的基礎(chǔ)上得到的,,因此是理想化的的曲線。實(shí)際工程程樁的Q-s曲線要復(fù)雜一些。。單樁豎向極限承載載力是指單樁在豎豎向荷載作用下到到達(dá)破壞狀態(tài)前或或出現(xiàn)不適于繼續(xù)續(xù)承載的變形所對對應(yīng)的最大荷載。。確定單樁極限承承載力的方法有::靜載荷試驗(yàn)法、、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法、靜靜力計(jì)算法、靜力力觸探法、高應(yīng)變變動(dòng)測法等。(一)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法法單樁極限承載力由由總樁側(cè)摩阻力和和總樁端阻力組成成。即單樁設(shè)計(jì)承載力為為:R=Qsk/s+Qpk/p式中Qsk、Qpk—分別為單樁的的總極限側(cè)阻力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和總極限端端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;三、單樁承載力確確定s、p—分別為側(cè)阻分分項(xiàng)抗力系數(shù)和端端阻分項(xiàng)抗力系數(shù)數(shù),根據(jù)樁型和成成樁工藝按表4-1選用;qski、qpk—分別為樁周第第i層土的極限側(cè)阻力力標(biāo)準(zhǔn)值和樁端持持力層極限端阻力力標(biāo)準(zhǔn)值,可分別別按表4-2、4-3選用;u—樁周長;li—按土層劃分的的第i層土中的樁長。表4-2、4-3是《建筑樁基技技術(shù)規(guī)范》給出的的混凝土預(yù)制樁,,灌注樁的在常見見土層中的摩阻力力經(jīng)驗(yàn)值,這是在在對全國各地收集集到的幾百根試樁樁資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分分析得到的。由于于全國各地的地基基性質(zhì)差別很大,,這些表格用于指指導(dǎo)各地的設(shè)計(jì)也也有局限性,使用用各地方或各區(qū)域域自己的承載力參參數(shù)表更合理。(二)豎向靜載荷荷試驗(yàn)法1.試驗(yàn)裝置置試驗(yàn)裝置主要由加加載系統(tǒng)和量測系系統(tǒng)組成。圖4-10a所示為錨錨樁橫梁試驗(yàn)裝置置布置圖。加載系系統(tǒng)由千斤頂及其其反力系統(tǒng)組成,,反力系統(tǒng)包括主主、次梁及錨樁,,所提供的反力應(yīng)應(yīng)大于預(yù)估最大試試驗(yàn)荷載的1.2~1.5倍。采采用工程樁作為錨錨樁時(shí),錨樁數(shù)量量不能少于4根,,并應(yīng)對試驗(yàn)過程程錨樁上拔量進(jìn)行行監(jiān)測。反力系統(tǒng)也可以采采用壓重平臺(tái)反力力裝置或錨樁壓重重聯(lián)合反力裝置。。采用壓重平臺(tái)時(shí)時(shí)(圖4-10b),要求壓重量量必須大于預(yù)估最最大試驗(yàn)荷載的1.2倍,且壓重重應(yīng)在試驗(yàn)開始前前一次加上,并均均勻穩(wěn)固放置于平平臺(tái)上。2.試驗(yàn)方法法一般采用逐級(jí)加載載,每級(jí)基本荷載載增量一般按預(yù)估估極限荷載的1/10~1/15施加,第一級(jí)荷荷載可加倍施加。。每級(jí)加載后,按按5、10、15、30、60分分鐘間隔測讀沉降降。當(dāng)每小時(shí)沉降降不超過0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)現(xiàn)兩次,則認(rèn)為沉沉降已達(dá)到相對穩(wěn)穩(wěn)定,可加下一級(jí)級(jí)荷載。符合下列列條件之一時(shí),可可終止加載。(1)樁沉降量為為前一級(jí)荷載作用用下沉降量的5倍倍;(2)樁沉降量為為前一級(jí)荷載作用用下沉降量的2倍倍,且24小時(shí)尚未達(dá)達(dá)到相對穩(wěn)定;(3)樁頂加載達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的最最大加載量;(4)已達(dá)錨樁最最大抗拔力或壓重重平臺(tái)最大重量。。破壞荷載終止加載后進(jìn)行卸卸載,每級(jí)基本卸卸載量按每級(jí)基本本加載量的2倍控控制,并按15、、30、60、90分鐘測讀回彈彈量,然后進(jìn)行下下一級(jí)的卸載。全全部卸載后,隔3~4小時(shí)再測回回彈量一次。上面介紹的是慢速速維持荷載法,常常規(guī)試驗(yàn)方法快速速維持荷載法(每每隔1小時(shí)加一級(jí)級(jí)荷載)。如果有選擇地在樁樁身某些截面(如如土層分界面)的的主筋上埋設(shè)鋼筋筋應(yīng)力計(jì),在靜載載試驗(yàn)時(shí),可同時(shí)時(shí)測得這些截面的的應(yīng)變,進(jìn)而可得得到這些截面的軸軸力、位移,根據(jù)據(jù)公式(4-3))算出兩個(gè)截面之之間的平均摩阻力力。這就是研究基基樁在豎向荷載作作用下荷載傳遞特特性的試驗(yàn)方法。。3.試試驗(yàn)成果果與承載載力確定定上面的測測試結(jié)果果一般可可整理成成Q-s、、s-lgt等曲線,,Q-s曲線表示示樁頂荷荷載與沉沉降關(guān)系系,s-lgt曲線表示示對應(yīng)荷荷載下沉沉降隨時(shí)時(shí)間變化化關(guān)系。。陡降型Q-s曲線發(fā)生生明顯陡陡降的起起始點(diǎn)對對應(yīng)的荷荷載或s-lgt曲線尾部部明顯向向下彎曲曲的前一一級(jí)荷載載值即為為單樁極極限承載載力。如圖4-11、、圖4-12所所示,試試樁的破破壞荷載載為7480kN,盡盡管還未未穩(wěn)定,,滿足終終止加載載條件后后開始卸卸載,單單樁極限限承載力力為6800kN。對緩變型型Q-s曲線,破破壞荷載載較難確確定,一一般取s=40~60mm對對應(yīng)的荷荷載作為為單樁極極限承載載力,對對于大直直徑樁可可取s==(0.03~~0.06)D。當(dāng)各試樁樁條件基基本相同同時(shí),單單樁豎向向極限承承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Quk可按有關(guān)關(guān)統(tǒng)計(jì)方方法確定定。單樁樁承載力力設(shè)計(jì)值值為R=Quk/spsp—樁側(cè)側(cè)阻端阻阻綜合抗抗力分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù),,按表4-1選選用。在同一條條件下的的試樁數(shù)數(shù)量不宜宜小于總總樁數(shù)的的1%,,且不應(yīng)應(yīng)小于3根。靜靜載荷試試驗(yàn)也可可在工程程樁中進(jìn)進(jìn)行,此此時(shí),只只要求加加載到承承載力設(shè)設(shè)計(jì)值的的1.5~2倍倍,而不不需加載載至破壞壞,以保保證工程程樁得以以繼續(xù)使使用。從成樁到到開始試試驗(yàn)的間間歇時(shí)間間:由于于單樁承承載力時(shí)時(shí)間效應(yīng)應(yīng),試樁樁時(shí)間也也應(yīng)該距距沉樁時(shí)時(shí)間有盡盡可能長長的休止止期,否否則試驗(yàn)驗(yàn)得到的的單樁承承載力明明顯偏小小。各地地的地方方規(guī)范有有具體規(guī)規(guī)定。四、群樁樁承載力力確定群樁在豎豎向荷載載作用下下,由于于承臺(tái)、、樁、土土之間相相互影響響和共同同作用,,群樁的的工作性性狀趨于于復(fù)雜,,樁群中中任一根根樁的工工作性狀狀都不同同于孤立立的單樁樁,群樁樁承載力力將不等等于各單單樁承載載力之和和,群樁樁沉降也也明顯地地超過單單樁,即即是群樁效應(yīng)應(yīng)。群樁效應(yīng)應(yīng)可用群群樁效率率系數(shù)η和沉降比比ζ表示。群樁效率率系數(shù)η是指群樁樁豎向極極限承載載力Pu與群樁中中所有樁樁的單樁樁豎向極極限承載載力Qu總和之比比,即η=Pu/(nQu),n為群樁中中的樁數(shù)數(shù)。(一)群群樁效應(yīng)應(yīng)的基本本概念沉降比ζζ是指在在每根樁樁承擔(dān)相相同荷載載條件下下,群樁樁沉降量量sn與單樁沉沉降量s之比,即即ζ=sn/s。群樁效率率系數(shù)η和沉降比比ζ主要取決決于樁距距和樁數(shù)數(shù),其次次與土質(zhì)質(zhì)和土層層構(gòu)造、、樁徑、、樁的類類型及排排列方式式等因素素有關(guān)。。由端承樁樁組成的的群樁,,通過承承臺(tái)分配配到各樁樁樁頂?shù)牡暮奢d,,其大部部或全部部由樁身身直接傳傳遞到樁樁端。通通過承臺(tái)臺(tái)土反力力、樁側(cè)側(cè)摩阻力力傳遞到到土層中中的應(yīng)力力較小,,樁群中中各樁之之間,承承臺(tái)、樁樁、土之之間的相相互影響響較小,,其工作作性狀與與獨(dú)立單單樁相近近。因而而端承型型群樁的的承載力力可近似似取為各各單樁承承載力之之和,即即群樁效效率η、沉降比ζ可近似取取為1。。群樁效率率系數(shù)η越小、沉沉降比ζ越大,表表示群樁樁效應(yīng)越越強(qiáng),也也就意味味著群樁樁承載力力越低、、沉降越越大。由摩擦樁樁組成的的群樁,,樁頂荷荷載主要要通過樁樁側(cè)摩阻阻力傳布布到樁周周和樁端端土層中中,在樁樁端平面面處將產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)力力重疊。。承臺(tái)土土的反力力也傳遞遞到承臺(tái)臺(tái)以下一一定范圍圍內(nèi)的土土層中,,從而使使樁側(cè)阻阻力和樁樁端阻力力受到干干擾。就一般情情況而言言,在常常規(guī)樁距距(3~4d)下,粘粘性土中中的群樁樁,隨著著樁數(shù)的的增加,,群樁效效率系數(shù)數(shù)明顯下下降,且且η<1,同同時(shí)沉降降比迅速速增大,,ζ可以從2增大到到10以以上;砂砂土中的的擠土樁樁群,有有可能η>1;而而沉降比比則除了了端承樁樁ζ=1外,,均為ζ>1。由于各影影響因素素對各群群樁效應(yīng)應(yīng)特性的的影響效效果不同同,用單單一的群群樁效率率系數(shù)難難以如實(shí)實(shí)反映群群樁效應(yīng)應(yīng)問題,,為此《《建筑樁樁基技術(shù)術(shù)規(guī)范》》引入分分項(xiàng)群樁樁效應(yīng)系系數(shù)—樁樁側(cè)阻群群樁效應(yīng)應(yīng)系數(shù)s、樁端阻阻群樁效效應(yīng)系數(shù)數(shù)p、樁側(cè)阻阻端阻綜綜合群樁樁效應(yīng)系系數(shù)sp和承臺(tái)底底土阻力力群樁效效應(yīng)系數(shù)數(shù)c,其定義義分別如如式(4-11a)~(4-11d)所示。。s、p、sp按表4-4選用用,c樁距、樁樁長、承承臺(tái)寬、、樁排列列,承臺(tái)臺(tái)內(nèi)外區(qū)區(qū)面積有有關(guān),按按式(4-11e)計(jì)算確確定。查表中用用到的Be、l分別為承承臺(tái)寬度度和樁的的入土長長度,sa為樁中心心距,不不規(guī)則則布樁時(shí)時(shí),sa/d按式(4-10)確確定。(二)分分項(xiàng)群樁樁效應(yīng)系系數(shù)法確確定群樁樁承載力力當(dāng)sa/d>6時(shí),,取s=p=sp=1??紤]承臺(tái)臺(tái)、側(cè)阻阻和端阻阻作用的的分項(xiàng)系系數(shù)后,,復(fù)合基基樁豎向向極限承承載力及及其設(shè)計(jì)計(jì)值的表表達(dá)式如如下所示示。當(dāng)僅知道道單樁極極限承載載力值((如靜載載荷試驗(yàn)驗(yàn))時(shí),,其群樁樁豎向承承載力按按下式計(jì)計(jì)算:與常規(guī)方方法比較較,樁基基規(guī)范法法的顯著著特點(diǎn)是是考慮了了承臺(tái)底底土分擔(dān)擔(dān)荷載的的作用,,以及采采用了不不同的分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)和效應(yīng)應(yīng)系數(shù)。。當(dāng)承臺(tái)臺(tái)底面以偏心荷載載作用(三)在荷載效效應(yīng)基本本組合情情況下,,單樁(規(guī)范中中稱基樁樁)豎向向承載能能力的極極限狀態(tài)態(tài)表達(dá)式式為0N≤R在偏心豎向向荷載作用用下,尚應(yīng)應(yīng)滿足下式式:0Nmax≤1.2R當(dāng)Nmin≤0時(shí),尚尚需驗(yàn)算抗抗拔承載力力?!ㄖ稑痘匾孕韵禂?shù),按按表確定安安全等級(jí),,對于一、、二、三級(jí)級(jí)分別取=1.1,,1.0,,0.9;;對于柱下下單樁按提提高一級(jí)考考慮。當(dāng)樁端平面面以下荷載載影響范圍圍內(nèi)存在軟軟弱下臥層層時(shí),如果果樁距較小小,則樁與與樁間土的的性狀類似似于實(shí)體墩墩基礎(chǔ),而而可能會(huì)引引起沖破硬硬持力層的的整體沖剪剪破壞,如如圖4-14(a)所示;如如果樁距較較大(或單單樁基礎(chǔ))且硬持力力層厚度較較小,單樁樁可能會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生單獨(dú)沖沖剪破壞,,如圖4-14(b)所示。為了防止上上述情況的的發(fā)生,需需進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的群樁承承載力驗(yàn)算算,驗(yàn)算原原則:擴(kuò)散散到軟臥層層頂面的附附加應(yīng)力與與軟臥層頂頂面土自(四)群樁樁軟弱下臥臥層承載力力驗(yàn)算按樁距sa的大小分為兩種情情況進(jìn)行分分析。1.對于于樁距sa6d的群樁基礎(chǔ)礎(chǔ),按下列列公式驗(yàn)算算:2.對于于樁距sa>6d、且硬持力層層厚度t<(sa-De)cot/2的群樁基礎(chǔ)礎(chǔ)(圖4-14b),以及單單樁基礎(chǔ),,按上式驗(yàn)算算軟弱下臥臥層的承載載力時(shí),其其z按下式確定定:A0、B0——樁群外外緣矩形面面積的長、、短邊長。。N——樁頂頂軸向壓力力設(shè)計(jì)值;;De——樁端端等代直徑徑。1.負(fù)摩摩阻力產(chǎn)生生的原因在一般情況況下,樁受受軸向荷載載作用后,,樁相對于于樁側(cè)土體體作向下位位移,使土土對樁產(chǎn)生生向上作用用的摩阻力力,稱正摩摩阻力(圖圖4-16a)。但是,,當(dāng)樁周土土體因某種種原因發(fā)生生下沉,其其沉降速率率大于樁的的下沉?xí)r,,則樁側(cè)土土就相對于于樁作向下下位移,而而使土對樁樁產(chǎn)生向下下作用的摩摩阻力,即即稱其為負(fù)負(fù)摩阻力(圖4-16b)。樁負(fù)摩阻力力的發(fā)生將將使樁側(cè)土土的部分重重力傳遞給給樁,因此此,負(fù)摩阻阻力不但不不能成為樁樁承載力的的一部分,,反而變成成施加在樁樁上的外荷荷載,使樁樁的外荷載載增大,樁樁承載力相相對降低,,樁基沉降降加大,這這在樁基設(shè)設(shè)計(jì)中應(yīng)予予以注意。。五、樁的負(fù)負(fù)摩阻力和和抗拔承載載力(一)負(fù)摩摩阻力產(chǎn)生生的機(jī)理樁負(fù)摩阻力力能否產(chǎn)生生,主要看看樁與樁周周土的相對對位移發(fā)展展情況。樁樁的負(fù)摩阻阻力產(chǎn)生的的原因有::(1)在樁樁基礎(chǔ)附近近地面大

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