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桩基(设计-设计极限-极限-承载-终压-复压值)计算确定

更新时间:2023-06-07 02:42:48 阅读：评论：0

桩基（设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值）计算确定

一、概述

1、概念

单桩承载力特征值×1.25=单桩承载力设计值；

单桩承载力特征值×2=单桩承载力极限值＝桩侧摩阻力＋桩端阻力=单桩承载力（设计）极限值＝单桩竖向极限承载力标准值；

单桩承载力设计值×1.6=单桩承载力极限值。

2、静压桩终压值确定

压桩应控制好终止条件，一般可按以下进行控制：

1）对于摩擦桩，按照设计桩长进行控制，但在施工前应先按设计桩长试压几根桩，待停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压，如果桩在复压时几乎不动，即可以此进行控制。

2）对于端承摩擦桩或摩擦端承桩，按终压力值进行控制：

①对于桩长大于21m的端承摩擦桩，终压力值一般取桩的设计极限承载力。当桩周土为粘性土且灵敏度较高时，终压力可按设计极限承载力的0.8~0.9倍取值；

②当桩长小于21m，而大于14m时，终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值；或桩的设计极限承载力取终压力值的0.7~0.9倍；

③当桩长小于14m时，终压力按设计极限承载力的1.4~1.6倍取值；或设计极限承载力取终压力值0.6~0.7倍，其中对于小于8m的超短桩，按0.6倍取值。

3）超载压桩时，一般不宜采用满载连续复压法，但在必要时可以进行复压，复压的次数不宜超过2次，且每次稳压时间不宜超过10s。

3、静压桩复压值确定

取终压力值

举例：桩长18～20m， 800kn（单桩竖向承载力特征值）

＝2×800 kn＝1600 kn单桩承载力（设计）极限值

＝1600 kn/1.6＝1000 kn（单桩承载力设计值）

＝1600 kn×1.25＝2000 kn(终压力值、复压力值) ，当桩长小于21m，而大于14m时，终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值（取1.25）。

二、钢管桩承载力

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，可按下式计算：

(5.3.7-1)

当hd/d<5时, (5.3.7-2)

当hd/d≥5时, (5.3.7-3)

式中：qsik、qpk 分别按表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值；

：桩端土塞效应系数；对于闭口钢管桩λp = 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d e 代替d 确定λp ； d e = d /n0.5 ；其中n为桩端隔板分割数（图5.3.7）。

图 5.3.7 隔板分割

表 5.3.5－1 桩的极限侧阻力标准值sik q (kPa)

土的名称	土的状态		混凝土预制桩	泥浆护壁钻（冲）孔桩	干作业钻孔桩
填土			22～30	20～28	20～28
淤泥			14～20	12～18	12～18
淤泥质土			22～30	20～28	20～28
黏性土	流塑	IL>1	24～40	21～38	21～38
	软塑	0.75< IL≤1	40～55	38～53	38～53
	可塑硬可塑	0.50< IL≤0.75 0.25 <IL≤0.50	55～70 70～86	53～68 68～84	53～66 66～82
	硬塑	0< IL≤0.25	86～98	84～96	82～94
	坚硬	IL≤0	98～105	96～102	94～104
红黏土	0.7< wa ≤1 0.5< wa ≤0.7		13～32 32～74	12～30 30～70	12～30 30～70
粉土	稍密	e>0.9	26～46	24～42	24～42
	中密	0.75≤e≤0.9	46～66	42～62	42～62
	密实	e<0.75	66～88	62～82	62～82
粉细砂	稍密	10<N≤15	24～48	22～46	22～46
	中密	15<N≤30	48～66	46～64	46～64
	密实	N>30	66～88	64～86	64～86
中砂	中密密实	15<N≤30 N>30	54～74 74～95	53～72 72～94	53～72 72～94
粗砂	中密密实	15<N≤30 N>30	74～95 95～116	74～95 95～116	76～98 98～120
砾砂	稍密中密(密实)	5<N63.5≤15 N63 5>15	70～110 116～138	50～90 116～130	60～100 112～130
圆砾、角砾	中密、密实	N63 5>10	160～200	135～150	135～150

碎石、卵石	中密、密实	N63 5>10	200～300	140～170	150～170
全风化软质岩		30<N≤50	100～120	80～100	80～100
全风化硬质岩		30<N≤50	140～160	120～140	120～150
强风化软质岩		N63 5>10	160～240	140～200	140～220
强风化硬质岩		N63 5>10	220～300	160～240	160～260

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 为含水比，aw = w/ wl ，w为土的天然含水量，wl为土的液限；

3、N 为标准贯入击数；N63.5 为重型圆锥动力触探击数；

4、全风化、强风化软质岩和全风化、强风化硬质岩系指其母岩分别为frk≤15MPa 、frk>30MPa 的岩石。

表5.3.5－2 桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）

土名称

土的状态

桩型

混凝土预制桩桩长l（m）

泥浆护壁钻（冲）孔桩桩长l（m）

干作业钻孔桩桩长l（m）

l≤9

9<l≤16

16<l≤30

l>30

5≤l<10

10≤l<15

15≤l<30

30≤l

5≤l<10

10≤l<15

15≤l

黏性土

软塑

0.75<IL≤1

210~850

650~1400

1200~1800

1300~1900

150~250

250~300

300~450

200~400

400~700

700~950

可塑

0.50<IL≤0.75

850~1700

1400~2200

1900~2800

2300~3600

350~450

450~600

600~750

750~800

500~700

800~1100

1000~1600

硬可塑

0.25<IL≤0.50

1500~2300

2300~3300

2700~3600

3600~4400

800~900

900~1000

1000~1200

1200~1400

850~1100

1500~1700

1700~1900

硬塑

0<IL≤0.25

2500~3800

3800~5500

5500~6000

6000~6800

1100~1200

1200~1400

1400~1600

1600~1800

2200~2400

2600~2800

粉土

中密

0.75≤e≤0.9

950~1700

1400~2100

1900~2700

2500~3400

300~500

500~650

650~750

750~850

800~1200

1200~1400

1400~1600

密实

e<0.75

1500~2600

2100~3000

2700~3600

3600~4400

650~900

750~950

900~1100

1100~1200

1200~1700

1400~1900

1600~2100

粉砂

稍密

10<N≤15

1000~1600

1500~2300

1900~2700

2100~3000

350~500

450~600

600~700

650~750

500~950

1300~1600

1500~1700

中密、密实

N>15

1400~2200

2100~3000

3000~4500

3800~5500

600~750

750~900

900~1100

1100~1200

900~1000

1700~1900

细砂

中密、密实

N>15

2500~4000

3600~5000

4400~6000

5300~7000

650~850

900~1200

1200~1500

1500~1800

1200~1600

2000~2400

2400~2700

中砂

4000~6000

5500～7000

6500~8000

7500~9000

850~1050

1100~1500

1500~1900

1900~2100

1800~2400

2800~3800

3600~4400

粗砂

5700~7500

7500~8500

8500~10000

9500~11000

1500~1800

2100~2400

2400~2600

2600~2800

2900~3600

4000~4600

4600~5200

砾砂

中密、密实

N>15

6000~9500

9000~10500

1400~2000

2000~3200

3500~5000

角砾、圆砾

N63.5>10

7000~10000

9500~11500

1800~2200

2200~3600

4000~5500

碎石、卵石

N63.5>10

8000~11000

10500~13000

2000~3000

3000~4000

4500~6500

全风化软质岩

30<N≤50

4000~6000

1000~1600

1200~2000

全风化硬质岩

30<N≤50

5000~8000

1200~2000

1400~2400

强风化软质岩

N63.5>10

6000~9000

1400~2200

1600~2600

强风化硬质岩

N63.5>10

7000~11000

1800~2800

2000~3000

注： 1 砂土和碎石类土中桩的极限端阻力取值，宜综合考虑土的密实度，桩端进入持力层的深径比hb/d，土愈密实，hb/d 愈大，取值愈高；

2 预制桩的岩石极限端阻力指桩端支承于中、微风化基岩表面或进入强风化岩、软质岩一定深度条件下极限端阻力。

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。

三、混凝土空心桩承载力

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，可按下式计算：

当hd/d<5时 ,

当hd/d≥5时 ,

—空心桩桩端净面积; —空心桩敞口面积

—桩端土塞效应系数； hb—桩端进入持力层深度；

d、b—管桩外径、边长； d1—管桩内径。

四、嵌岩桩承载力

桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。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：

式中sk Q 、rk Q ——分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限阻力；

sik q ——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；

rk f ——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；

ζr——嵌岩段侧阻和端阻综合系数，与嵌岩深径比h d r / 、岩石软硬程度和成桩工艺有关，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）和泥浆护壁成桩后注浆， ζr 应取表列数值的1.2 倍。

表 5.3.9 嵌岩段侧阻和端阻综合系数ζr

嵌岩深径比hr/d	0	0.5	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0
极软岩、软岩	0.60	0.80	0.95	1.18	1.35	1.48	1.57	1.63	1.66	1.70
较硬岩、坚硬岩	0.45	0.65	0.81	0.90	1.00	1.04