4.2 桩基 ,?fN#gc :
4.2.1 桩基类型及桩端持力层的选择 rQ
&S<
依据勘察结果分析, 本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，（自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm）湿陷等级为Ⅱ级（中等），湿陷性土层为②、③、④、⑤层，湿陷土层厚度为10-15m，湿陷最大深度17m（3#井）。可采用钻孔灌注桩基础，第⑦层黄土状粉土属中密-密实状态，具低-中压缩性，不具湿陷性，平均层厚4.0m，可做为桩端持力层。 |9x%gUm
4.2.2 桩基参数的确定 @n>{&^-c
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中的有关规定，结合地区经验，饱和状态下的桩侧阻力特征值qsia（或极限侧阻力标准值qsik）、桩端阻力特征值qpa（或极限端阻力标准值qpk¬）建议采用下列估算值： 5(KG=EHj_
土层 T[m ~6
编号 土层名称 土的 ?{n>EvLY
状态 桩侧阻力特征值qsia(kPa) 极限侧阻力标准值 .oEFX8
qsik(kPa) 桩端阻力特征值 wYa0hNd
qpa(kPa) 极限端阻力标准值 E uLXtq
qpk(kPa) L[1d&d!p
② 黄土状粉土 稍密 11 23 CR.bMF}
③ 黄土状粉土 稍密 12 24 Xv8fPP(
④ 黄土状粉土 稍密 12 24 fls#LcI9>6
⑤ 黄土状粉土 稍密 13 26 bt0djJRw
⑥ 黄土状粉土 中密 18 36 oq243\?Y
⑦ 黄土状粉土 中密 18 36 500 1000 Gk{W:866
⑧ 黄土状粉土 中密 20 40 600 1200 .?70=8{
s7vPI
4.2.3 单桩承载力的估算 GU 5W|b S
依据JGJ94-2008规范，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.5条，单桩竖向承载力特征值可按下式估算： |
[p68v>
Ra=qpaAp+up∑qsiaLi *|sxa#
式中： Ra——单桩竖向承载力特征值； "zXGp7Q'#
qpa 、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值； Io09 W ^
Ap——桩底端横截面面积= πd2（圆桩）； Ys)+9yPPn
up——桩身周边长度=πd； 98jD"*W5
Li——第i层岩土的厚度； F"Uh/EO<
以3#孔处的地层为例，桩身直径取600mm，以第⑦层黄土状粉土做为桩端持力层，桩入土深度24.0m（桩端进入持力层的深度对于粘性土、粉土应不小于1.5d）。 nx D'r
本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级（中等），依椐JGJ94-2008规范第5.4.2条规定，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。首先，根据场地地质情况（以3#井处的地层为例）确定压缩土层厚度，求出中性点深度Ln: _>;&-e
压缩土层深度L0(厚度)-自地面算起： |z T%$
②层0-4.2m 厚度(Z2)=4.2m 重度r=15.5(kN/m3) 湿陷层 \N4d_ f Pj
③层4.2-7.5m 厚度(Z3)=3.3m 重度r=15.6(kN/m3) 湿陷层 *WD;C 0?z
④层7.5-12.0m 厚度(Z4)=4.5m 重度r=15.8(kN/m3) 湿陷层 `|uoqKv
⑤层12.0-17.0m 厚度(Z5)=5.0m 重度r=16.2(kN/m3) 湿陷层 Plb}dID"
⑥层17.0-22.5m 厚度(Z6)=5.5m ~DK F%}E
⑦层22.5-25.0m 厚度(Z7)=2.5m 7<fL[2-
⑧层25.0-30.0m 厚度(Z8)=5.0mm /!:L7@B Z
L0=4.2+3.3+4.5+5.0=17.0m exsQmbj* %
桩端持力层第⑦层为中密-密实状态，具低-中压缩性的黄土状粉土，根据JGJ94-2008规范表5.4.4-2取中性点深度: 取0.66。（桩身穿过自重湿陷性黄土层时，Ln应增大10%） Wf_CR(
Ln=0.66 L0=0.66*17.0m=11.3m i+U@\:=
第二，依据JGJ94-2008规范第5.4.4条中由5.4.4-1式： Ko@zk<~"[
qsin=ξniσi M9h<}mh\
求出第i层土桩侧负摩阻力标准值。 FBYll[8
第三，依据JGJ94-2008规范表5.4.4-1求出负摩阻力系数ξn(采用非挤土桩)取0.20 p|b+I "M
第四，依据JGJ94-2008规范5.4.4-2式： nD(w @c?
σ,ri =Σγe△ze+1/2γi△zi <r0.ppgY
求出由土自重引起的桩周第i层土平均竖向有效应力σ,ri。 $R8>u#K!
具体计算如下： @pTD{OW?
0-4.2m 深度内： σ,r2 =4.2/2*15.5=32.6Kpa 7:#
qs2n =ξniσi =0.2*32.6=6.5Kpa ( /('nY
4.2-7.5m深度内： σ,r3=4.2*15.5+3.3/2*15.6=90.8Kpa u0wn=Dg
qs3n=ξniσi=0.2*90.8=18.2Kpa #"| "cYi,
7.5-11.3m深度内：σ,r4 =4.2*15.5+3.3*15.6+3.8/2*15.8=146.6Kpa S!u6dz^[$X
qs4n=ξniσi=0.2*146.6=29.3 Kpa Al=(sHc'
G]1(X38[si
c{ ^i$
第五，依据JGJ94-2008规范5.4.4-3式： jC#`PA3m=
Qgn=ηn*uΣqsinli { ( _B
计算基桩的下拉荷载为：Qgn=ηn*uΣqsinli (注：单桩基础ηn取1.0) 56"#Syj
=1*3.14*0.6*（6.5*4.2+18.2*3.3+29.3*3.8）=374.5Kpa x GwTk
单桩竖向承载力特征值Ra按下式估算： #_o n{I
Ra=qpaAp+up∑qsiaLi- Qgn !-F ^VGD(8
=500*1/4*3.14*0.36+3.14*0.6*(3.6*13+5.5*18+1.5*18)-374.5 RfD{g"]y
=92.6KN 4 0p3Rv
又依据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）第5.7.5条规定：在自重湿陷性黄土场地，除不计湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力外，尚应扣除桩侧的负摩擦力。 Nvi Fq
本场地②-⑤层为湿陷性黄土，自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm，由表5.7.5桩侧平均负摩擦力特征值（钻孔灌注桩）可取10 Kpa。由5.7.4-1式，计算单桩竖向承载力特征值Ra： Gg'<Q.H
Ra=qpaAp+uqsa(L-Z)-u(-qsa)Z GJ.kkTMT
式中： Ra——单桩竖向承载力特征值(kN) @< wYT$
qpa ——桩端土的承载力（端阻力）特征值(kpa) wwo(n$! \
-qsa----桩周土的平均负摩擦力特征值(kpa) a$~IQ2$|6
qsa-----桩侧阻力特征值(kpa) m*\B2\ 2gJ
Ap——桩底端横截面面积= πd2（圆桩）； h EV jeC
u——桩身周边长度=πd； \I'f3
L——桩身长度（m） ]d[Rf$>vu0
Z----桩在自重湿陷性黄土层的长度（m） #4Dn@Gqh.Y
仍以3#井处的地层为例： E"G: K`Q
桩身长度: L=24.0m(自地面算起) xi;/^ )r
桩端土的承载力（端阻力）特征值: qpa=500kpa dK[*
桩周土的平均负摩擦力特征值:-qs=10kpa bE LIRM9
桩侧阻力特征值: qsa=18.0kpa =fL6uFmxI@
桩在自重湿陷性黄土层的长度: Z=17.0m "xL;(Fqu
桩身周边长度u=πd=3.14*0.6=1.884m lv=y z\
桩底端横截面面积Ap = πd2=0.2827 y{@P 1 {
代入：Ra=qpaAp+uqsa(L-Z)-u(-qsa)Z y;zt_ O/
=500*0.2827+1.884*18.0*（24.0-17.0）-1.884*10*17.0 sM #!Xl;
=58.5kN F_ ,L 2J
( Nm}3 p
aJEbAs}
m(8jSGV
oNiToFbQu
){+.8KI
[q|?f?Zl
C}n[?R
-q'xC: m
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