4.2 桩基 MO%kUq|pg
4.2.1 桩基类型及桩端持力层的选择 vrX@T?>
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。 nXJG4$G
4.2.2 桩基参数的确定 Bm$(4
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: _j sJS<21
土层 `Kb"`}`_vm
编号 土层名称 土的 i$gH{wn\`
状态 桩侧阻力特征值qsia(kPa) 极限侧阻力标准值 (iJ9ekB
qsik(kPa) 桩端阻力特征值 AD>X'J
u8
qpa(kPa) 极限端阻力标准值 8<:.DFq
qpk(kPa) 2H9;4>ss
② 黄土状粉土 稍密 11 23 U'p-Ko#
③ 黄土状粉土 稍密 12 24 )aAKxC7w
④ 黄土状粉土 稍密 12 24 s ;2ih)[
⑤ 黄土状粉土 稍密 13 26 y*<x@i+h
⑥ 黄土状粉土 中密 18 36 k];NTALOG
⑦ 黄土状粉土 中密 18 36 500 1000 .8dlf7* ,
⑧ 黄土状粉土 中密 20 40 600 1200 m&a 8/5
oY<R[NYKu
4.2.3 单桩承载力的估算 | IB4-p
依据JGJ94-2008规范,参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.5条,单桩竖向承载力特征值可按下式估算: =berCV
Ra=qpaAp+up∑qsiaLi YmPNaL
式中: Ra——单桩竖向承载力特征值; yp?a7t M
qpa 、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值; 2>*b.$g
Ap——桩底端横截面面积= πd2(圆桩); <! Z06
up——桩身周边长度=πd; z)F<{]%
Li——第i层岩土的厚度; T*{nf
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)。 =;(y5c
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: \(`8ng]vs
压缩土层深度L0(厚度)-自地面算起: eufGU)M
②层0-4.2m 厚度(Z2)=4.2m 重度r=15.5(kN/m3) 湿陷层 NbPNcjPL
③层4.2-7.5m 厚度(Z3)=3.3m 重度r=15.6(kN/m3) 湿陷层 <44A*ux
④层7.5-12.0m 厚度(Z4)=4.5m 重度r=15.8(kN/m3) 湿陷层 6%a:^f]
⑤层12.0-17.0m 厚度(Z5)=5.0m 重度r=16.2(kN/m3) 湿陷层 TGH"OXV*@
⑥层17.0-22.5m 厚度(Z6)=5.5m gZ@z}CIw'
⑦层22.5-25.0m 厚度(Z7)=2.5m >e"vPW*[
⑧层25.0-30.0m 厚度(Z8)=5.0mm UUR+PfY
L0=4.2+3.3+4.5+5.0=17.0m d6f+[<<
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%) 1LVO0lT
Ln=0.66 L0=0.66*17.0m=11.3m wAKm]?zB>
第二,依据JGJ94-2008规范第5.4.4条中由5.4.4-1式: FH)_L1n
qsin=ξniσi d#1yVdqRl
求出第i层土桩侧负摩阻力标准值。 Ox%p"xuP,
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 v%@)I_6[P
第四,依据JGJ94-2008规范5.4.4-2式: *ry}T=
σ,ri =Σγe△ze+1/2γi△zi 9Q>85IiT
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。 N;S1s0FN
具体计算如下: mX5%6{],
0-4.2m 深度内: σ,r2 =4.2/2*15.5=32.6Kpa c^1tXu|&
qs2n =ξniσi =0.2*32.6=6.5Kpa y$y!{R@
4.2-7.5m深度内: σ,r3=4.2*15.5+3.3/2*15.6=90.8Kpa *2>kic
aH
qs3n=ξniσi=0.2*90.8=18.2Kpa g\]~H%2 ,
7.5-11.3m深度内:σ,r4 =4.2*15.5+3.3*15.6+3.8/2*15.8=146.6Kpa Yfr4<;%
qs4n=ξniσi=0.2*146.6=29.3 Kpa ''Hx&
?egZkg=U
H b?0?^#
第五,依据JGJ94-2008规范5.4.4-3式: {Jc.49
Qgn=ηn*uΣqsinli Seh(G
计算基桩的下拉荷载为:Qgn=ηn*uΣqsinli (注:单桩基础ηn取1.0) $pJw
p{kN
=1*3.14*0.6*(6.5*4.2+18.2*3.3+29.3*3.8)=374.5Kpa IXv9mr?H}
单桩竖向承载力特征值Ra按下式估算: Tfp^h~&u
Ra=qpaAp+up∑qsiaLi- Qgn #Q1}h
=500*1/4*3.14*0.36+3.14*0.6*(3.6*13+5.5*18+1.5*18)-374.5 ./35_Vy/O
=92.6KN G|b
I$
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。 K$KVm^`
本场地②-⑤层为湿陷性黄土,自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm,由表5.7.5桩侧平均负摩擦力特征值(钻孔灌注桩)可取10 Kpa。由5.7.4-1式,计算单桩竖向承载力特征值Ra: \:4SN&I~
Ra=qpaAp+uqsa(L-Z)-u(-qsa)Z (vFO'jtcB-
式中: Ra——单桩竖向承载力特征值(kN) \l1==,wk
qpa ——桩端土的承载力(端阻力)特征值(kpa) B!1h"K5.($
-qsa----桩周土的平均负摩擦力特征值(kpa) hQ (84u
qsa-----桩侧阻力特征值(kpa) gC+?5_=<
Ap——桩底端横截面面积= πd2(圆桩); 6d(D>a
u——桩身周边长度=πd;
]$i@^3`[w
L——桩身长度(m) dJ{q}U
Z----桩在自重湿陷性黄土层的长度(m) TPVB{
107
仍以3#井处的地层为例: L6./5`bs
桩身长度: L=24.0m(自地面算起) NXX/JJ+w
桩端土的承载力(端阻力)特征值: qpa=500kpa ckYT69U
桩周土的平均负摩擦力特征值:-qs=10kpa N6HeZB":
桩侧阻力特征值: qsa=18.0kpa SQDfDrYP
桩在自重湿陷性黄土层的长度: Z=17.0m 8d7 NESYl
桩身周边长度u=πd=3.14*0.6=1.884m .: k6Kg
桩底端横截面面积Ap = πd2=0.2827 UM<!bNz`
代入:Ra=qpaAp+uqsa(L-Z)-u(-qsa)Z |:]}u|O
=500*0.2827+1.884*18.0*(24.0-17.0)-1.884*10*17.0 &B\ sG=
=58.5kN 8n35lI(
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