(一)樁身結(jié)構(gòu)的承載力
確定樁身結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)該考慮以下三個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)施工起吊和運(yùn)輸?shù)膹?qiáng)度設(shè)計(jì),此為施工領(lǐng)域問(wèn)題,預(yù)制樁多有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);
(2)沉樁施工中的錘擊動(dòng)應(yīng)力和瞬間動(dòng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度溫度;
(3)長(zhǎng)期荷載作用下樁身材料強(qiáng)度的確定。
對(duì)于鋼筋混凝土樁的單樁軸向承載力設(shè)計(jì)值 R,可按下式計(jì)算
R = j ( jc f c + f 'y Ag )(17-105)
(二)土對(duì)樁的支承力
《地基規(guī)范》規(guī)定:初步設(shè)計(jì)時(shí),單樁豎向承載力特征值可按下列公式估算
Ra = q pa Ap + u P åq sia li (17-106)
當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時(shí),可按下式估算單樁的豎向承載力特征值 Ra = q pa Ap (17-107)
式中:qpa —樁端巖石承載力特征值。
(三)按靜載荷試驗(yàn)確定單樁承載力
《地基規(guī)范》規(guī)定單樁豎向承載力特征值,應(yīng)通過(guò)單樁豎向靜載荷試驗(yàn)確定。同一條件下試樁數(shù)量,不宜少于總樁數(shù)的 1%,并不應(yīng)少于 3 根。
當(dāng)樁端持力層為密實(shí)砂卵石或其他承載力類(lèi)似的土層時(shí),對(duì)單樁承載力很高的大直徑端承型樁,可采用深層平板載荷試驗(yàn)確定樁端土承載力特征值。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物,可采用靜力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)參數(shù)確定 Ra 值。
擠土樁宜在設(shè)置樁后隔一段時(shí)間開(kāi)始靜載荷試驗(yàn),對(duì)預(yù)制樁,打入砂土中后 7d,如為粘性土,應(yīng)視土
的強(qiáng)度恢復(fù)而定,一般不得少于 15d,對(duì)飽和粘性土不得少于 25d。至于灌注樁,尚應(yīng)待樁身混凝土達(dá)到設(shè)
計(jì)強(qiáng)度后,才能進(jìn)行試樁。
1.加載方式與穩(wěn)定判斷
試驗(yàn)的加荷方式應(yīng)盡可能再現(xiàn)樁的實(shí)際工作情況!兜鼗(guī)范》規(guī)定:每級(jí)加載量宜為預(yù)估極限荷載的 1/5-1/8(且不小于 8 級(jí))。每級(jí)荷載作用下,樁頂沉降量每 1h 不超過(guò) 0.1mm,即視為已達(dá)到穩(wěn)定,可加下一級(jí)荷載。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一者,即終止加載:
(1)當(dāng)荷載-沉降(Q-s)曲線(xiàn)上有可判定極限承載力的陡降段,且樁頂總沉降量超過(guò) 40mm;
(2) D sn+1 /D sn ≥2,且經(jīng) 24h 尚未達(dá)到穩(wěn)定;
(3)25m 以上的非嵌巖樁,Q-s 曲線(xiàn)呈緩變型時(shí),樁頂總沉降量大于 60~80mm;
(4)在特殊條件下,可根據(jù)具體要求加載至樁頂,總沉降量大于 100mmo 注:①D Sn—第 n 級(jí)荷載的沉降增量。
D sn+1 —第 n+l 級(jí)荷載的沉降增量。
、跇兜字С性趫(jiān)硬巖(土)層上,樁的沉降量很小時(shí),最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)荷載的兩倍。
卸載觀測(cè):每級(jí)卸載值為加載值的兩倍。卸載后每隔 15 min 測(cè)讀一次,讀兩次后,隔半小時(shí)再讀一次,即可卸下一級(jí)荷載。全部卸載后,隔 3~4h 再測(cè)讀一次。
2.單樁極限承載力的確定
樁的承載力可通過(guò)試驗(yàn)曲線(xiàn)所反映的變形特征分析確定。
單樁豎向極限承載力應(yīng)按下列方法確定:
(1)作荷載-沉降(Q-s)曲線(xiàn)和其他輔助分析所需的曲線(xiàn)。
(2)當(dāng)陡降段明顯時(shí),取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載值。
(3)當(dāng)出現(xiàn)《地基規(guī)范》附錄 Q.0.8 第 2 款的情況時(shí),取前一級(jí)荷載值。
(4)Q-s 曲線(xiàn)呈緩變型時(shí),取樁頂總沉降量 s=40mm 所對(duì)應(yīng)的荷載值,當(dāng)樁長(zhǎng)大于 40m 時(shí),宜考慮樁身的彈性壓縮。
(5)按上述方法判斷有困難時(shí),可結(jié)合其他輔助分析方法綜合判定。對(duì)樁基沉降有特殊要求者,應(yīng)根據(jù)具體情況選取。
(6)參加統(tǒng)計(jì)的試樁,當(dāng)滿(mǎn)足其極差不超過(guò)平均值的 30%時(shí),可取其平均值為單樁豎向極限承載力。極差超過(guò)平均值的 30%時(shí),宜增加試樁數(shù)量并分析離散過(guò)大的原因,結(jié)合工程具體情況確定極限承載力。
注:對(duì)樁數(shù)為 3 根及 3 根以下的柱下樁基,取最小值。
(7)將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù) 2,為單樁豎向承載力特征值 Ra 。
(四)根據(jù)原位測(cè)試參數(shù)確定單樁承載力
可采用靜力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)參數(shù)確定。
(五)根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度確定單樁承載力
嵌巖灌注樁按端承樁設(shè)計(jì),要求樁底以下 3 倍樁徑范圍內(nèi)無(wú)軟弱夾層、斷裂帶、洞隙分布,在樁端應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無(wú)巖體臨空面。其端承力按嵌巖深度及施工條件確定,可查規(guī)范表格。
(六)經(jīng)驗(yàn)法確定單樁承載力
若較小工程,附近又有條件類(lèi)似的成功樁基礎(chǔ),可借鑒其單樁承載力選用。對(duì)具體工程應(yīng)用以上各方法對(duì)照比較綜合分析后確定單樁承載力。四、群樁承載力
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