【試題二】

　　某一級(jí)建筑柱下獨(dú)立樁基礎(chǔ)，樁基豎向荷載(荷載效應(yīng)基本組合)設(shè)計(jì)值 F =6200kN，彎矩 M =380kN·m，水平力 H =500kN，承臺(tái)埋深 2.5m，承臺(tái)及承臺(tái)上土重標(biāo)準(zhǔn)值 G =640kN。柱子截面為 1m×1m。建筑場(chǎng)地地層條件如下：

　　0～12m，粉質(zhì)粘土，重度γ=19kN/m3，e=0.80，可塑狀態(tài)，地基土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 qck=200kPa。

　�、� 12 ～14m，細(xì)砂，中密～密實(shí)。

　�、� 14 ～19m，礫石、卵石。

　　③ 19 ～28m，粉質(zhì)粘土。

　�、� 28 ～35m，卵石層。

　�、� 35 ～45m，粉土。地下水位于地面下 3.5m。

　　采用水下鉆孔灌注樁，樁徑 d=0.8m，4 根，承臺(tái)尺寸如圖 1.3.1 所示。要求：確定持力層及樁長，按土層物理指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法計(jì)算復(fù)合基樁承載力，并按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)驗(yàn)算承載力是否滿足要求。圖 1.3.1 中的土層物理指標(biāo)：

圖 1.3.1

　　層①粉質(zhì)粘土：q sk=25kPa，q ck=200kPa

　　層②砂層：q sk=60kPa

　　層③礫石、卵石層：q sk=120kPa，q cpk=2000kPa

　　【解】

　�、� 選 14～19m 礫石、卵石層為樁端持力層，樁長 L=15m，

　　進(jìn)入礫石、卵石層 3m。

　�、� 復(fù)合樁基的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：

　　R =ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc

　　當(dāng)無靜載荷試驗(yàn)的情況下，其極限側(cè)阻、端阻和承臺(tái)土阻力標(biāo)準(zhǔn)值為：

　　Q sk=U Σliqsik=3.14×0.8×(10.0×25+2.0×60+3.0×120) =1834kN

　　Q pk=qsik×A p=2000×3.14×0.42=1005kN Q ck=qck×A c/n =200×14/4=700kN

　　式中 A c=基礎(chǔ)底面凈面積=4×4-0.50×4=14m2 n 為樁的根數(shù)，n =4，BC /l=4/15=0.267

　　式中 BC 為承臺(tái)寬度(m)，l 為樁的入土深度(m)。

　　s/d =2.4/0.8=3.0(x、y 向相同)。

　　查《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)表 5.2.2、表 5.2.3

　　-1 及表 5.2.3-2 得γs=γp=1.67;γc=1.65

　　ηs=0.8;ηp=1.65;ηic=0.123;ηec=0.63

　　承臺(tái)外區(qū) A ec=4×0.4×2+3.2×0.4×2=5.76m2

　　承臺(tái)內(nèi)區(qū) A ic=A c-A ec=14-5.76=8.24m2

　　ηc=ηic× Aic/ Ac+ηec× Aec/ A c=0.123×8.24/14+0.63×5.76/14=0.33

　　則 R =0.8×1834/1.67+1.65×1005/1.67+0.33×700/1.65=879+993+140=2012kN

　�、� 驗(yàn)算基樁承載力

　　已知豎向力 F =6200kN，豎向力偏心距 ex=-0.05m，彎矩 M0=380kN·m，水平力 H =500kN，承臺(tái)埋深 2.5m，承臺(tái)及承臺(tái)上填土重設(shè)計(jì)值 G =1.2×640=768kN。

　　則 My =380+500×2+6200×(-0.05)=1070kN·m

　　Q =(F+G)/n =(6200+768)/4=1742kN

　　Qmax =(F+G)/n+M yx max/Σx i2=(6200+768)/4+1070×1200×103/(2×2×12002)=1742+223=1965kN

　　豎向力作用下：

　　γ0Q =γ0×Q =1.1×1742=1916.2 kN

　　豎向力和彎矩共同作用下：

　　γ0Qmax=γ0×Q max=1.1×1965=2161.5kN<1.2R =1.2×2012=2414.4kN(OK)

　　故復(fù)合基樁承載力滿足要求。

　　以上計(jì)算結(jié)果僅供基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值估算之用，實(shí)際工程以現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)取得的單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為準(zhǔn)(因其為一級(jí)建筑)。

　　特別提醒：用《建筑樁基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ94-94)驗(yàn)算樁的承載力時(shí)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)基本組合值;豎向力中，不要漏了基礎(chǔ)與填土的自重，其分項(xiàng)系數(shù)為 1.2;彎矩要計(jì)入水平力和豎向力的偏心引起的彎矩，水平力一般都作用在 0m 處或柱子的根部，它對(duì)基底也產(chǎn)生力矩;此外還要注意彎矩的方向，即它們的正負(fù)號(hào)。