荷试验确定;
5.2.4.3对三级建筑桩基,如无原位测试资料时,可利用承载力经验参数估算。 5.2.5采用现场静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准值时,在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1%,且不应小于3根,工程总桩数在50根以内时不应小于2根。试验及单桩竖向极限承载力取值按附录C方法进行。
5.2.6当根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时,如无当地经验可按下式计算:
(5.2.6-1)
式中u——桩身周长;
qsik——用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第i层土的极限侧阻力标准值; li——桩穿越第i层土的厚度; α——桩端阻力修正系数;
psk——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值(平均值); Ap——桩端面积。 5.2.6.1qsik值应结合土工试验资料,依据土的类别、埋藏深度、排列次序,按图5.2.6折线取值;略
注:图5.2.6中,直线○A(线段gh)适用于地表下6m范围内的土层;折线○B(线段oabc)适用于粉土及砂土土层以上(或无粉土及砂土土层地区)的粘性土;折线 ○C(线段odef)适用于粉土及砂土土层以下的粘性土;折线○D(线段oef)适用于粉土、粉砂、细砂及中砂。
当桩端穿越粉土、粉砂、细砂及中砂层底面时,折线○D估算的qsik值需乘以表5.2.6-1中系数δs值;
系数δs值表5.2.6-1
注:①Ps为桩端穿越的中密~密实砂土、粉土的比贯入阻力平均值;psl为砂土、粉土的下卧软土层的比贯入阻力平均值;
②采用的单桥探头,圆锥底面积为15cm2,底部带7cm高滑套,锥角60°。 5.2.6.2桩端阻力修正系数α值按表5.2.6-2取值; 桩端阻力修正系数α值表5.2.6-2
注:桩入土深度15≤h≤30m时,α值按h值直线内插;h为基底至桩端全断面的距 离(不包括桩尖高度)。
5.2.6.3psb可按下式计算: 当psk1≤psk2时
psK=1/2(psk1+β2psk2)(5.2.6-2) 当psk1>psk2时
psK=psk2(5.2.6-3)
式中psk1——桩端全截面以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值;
psk2——桩端全截面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值,如桩端持力层为密实的砂土层,其比贯入阻力平均值ps超过20MPa时,则需乘以表5.2.6-3中系数C予以折减后,再计算psk2及psk1值;
β——折减系数,按psk2/psk1值从表5.2.6-4选用。 系数C表5.2.6-3
折减系数β表5.2.6-4
注:表5.2.6-3、表5.2.6-4可内插取值。
5.2.7当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时,对于粘性土、粉土和砂土,如无当地经验时可按下式计算:
(5.2.7)
式中fsi——第i层土的探头平均侧阻力;
qc——桩端平面上、下探头阻力,取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值,然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均; α——桩端阻力修正系数,对粘性土、粉土取2/3,饱和砂土取1/2; βi——第i层土桩侧阻力综合修正系数,按下式计算: 粘性土、粉土:βi=10.04(fsi)-0.55 砂土:βi=5.05(fsi)-0.45
注:双桥探头的圆锥底面积为15cm2,锥角60°,摩擦套筒高21.85cm,侧面
2
积300cm。 5.2.8当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式计算:
(5.2.8)
式中qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验值时,可按表5.2.8-1取值;
qpk——极限端阻力标准值,如无当地经验值时,可按表5.2.8-2取值。
5.2.9根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系,确定大直径桩(d≥800mm)单桩竖向极限承载力标准值时,可按下式计算:
(5.2.9)
式中qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验值时,可按表5.2.8-
1取值,对于扩底桩变截面以下不计侧阻力;
qpk——桩径为800mm的极限端阻力标准,可采用深层载荷板试验确定;当不能进行深
层载荷板试验时,可采用当地经验值或按表5.2.8-1取值,对于干作业(清底干净)可按表5.2.9-1取值;
对于混凝土护壁的大直径挖孔桩,计算单桩竖向承载力时,其设计桩径取护壁外直径; ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按表5.2.9-2取值。 干作业桩(清底干净,D=800mm)
注:①qpk取值宜考虑桩端持力层土的状态及桩进入持力层的深度效应,当进入持力层深度hb为:hb≤D,D<hb<4D,hb≥4D;qpk可分别取较低值、中值,较高值。
②砂土密实度可根据标贯击数N判定,N≤10为松散,10<N≤15为稍密,15<N≤30为中密,N>30为密实。
③当对沉降要求不严时,可适当提高qpk值。
大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数φsi、端阻力尺寸效应系数φp表5.2.9-2
注:表中D为桩端直径。 5.2.10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:
(5.2.1
0-1)
当hb/ds<5时λp=0.16hb/ds2λs(5.2.10-2) 当hb/ds≥5时λp=0.82λs(5.2.10-3) 式中qsik、qpk——取与混凝土预制桩相同值;
λp——桩端闭塞效应系数,对于闭口钢管桩λp=1,对于敞口钢管桩宜按式5.2.10-2、式5.2.10-3取值; hb——桩端进入持力层深度; ds——钢管桩外直径;
λs——侧阻挤土效应系数,对于闭口钢管桩λs=1,敞口钢管桩λs宜按表5.2.10确定。
敞口钢管桩侧阻挤土效应系数λs表5.2.10
对于带隔板的半敞口钢管桩,以等效直径de代替ds确定λs、λp;de=ds/n;其中n为桩端隔板分割数(见图5.2.10)。
5.2.11嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值,由桩周土总侧阻、嵌岩段总侧阻和总端阻三部分组成。当根据室内试验结果确定单桩竖向极限承载力标准值时,可按下式计算:
(5.2.11-1)
(5.2.11-2)
(5.2.11-3)
(5.2.11-4)
式中 Qsk、Qrk、QPk——分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力、总极限端阻力标准值;
δsi——覆盖层第i层土的侧阻力发挥系数;当桩的长径比不大(l燉d<30),桩端置于新鲜或微风化硬质岩中且桩底无沉渣时,对于粘性土、粉土,取δsi=0.8,对于砂类土及碎石类土,取δsi=0.7;对于其他情况,取δsi=1;
qsik——桩周第i层土的极限侧阻力标准值,根据成桩工艺按表5.2.8-1取值; frc——岩石饱和单轴抗压强度标准值,对于粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值; hr——桩身嵌岩(中等风化、微风化、新鲜基岩)深度,超过5d时,取hr=5d;当岩层表面倾斜时,以坡下方的嵌岩深度为准;
δS、δP——嵌岩段侧阻力和端阻力修正系数,与嵌岩深径比hr/d有关,按表5.2.11采用。
嵌岩段侧阻和端阻修正系数表5.2.11
注:①当嵌岩段为中等风化岩时,表中数值乘以0.9折减;
②岩石单轴抗压强度的标准值可按附录C中C.0.11条规定取值。
5.2.12对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,当承台下有不小于1m厚的非液化土或非软弱土时,土层液化对单桩极限承载力的影响可将液化土层极限侧阻标准值乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化折减系数φL按表5.2.12确定。 土层液化折减系数φL表5.2.12
注:①N63.5为饱和土标准贯入击数实测值;NCr为液化判别标准贯入击数临界值;
②对于挤土桩,当桩距小于4d,且桩的排数不少于5排、总桩数不少于25根时,土层液
化折减系数可取2/3~1。
当承台底非液化土层厚度小于1m时,土层化折减系数按表5.2.12中λN降低一档取值。
特殊条件下桩基竖向承载力验算
5.2.13当桩端平面以下受力层范围内存在软弱下卧层时,应按下列规定验算软弱下卧层的承载力。
5.2.13.1对于桩距Sa≤6d的群桩基础,按下列公式验算:
(5.2.13-1)
(5.2.13
-2)
式中σz——作用于软弱下卧层顶面的附加应力,见图(5.2.13-a); γZ——软弱层顶面以上各土层重度按土层厚度计算的加权平均值; z——地面至软弱层顶面的深度;
qwuk——软弱下卧层经深度修正的地基极限承载力标准值; γq——地基承载力分项系数,取γq=1.65;
A0、B0——桩群外缘矩形面积的长、短边长(见图5.2.13-a); ζ——桩端硬持力层压力扩散角,按表5.2.13取值。
5.2.13.2对于桩距sa>6d、且硬持力层厚度t<(Sa—De)2cotζ/2的群桩基础(图5.2.13-b),以及单桩基础,按式(5.2.13-1)验算软弱下卧层的承载力时,其σZ按下式确定:
(5.2.13-3)
式中N——桩顶轴向压力设计值;
De——桩端等代直径,对于圆形桩端,De=D;方形桩,De=1.13b(b为桩的边长);按表5.2.13确定ζ时,B0=De。 桩端硬持力层压力扩散角ζ表5.2.13
注:①Es1、Es2为硬持力层、软下卧层的压缩模量; ②t<0.25B0时,ζ降低取值。
5.2.14符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,应考虑桩侧负摩阻力。