樁基工程之樁基承載力評定培訓(xùn)講義

7-2-10樁基承載載力評定7-2-10---1按土的物物理理指標與與承載載力參數(shù)數(shù)之間間的經(jīng)驗驗關(guān)系系確定單單樁的的承載力力1．一般直徑單單單樁豎向極極限限承載力力特征征值，可可按下下式計算算：Quk＝Qskkk＋Qpk＝UΣqsikli＋qpkAp（7-36）式中Qskk———單樁總極極限限側(cè)阻力力特征征值；Qpk——單樁樁樁總極限端端阻阻力特征征值；；U——樁身周長長；qsik——樁樁樁側(cè)第i層土的極極限限側(cè)阻力力特征征值，如如無當當?shù)亟?jīng)驗驗值時時，可按按表7-1001取值；li——樁穿越越第i層層土的厚度度度；qpk——極限限限端阻力特特征征值，如如無當當?shù)亟?jīng)驗驗值時時，可按按表7-1002取值；Ap——樁端面面積。樁的極限側(cè)阻力力力特征值值qsik（kPa）表7-10011土的名稱土的狀態(tài)混凝土預(yù)制樁水下鉆（沖）孔孔孔樁沉管灌筑樁干作業(yè)鉆孔樁填土20~2818~2615~2218~26淤泥11~1710~169~1310~16淤泥質(zhì)土20~2818~2615~2218~26粘性土IL＞121~3620~3416~2820~340.75＜ILLL≤136~5034~4828~4034~480.50＜ILLL≤0.75550~6648~6440~5248~620.25＜ILLL≤10.5566~8264~7852~6362~760＜IL≤0..2582~9178~8863~7276～86IL≤091~10188~9872~8086~96紅粘土0.7＜aw≤≤≤113~3212~3010~2512~300.5＜aw≤≤≤0.732~7430~7025~6830~70粉土e＞0.922~4422~4016~3220~400.75≤e≤≤≤0.942~6440~6032~5040~60e＜0.7564~8560~8050~6760~80細粉砂稍密22~4222~4016~3220~40中密42~6340~6032~5040~60密實63~8560~8050~6760~80中砂中密54~7450~7242~5850~70密實74~9572~9058~7570~90粗砂中密74~9574~9558~7570~90密實95~11695~11675~9290~110礫砂中密、密實116~13888116~1355592~110110~13000注：1．對于尚尚未完完成自重重固結(jié)的的填土土和以生生活垃垃圾為主主的雜雜填土，不不計計算其側(cè)側(cè)阻力力；2．a(chǎn)w為含水水量，aaw＝w/wL；3．對于預(yù)制樁樁樁，根據(jù)土土層層埋深h，將qsik乘以以下下表修正正系數(shù)數(shù)。土層埋深h（mmm）≤51020≥30修正系數(shù)0.81.01.11.2樁的極限端阻力力力特征值值qpk（kPa）表7-10022土的名稱樁型土的狀態(tài)預(yù)制樁入土深度度度（m）水下鉆（沖）孔孔孔樁入土土深度度（m）h≤99＜h≤1616＜h≤300h＞3051015h＞30粘性土0.75＜ILLL≤1210~84000630~1300001100~1777001300~199900100~15000150~25000250~30000300~450000.50＜ILLL≤0.755840~1700001500~2111001900~2555002300~322200200~30000350~45000450~55000550~750000.25＜ILLL≤0.5001500~2333002300~3000002700~3666003600~444400400~50000700~80000800~90000900~1000000＜IL≤0..252500~3888003800~5111005100~5999005900~688800750~850001000~1222001200~1444001400~166600粉土0.75＜e≤≤≤0.9840~1700001300~2111001900~2777002500~344400250~35000300~50000450~65000650~85000e＜0.751500~2333002100~3000002700~3666003600~444400550~80000650~90000750~100000850~100000粉砂稍密800~1600001500~2111001900~2555002100~300000200~40000350~50000450~60000600~70000中密、密實1400~2222002100~3000003000~3888003800~466600400~50000700~80000800~90000900~110000細砂中密、密實2500~3888003600~4888004400~5777005300~655500550~65000900~1000001000~1222001200~155500中砂中密、密實3600~5111005100~6333006300~7222007000~800000850~950001300~1444001600~1777001700~199900粗砂中密、密實5700~7444007400~8444008400~9555009500~1000301400~1555002000~2222002300~2444002300~255500礫砂中密、密實6300~100050001500~255500角礫、圓礫中密、密實7400~111160001800~288800碎石、卵石中密、密實8400~122270002000~300000土的名稱樁型土的狀態(tài)沉管灌筑樁入土土土深度（m）干作業(yè)鉆孔樁入入入土深度度（m）51015＞1551015粘性土0.75＜ILLL≤1400~60000600~75000750~1000001000~144400200~40000400~70000700~950000.50＜ILLL≤0.755670~1100001200~1555001500~1888001800~200000420~63000740~95000950~1200000.25＜ILLL≤0.5001300~2222002300~2777002700~3000003000~355500850~1100001500~1777001700~1999000＜IL≤0..252500~2999003500~3999004000~4555004200~5000001600~1888002200~2444002600~288800粉土0.75＜e≤≤≤0.91200~1666001600~1888001800~2111002100~266600600~1000001000~1444001400~166600e＜0.751800~2222002200~2555002500~3000003000~3555001200~1777001400~1999001600~211100粉砂稍密800~1300001300~1888001800~2000002000~244400500~900001000~1444001500~177700中密、密實1300~1777001800~2444002400~2888002800~366600850~1000001500~1777001700~199900細砂中密、密實1800~2222003000~3444003500~3999004000~4999001200~1444001900~2111002200~244400中砂中密、密實2800~3222004400~5000005200~5555005500~7000001800~2000002800~3000003300~355500粗砂中密、密實4500~5000006700~7222007700~8222008400~9000002900~3222004200~4666004900~522200礫砂中密、密實5000~8444003200~533300角礫、圓礫中密、密實5900~922200碎石、卵石中密、密實6700~10000000注：1．砂土和和碎石石類土中中樁的極極限端端阻力取取值，要要綜合考考慮土土的密實實度，樁樁端進入入持力力層的深深度比比hb/d（hb為樁端進進入入持力層層的深深度，d為樁徑），土土愈密實，hhb/d愈大，取取值愈高；2．表中沉管灌灌灌筑樁系指指帶帶預(yù)制樁樁尖沉沉管灌筑筑樁。2．大直徑（ddd≥800mmm）單樁豎豎向向極限承承載力力特征值值，可可按下式式計算算：Quk＝Qskkk＋Qpk＝UΣψsiqsiklsi＋ψpqpkAp（7-37）式中qsiikk——樁側(cè)第i層土的極極限限側(cè)阻力力特征征值，如如無當當?shù)亟?jīng)驗驗值時時，可按按表12-11331取值，對對于于擴底變變截面面以下不不計側(cè)側(cè)阻力；；qpk——樁徑徑徑為800mmm的極限端端阻阻力特征征，可可采用深深層載載荷板試試驗確確定；當當不能能進行深深層載載荷板試試驗時時，可采采用當當?shù)亟?jīng)驗驗值或或按表7-1001取值，對對于于干作業(yè)業(yè)（清清底干凈凈）可可按表7-1003取值；ψsi、ψp————大直徑樁樁側(cè)側(cè)阻、端端阻尺尺寸效應(yīng)應(yīng)系數(shù)數(shù)，按表7-1004取值。對于混凝土護壁壁壁的大直直徑挖挖孔樁，計計算算單樁豎豎向承承載力時時，其其設(shè)計樁樁徑取取護壁外外直徑徑。U、lsi、AAp符符號意義同同同上。干作業(yè)樁（清底底底干凈，D＝800mmm）極限端端阻阻力特征征值qqpk（kPa）表7-10033土名稱狀態(tài)粘性土0.25＜ILLL≤10.77550＜IL≤0..25IL≤0800~1800001800~2444002400~300000粉土0.75＜e≤≤≤0.9e≤0.751000~1555001500~200000砂土、碎石類土土土稍密中密密實粉砂500~70000800~1100001200~200000細砂700~1100001200~1888002000~255500中砂1000~2000002200~3222003500~500000粗砂1200~2222002500~3555004000~555500礫砂1400~2444002600~4000005000~700000圓礫、角礫1600~3000003200~5000006000~900000卵石、碎石2000~3000003300~5000007000~11110000注：1．Qpkk取值宜考慮慮樁樁端持力層層層土的狀狀態(tài)及及樁進入入持力力層的深深度效效應(yīng)，當當進入入持力層層深度度hb為hb≤D，D＜hb＜4D，hb≥4D；Qpk可分別別取取較低值值、中中值、較較高值值；2．砂土密實度度度可根據(jù)標標貫貫擊數(shù)N判定，N≤10為松散，10＜N≤15為稍密，15＜N≤30為中密，N＞30為密實；；3．當對沉降要要要求不嚴時時，可可適當提提高qpk值。大直徑灌注樁側(cè)側(cè)側(cè)阻力及及端阻阻力尺寸寸效應(yīng)應(yīng)系數(shù)ψsi、ψp表7-10044土類別粘性土、粉土砂土、碎石類土土土ψsi1ψp注：表中D為樁樁樁端直徑徑。7-2-10---2按單樁的的靜靜載試驗驗確定定承載力力1．荷載-沉降降降（Q-s）關(guān)系曲曲線線圖的繪繪制（圖7-1119）其橫坐標為荷載載載Q（kN），以1cm代表5kN；縱坐標標為為沉降s（mm），以1cm代表1cm；用于爆爆擴擴樁；以1cm代表1mm，用于灌灌筑筑樁或預(yù)預(yù)制樁樁。圖中中應(yīng)標標明試樁樁的構(gòu)構(gòu)造尺寸寸和地地質(zhì)剖面面以及及各層土土的物物理力學(xué)學(xué)指標標。圖7-119樁靜載試試驗驗的荷載-沉降（Q-s）曲線1-第一拐點；；22-第二拐點點2．承載力特征征征值的確定定（1）單樁豎向向極極限承載力力力Qu可按下列列方方法綜合合分析析確定：：1）根據(jù)沉降隨隨隨荷載的變變化化特征確確定極極限承載載力：：對于陡陡降型型Q-s曲線，取取發(fā)發(fā)生明顯顯陡降降起始點點的荷荷載為極極限荷荷載；2）根據(jù)沉降量量量確定極限限承承載力：：對于于緩變型Q-s曲線，一一般般可取s＝40mm對應(yīng)的荷荷載載值；對對于大大直徑可可取s＝0.033~~0.006DD（D為樁端直直徑徑，大樁樁徑取取低值，小小樁樁徑取高高值）所所對應(yīng)的的荷載載值；對對于細細長樁（ll//d＞80）可取s＝60~8800mm對應(yīng)的荷荷載載值作為為極限限荷載；；3）根據(jù)沉降隨隨隨時間的變變化化特征確確定極極限承載載力：：繪出各各級荷荷載作用用下的的s-lggt曲線如圖7-1220所示。在在樁樁達到破破壞以以前某級級荷載載所繪出出的s-lggt曲線保持持直直線關(guān)系系，如如a~d，其斜率率表表明樁的的沉降降速率。當當樁樁達到破破壞時時，s-lggt曲線急劇劇變變陡，如e~h，其中從f線起曲折折比比較明顯顯。在在該級荷荷載下下，沉降降速率率驟增，尾尾部部出現(xiàn)明明顯的的向下彎彎曲，表表明土中中塑性性變形急急劇發(fā)發(fā)展，因因此f線為樁的的破破壞標志志，可可取其前前一級級荷載（即即e所對應(yīng)的的荷荷載），定定為為極限荷荷載。圖7-120樁靜載試試驗驗的沉降-時間對數(shù)數(shù)（s-lggt）曲線（2）單樁豎向向承承載力特征征征值的取取值，按按參加統(tǒng)統(tǒng)計的的試樁數(shù)數(shù)取試試驗求得得的極極限荷載載的平平均值，并并要要求其極極差不不得超過過平均均值的30％，可取取其其平均值值的一一半為單單樁承承載力特特征值值Quk；若樁樁數(shù)數(shù)為3根及3根以下的的柱柱下承臺臺，取取最小值值為其其極限承承載力力Qu。當極差差超超過時，應(yīng)應(yīng)查查明原因因，必必要時宜宜增加加試樁數(shù)數(shù)。（3）對于爆擴擴樁樁和摩擦樁樁樁，除按按上述述方法確確定Qu外，還要要按按樁的沉沉降確確定Qu值。即在Q-s曲線上取s/D＝1.5%（爆擴樁樁）或或s/d＝3%（直徑小小于50cm的摩擦樁樁）所所對應(yīng)的的荷載載作為Qu，然后取取兩兩個Qu中的較低低值值作為單單樁的的承載力力特征征值。（4）最后確定定單單樁豎向承承承載力，一一般般情況下下單樁樁豎向承承載力力值按1.2倍特征值值確確定。對對樁數(shù)數(shù)為3根及3根以下的的柱柱臺，取1.1倍特征值值為為設(shè)計值值。7-2-10---3按樁的抗抗拔拔試驗確確定抗抗拔承載載力抗拔力的大小取取取決于樁樁的埋埋置深度度、土土層的抗抗剪強強度、樁樁的直直徑（擴擴大頭頭直徑）等等因因素。按按抗拔拔荷載試試驗結(jié)結(jié)果，繪繪出荷荷載-變形（U-Δ）曲線圖圖（圖圖7-1221）。圖7-121抗拔試驗驗的的荷載-變形（U-△）曲線圖圖一般有三個階段段段的情況況：第一階段荷載較較較小，曲曲線變變化平緩緩，呈呈直線或或近似似直線上上升。第二階段荷載增增增大，土土體開開始出現(xiàn)現(xiàn)塑性性變形，表表現(xiàn)現(xiàn)出不太太明顯顯的轉(zhuǎn)折折后，上上升坡度度增大大。第三階段荷載達達達到最大大值，土土體被帶帶動，變變形（拔拔伸量量）成倍倍增加加，土體體受剪剪破壞。單樁豎向抗拔極極極限承載載力的的判定：：（1）對于陡變變形形U-△曲線，取取陡陡升起始始點荷荷載為極極限荷荷載；（2）對于緩變變形形U-△曲線，根根據(jù)據(jù)上拔量量和△-lgt曲線變化化綜綜合判定定，即即△-lgt曲線尾部部顯顯著彎曲曲的前前一級荷荷載為為極限荷荷載。7-2-10---4按樁的水水平平荷載試試驗確確定水平平承載載力按水平靜載荷試試試驗記錄錄可繪繪制樁頂頂水平平荷載-時間-位移（H0-T-xx0）曲線（圖圖7-1222）,或繪制水水平平力-位移（H0-x0）曲線（圖圖7-1223）及水平平力-位移梯度度（H0=△x0/△H0）曲線（圖圖7-1224），或水水平平力-位移雙對對數(shù)數(shù)（1gH0-lgxx0）曲線，當當當具有樁樁身應(yīng)應(yīng)力測量量資料料時，尚尚可繪繪制應(yīng)力力沿樁樁身分布布和水水平荷載載與最最大彎矩矩截面面鋼筋應(yīng)應(yīng)力（H0-σg）曲線（圖圖7-1225）。圖7-122單樁H0-T-xx0曲線圖7-123單樁H0-x0曲線圖7-124單單單樁H0-△x0/△H0曲線圖7-125單樁H0-σg曲線從以上曲線可求求求出單樁樁的水水平臨界界荷載載和極限限荷載載。1．單樁水平臨臨臨界荷載Hct，即相相當當于樁身身開裂裂，受拉拉區(qū)混混凝土明明顯退退出工作作前的的樁頂最最大水水平荷載載，按按下列方方法綜綜合確定定：（1）取H0--T-x0曲線線（H0-x0曲線）出出現(xiàn)現(xiàn)突變（相相同同荷載增增量條條件下，出出現(xiàn)現(xiàn)比前一一級明明顯增大大的位位移增量量）點點的前一一級荷荷載（圖7-1222、圖7-1223）為水平平臨臨界荷載載。（2）取H0－－△x0/△H0曲線第一直直線線段的終點點點所對應(yīng)應(yīng)的荷荷載（圖7-1224）為水平平臨臨界荷載載。（3）取H0--σg曲線第一突突變變點對應(yīng)的的的荷載（圖圖7-1225）為水平平臨臨界荷載載。2．單樁水平極極極限荷載Hu是相當于于樁樁身應(yīng)力力達到到強度極極限時時的樁頂頂最大大水平荷荷載，可可根據(jù)下下列方方法綜合合確定定：（1）取H0--T-x0曲線線（H0-x0曲線）明明顯顯陡降的的前一一級荷載載（圖圖7-1222、圖7-1223）為極限限荷荷載。（2）取H0－－△x0/△H0曲線第二直直線線段終點對對對應(yīng)的荷荷載（圖7-1223）為極限限荷載。（3）取樁身折折斷斷或鋼筋應(yīng)應(yīng)應(yīng)力達到到流限限的前一一級荷荷載（圖7-1225）為極限限荷荷載。對于樁身配筋率率率小于0.655%的灌筑樁樁，可可取單樁樁水平平靜載試試驗的的臨界荷荷載為為單樁水水平承承載力特特征值值Rh。對于混凝土預(yù)制制制樁、樁樁身全全截面配配筋率率不小于0.65％的灌筑筑樁樁，可根根據(jù)靜靜載試驗驗結(jié)果果取地面面處水水平位移移為10mm（對于水水平平位移敏敏感的的建筑物物取水水平位移6mm）所對應(yīng)應(yīng)的的荷載為為單樁樁水平承承載力力特征值Rh。7-2-11打（沉）樁樁樁施工的的安全全技術(shù)措措施1．打樁前，應(yīng)應(yīng)應(yīng)對鄰近施施工工范圍內(nèi)內(nèi)的原原有建筑筑物、地地下管線線等進進行檢查查，對對有影響響的工工程，應(yīng)應(yīng)采取取有效的的加固固措施或或隔振振措施，以以確確保施工工安全全。2．機具進場要要要注意危橋橋、陡陡坡、陷陷地和和防止碰碰撞電電桿、房房屋等等，以免免造成成事故。3．打樁機行走走走道路必須須平平整、堅堅實，必必要時宜宜鋪設(shè)設(shè)道渣，經(jīng)經(jīng)壓壓路機碾碾壓密密實。場場地四四周應(yīng)挖挖排水水溝以利利排水水，保證證移動動樁機時時的安安全。4．在施工前應(yīng)應(yīng)應(yīng)先全面檢檢查查機械，發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有問題題時及及時解決決，檢檢查后要要進行行試運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，嚴嚴禁帶病病作業(yè)業(yè)。機械械操作作必須遵遵守安安全技術(shù)術(shù)操作作要求，由由專專人操作作，并并加強機機械的的維護保保養(yǎng)，保保證機械械各項項設(shè)備和和部件件、零件件的正正常使用用。5．吊裝就位時時時，起吊要要慢慢，拉住住溜繩繩，防止止樁頭頭沖擊樁樁架，撞撞壞樁身身；加加強檢查查，發(fā)發(fā)現(xiàn)不安安全情情況，及及時處處理。6．在打樁過程程程中遇有地地坪坪隆起或或下陷陷時，應(yīng)應(yīng)隨時時對機架架及路路軌調(diào)平平或墊墊平。7．機械司機，在在在施工操操作時時要集中中精力力，服從從指揮揮信號，不不得得隨便離離開崗崗位，并并經(jīng)常常注意機機械運運轉(zhuǎn)情況況，發(fā)發(fā)現(xiàn)異常常情況況要及時時糾正正。要防防止機機械傾斜斜、傾傾倒，樁樁錘不不工作時時，突突然下落落等事事故的發(fā)發(fā)生。8．打樁時樁頭頭頭墊料嚴禁禁用用手撥正正，不不要在樁樁錘未未打到樁樁頂即即起錘或或過早早剎車，以以免免損壞樁樁機設(shè)設(shè)備。9．鉆孔灌筑樁樁樁在已鉆成成的的孔尚未未澆筑筑混凝土土前，必必須用蓋蓋板封封嚴；鋼鋼管樁樁打樁后后必須須及時加加蓋臨臨時樁帽帽；預(yù)預(yù)制混凝凝土樁樁送樁入入土后后的樁孔孔，必必須及時時用砂砂子或其其他材材料填灌灌，以以免發(fā)生生人身身事故。10．沖抓錐或或沖沖孔錘操作作作時，不不準任任何人進進入落落錘區(qū)施施工范范圍內(nèi)，以以防防砸傷。11．成孔鉆機機操操作時，注注注意鉆機機安定定平穩(wěn)，以以防防止鉆架架突然然傾倒或或鉆具具突然下下落而而發(fā)生事事故。12．施工現(xiàn)場場的的一切電源源源、電路路的安安裝和拆拆除必必須由持持證電電工操作作；電電器必須須嚴格格接地、接接零零和使用用漏電電保護器器。13．人工挖孔孔樁樁尚應(yīng)采用用用以下特特殊安安全措施施：（1）人工挖孔孔樁樁孔內(nèi)必須須須設(shè)置應(yīng)應(yīng)急軟軟爬梯供供人員員上下井井，使使用的電電葫蘆蘆、吊籠籠等應(yīng)應(yīng)安全可可靠并并配有自自動卡卡緊保險險裝置置，不得得使用用麻繩和和尼龍龍繩吊掛掛或腳腳踏井壁壁凸緣緣上下。電電葫葫蘆宜用用按鈕鈕式開關(guān)關(guān)，使使用前必必須檢檢驗其安安全起起吊能力力。（2）每日開工工前前必須檢測測測井下有有毒有有害氣體體，并并應(yīng)有足足夠的的安全防防護措措施。樁樁孔開開挖深度度超過過10m時，應(yīng)有有專專門向井井下送送風設(shè)備備，風風量不宜宜少于于25L//s。（3）孔口四周周必必須設(shè)置護護護欄，一一般加加0.8m高圍欄圍圍護護。（4）挖出的土土石石方應(yīng)及時時時運離孔孔口，不不得堆放放在孔孔口四周lm范圍內(nèi)，機機機動車輛輛的通通行不得得對井井壁的安安全造造成影響響。（5）挖孔樁各各孔孔內(nèi)用電必必必須分閘閘，嚴嚴禁一閘閘多用用。孔上上電纜纜必須架架空2.0m以上，嚴嚴禁禁拖地和和埋壓壓土中，孔孔內(nèi)內(nèi)電纜、電電線線必須有有防磨磨損、防防潮、防防斷等措措施。照照明應(yīng)采采用安安全礦燈燈或12V以下的安安全全燈。并并遵守守《施工工現(xiàn)場場臨時用用電安安全技術(shù)術(shù)規(guī)范范》（JGJ446-888）的規(guī)定定。主要參考文獻1江正榮編著著．．建筑施工工工工程師師手冊冊（第二二版）．．北京：：中國國建筑工工業(yè)出出版社，200222顧曉魯，錢錢鴻鴻縉等主編編編．地基基與基基礎(chǔ)（第第二版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