n 大气影响急剧层下稳定土层中基桩的抗拔极限承载力标准值 尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降 n 中性点以上单桩桩周第i层土负摩阻力标准值 i 3 故应将其计入附加荷载进行沉降验算 ni 承台及其上土重标准值 计算值与实测值相近 因下卧层地基承载力与桩端持力层差异过小 i 负摩阻力的作用长度 因此分三种情况验算 式中 地下水位以下取浮重度 持力层刚度愈大扩散角愈大 3)桩端荷载扩散 负摩阻力对基桩而言是一种主动作用 可根据成桩工艺按本规范表5.3.5-1取值 T 地下水位以下取浮重度 中性点截面桩身的轴力最大 桩土相对位移为零 50007一致 n 0 液化土层进入相对较硬土层时 矩形面积A 即为负摩阻力群桩效应系数 2 得 随土的粒度和密实度增加而增大 以r 中性点与桩顶荷载处于动态平衡 呈内大外小 欠固结土 本条说明关于群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定问题 610闭口钢管桩 这是基本性状 处 计算较为复杂 n 5.4.4 uk 因此本规范规定如下有效应力法为负摩阻力计算方法 5.4.2 单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 测得地基中不同深度的孔隙水压力变化 高度为4.85m的土石堆载模拟煤堆荷载 n 如无当地经验时 黏性土高于砂土 q 实际工程持力层以下存在相对软弱土层是常见现象 可按本规范第5.4.6条计算 从而得到桩身正 n 在堆载中心设置了一根入土44m的 故负摩阻力构成的下拉荷载应作为附加荷载考虑 群桩的抗拔极限承载力难以通过试验确定 本规范推荐按等效圆法计算其群桩效应 ＝πr i 如本规范表5.4.6-1 包括桩的长径比 0 φ′——土的有效内摩擦角 k g ——分别为纵 长桩高于短桩 .σ′ 不确定因素多 e 1 ——大气影响急剧层中第i层土的厚度 2 某电厂的贮煤场位于厚70～80m的第四系全新统海相地层上 关于负摩阻力的群桩效应的考虑 式中 深度以下的可压缩层内 η 尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载Q γ 上部为厚20～35m的低强度 对于端承型桩 ——第i层土桩侧负摩阻力标准值 n 欠固结土层产生固结和地下水降低时 S 另一类是以抗拔桩试验资料为基础 uk m 一一大气影响急剧层中第i层土的极限胀切力 n 2 当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时 N n q 应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力 n 基桩的抗拔极限载力取值可按下列规定计算 n 从表10所列部分单桩抗拔抗压极限承载力之比即抗拔系数λ看出 5.4.5 λ ＝σ′ 这是由于桩侧负摩阻力是由桩侧土体沉降而引起 前一类公式影响其剪切破坏面模式的因素较多 ——桩群外缘矩形底面的长 B ——等效圆半径(m) 式中 负摩阻力分布图 ≤1 e 中性点也将稳定在某一固定的深度l gk 使桩周土有效应力增大 5.4.6 土的沉降大于桩的沉降 一一分别为第i计算土层和其上第e土层的重度 1 在初期多少是有变化的 s ——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数 ——桩周第i层土平均竖向有效应力 季节性冻土上轻型建筑的短桩基础 对于单桩基础 的经验值列于本规范表5.4.4-2中 对两种破坏的承载力均应进行验算 ＝1 严重者引起整体失稳 i T ni 对于端承型基桩除应满足上式要求外 形成的土体重量与之等效 △z ф γi 单桩抗拔极限承载力计算涉及如下三个问题 ——抗拔系数 l 第e层土的厚度 ＝ζ 2)关于抗拔系数λ(抗拔极限承载力／抗压极限承载力) 则随土的塑性指数 值 3 按表5.4.7-2采用 ni 并可按下式验算基桩承载力 故深度修正系数取1.0 5.4 5.4.8 ay ——负摩阻力群桩效应系数 η 式中 式中 ＞1时 按扣除实体基础外表面总极限侧阻力的3／4而非1／2总极限侧阻力 超过土的极限侧阻力q 既然是软弱下卧层 中性点随之上移 n 作为一种简化 3 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 考虑到承台底面以上土已挖除且可能和土体脱空 ＝s 中性点位置 既没有负摩阻力 以土的抗剪强度及侧压力系数为参数按不同破坏模式建立的计算公式 可按本规范第5.4.6条确定 5.4.3 可按本规范第5.4.6条确定 可按下列规定验算 ＞1时 2 为半径做圆 土的沉降小于桩的沉降 γ 横向桩的中心距 破裂柱体直径增大至扩底直径D 在钢管桩内采用应变计量测了桩身应变 以群桩各基桩中心为圆心 内摩擦角愈大 i i e 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时 对于本条软弱下卧层承载力验算公式着重说明四点 q i 即中性点的稳定深度l 超过该范围以上部分 σ′ 以上 n e 2)群桩呈整体破坏时 一一第i层土 桩土无相对位移或相对位移很小 是随桩端持力层的强度和刚度的增大而增加的 q G 基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 当地面分布大面积荷载时 n 多数学者认为桩侧负摩阻力的大小与桩侧土的有效应力有关 承受拔力的桩基 106进行 在l 这是因为下卧层受压区应力分布并非均匀 另外 对于粗粒上 横向桩的中心距 n ——第i层土桩侧负摩阻力 地下水位以下取浮重度 n 饱和度增大而降低 桩穿越较厚松散填土 但应进行工程桩抗拔静载试验检测 地下水位以下取浮重度 本规范表5.4.6-2给出的λ是基于上述试验结果并参照有关规范给出的 无当地经验时 时 s 桩的竖向承载类型 即呈非整体破坏或整体破坏模式 将导致基桩负摩阻力降低 对于细粒土 ——冻深影响系数 在该段桩长内 ——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值 s T 土体的塑性挤出和失稳也不致出现 工程实测表明 群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定 关于中性点的确定 γi 当按式(5.4.4-1)计算值大于正摩阻力标准值时 5.4.3 ——软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度)按厚度加权平均值 规定在桩端平面以下受力层范围存在低于持力层承载力1／3的软弱下卧层 因此修正深度从承台底部计算至软弱土层顶面 ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值 对于设计等级为丙级建筑桩基可通过计算确定单桩抗拔极限承载力 sk 自重湿陷性黄土湿陷 式中 桩周存在软弱土层 n——中性点以上土层数 q 高压缩性饱和软黏土 ζ 取决于桩周负摩阻力强度 并产生显著压缩沉降时 q n 注 应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响 G 对于扩底桩按表5.4.6-1取值 大气影响急剧层下稳定土层中基桩的抗拔极限承载力标准值 桩侧负摩阻力的总和即为下拉荷载 G 即显示群桩效应 将引起软弱下卧层侧向挤出 粉质黏土和粉土层中 γi 扩底桩的抗拔承载力破坏模式 可按本规范第5.4.6条计算 式中 γ 可按本规范表5.3.5-1取值 短边边长 计算群桩中基桩的下拉荷载时 Ⅰ ——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力 f 应按下列公式验算群桩基础呈整体破坏和非整体破坏的抗拔稳定性 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时 由于受负摩阻力沉降增大 r ——第i层土的平均竖向有效应力 n 受扩底影响的破坏柱体愈长 T 当计算η 取η 即多为软弱黏性土 i uk gp ζ ax 桩侧产生负摩阻力 sik i 式中 对于单桩基础或按式(5.4.4-4)计算的群桩效应系数η 当无实测资料时可按下列规定计算 当桩穿越厚度为l ——由土自重引起的桩周第i层土平均竖向有效应力 对于等直径桩取u＝πd 若群桩中各桩表面单位面积所分担的土体重量小于单桩的负摩阻力极限值 桩基的抗拔承载力破坏可能呈单桩拔出或群桩整体拔出 土自重 采用抗压极限承载力计算模式乘以抗拔系数λ的经验性公式 uk 土柱体周长 σ′ l ——桩身周长 e 不同负摩阻力计算式中也多反映有效应力因素 符合下列条件之一的桩基 σ′ ax 其深度比l 当沉降趋于稳定 桩底以上长度约4～10d范围内 膨胀土上轻型建筑的短桩基础 5.4.1 ni η ——单桩平均极限负摩阻力标准值(kPa) e ＜1 ——中性点以上第i土层的厚度 ——基桩自重 ——基桩承受的桩承台底面以上建筑物自重 i 当缺乏可参照的工程经验时 桩基偏沉 由现场浸水试验确定 桩端进入超固结黏土 破裂面缩小至桩土界面 在软弱下卧层进入临界状态前基桩侧阻平均值已接近于极限 e 3 2 ／l A n 桩周负摩阻力对基桩承载力和沉降的影响 自重湿陷性黄土 本条中基桩的竖向承载力特征值R si gk 2)传递至桩端平面的荷载 在桩周土中埋设了孔隙水压力计 一一季节性冻土的标准冻深 桩距不超过6d的群桩 σ′ 2 灌注桩高于预制桩 3)对于扩底抗拔桩的抗拔承载力 ζ 对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基 ＝p＋σ′ 软弱下卧层验算 成桩工艺 p ——作用于软弱下卧层顶面的附加应力 对于桩距不超过6d的群桩基础 k——土的侧压力系数 ax T Ⅲ 1 ——群桩呈整体破坏时 堆载底面压力为99kPa N t——硬持力层厚度 按表5.4.1取值 0 5.4.1 可按表5.4.4-1取值 1)群桩呈非整体破坏时 2 中性点无变化 只有当强度相差过大时才有必要验算 即独立单桩单位长度的负摩阻力由相应长度范围内半径r 地层土性等 基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定 q γ 按本规范式(5.4.4-1)估算 可按本规范第5.4.6条确定 5.4.7 当填土 取正摩阻力标准值进行设计 0 ——负摩阻力系数 特殊条件下桩基竖向承载力验算 T sik z 应乘以群桩效应系数η .s 在桩的某一深度l 负摩阻力计算 ei ay 这是主要考虑荷载传递机理 应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计算确定 孔隙比 由图中曲线比较可知 式中 桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时 大量试验与工程实测结果表明 l ——桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值 可按下列公式计算 有无扩底 4)软弱下卧层承载力只进行深度修正 得图20所示曲线 r s 又没有正摩阻力 ——桩周第i层土的极限侧阻力标准值 可按本规范第5.4.6条确定 f 1 ——软弱下卧层经深度z修正的地基承载力特征值 当q σ′ 按此模型给出扩底抗拔承载力计算周长u θ——桩端硬持力层压力扩散角 l ay 桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载 下面列举饱和软土中负摩阻力实测与按规范方法计算的比较(图20) 负摩阻力计算 q σ 取假想中性点(按桩端持力层性质取值)以上摩阻力为零验算基桩承载力 △z 3 即负摩阻力 与上的类别和状态有关 超过极限侧摩阻力时 0 为此 当桩端平面以下软弱下卧层承载力与桩端持力层相差过大(低于持力层的1／3)且荷载引起的局部压力超出其承载力过多时 1)验算范围 p一一地面均布荷载 不应作宽度修正 5.4.6 对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零 可按表5.4.6-2取值 按表5.4.7-1采用 式中 z Ⅱ 桩端设置于较坚硬的持力层时 取η 群桩基础及设计等级为丙级建筑桩基 以负摩阻力有效应力法计算较接近于实际 对于设计等级为甲 1 特殊条件下桩基竖向承载力验算 ——桩侧土体加权平均重度(kN／m3) 1 对于扩底桩应按本规范表5.4.6-1确定桩 i 由于竖向有效应力随上覆土层自重增大而增加 由于下拉荷载是附加荷载的一部分 在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力 5.4.5 本条说明关于负摩阻力及下拉荷载计算的相关内容 d——桩身直径(m) 深度处 ——基桩抗拔极限承载力标准值 并可按下式验算基桩承载力 n u 邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载 ——标准冻深线以下单桩抗拔极限承载力标准值 考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算 u n m 故可通过计算确定 5.4.4 T 与圆面积A 习惯上称该点为中性点 当土层分布不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时 中性点的位置 ——桩群外围周长 ——标准冻深线以下群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值 由于降低地下水位 它随着桩的沉降增加而向上移动 随土的内摩擦角大小而变 的高压缩土层 或地面大面积堆载(包括填土)时 对于摩擦型桩 其基桩的负摩阻力因群桩效应而降低 n ——切向冻胀力 乙级建筑桩基应通过单桩现场上拔试验确定单桩抗拔极限承载力 0 ξ 式中 应按下列公式验算其抗冻拔稳定性 用底面积为35m×35m 也可参照表5.4.4-2确定 S ＝1 只计中性点以下部分侧阻值及端阻值 m 桩群内部桩自承台底算起 ——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值 取极限侧摩阻力值 中性点深度l 由于桩受负摩阻力后桩不发生沉降或沉降量很小 可按下列公式验算软弱下卧层的承载力（见图5.4.1） ——群桩呈非整体破坏时 1)单桩抗拔承载力计算分为两大类 az ——中性点以上桩周土层厚度加权平均重度(地下水位以下取浮重度) γ f ——桩周第i层土负摩阻力系数 故当计算负摩阻力q 之比 的范围内 综合有关文献的建议值和各类土中的测试结果 对于桩距较小的群桩 2 抗拔桩基承载力验算 一类为理论计算模式 由各圆的相交点作矩形 在高压缩性土层l 一般来说 5.4 这里所规定的压力扩散角与《建筑地基基础设计规范》GB 负摩阻力不再增大 土对桩产生正摩阻力 计算桩 gk 给出如本规范表5.4.4-1所列ζ 1 本规范采用后者 a n 桩群外围桩自地面算起 ei ——分别为纵