载体桩设计的有关问题(葛宝亮)

载体桩设计的有关问题葛宝亮北京波森特岩土工程有限公司2007.10.10目录一、持力层的选择二、单桩承载力计算三、桩身强度验算四、特殊土层中的载体桩五、下卧层验算六、沉降计算七、载体桩的平面布置载体桩持力层的选择载体桩持力层选择时需考虑的因素：1、土层性质选择工程力学性质较好的土层。（不宜作持力层的：流塑状态的粘土、液化土、湿陷性黄土、人工填土。）2、上部荷载情况根据上部荷载大小来确定需要的单桩承载力，再根据所需单桩承载力大小来选择持力层。载体桩持力层的选择载体桩持力层选择时需考虑的因素：3、被加固土层：被加固土层和持力层既可以为同一土层也可以为不同的土层。液化土、湿陷性黄土、人工填土虽然不可以作为桩端持力层，但可以作为被加固土层。《规程》中对被加固土层的描述：被加固土层宜为粉土、砂土、碎石土及可塑、硬塑状态的粘性土。载体桩持力层的选择被加固土层挤密土体桩身干硬混凝土填充料持力层软弱土层①②③④被加固土层载体桩单桩承载力计算第一种方式：静载荷试验公式(4.3.1)Ra=Qu/KQu——载体桩单桩竖向极限承载力(kN)，通过静载荷试验确定，同条件下试桩数量不少于3根。K——安全系数，取K=2。载体桩单桩承载力计算第二种方式：利用经验公式估算公式(4.3.2)Ra=fa·Aefa——经深度修正后的载体桩持力层地基承载力特征值(kPa)，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007执行；Ae——载体等效计算面积(m2)，在没有当地经验时其值可按表4.3.2选用。关于Ae的取值：结合当地的经验，在表中给定的范围内取值；不同的三击贯入度可根据表中数据采用内插法取值。表4.3.2载体等效计算面积Ae（m2）被加固土层土性三击贯入度（cm）1010203030粘性土0.75IL≤1.0-2.0~2.31.6~1.91.4~1.71.80.25IL≤0.75-2.3~2.61.9~2.21.7~2.02.10.0IL≤0.252.7~3.22.6~2.92.2~2.62.0~2.32.2粉土e0.82.4~2.72.2~2.51.9~2.21.6~1.91.70.7e≤0.82.7~3.02.5~2.82.2~2.51.9~2.22.0e≤0.73.0~3.42.8~3.12.5~2.82.2~-2.52.3粉砂细砂中密2.7~3.12.4~2.82.1~2.51.8~2.21.9稍密3.1~3.52.8~3.22.5~2.92.2~2.62.2中砂粗砂中密2.9~3.42.7~3.12.4~2.81.9~2.4-稍密3.4~3.83.1~3.52.8~3.22.4~2.8-碎石土中密3.2~3.82.9~3.42.6~3.0--稍密3.8~4.53.4~3.83.0~3.4--杂填土2.4~2.92.1~2.51.8~2.21.5~1.91.6公式（4.3.3）N≤ψcfcAp式中N——相应于荷载效应基本组合时，作用于载体桩单桩上竖向力设计值（kPa）；fc——混凝土轴心抗压强度设计值(kPa)，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的规定；Ap——桩身截面面积(m2)；ψc——成桩工艺系数，桩身为预制桩时取0.8，现场灌注时取0.75载体桩桩身强度验算特殊土层中的载体桩对桩侧为人工填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层的情况按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）5.2.15—5.2.16条进行负摩阻力验算。对于桩身处于液化土层中的情况桩端持力层一定要选择非液化土层；其余按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.4章条文执行。载体桩下卧层验算公式（4.3.5-1）公式（4.3.5-2）与《建筑桩基技术规范》的不同点：☆faz——qwuk/☆载体桩：多出⊿Razizfz)22)(22()(20000tgtRBtgtRLlqBLAdGFiikshkkzq载体桩下卧层验算简图载体桩沉降计算公式（4.5.7-1）公式（4.5.7-2）附加应力P0的计算采用上部荷载准永久值F。nisiiiiipEzzps1110)2)(2()(200000RBRLlqBLAdGFpiiashk载体桩平面布置1、布桩间距需考虑的因素：满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的要求。考虑施工的相互影响。（根据已有经验，《规程》给出了说明：当被加固土层为粉土、砂土或碎石土时，桩间距不宜小于1.6m；当被加固土层为含水量较高的粘性土时，桩间距不宜小于2.0m。）注意Ae的取值，避免2个Ae面积的搭接（重叠）。AeAes载体桩平面布置2、布桩原则：群桩的形心与长期作用的荷载重心尽量重合。尽量避开门窗洞口，减小桩对承台的冲切。载体桩示意图就地取材，利用固体废弃物，变废为宝，保护环境。避软就硬，结合场地工程地质条件，使地基处理获得最优的效果。节约资金。该技术比一般地基基础方案可节约基础造价20%以上。显著改善桩的承载性状，大大提高单桩承载力，一般是普通桩的3～5倍。可通过调整载体桩的施工控制参数，使之最优化地满足工程需要。施工工艺简单，施工速度快、安全文明、施工质量易控。载体桩技术特点