單樁承載力29919

1、單樁承載力：?jiǎn)螛对诤奢d作用下，地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能得到保證，變形也在容許范圍內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)物的正常使用所能承受的最大荷載。一般情況下，樁受到軸向力、橫軸向力及彎矩作用，因此須分別研究和確定單樁的軸向承載力和橫軸向承載力。樁的承載力是樁與土共同作用的結(jié)果，了解單樁在軸向荷載下樁土間的傳力途徑、單樁承載力的構(gòu)成特點(diǎn)以及單樁受力破壞形態(tài)等基本概念，將對(duì)正確確定單樁承載力有指導(dǎo)意義。一、單樁軸向荷載傳遞機(jī)理和特點(diǎn)：樁在軸向壓力荷載作

2、用下，樁頂將發(fā)生軸向位移(沉降)=樁身彈性壓縮樁底土層壓縮之和置于土中的樁與其側(cè)面土是緊密接觸的，當(dāng)樁相對(duì)于土向下位移時(shí)就產(chǎn)生土對(duì)樁向上作用的樁側(cè)摩阻力。樁頂荷載沿樁身向下傳遞的過程中，必須不斷地克服這種摩阻力，樁身軸向力就隨深度逐漸減小，傳至樁底軸向力也即樁底支承反力，樁底支承反力=樁頂荷載全部樁側(cè)摩阻力樁頂荷載是樁通過樁側(cè)摩阻力和樁底阻力傳遞給土體。土對(duì)樁的支承力=樁側(cè)摩阻力樁底阻力樁的極限荷載(或稱極限承載力)=樁側(cè)極限摩阻力樁底

3、極限阻力樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度與樁土間的變形性態(tài)有關(guān)，并各自達(dá)到極限值時(shí)所需要的位移量是不相同的。試驗(yàn)表明：樁底阻力的充分發(fā)揮需要有較大的位移值，在粘性土中約為樁底直徑的25%，在砂性土中約為8%~10%，而樁側(cè)摩阻力只要樁土間有不太大的相對(duì)位移就能得到充分的發(fā)揮，具體數(shù)量目前認(rèn)識(shí)尚不能有一致的意見，但一般認(rèn)為粘性土為4～6mm，砂性土為6~10mm。柱樁：由于樁底位移很小，樁側(cè)摩阻力不易得到充分發(fā)揮。對(duì)于一般柱樁，樁底阻力占樁

4、支承力的絕大部分，樁側(cè)摩阻力很小常忽略不計(jì)。但對(duì)較長(zhǎng)的柱樁且覆蓋層較厚時(shí)，由于樁身的彈性壓縮較大，也足以使樁側(cè)摩阻力得以發(fā)揮，對(duì)于這類柱樁國(guó)內(nèi)已有規(guī)范建議可予以計(jì)算樁側(cè)摩阻力。摩擦樁：樁底土層支承反力發(fā)揮到極限值，則需要比發(fā)生樁側(cè)極限摩阻力大得多的位移值，這時(shí)總是樁側(cè)摩阻力先充分發(fā)揮出來，然后樁底阻力才逐漸發(fā)揮，直至達(dá)到極限值。對(duì)于樁長(zhǎng)很大的摩擦樁，也因樁身壓縮變形大，樁底反力尚未達(dá)到極限值，樁頂位移已超過使用要求所容許的范圍，且傳遞到

5、樁底的荷載也很微小，此時(shí)確定樁的承載為時(shí)樁底極限阻力不宜取值過大。樁側(cè)摩阻力=f(土間的相對(duì)位移，土的性質(zhì)，樁的剛度，時(shí)間，土中應(yīng)力狀態(tài)，樁的施工）樁側(cè)摩阻力實(shí)質(zhì)上是樁側(cè)土的剪切問題。樁側(cè)土極限摩阻力值∝樁側(cè)土的剪切強(qiáng)度樁底阻力=f(土的性質(zhì)，持力層上覆荷載，樁徑，樁底作用力、時(shí)間及樁底端進(jìn)持力層深度）樁底地基土的受壓剛度和抗剪強(qiáng)度大則樁底阻力也大，樁底極限阻力取決于持力層土的抗剪強(qiáng)度和上覆荷載及樁徑大小的影響。由于樁底地基土層受壓固結(jié)

6、作用是逐漸完成的，樁底阻力將隨土層固結(jié)度提高會(huì)隨著時(shí)間而增長(zhǎng)。模型和現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)研究表明，樁的承載力(主要是樁底阻力)隨著樁的入土深度，特別是進(jìn)入持力層的深度而變化。這種特性稱為深度效應(yīng)，樁底端進(jìn)入持力砂土層或硬粘土層時(shí)，樁的極限阻力隨著進(jìn)入持力層的深度線性增加。達(dá)到一定深度后，樁底阻力的極限值保持穩(wěn)值。這一深度稱為臨界深度h。h與持力層的上覆荷載和持力層土的密度有關(guān)。上部荷載越小、持力層土密度越大，則h越大。當(dāng)持力層下為軟弱土層也存在一

7、個(gè)臨界厚度tc當(dāng)樁底下臥軟弱層頂面的距離t≤tc時(shí)，樁底阻力將隨著t的減小而下降，持力層土密度越高、樁徑越大，則tc越大。由此可見，對(duì)于以?shī)A于軟層中的硬層作樁底持力層時(shí)，要根據(jù)夾層厚度，綜合考慮基樁進(jìn)入持力層的深度和樁底下硬層的厚度。必須指出，群樁的深度效應(yīng)概念與上述單樁不同。在均勻砂或有覆蓋層的砂層中，群樁的承載力始終隨著樁進(jìn)入持力層的深度而增大，不存在臨界深度，當(dāng)有下臥軟弱土層時(shí)，軟弱土對(duì)單樁的影響更大。第一種情況：當(dāng)樁底支承在很堅(jiān)