一级注册结构师之桩基础考点归纳..

一、《桩基础》《抗震规范》4.4.2条：非液化土中低承台桩基的抗震验算，应符合下列规定：1）单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可均比非抗震设计的提高25%；2）当承台周围的回填土夯实至干密度不小于相关要求时，可由承台正面填土与桩共同承担水平地震作用；但不应计入承台底面与地基土间的摩擦力。《桩规》5.2.5条：考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定：不考虑地震作用时：..acakcRRfA考虑地震作用时：..1.25aacakcRRfA(.)/cpsAAnAn式中：c——承台效应系数，可按表5.2.5取值；akf——承台下1/2宽度且不超过5m深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值；cA——计算基桩所对应的承台底净面积；psA——桩身截面面积；A——承台计算域面积，对于柱下独立桩基为承台总面积；对于桩筏基础为柱、墙筏板的1/2跨距和悬壁边2.5倍筏板厚度所围成的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各1/2跨距围成的面积，按条形承台计算c；a——地基抗震承载力调整系数。应按现行《抗震规范》采用。当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉降引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取0c。表5.2.5承台效应系数asdcBl3456＞6≤0.40.4～0.8＞0.8单排桩条形承台注：①表中asd为桩中心距与桩径之比；cBl为承台宽度与桩长之比。当计算基桩为非正方形排列时，aAsn，A为承台计算域面积，n为总桩数。②对于桩布置于墙下的箱、筏承台，c可按单排桩条形承台取值。③对于单排桩条形承台，当承台宽度小于1.5d时，c按非条形承台取值。④对于采用后注浆灌注桩的承台，c取低值。⑤对于饱和粘性土中的挤土桩基、软土地基上的桩基承台，c宜取低值的0.8倍。嵌岩桩1．《桩规》5.3.9条：桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：ukskrkQQQ..sksikiQuql..rkrrkpQfA式中：skQ、rkQ——分别为土的总极限侧阻力标准值、嵌岩段总极限阻力标准值；sikq——桩周第i层土的极限侧阻力，无当地经验时，可根据成桩工艺按本规范表5.3.5-1取值；rkf——岩石饱和单轴抗压强度标准值，粘土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值；r——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数，与嵌岩深径比rhd、岩石软硬程度和成桩工艺有关，可按表5.3.9采用；表中数值适用于泥浆护壁成桩，对于干作业成桩（清底干净）和泥浆护壁成桩后注浆，r应取表列数值的1.2倍。小议：１．刘金砺《桩基设计手册》ｐ３７８——当花岗岩强风化层厚度超过１５ｍ时，应根据荷载、上覆土层、强风化层的具体条件分析计算灌注桩的承载力，确定其是否需嵌入中风化层。未嵌入中风化岩仅进入强风化岩层中的桩，不属于嵌岩桩。其承载力计算模式是采用风化层碎石、砂砾状的承载力经验参数（sikq、pkq）而非单轴抗压强度（rkf）确定。同一本书ｐ２４——对于强风化层厚且土质较好（如花岗岩）的情况，可根据承载力要求、成桩难度等因素，选择强风化层为桩端持力层，入岩部分的侧阻力和端阻力可按其风化层状态按碎石类、砂类土确定，这种情况下不属于嵌岩桩。２．大直径扩底嵌岩灌注桩可不考虑侧阻力和端阻力的尺寸效应系数。３．场地基岩埋藏深度、建筑物荷载大小与埋深是考虑是否采用嵌岩桩的三个因素。嵌岩桩设计的两个误区：第一．凡嵌岩桩必为端承桩，即不计上覆土层的桩侧阻力；第二．为提高嵌岩桩的承载力，对于强度高于混凝土的硬质岩也实施扩底。４．嵌岩灌注桩承载力往往比较高，必须同时验算桩身混凝土强度所能提供的单桩承载力'uQ，两者双控。嵌岩桩单桩竖向极限承载力应按uQ与'uQ中的小值选取。即：'min(,)uuQQQ其中：'''..0.9.uccpsysQfAfA——《桩规》５．８．２条后注浆灌注桩1．《桩规》5.3.10条：后注浆灌注桩的单桩极限承载力，应通过静载试验确定。在符合本规范第6.7节后注浆技术实施规定的条件下，其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算：ukskgskgpkQQQQ，......sjkjsisikgippkpuqluqlqA式中：skQ——后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值；gskQ——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；gpkQ——后注浆总极限端阻力标准值；u——桩身周长；jl——后注浆非竖向增强段第j层土厚度；gil——后注浆竖向增强段第i层土厚度：对于泥浆护壁成孔灌注桩，当为单一桩端后注浆时，竖向增强段位桩端以上12m；当为桩端、桩侧复式注浆时，竖向增强段为桩端以上12m及各桩侧注浆断面以上12m，重叠部分应扣除；对于干作业灌注桩，竖向增强段位桩端以上、桩侧注浆断面上下各6m。sikq、sjkq、pkq——分别为后注浆竖向增强段第i层土初始极限侧阻力标准纸、非竖向增强段第j层土初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值；根据本规范第5.3.5条确定；si、p——分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数，无当地经验时，可按表5.3.10取值。对于两个误区桩径大于800mm的桩，应按本规范表5.3.6-2进行侧阻和端阻尺寸效应修正。表5.3.10后注浆侧阻力增强系数si，断阻力增强系数p土层名称淤泥淤泥质土粘性土粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂砾石卵石全风化岩强风化岩si1.2～1.31.4～1.81.6～2.01.7～2.12.0～2.52.4～3.01.4～1.8p——2.2～2.52.4～2.82.6～3.03.0～3.53.2～4.02.0～2.4注：干作业钻、挖孔桩，p按表列数值乘以小于1.0的折减系数。当桩端持力层为粘性土或粉土时，折减系数取0.6；为砂土或碎石土时取0.8。表5.3.6-2大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数si、端阻力尺寸效应系数p土类型粘性土、粉土砂土、碎石类土si150.8d130.8dp140.8D130.8D注：当为等直径桩时，表中Dd液化效应1．《桩规》5.3.12条：对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于１．５ｍ、１．０ｍ的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化影响折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化影响折减系数l可按表５．３．１２确定。NcrNN自地面算起的液化土层深度Ld（ｍ）l0.6N10Ld1020Ld01/30.60.8N10Ld1020Ld1/32/30.81.0N10Ld1020Ld2/31.0注：１。Ｎ为饱和土标贯击数；crN为液化判别标贯击数临界值；２．对于挤土桩当桩距不大于４ｄ，且桩的排数不少于５排、总桩数不少于２５根时，土层液化影响折减系数l可按表列数值提高一档取值；桩间土标贯击数达到crN时，取1l。当承台底面上下非液化土层厚度小于以上规定时，土层液化影响折减系数l取０。2．《抗震规范》4.4.3条：存在液化土层的低承台桩基抗震验算，应符合下列规定：1）承台埋深较浅时，不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地震作用的分担作用。2）当桩承台底面上、下分别有厚度不小于１．５ｍ、１．０ｍ的非液化土或非软弱土层时，可按下列二种情况进行桩的抗震验算，并按不利情况设计：①桩承受全部地震作用，桩承载力按本规范第4.4.2条取用，液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以表4.4.3的折减系数。②地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用，桩承载力仍按本规范第4.4.2条第1款取用，但应扣除液化土层的全部摩阻力及桩承台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。3）打入式预制桩及其他挤土桩，当平均桩距为2.5～4倍桩径且桩数不少于5×5时，可计入打桩对土的加密作用及桩身对液化土变形限制的有利影响。当打桩后桩间土的标准贯入锤击数值达到不液化的要求时，单桩承载力可不折减，但对桩尖持力层作强度效核时，桩群外侧的应力扩散角应取为零。打桩后桩间土的标准贯入捶击数宜由试验确定，也可按下式计算：0.31100.(1)pNpNNe式中：1N——打桩后的标准贯入捶击数；——打入式预制桩的面积置换率；pN——打桩前的标准贯入锤击数。特殊条件下桩基竖向承载力验算《桩规》５．４．１条：对于桩距不超过６ｄ的群桩基础，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，可按下列公式验算软弱下卧层的承载力（见图５．４．１）.zmazzf00003()..2(2.tan).(2.tan)kksikizFGABqlAtBt式中：z——作用于软弱下卧层顶面的附加应力；m——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；t——硬持力层厚度；azf——软弱下卧层经深度z修正的地基承载力特征值；0A、0B——桩群外缘矩形底面的长、短边边长；sikq——桩周第i层土的极限侧阻力标准值，无当地经验时，可根据成桩工艺按本规范表5.3.5-1取值；——桩端硬持力层压力扩散角，按表５．４．１取值；kF——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；kG——桩基承台和承台上土的自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力；z——承台底至软弱下卧层顶面的距离。负摩阻力计算1．《桩规》5.4.3条：桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力，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：当缺乏可参考的工程经验时，可按下列规定验算：１）对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力：kaNR２）对于端承型基桩处应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载ngQ，并可按下式验算基桩承载力：nkgaNQR３）当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，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。注：本条中基桩的竖向承载力特征值aR只计中心点以下部分侧阻值及端阻值。2．《桩规》5.4.4条：桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可按下列规定计算：１）中性点以上单桩桩周第ｉ层土负摩阻力标准值，可按下列公式计算：'.nsiniiq（５．４．４－１）当填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层产生固结和地下水降低时：''ii当地面分布大面积荷载时：''iip1'11..2iieeiiezz式中：nsiq——第ｉ层土桩侧负摩阻力标准值；当按式（５．４．４－１）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值进行设计；ni——桩周第ｉ层土负摩阻力系数，可按表５．４．４－１取值；'i——由土自重引起的桩周第ｉ层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起；'i——桩周第ｉ层土平均竖向有效应力；i、e——分别为第ｉ计算土层和其上第ｅ土层的重度，地下水位以下取浮重度；iz、ez——第ｉ层土、第ｅ层土的厚度；p——地面均布荷载。土类n饱和软土0.15～0.25粘性土、粉土0.25～0.40砂土0.35～0.50自重湿陷性黄土0.20～0.35注：①在同一类土中，对于挤土桩取表中较大值；对于非挤土桩取表中较小值。②填土按其组成取表中同类土的较大值。２）考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：1...nnngnsiiiQuql./.()4nsnaxaymqdssd式中：n——中性点以上土层数；il——中性点以上第ｉ土层的厚度；n——负摩阻力群桩效应系数；axs、ays——分别为纵、横向桩的中心距；nsq——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值；m——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）。对于单桩基础或按式（５．４．４－４）计算的群桩效应系数1n时，取1n。３）中性点