單樁承載力29919

1、單樁承載力：單樁在荷載作用下，地基土和樁本身的強度和穩(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)成特點以及單樁受力破壞形態(tài)等基本概念，將對正確確定單樁承載力有指導意義。一、單樁軸向荷載傳遞機理和特點：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，當樁相對于土向下位移時就產(chǎn)生土對樁向上作用的樁側(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)，并各自達到極限值時所需要的位移量是不相同的。試驗表明：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位移就能得到充分的發(fā)揮，具體數(shù)量目前認識尚不能有一致的意見，但一般認為粘性土為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。但對較長的柱樁且覆蓋層較厚時，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，對于這類柱樁國內(nèi)已有規(guī)范建議可予以計算樁側(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，直至達到極限值。對于樁長很大的摩擦樁，也因樁身壓縮變形大，樁底反力尚未達到極限值，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，此時確定樁的承載為時樁底極限阻力不宜取值過大。樁側(cè)摩阻力=f(土間的相對位移，土的性質(zhì)，樁的剛度，時間，土中應力狀態(tài)，樁的施工）樁側(cè)摩阻力實質(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、時間及樁底端進持力層深度）樁底地基土的受壓剛度和抗剪強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)度提高會隨著時間而增長。模型和現(xiàn)場的試驗研究表明，樁的承載力(主要是樁底阻力)隨著樁的入土深度，特別是進入持力層的深度而變化。這種特性稱為深度效應，樁底端進入持力砂土層或硬粘土層時，樁的極限阻力隨著進入持力層的深度線性增加。達到一定深度后，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。當持力層下為軟弱土層也存在一

7、個臨界厚度tc當樁底下臥軟弱層頂面的距離t≤tc時，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，對于以夾于軟層中的硬層作樁底持力層時，要根據(jù)夾層厚度，綜合考慮基樁進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入持力層的深度而增大，不存在臨界深度，當有下臥軟弱土層時，軟弱土對單樁的影響更大。第一種情況：當樁底支承在很堅