大直径端承灌注桩的计算浅析.doc

大直径端承灌注桩的计算浅析 李廷禄 (甘肃省酒泉市水利水电勘测设计院 ，甘肃 735000) 【摘要】端承桩是在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小或可忽略不计的桩具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担建筑的全部竖向荷载桩基具有很大的竖向单桩刚度，在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围凭借巨大的单桩侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证的抗倾覆稳定性。 端承桩 【文章编号】 1.端承桩受力特点与分类： 端承型桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计；摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，根据本项目地质特点结合岩土勘查报告，基础工程选择直径大于800mm的端承桩，施工方案为挖孔灌注桩。 2.桩基构造 ⑴配筋率：正截面配筋率可取0.65％～0.2％ （小直径桩取高值） ⑵端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋； ⑶箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。 ⑷桩身混凝土强度等级不得小于C25。 ⑸挖孔桩的D/d小于3，扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定，粉土a/hc取1/3 ⑹扩底端底面宜呈锅底形，矢高hb可取（0.15～0.20）D。 3.桩基竖向承载力计算 3.1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求： 荷载效应标准组合：轴心竖向力作用下 偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求： 式中： ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力； ——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力； ——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。 3.2 单桩竖向承载力特征值应按下式确定： 式中 ——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取K＝2。 3.3大直径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算： 式中 ——桩侧第层土极限侧阻力标准值 ——桩径800mm的极限端阻力标准值 、——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按下表取值 土类型 黏性土、粉土 砂土、碎石类土 3.4考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算： 式中 ——中性点以上土层数； ——中性点以上第i土层的厚度； ——负摩阻力群桩效应系数； ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值； 对于单桩基础取=1。 4.工程应用 某幼儿园工程，为两层钢筋混凝土框架结构，基础设计等级丙级，根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度场地分类Ⅱ类，场地开阔平坦，周边无不良地质作用，场地稳定性好，对建筑抗震有利（卵石层极限端阻力标准值） ；（自重湿陷性黄土层厚） ； （非湿陷性黄土层厚） 单桩基础取=1 =1×3.14×0.8×（+40×5.0）=3Kpa 5 Jhl4p}w ?＞0 依据桩基计算公式推导，大直径桩单桩极限承载力标准值可按下式计算： 取 结合工程实际且负摩阻力小于正摩阻力， 计算偏于安全 d——桩直径 a——单侧扩底宽度 D——桩端扩底设计直径 ——轴心竖向力 ——极限端阻力标准值 ①——桩身纵向受力钢筋配筋 计 算 桩 表 编 号 d a D ① ZH-1 800 100 1000 1216 800KN ZH-2 800 200 1200 1216 1200KN ZH-3 800 300 1400 1216 1600KN ZH-4 800 350 1500 1416 1800KN ZH-5 800 400 1600 1416 2000KN 图2 桩身配筋及构造详图 5.基桩施工中应注意的事项 (1)基坑开挖后应进行基槽检验，探明桩底3米范围内有无软弱土层，检验方法可用触探或其它方法。 (2)当相邻桩端扩大头间净距小于1500mm时,相邻桩扩大头应间隔施工,且应在先施工桩混凝土浇注24小时后,方可开挖相邻桩扩大头。 (3) 钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其它有效措施，以确保钢筋保护层的厚度，开挖时应保证孔壁不坍塌，孔底通风良好，避免发生人身事故。 6.质量检测 (1)施工完成后的工程桩，应对全部基桩进行桩身质量检验，检验方法可采用低应变法,施工完成后的工程桩竖向承载力可采用高应变动测法进行检测。 (2) 载荷试验前，必须凿平桩头，在桩顶和承压钢板之间设置砂石褥垫层。 7.结论 基于本文的研究，有以下初步结论： (1) 端承桩(2) 端承桩具