考虑负摩阻力时单桩承载力的确定

现行《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.4.2条(强制性条文),规定了3种情况下需要在计算基桩承载力时计入桩侧负摩阻力的影响。根据《桩基规范》的相关内容,在计算考虑负摩阻力的单桩承载力时,计算过程较为繁杂,为便于同行们的结构设计,特编写了两种计算工具,分别是考虑负摩阻嵌岩桩和考虑负摩阻非嵌岩桩计算工具,供大家设计时参考。现就计算工具的编写思路和使用做如下说明:

  1. 考虑负摩阻力的嵌岩桩和非嵌岩桩区别:

跟之前发布过的嵌岩桩和非嵌岩桩单桩承载力计算的区别一样,所有桩体的承载力来自于侧阻力和端阻力,不同之处在于计算端阻力时,嵌岩桩用的是“岩石饱和单轴抗压强度标准值”(如果是黏土岩应取天然湿度单轴抗压强度标准值) ,且嵌岩段的桩阻力是根据“嵌岩深径比”和“持力层基岩属性”控制的“嵌岩段侧阻端阻综合修正系数”来进行计算的;而其它的非嵌岩桩,是根据桩端持力层的“极限端阻力标准值”来进行计算的。

2.中性点深度Ln的确定:

编写考虑负摩阻力单桩承载力计算工具最大的难点在于中性点深度Ln的确定,这个值是否准确将影响最终基桩承载力计算的准确性和可靠性。根据对规范和一些学术资料的理解,当桩穿过一定厚度的高压缩土层时,中性点以上土体沉降大于桩的沉降,在桩侧产生负摩阻力,中性点以下土体沉降小于桩的沉降,土对桩侧产生正摩阻力,中心点Ln处桩土相对位移为零,既没有正摩阻也没有负摩阻。但随着土体的不断固结,中性点的位置会随着桩的沉降增加不断上移,当高压缩土体的固结和基桩沉降均趋于稳定后,中性点也才会稳定在某一固定位置。本计算工具编写是根据《桩基规范》5.4.4条第3款内容,根据持力层性质和中性点深度比的经验值来对中心点深度进行确定的。

  1. 考虑与桩身强度控制下的单桩承载力计算的对比

本计算工具除了按端阻、侧阻计算出来的单桩承载力外,还考虑了此计算值与桩身强度控制下的单桩承载力的对比,并最终给出设计时合理的计算取值。(桩身强度控制下的单桩承载力按照《桩基规范》 5.8.2-2进行计算的,即不考虑钢筋的抗压强度,实际取用时是偏安全的,如确有需要按5.8.2-1公式计算的可微信联系)。

4.设计用承载力取值的说明

设计用承载力分为:考虑负摩阻时布桩用承载力和设计说明中单桩承载力特征值。其中,布桩用承载力取值是单桩承载力特征值减去负摩阻力后,用于计算基桩数量的标准值;设计说明中单桩承载力特征值是未减去负摩阻力的特征值,应写在设计说明中,作为工程桩检测的依据。

  1. 使用上的注意点:
  • 使用时还是沿用之前的使用习惯,相关参数填入带颜色区域即可。
  • 地坪标高、桩顶标高应统一使用相对标高或统一使用绝对标高,计算出的桩底标高也就是对应的相对标高或绝对标高。
  • 桩身强度控制下承载力计算中 工作条件系数和单桩承载力特征值与设计值换算系数是开放输入的。其中,工作条件系数对结果影响比较大,应合理选用,具体可参见《桩基规范》第8.5.3条及《地基规范》8.5.11条。特征值与设计值换算系数的默认值1.35是按照《桩基规范》第5.8.2条的条文说明第4条采用的,各设计人员也可根据习惯自行输入。

在设计使用过程中如有问题咨询,可微信easy_designs联系!

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