豎向受荷樁承載特性理論與工程應用

本書采用理論研究、現(xiàn)場測試和工程實踐相結合的方法對豎向受荷樁基工程中的相關問題進行了系統(tǒng)分析。 本書共分5章，主要內容包括：緒論，豎向抗壓樁受力性狀，豎向抗拔樁受力性狀，豎向受荷樁后注漿技術及其工程應用，樁基工程事故實例分析等。 本書結構嚴謹，內容翔實，通俗易懂，配有大量圖表，使讀者能夠快速而深人理解樁基工程中的相關問題。通過樁基工程具體案例分析，旨在幫助讀者掌握豎向受荷樁基工程問題的計算理論與分析方法，培養(yǎng)讀者解決豎向受荷樁基工程問題的基本能力及創(chuàng)新能力。

第1章 緒論

1．1 概述

1．2 地基基礎問題

1．2．1 地基承載力不足問題

1．2．2 預應力管樁偏位和上浮問題

1．2．3 建筑物沉降差過大問題

1．3 樁的定義和分類

1．4 樁基工程新技術

1．4．1 大直徑超長樁

1．4．2 后注漿鉆孔灌注樁

1．4．3 擠擴支盤灌注樁

1．4．4 大直徑薄壁筒（管）樁

1．4．5 大直徑鉆埋空心樁

1．4．6 預應力竹節(jié)管樁

1．4．7 靜鉆根植預應力竹節(jié)管樁

1．4．8 長螺旋鉆孔壓灌樁

1．4．9 剛柔復合樁基

1．4．10 錨桿靜壓樁

1．4．11 微型樁

1．4．12 鉆孑L擴底樁

1．4．13 鉆孑L咬合樁

1．5 豎向受荷樁檢測技術

1．5．1 豎向受荷樁現(xiàn)場檢測方法

1．5．2 豎向受荷單樁靜載試驗加載裝置

1．6 豎向受荷樁室內模型試驗技術

1．6．1 模型樁室內靜載試驗設計

1．6．2 模型樁室內靜載試驗裝置設計

1．6．3 模型樁室內靜載試驗觀測設計

1．6．4 豎向受荷樁室內離心試驗

1．7 豎向受荷樁承載特性計算方法

1．7．1 豎向受荷單樁承載特性計算方法

1．7．2 豎向受荷群樁承載特性計算方法

1．8 本書的主要研究內容

1．8．1 豎向抗壓樁受力性狀

1．8．2 豎向抗拔樁受力性狀

1．8．3 豎向受荷樁后注漿技術及其工程應用

1．8．4 豎向受荷樁工程事故實例分析

第2章 豎向抗壓樁受力性狀

2．1 概述

2．2 豎向抗壓單樁靜載試驗

2．2．1 豎向抗壓單樁靜載試驗加載裝置及方法

2．2．2 豎向抗壓單樁靜載試驗樁頂和樁端位移觀測方法

2．2．3 豎向抗壓單樁靜載試驗樁身應力應變測試及分析方法

2．2．4 豎向抗壓單樁極限承載力確定方法

2．2．5 豎向抗壓單樁靜荷載試驗實例分析

2．3 豎向抗壓樁荷載傳遞機理

2．4 豎向抗壓單樁極限承載力計算方法

2．5 豎向抗壓單樁沉降計算方法

2．5．1 荷載傳遞法

2．5．2 簡化方法

2．6 豎向抗壓群樁受力性狀

2．7 豎向抗壓群樁受力性狀現(xiàn)場試驗

2．7．1 超高層建筑豎向抗壓群樁實測受力性狀

2．7．2 采用樁土共同作用設計方法的豎向抗壓群樁現(xiàn)場試驗

2．8 豎向抗壓群樁沉降計算方法

2．8．1 剪切位移法

2．8．2 荷載傳遞法

2．8．3 沉降比法

2．8．4 數(shù)值分析法

2．9 按基樁協(xié)同變形控制的豎向抗壓群樁沉降分析

第3章 豎向抗拔樁受力性狀

3．1 概述

3．2 豎向抗拔單樁靜荷載試驗

3．2．1 豎向抗拔單樁靜載試驗加載裝置

3．2．2 豎向抗拔單樁靜載試驗加載方法

3．2．3 豎向抗拔單樁靜載試驗成果整理

3．2．4 豎向抗拔單樁極限承載力確定方法

3．2．5 豎向抗拔單樁靜荷載試驗實例分析

3．3 抗拔樁與抗壓樁承載特性的異同

3．4 豎向抗拔單樁承載特性計算方法

3．4．1 彈性理論法

3．4．2 荷載傳遞法

3．5 豎向抗拔群樁承載特性計算方法

第4章 豎向受荷樁后注漿技術及其工程應用

4．1 概述

4．2 后注漿技術的定義及作用

4．3 后注漿技術的分類

4．3．1 按注漿部位分類

4．3．2 按注漿壓力擴散方式分類

4．4 后注漿技術設計

4．4．1 樁端后注漿技術設計

4．4．2 樁側后注漿技術設計

4．5 樁端后注漿鉆孔灌注樁統(tǒng)計結果分析

4．5．1 樁端后注漿樁持力層分布統(tǒng)計結果分析

4．5．2 注漿量統(tǒng)計分析結果分析

4．6 豎向受荷后注漿樁承載特性計算方法

4．6．1 豎向抗壓后注漿樁承載特性計算方法

4．6．2 豎向抗拔后注漿樁承載特性計算方法

4．7 后注漿樁工程實例分析

4．7．1 工程實例一

4．7．2 工程實例二

第5章 樁基工程事故實例分析

5．1 概述

5．2 基樁質量檢測方法．

5．2．1 基樁承載力檢測

5．2．2 基樁樁身完整性檢測

5．2．3 基樁鋼筋籠長度檢測

5．3 預應力管樁偏位事故實例分析

5．3．1 工程概況

5．3．2 預應力管樁偏位檢測結果分析

5．3．3 預應力管樁樁頂偏位損傷原因分析

5．3．4 偏位、損傷預應力管樁處理及補樁方案

5．3．5 偏位預應力管樁處理后靜載試驗分析

5．3．6 偏位預應力管樁處理后實測沉降分析

5．4 基樁承載力不足事故實例分析

5．4．1 工程概況

5．4．2 基樁樁身質量低應變動測結果分析

5．4．3 樁身混凝土鉆探取芯結果分析

5．4．4 單樁靜載試驗結果分析

5．4．5 基樁承載力不足事故綜合分析結果

5．4．6 基樁承載力不足事故加固處理方案

5．5 同一建筑剛性樁與柔性樁沉降差過大事故實例分析

5．5．1 工程概況

5．5．2 糧庫倉儲室內地面實際沉降觀測

5．5．3 糧庫室內地面水泥攪拌樁的鉆探取芯檢測結果分析

5．5．4 糧庫室內地面沉降理論計算

5．5．5 糧庫室內地面過大沉降的原因分析

5．5．6 糧庫倉儲室內地面過大沉降的初步加固方案

5．6 鉆孔灌注樁預埋注漿管無法打開事故實例分析

5．6．1．丁程概況和場地地質情況

5．6．2 樁端預埋管后注漿方案

5．6．3 樁端預埋管后注漿事故及處理方案

5．6．4 樁身混凝土鉆孔補注漿方案

5．6．5 樁側土鉆孑L補注漿方案

5．6．6 樁側土鉆孔注漿時注漿壓力隨時問的變化規(guī)律

5．6．7 補注漿工程樁靜載試驗結果分析

5．7 基樁樁身質量事故實例分析

5．7．1 工程概況和工程地質情況

5．7．2 靜載試驗結果分析

5．7．3 低應變動測結果分析

5．7．4 樁身淺部混凝土取芯芯樣抗壓試驗結果分析

5．7．5 基樁鋼筋籠長度檢測結果分析

5．7．6 基樁質量綜合分析

5．7．7 樁基加固方案

參考文獻 2100433B

出版社：中國建筑工業(yè)出版社

出版時間： 2016年11月1日

上架日期： 201611

征訂號：29189

版次：第一版

頁數(shù)：204

裝幀：平膜勒口

開本：小16開

印張：13.250

ISBN：978-7-112-19671-5

單樁豎向承載力，是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產生過大變形所能承受的最大荷載。單樁豎向承載力的確定：

(1)對于一級建筑物，單樁的豎向承載力標準值，應通過現(xiàn)場靜荷載試驗確定。在同一 條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總樁數(shù)的1%，并不應少于3根。這種確定承載力的方法最為可靠。

1) 載荷試驗開始時間的規(guī)定：

a. 對于預制樁：在砂土中入土7d后;粘性土中應視土的強度恢復而定，一般不得少于 15d; 飽和軟粘土不得小于25d。

b. 灌注樁應在樁身混凝土強度達到設計值后才能試驗。

2) 單樁豎向靜載荷試驗要點：

a. 荷載分級： 每級荷載值約為單樁承載力設計值的1/5～1/8。

b.測讀樁沉降量的間隔時間：每級加載后，隔5、10、15min各測讀一次，以后每隔15min 讀一次，累計1h后每隔0.5h讀一次。

c. 穩(wěn)定標準： 在每級荷載作用下，樁的沉降量在每小時內小于0.1mm。

d. 終止加載條件： 當出現(xiàn)下列情況之一時，即可終止加載：

①當荷載-沉降 (Q-s) 曲線上有可判定極限承載力的陡降段，且樁頂總沉降量超過 40mm，見圖1；

②樁頂總沉降量達到40mm后，繼續(xù)增加二級或二級以上荷載仍無陡降段。如果樁底支 承在堅硬巖 (土) 層上，樁的沉降量很小時，最大加載量應不小于設計荷載的兩倍。

e.卸載觀測的規(guī)定：每級卸載值為加載值的兩倍。卸載后每隔15min測讀一次，讀兩次 后，隔0.5h再讀一次，即可卸下一級荷載。全部卸載后，隔3～4h再測讀一次。

3) 單樁極限承載力的確定方法： 作荷載-沉降 (Q-s) 曲線圖，圖中應標明試樁的構 造尺寸和地質剖面以及各層土的物理力學指標。根據(jù)Q-s曲線確定單樁垂直承載力?！兑?guī)范》法： 當陡降段明顯時，采用相應于陡降段起點的荷載值為極限荷載；對于直徑或樁寬在550mm以下的預制樁，當某級荷載Q_{i 1}作用下，其沉降增量與相應 荷載增量的比值(ΔS_{i 1}/ΔQ_{i 1})≥0.1mm/kN時，取前一級荷載Q_i為極限荷載。當樁頂總沉降量達到40mm后，繼續(xù)增加二級或二級以上荷載仍無陡降時，在Q-s曲 線上取樁頂總沉降量s為40mm時的相應荷載作為極限荷載。最后，參加統(tǒng)計的試樁，當滿足其極差不超過平均值的30%時，可取其平均值作為單 樁豎向極限承載力。當極差超過時，應查明原因，必要時宜增加試樁數(shù)。將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2，即得單樁豎向承載力標準值R_k，而單樁豎向承 載力設計值取R=1.2R_k。2100433B

豎向荷載作用下的群樁基礎，由于承臺、樁、土相互作用，其基樁的承載力和沉降性狀往往與相同地質條件下設置方法相同的單樁有顯著差別，這種現(xiàn)象稱為群樁效應。群樁基礎的承載力并不常等于各單樁承載力之和。群樁效應具體表現(xiàn)以下幾個方面：群樁的側阻力、群樁的端阻力、承臺土反力、樁頂荷載分布、群樁的破壞模式、群樁的沉降及其隨荷載的變化。例如地震荷載作用下，樁基承受較大的水平荷載， 由于群樁效應的影響， 群樁中各樁基的承載力相比單樁要小的多， 并且由于邊緣效應和影子效應的影響范圍不同， 前排樁(加載方向前的第一排樁基)水平承載力相比其他各排樁是最大的，而其余各排樁水平承載力相比單樁來說下降更多。因此， 想要正確模擬群樁基礎的樁土相互作用，就不能簡單的認為土體對群樁基礎中各單樁的作用與獨立的單樁相同。對于地震荷載作用下的群樁效應，很多學者基于 p- y 曲線進行了深入研究，主要涉及到三個方面：①群樁效應的計算。對于群樁效應的計算， 大部分的處理方法是將群樁基礎中單樁的 p- y 曲線與獨立的單樁 p- y 曲線建立某種關系， 最直接的方法是將單樁的 p- y 曲線乘上某個修正系數(shù)因子， 得到群樁的 p- y 曲線，考慮此修正系數(shù)因子的方法主要有 y 修正系數(shù)、 P 修正系數(shù)和模數(shù)修正法， 其中又以 P 修正系數(shù)應用的最為廣泛；②群樁效應對樁基地震反應的影響。Makris 等通過解析方法分別分析了 1 × 2 群樁基礎在樁頂諧波激勵(主要為慣性相互作用)和豎直傳播的 S 波激勵(主要為幾何相互作用)下群樁效應對地震反應的影響， 結果表明， 慣性相互作用下， 群樁效應的影響更大。群樁效應的影響因素。群樁效應受多種因素影響， 包括樁距與樁數(shù)、 樁徑、 土質、 樁頂是否嵌固、 荷載作用方式等。對群樁效應和承臺抗力進行了研究， 指出樁基間距是影響群樁效應和樁基地震反應的最主要因素， 土體類型和密度對群樁效應及群樁地震反應基本無影響 。

單樁豎向承載力，是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產生過大變形所能承受的最大荷載。

相關數(shù)值包括1.單樁豎向極限承載力標準值2.單樁豎向承載力特征值

確定方法

由樁身材料強度和土對樁支承力綜合確定。其中確定土對樁支承力方法主要有：樁的靜載荷試驗和按靜力學公式計算等。

計算公式

單樁豎向承載力特征值=單樁豎向極限承載力標準值/安全系數(shù)2100433B