竖向受荷桩承载特性理论与工程应用

本书采用理论研究、现场测试和工程实践相结合的方法对竖向受荷桩基工程中的相关问题进行了系统分析。 本书共分5章，主要内容包括：绪论，竖向抗压桩受力性状，竖向抗拔桩受力性状，竖向受荷桩后注浆技术及其工程应用，桩基工程事故实例分析等。 本书结构严谨，内容翔实，通俗易懂，配有大量图表，使读者能够快速而深人理解桩基工程中的相关问题。通过桩基工程具体案例分析，旨在帮助读者掌握竖向受荷桩基工程问题的计算理论与分析方法，培养读者解决竖向受荷桩基工程问题的基本能力及创新能力。

第1章 绪论

1．1 概述

1．2 地基基础问题

1．2．1 地基承载力不足问题

1．2．2 预应力管桩偏位和上浮问题

1．2．3 建筑物沉降差过大问题

1．3 桩的定义和分类

1．4 桩基工程新技术

1．4．1 大直径超长桩

1．4．2 后注浆钻孔灌注桩

1．4．3 挤扩支盘灌注桩

1．4．4 大直径薄壁筒（管）桩

1．4．5 大直径钻埋空心桩

1．4．6 预应力竹节管桩

1．4．7 静钻根植预应力竹节管桩

1．4．8 长螺旋钻孔压灌桩

1．4．9 刚柔复合桩基

1．4．10 锚杆静压桩

1．4．11 微型桩

1．4．12 钻孑L扩底桩

1．4．13 钻孑L咬合桩

1．5 竖向受荷桩检测技术

1．5．1 竖向受荷桩现场检测方法

1．5．2 竖向受荷单桩静载试验加载装置

1．6 竖向受荷桩室内模型试验技术

1．6．1 模型桩室内静载试验设计

1．6．2 模型桩室内静载试验装置设计

1．6．3 模型桩室内静载试验观测设计

1．6．4 竖向受荷桩室内离心试验

1．7 竖向受荷桩承载特性计算方法

1．7．1 竖向受荷单桩承载特性计算方法

1．7．2 竖向受荷群桩承载特性计算方法

1．8 本书的主要研究内容

1．8．1 竖向抗压桩受力性状

1．8．2 竖向抗拔桩受力性状

1．8．3 竖向受荷桩后注浆技术及其工程应用

1．8．4 竖向受荷桩工程事故实例分析

第2章 竖向抗压桩受力性状

2．1 概述

2．2 竖向抗压单桩静载试验

2．2．1 竖向抗压单桩静载试验加载装置及方法

2．2．2 竖向抗压单桩静载试验桩顶和桩端位移观测方法

2．2．3 竖向抗压单桩静载试验桩身应力应变测试及分析方法

2．2．4 竖向抗压单桩极限承载力确定方法

2．2．5 竖向抗压单桩静荷载试验实例分析

2．3 竖向抗压桩荷载传递机理

2．4 竖向抗压单桩极限承载力计算方法

2．5 竖向抗压单桩沉降计算方法

2．5．1 荷载传递法

2．5．2 简化方法

2．6 竖向抗压群桩受力性状

2．7 竖向抗压群桩受力性状现场试验

2．7．1 超高层建筑竖向抗压群桩实测受力性状

2．7．2 采用桩土共同作用设计方法的竖向抗压群桩现场试验

2．8 竖向抗压群桩沉降计算方法

2．8．1 剪切位移法

2．8．2 荷载传递法

2．8．3 沉降比法

2．8．4 数值分析法

2．9 按基桩协同变形控制的竖向抗压群桩沉降分析

第3章 竖向抗拔桩受力性状

3．1 概述

3．2 竖向抗拔单桩静荷载试验

3．2．1 竖向抗拔单桩静载试验加载装置

3．2．2 竖向抗拔单桩静载试验加载方法

3．2．3 竖向抗拔单桩静载试验成果整理

3．2．4 竖向抗拔单桩极限承载力确定方法

3．2．5 竖向抗拔单桩静荷载试验实例分析

3．3 抗拔桩与抗压桩承载特性的异同

3．4 竖向抗拔单桩承载特性计算方法

3．4．1 弹性理论法

3．4．2 荷载传递法

3．5 竖向抗拔群桩承载特性计算方法

第4章 竖向受荷桩后注浆技术及其工程应用

4．1 概述

4．2 后注浆技术的定义及作用

4．3 后注浆技术的分类

4．3．1 按注浆部位分类

4．3．2 按注浆压力扩散方式分类

4．4 后注浆技术设计

4．4．1 桩端后注浆技术设计

4．4．2 桩侧后注浆技术设计

4．5 桩端后注浆钻孔灌注桩统计结果分析

4．5．1 桩端后注浆桩持力层分布统计结果分析

4．5．2 注浆量统计分析结果分析

4．6 竖向受荷后注浆桩承载特性计算方法

4．6．1 竖向抗压后注浆桩承载特性计算方法

4．6．2 竖向抗拔后注浆桩承载特性计算方法

4．7 后注浆桩工程实例分析

4．7．1 工程实例一

4．7．2 工程实例二

第5章 桩基工程事故实例分析

5．1 概述

5．2 基桩质量检测方法．

5．2．1 基桩承载力检测

5．2．2 基桩桩身完整性检测

5．2．3 基桩钢筋笼长度检测

5．3 预应力管桩偏位事故实例分析

5．3．1 工程概况

5．3．2 预应力管桩偏位检测结果分析

5．3．3 预应力管桩桩顶偏位损伤原因分析

5．3．4 偏位、损伤预应力管桩处理及补桩方案

5．3．5 偏位预应力管桩处理后静载试验分析

5．3．6 偏位预应力管桩处理后实测沉降分析

5．4 基桩承载力不足事故实例分析

5．4．1 工程概况

5．4．2 基桩桩身质量低应变动测结果分析

5．4．3 桩身混凝土钻探取芯结果分析

5．4．4 单桩静载试验结果分析

5．4．5 基桩承载力不足事故综合分析结果

5．4．6 基桩承载力不足事故加固处理方案

5．5 同一建筑刚性桩与柔性桩沉降差过大事故实例分析

5．5．1 工程概况

5．5．2 粮库仓储室内地面实际沉降观测

5．5．3 粮库室内地面水泥搅拌桩的钻探取芯检测结果分析

5．5．4 粮库室内地面沉降理论计算

5．5．5 粮库室内地面过大沉降的原因分析

5．5．6 粮库仓储室内地面过大沉降的初步加固方案

5．6 钻孔灌注桩预埋注浆管无法打开事故实例分析

5．6．1．丁程概况和场地地质情况

5．6．2 桩端预埋管后注浆方案

5．6．3 桩端预埋管后注浆事故及处理方案

5．6．4 桩身混凝土钻孔补注浆方案

5．6．5 桩侧土钻孑L补注浆方案

5．6．6 桩侧土钻孔注浆时注浆压力随时问的变化规律

5．6．7 补注浆工程桩静载试验结果分析

5．7 基桩桩身质量事故实例分析

5．7．1 工程概况和工程地质情况

5．7．2 静载试验结果分析

5．7．3 低应变动测结果分析

5．7．4 桩身浅部混凝土取芯芯样抗压试验结果分析

5．7．5 基桩钢筋笼长度检测结果分析

5．7．6 基桩质量综合分析

5．7．7 桩基加固方案

参考文献 2100433B

出版社：中国建筑工业出版社

出版时间： 2016年11月1日

上架日期： 201611

征订号：29189

版次：第一版

页数：204

装帧：平膜勒口

开本：小16开

印张：13.250

ISBN：978-7-112-19671-5

单桩竖向承载力，是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。单桩竖向承载力的确定：

(1)对于一级建筑物，单桩的竖向承载力标准值，应通过现场静荷载试验确定。在同一 条件下的试桩数量，不宜少于总桩数的1%，并不应少于3根。这种确定承载力的方法最为可靠。

1) 载荷试验开始时间的规定：

a. 对于预制桩：在砂土中入土7d后;粘性土中应视土的强度恢复而定，一般不得少于 15d; 饱和软粘土不得小于25d。

b. 灌注桩应在桩身混凝土强度达到设计值后才能试验。

2) 单桩竖向静载荷试验要点：

a. 荷载分级： 每级荷载值约为单桩承载力设计值的1/5～1/8。

b.测读桩沉降量的间隔时间：每级加载后，隔5、10、15min各测读一次，以后每隔15min 读一次，累计1h后每隔0.5h读一次。

c. 稳定标准： 在每级荷载作用下，桩的沉降量在每小时内小于0.1mm。

d. 终止加载条件： 当出现下列情况之一时，即可终止加载：

①当荷载-沉降 (Q-s) 曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过 40mm，见图1；

②桩顶总沉降量达到40mm后，继续增加二级或二级以上荷载仍无陡降段。如果桩底支 承在坚硬岩 (土) 层上，桩的沉降量很小时，最大加载量应不小于设计荷载的两倍。

e.卸载观测的规定：每级卸载值为加载值的两倍。卸载后每隔15min测读一次，读两次 后，隔0.5h再读一次，即可卸下一级荷载。全部卸载后，隔3～4h再测读一次。

3) 单桩极限承载力的确定方法： 作荷载-沉降 (Q-s) 曲线图，图中应标明试桩的构 造尺寸和地质剖面以及各层土的物理力学指标。根据Q-s曲线确定单桩垂直承载力。《规范》法： 当陡降段明显时，采用相应于陡降段起点的荷载值为极限荷载；对于直径或桩宽在550mm以下的预制桩，当某级荷载Q_{i 1}作用下，其沉降增量与相应 荷载增量的比值(ΔS_{i 1}/ΔQ_{i 1})≥0.1mm/kN时，取前一级荷载Q_i为极限荷载。当桩顶总沉降量达到40mm后，继续增加二级或二级以上荷载仍无陡降时，在Q-s曲 线上取桩顶总沉降量s为40mm时的相应荷载作为极限荷载。最后，参加统计的试桩，当满足其极差不超过平均值的30%时，可取其平均值作为单 桩竖向极限承载力。当极差超过时，应查明原因，必要时宜增加试桩数。将单桩竖向极限承载力除以安全系数2，即得单桩竖向承载力标准值R_k，而单桩竖向承 载力设计值取R=1.2R_k。2100433B

竖向荷载作用下的群桩基础，由于承台、桩、土相互作用，其基桩的承载力和沉降性状往往与相同地质条件下设置方法相同的单桩有显著差别，这种现象称为群桩效应。群桩基础的承载力并不常等于各单桩承载力之和。群桩效应具体表现以下几个方面：群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。例如地震荷载作用下，桩基承受较大的水平荷载， 由于群桩效应的影响， 群桩中各桩基的承载力相比单桩要小的多， 并且由于边缘效应和影子效应的影响范围不同， 前排桩(加载方向前的第一排桩基)水平承载力相比其他各排桩是最大的，而其余各排桩水平承载力相比单桩来说下降更多。因此， 想要正确模拟群桩基础的桩土相互作用，就不能简单的认为土体对群桩基础中各单桩的作用与独立的单桩相同。对于地震荷载作用下的群桩效应，很多学者基于 p- y 曲线进行了深入研究，主要涉及到三个方面：①群桩效应的计算。对于群桩效应的计算， 大部分的处理方法是将群桩基础中单桩的 p- y 曲线与独立的单桩 p- y 曲线建立某种关系， 最直接的方法是将单桩的 p- y 曲线乘上某个修正系数因子， 得到群桩的 p- y 曲线，考虑此修正系数因子的方法主要有 y 修正系数、 P 修正系数和模数修正法， 其中又以 P 修正系数应用的最为广泛；②群桩效应对桩基地震反应的影响。Makris 等通过解析方法分别分析了 1 × 2 群桩基础在桩顶谐波激励(主要为惯性相互作用)和竖直传播的 S 波激励(主要为几何相互作用)下群桩效应对地震反应的影响， 结果表明， 惯性相互作用下， 群桩效应的影响更大。群桩效应的影响因素。群桩效应受多种因素影响， 包括桩距与桩数、 桩径、 土质、 桩顶是否嵌固、 荷载作用方式等。对群桩效应和承台抗力进行了研究， 指出桩基间距是影响群桩效应和桩基地震反应的最主要因素， 土体类型和密度对群桩效应及群桩地震反应基本无影响 。

单桩竖向承载力，是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。

相关数值包括1.单桩竖向极限承载力标准值2.单桩竖向承载力特征值

确定方法

由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

计算公式

单桩竖向承载力特征值=单桩竖向极限承载力标准值/安全系数2100433B