樁基豎向抗拔承載力計算方法

A. 設計時單樁承載力如何確定

有樁的靜載荷試驗和按靜力學公式計算等。

單樁豎向承載力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。

單樁的豎向極限承載力標准值為基樁承載力的最基本參數，其他如特徵值、設計值都是根據豎向極限承載力標准值計算出來的。

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不同樁型的特點

1、柱樁：由於樁底位移很小，樁側摩阻力不易得到充分發揮。對於一般柱樁，樁底阻力占樁支承力的絕大部分，樁側摩阻力很小常忽略不計。但對較長的柱樁且覆蓋層較厚時，由於樁身的彈性壓縮較大，也足以使樁側摩阻力得以發揮，對於這類柱樁國內已有規范建議可予以計算樁側摩阻力。

2、摩擦樁： 樁底土層支承反力發揮到極限值，則需要比發生樁側極限摩阻力大得多的位移值，這時總是樁側摩阻力先充分發揮出來，然後樁底阻力才逐漸發揮，直至達到極限值。

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。

B. 樁身結構承載力設計值應滿足樁的承載力設計要求

樁身結構承載力設計值應滿足樁的承載力設計要求？
【解答】1、樁軸心受壓時
式中、`Q_c`;相應於荷載效應基本組合時的單樁豎向承載力設計值
`A`;樁身橫截面積；
`f_c`;樁身混凝土軸心抗壓強度設計值
在復核地震作用時，樁的承載力在軸心受壓時可提高25%，在偏心受壓時可另外再提高20%.即偏心受壓的樁，其允許承載力可增加50%.
2、樁軸心受拉時，相應於荷載效應基本組合時單樁豎向抗拔承載力設計值、應取式（5.2.9-2a）或（5.2.9-2b）、計算和（5.2.9-3）計算的較小值。
1）對於嚴格不出現裂縫的樁基：
對於一般不出現裂縫的樁基：
式中、`Q_ct`;相應於荷載效應基本組合時單樁豎向抗拔承載力設計值
`phi_pc`;樁身截面混凝土有效預壓應力；
A．;樁身橫截面積；
`f_t`;樁身混凝土抗拉強度設計值；
2）對於地基基礎設計等級為甲級的建築：管樁接頭宜採用機械連接。
對於其它一般的建築：管樁接頭可採用機械連接和焊接連接。
式中、`Q_ct`;相應於荷載效應基本組合時的單樁豎向抗拔承載力設計值
`l_w`;焊縫長度。
`h_e`;焊縫計算厚度，`h_e`=0.75S、（S為焊縫坡口根部至焊縫表面的最短距離，通常取12mm）
`f^w_t`;焊縫抗拉強度設計值，取170Mpa.
3）當管樁不用樁身預應力鋼棒做抗拔筋而用內孔填芯混凝土中的鋼筋作為抗拔樁的受力鋼筋時，應按（5.2.9-4）式驗算填芯混凝土的長度和（5.2.9-5）式計算填芯混凝土處的抗拔受力鋼筋。
式中、`L_a`;填芯混凝土的長度，不應少於3.0m，且採用微膨脹混凝土；
`f_n`;填芯混凝土與管樁內壁的粘結強度設計值，宜由現場試驗確定，當缺乏試驗資料時，C30的微膨脹混凝土、可取0.30MPa；
`U_m`;管樁內孔圓周長度；
`A_s`;管樁內孔受拉鋼筋面積；
`f_v`;拉鋼的抗拉強度設計值。
3、樁身受彎作用時：
式中、M;相應於荷載效應基本組合時，作用於單樁的彎矩設計值；
`R_m`;樁身的抗彎承載力設計值，當樁身不允許裂縫出現時，可按樁身抗裂彎矩除以1.2確定；當樁身允許裂縫出現時，可按樁身極限彎矩除以1.6確定。
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C. 樁基檢測規范之單樁豎向抗拔靜載試驗

樁基檢測規范之單樁豎向抗拔靜載試驗？
1、適用范圍
1.1、本方法適用於檢測單柱的豎向抗拔承載力。
1.2、當埋設有樁身應力、應變測量感測器時，或樁端埋設有位移測量桿時，可直接測量樁側抗拔摩阻力，或樁端上拔量。
1.3、為設計提供依據的試驗樁應載入至樁側土破壞或樁身材料達到設計強度；對工程樁抽樣檢測時，可按設計要求確定最大載入量。
2、設備儀器及其安裝
2.1、抗拔樁試驗載入裝置宜採用油壓千斤頂，載入方式應符合本規范第4.2.1、條規定。
2.2、試驗反力裝置宜採用反力樁（或工程樁）提供支座反力，也可根據現場情況採用天然地基提供支座反力。反力架系統應具有1.2、倍的安全系數並符合下列規定：
1、採用反力樁（或工程樁）提供支座反力時，反力樁頂面應平整並具有一定的強度。
2、採用天然地基提供反力時，施加於地基的壓應力不宜超過地基承載力特徵值的1.5、倍；反力梁的支點重心應與支座中心重合。
2.3、荷載測量及其儀器的技術要求應符合本規范第4.2.3、條的規定。
2.4、樁頂上拔量測量及其儀器的技術要求應符合本規范4.2.4、條的有關規定。
註：樁頂上拔量觀測點可固定在樁頂面的樁身混凝土上。
2.5、試樁、支座和基準樁之間的中心距離應符合表4.2.5、的規定。
2.6、當需要測試樁側抗拔摩阻力分布或樁端上拔位移時，樁身內埋設感測器或樁端埋設位移桿應按本規范附錄A．執行。
3、現場檢測
3.1、對混凝土灌注樁、有接頭的預制樁，宜在拔樁試驗前採用低應變法檢測受檢樁的樁身完整性。為設計提供依據的抗拔灌注樁施工時應進行成孔質量檢測，發現樁身中、下部位有明顯擴徑的樁不宜作為抗拔試驗樁；對有接頭的預制樁，應驗算接頭強度。
3.2、單樁豎向抗拔靜載試驗宜採用慢速維持荷載法。需要時，也可採用多循環加、卸載方法。慢速維持荷載法的加卸載分級、試驗方法及穩定標准應按本規范第4.3.4、條和4.3.6、條有關規定執行，並仔細觀察樁身混凝土開裂情況。
3.3、當出現下列情況之一時，可終止載入：
1、在某級荷載作用下，樁頂上拔量大於前一級上拔荷載作用下的上拔量5、倍。
2、按樁頂上拔量控制，當累計樁頂上拔量超過100mm、時。
3、按鋼筋抗拉強度控制，樁頂上拔荷載達到鋼筋強度標准值的0.9、倍。
4、對於驗收抽樣檢測的工程樁，達到設計要求的最大上拔荷載值。
3.4、檢測數據可按本規范附錄C．附表C.0.1、的格式記錄。
3.5、測試樁側抗拔摩阻力或樁端上拔位移時，測試數據的測讀時間宜符合本規范第
3.6、條的規定。
4、檢測數據的分析與判定
4.1、數據整理應繪制上拔荷載-樁頂上拔量（U、）關系曲線和樁頂上拔量-時間對數（關系曲線）。
4.2、單樁豎向抗把極限承載力可按下列方法綜合判定：
1、根據上拔量隨荷載變化的特徵確定：對陡變型U、曲線，取陡升起始點對應的荷載值；
2、根據上拔量隨時間變化的特徵確定：取曲線斜率明顯變陡或曲線尾部明顯彎曲的前一級荷載值。
3、當在某級荷載下抗拔鋼筋斷裂時，取其前一級荷載值。
4.3、單樁豎向抗拔極限承載力統計值的確定應符合本規范第4.4.3、條的規定。
4.4、當作為驗收抽樣檢測的受檢樁在最大上拔荷載作用下，未出現本規范第5.4.2、條所列三款情況時，可按設計要求判定。
4.5、單位工程同一條件下的單樁豎向抗拔承載力特徵值應按單樁豎向抗拔極限承載力統計值的一半取值。
註：當工程樁不允許帶裂縫工作時，取樁身開裂的前一級荷載作為單樁豎向抗拔承載力特徵值，並與按極限荷載一半取值確定的承載力特徵值相比取小值。
4.6、檢測報告除應包括本規范第3.5.5、條內容外，還應包括：
1、受檢樁樁位對應的地質柱狀圖；
2、受檢樁尺寸（灌注樁宜標明孔徑曲線）及配筋情況；
3、加卸載方法，荷載分級；
4、第5.4.1、條要求繪制的曲線及對應的數據表；
5、承載力判定依據；
6、當進行抗拔摩阻力測試時，應有感測器類型、安裝位置、軸力計算方法，各級荷載下樁身軸力變化曲線，各土層中的抗拔極限摩阻力。
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