桩基水平承载力分析

桩基水平承载力分析孔繁力场地地勘成果场地地层上部主要由素填土组成，其下为粉质粘土、风化花岗岩。推荐各层地基土 的承载力特征值如下： 压实素填土，中密、密实。fak=200kPa；厚度1m1压实素填土稍密。fak=120kPa；厚度0.50m&2压实素填土，松散。fak=80kPa；厚度0.50m 粉质粘土，可塑，fak=160kPa；厚度3m 粉质粘土，硬塑fak=200kPa；厚度5m 花岗岩，全风化，fak=300kPa；厚度3m 花岗岩，强风化，fak=500kPa；厚度5m 花岗岩，中风化，fak=1500kPa；一、微型桩桩基水平承载力计算原则上需要进行桩基水平承载力工程桩实验，进行确定桩基水平承载力特征值。但是，由于本课题需要进行普适性研究，所以采用规范计算法，计算确定单桩水平 承载力特征值。根据建筑桩基技术规范JGJ 94-2008第5.7.3条，群桩基础（不 含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况）的基桩水平承载力特征值应考虑 由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，可按下列公式确定：Rh=n hRha(5.7.3-1 )考虑地震作用且s/dW6时：n h=n I r+n i（5.73-2）冷+0.45提)(5.7.3-3 )0.15% + 0. 10z72 +1.9其中，承台侧向土抗力效应系数n r桩顶约束效应系数（桩顶嵌入承台长度50100mm时），按表5.7.3-1取2.05表 5.7.3-1桩顶约束效应系数n换算埋深ah位移控制强度控制2.42.62.83.03.54.02.582.342.202.132.072.051.441.571.711.822.002.07按9桩承台、桩距1m考虑，n1=n2=3沿水平荷载方向的距径比s/d=3.333 a代入后经计算，群桩效应综合系数n h=2.089电= 0.75典*( 5.7.2-1 )a 桩的水平变形系数，按规范第5.7.5条确定(5.7.5 )式中m桩侧土水平抗力系数的比例系数；按100取值。b0桩身的计算宽度(m)；圆形桩：当边宽 dW1m 时，b=0.9*(1.5*d+0.5)=0.855x0a桩顶(承台)的水平位移允许值，当以位移控制时，可取xOa=10mm(对水平位移敏 感的结构物取x0a=6mm)这里取10mm表5.7.5地基土水平抗力系数的比例系数m值序 号地基土类别预制桩、钢桩灌注桩m(MN/m4)相应单桩在地面处水平位移(mm)m(MN/m4)相应单桩在地面处水平位移(mm)1淤泥；淤泥质土；饱和湿陷性黄土2 4.5102.566122流塑(IL1)、软塑(0.750.9粉土；松散粉细砂；松散、稍密 填土4.5 6.010614483可塑(0.25Il0.75 )状黏性土、湿陷性黄土； e=0.750.9粉土；中密填土；稍 密细砂6.0 101014 35364硬塑(0Il0.25)、坚硬(ILV0)状黏性 土、湿陷性黄土； e0.75粉土；中密的中 粗砂；密实老填土10 221035 100255中密、密实的砾砂、碎石类土1003001.53注：1当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高（N0.65%）时，m值应适当降低；当预制桩的水平向位移小于10mm时，m值可适当提高；2当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以0.4降低采用；3当地基为可液化土层时，应将表列数值乘以本规范表5.3.12中相应的系数甲。表5, 3. U土展液化影响折减系数队白地面算起的液化| 土层深度（m）的610f/L200. 6As0. 81/32/3M.1010W(.1m时，b0=0.9 （d+1） =2.07V做经计算为0.1426代入后经计算，Rha=81.173 KN每个塔可以抵抗8.173X4=32.47吨水平力。三、钢筋混凝土用量对比1. 微型桩方案单组桩承台桩钢筋混凝土量：3.14X0.3X0.3X (15-2) X9/4=8.27 m3承台钢筋混凝土量：2.4X2.4X2=11.52 m3合计：19.79m32. 人工挖孔桩方案桩钢筋混凝土量：3.14X1.3X1.3X15/4=19.9 m3对比结果：9桩承台微型桩方案与1.3米直径人工挖孔桩方案钢筋混凝土用量基本相 同，9桩承台微型桩方案水平承载力比1.3米直径人工挖孔桩方案略低8%左右。