桩基岩土工程问题分析

静力分析法主要是根据原位测试资料或土的物理性质指

标与承载力参数之间的关系来确定单桩承载力。

探、标准贯入等原位测试方法综合确定。

对二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的试桩资料，综合确定，当缺乏可参照的试桩资

料或地质条件复杂时，应由现场静载荷试验确定。

对三级建筑桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力

经验参数估算。

对一级建筑桩基应采用现场静载荷试验,并结合静力触

（一）静力触探法估算单桩承载力

静力触探试验中的探头与土的相互作用，相似于桩与土的相互作用，因此可以用静力触探试验测得的比贯入阻力（单桥）或双桥探头中的锥尖阻力与侧壁摩阻力估算单桩承载力。但不能直接以静力触探中端阻与摩阻作为实际单桩的端阻力和摩阻力，而必须经过修正，这是因为静力触探的工作性能

与实际单桩的工作性能有所不同。

不同之处主要是尺寸效应、应力场、材料性质等，存在这些差异所造成的影响至今还难以从理论上逐项严密地进行理论

或从数学关系上加以描述，因此用静力触探确定单桩承

载力也是一种经验估算。

(1) 根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制单桩竖向极

限承载力标准值时，如无当地经验可按下式计算:

Q uk= Q sk+Q pk=u Zq S ik, k+a - Psk* A p

式中：Quk—单桩竖向极限承载力标准值；Qsk—单桩总极限

侧阻力标准值；Qpk—单桩总极限端阻力标准值;

u—桩身周长；4誠一用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第i 层土的极限侧阻力标准值；li一桩穿越第i层土的厚度；

a—桩端阻力修正系数；Psk —桩端附近的

静力触探比贯入阻力标准值(平均值);

Ap——桩端面积。

（一）群桩承载力验算

群桩承载力验算是指验算实体基础底面（桩端平面处）的地基承载力是否满足。常用方法之一是假定荷载从最外一圈的桩顶，以＜Po/4的倾角向下扩散传布（CP。为桩长范围内各土层的平均内摩擦角），此时应满足：

偏心荷载时,

My

中心荷载时,

负摩擦力的作用使桩上的轴向荷载增大（附加荷载），在负

应引起重视。

负摩擦力的大小受着多种因素的影响，诸如桩周土与桩端土的强度、土的固结历史、地面荷载、桩的类型及设置方法、地下水位变化以及历时等。因此计算负摩擦力大小是一个较为复杂的问题，大多采用半经验公式或经验估算，主要根据竖向有效应力、土的不排水抗剪强度、土的力学性质指标等进行估算。

实际中一般按有效应力估算,即单桩负摩擦力标准值为:

式中:q n si—Mi层土桩侧负摩擦力标准值;

人一桩周土负摩擦力系数，可查表;

桩周第i层土平均竖向有效应力O

2020/4/12

（二）土压力分析

基坑采取支护措施时，一般都需要分析作用在支护结构上的土压力性质、分布与计算土压力大小。土压力应根据土体经受的侧向变形条件来确定，土压力性质包括静止土压力、主动土压力、被动土压力或与侧向变形条件相应的可能出现的土压力。分析土压力时应考虑场地的工程地质条件、支护结构相对于土体的位移、地面坡度、地面超载、邻近建筑及设施的影响、地下水位及其变化、支护结构体系的刚度、基坑工程的施工方法等。

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二、基坑稳定性分析

（一）基坑底卸荷回弹（隆起）

基坑开挖是一种卸荷过程，开挖愈深，初始应力状态的改变就愈大，这就不可避免地引起坑底土体的隆起变形，有的甚至可能由于受到过大的剪应力而导致基底隆起失效。基坑回弹（隆起）不只限于基坑的自身范围，而且要波及四邻地面，引起地面挠曲 ,对邻近建筑物或设施均产生影响，应引起注意。必要时要组织施工开挖过程中坑内外地面的变形监测，供及时分析趋势和采取

措施之需。

（二）基坑流砂问题

当基坑底以上粘性土中夹有砂或粉土，且地下水位较高，基坑开挖揭露这些夹层时；或者当基坑底部为砂土或粉土、随着基坑开挖加深，水力坡度加大，当动水压力超过砂土或粉土颗粒自重使土颗粒悬浮时，砂或粉土与水一起涌于基坑中，便产生流砂现象。

是否产生流砂现象可按下式验算：

Ps T）（1—n）

二（

式中:

cr临界水力坡度；

p s——土的颗粒密度；

n——土的孔隙度，以小数计。

（四）基坑边坡整体稳定性

在房屋建筑与构筑物的基坑开挖中，在没有采用支护结构之前，基坑边坡（一般为粘性土）整体稳定性一般釆用极限平衡理论中的条分法（多采用瑞典条分法）进行估算，从而可确定最危险的滑动面。对于采用支护结构的基坑，稳定性验算仍采用条分法，验算时应将支护结构所产生的抗滑力矩计入总的抗滑力矩之中。

三、地下水控制

当基坑开挖至地下水位以下时，为了防止因地下水作用而引起的渗流、流砂、管涌、坑底隆起、边坡滑塌以及坑外地层过度变形等，保证施工过程中处于疏干和稳态的工作条件下进行开挖，必须做好对地下水的控制工作。基坑工程控制地下水的方法有降低地下水位与隔离地下水两类。对于弱透水地层中的浅基坑，当基坑环境简单、含水层较薄、降水深度较小时，可考虑采用集水明排的方法进行降水；在其他情况下宜釆用降水井降水、隔水措施或隔水、降水综合措施。