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某混凝土灌注桩,已知桩径0.8m,桩顶位于地面下2.0m,桩长10.0m,桩端进入砂卵石层深度为2m。建筑场地地层条件如下: 第一层:0~2m,填土层,重度γ=18kN/m3; 第二层:2~4m,淤泥,重度,γ=20kN/m3; 第三层:4—
某混凝土灌注桩,已知桩径0.8m,桩顶位于地面下2.0m,桩长10.0m,桩端进入砂卵石层深度为2m。建筑场地地层条件如下: 第一层:0~2m,填土层,重度γ=18kN/m3; 第二层:2~4m,淤泥,重度,γ=20kN/m3; 第三层:4—
admin
2016-05-27
57
问题
某混凝土灌注桩,已知桩径0.8m,桩顶位于地面下2.0m,桩长10.0m,桩端进入砂卵石层深度为2m。建筑场地地层条件如下:
第一层:0~2m,填土层,重度γ=18kN/m
3
;
第二层:2~4m,淤泥,重度,γ=20kN/m
3
;
第三层:4—7m,淤泥质黏土层,重度γ=20.2kN/m
3
,液性指数I
L
=1.0;
第四层:7~10m,黏土层,重度γ=19kN/m
3
,液性指数I
L
=0.7;
第五层:10m以下,砂卵石层。
当地下水位由一2.0m降至一7.0m后,单桩负摩阻力引起的下拉荷载最接近于( )kN。
选项
A、350
B、420
C、460
D、650
答案
C
解析
地下水位下降后,土层中的自重应力增大,引起土层沉降。该桩桩周的淤泥、淤泥质黏土以及黏土层都有可能对桩侧产生负摩阻力。桩端持力层为砂卵石,属端承型桩,应考虑负摩阻力引起桩的下拉荷载Q
g
。
则根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)进行计算:
①根据第5.4.4条,单桩负摩阻力q
si
n
的计算公式为:
q
si
n
=ζ
ni
σ
i
式中,σ’
i
为桩周第i层土平均竖向有效应力,σ’
i
=p+γ’
i
z
i
,(p为超载,即地面均布荷载,本题中为0);ζ
n
为桩周土负摩阻力系数。
由于桩端进入持力层深度为2.0m,则桩长范围内压缩层厚度为:
l
0
=10.0一2.0=8.0m
桩端持力层为砂卵石层,查表5.4.4—2得中性点深度l
n
:
l
n
=0.9l
0
=0.9×8.0=7.2m
l
n
、l
0
分别为桩顶至中性点的距离和桩顶至桩周沉降变形土层下限深度(即压缩层厚度8.0m)。中性点位嚣在地面以下2+7.2=9.2m。
②根据表5.4.4—1,负摩阻力系数为:淤泥(饱和软土)ζ
n
取0.2;淤泥质黏土ζ
n
取0.2;黏性土ζ
n
取0.3。则可求得:
a.深度在2~4m范围内为淤泥,其平均竖向有效应力为:σ’
1
=18×2+2×20×
=56kPa;则该范围内的负摩阻力q
s1
=0.2×56=11.2kPa。
b.深度在4~7m范围内为淤泥质黏土,其平均竖向有效应力为:σ’
2
=18×2+2×20+20.2×3×
=106.3kPa;则该范围内的负摩阻力q
s2
=0.2×106.3=21.26kPa。
C.深度在7~9.2m(9.2m为中性点距地面的深度)范围内为黏土,其平均竖向有效应力为:σ’
3
=2×18+2×20+3×20.2+2.2×9×1/2=146.5kPa;该范围内的负摩阻力q
s3
n
=0.3×146.5=43.95kPa。
③根据第5.4.4条规定,群桩中任一基桩的下拉荷载标准值的计算公式为:
式中,n为中性点以上土层数,l
i
为中性点以上各土层厚度;η
n
为负摩阻力群桩效应系数,本题中取η
n
=1.0;q
si
n
为第i层土桩侧负摩阻力标准值。将数据代入可得:
Q
g
n
=1.0×2.512×(11.2×2.0+21.26×3.0+43.95×2.2)=459.4kN
即负摩阻力引起的基桩下拉荷载为459.4kN。
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