单桩静力触探分析.pdf

单桩设计及稳定性验算 案例说明案例说明 桩基础是最古老的基础型式之一。桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等。桩基础以其巨大的承载潜力和抵御复杂荷载特殊能力以及对各种地质条件的良好适应性，广泛的应用于高层建筑中。本文采用 GEO5 桩基静力触探分析模块对某建筑场地单桩设计进行了分析验算，验算结果表明，在建筑场地采用的单桩设计取得了良好的承载力效果。工程概况工程概况 设计时，桩身的尺寸为长 12.0m，直径 1.0m。混凝土强度等级为 C25。建筑安全等级为一级。桩顶荷载设计值为 1450kN，标准值为 1015kN。建筑场地土层按其成因特征和力学性质自上而下分为两层，物理力学指标见下表。已知地基土的静力触探数据，分析单桩的承载力及沉降。图图 1 单桩设计单桩设计结构结构示意图示意图 表表 1 岩土岩土参数表参数表 土层 埋深（m）重度 （kNm-3）饱和重度 sat（kNm-3）内摩擦角 ef（）黏聚力 cef/cu、（kPa）砂质黏土（可塑）06 18.5 20.5 24.5-/50 含细粒砂土（中密）6 17.5 19.5 29.5 0/-验算操作流程验算操作流程 分析设置 在“分析设置”中选择“中国-国家标准（GB）”，暂不考虑负摩阻力。图 2 分析设置 剖面土层 在“剖面土层设置界面中划分土层，点击按钮，在“Z 坐标”中输入 6，这样软件便自动将土体划分为两层。图 3 剖面土层设置 岩土材料 在“岩土材料”设置界面中设置岩土层材料，点击按钮，在弹出的设置面板中添加砂质黏土（CS）和含细粒砂土（SF）材料，材料具体参数请参 照表 1。（a）黏土材料设置 （b）砂土材料设置 图 4 岩土材料设置 结构 在“结构”界面设置结构类型为“单桩”，指定桩顶荷载设计值和标准值。图 5 结构 桩身尺寸 在“桩身尺寸”界面中，选择桩截面为圆形界面，桩材料为混凝土，桩型为泥浆护壁成孔灌注桩，桩端阻力修正系数选择“计算”，并按照要求设置桩长和直径的大小。图 6 桩身尺寸 地下水位 本次验算不考虑地下水的影响，故可以忽略这一步的设置。静力触探 在“静力触探”界面，添加静力触探的数据。可以点击“添加”选项，在弹出的窗口内直接添加数据如图 7，也可以点击“导入”选项，导入已有的静力数据文件，支持*.txt、*.cpt 和*.gi3 格式的文件。本次验算直接导入已有的静力触探数据（DKM 27.txt），如图 8。图 7 添加静力触探数据 图 8 导入静力触探数据（*.txt）指定材料 在“指定材料”设置界面中将刚刚添加的岩土材料指定给对应的土层，选择岩土材料图例，然后在显示窗口中点击要指定的土层，这里分别把砂质黏土和含细粒砂土材料指定给第一层和第二层土。图 9 指定材料设置 验算结果分析验算结果分析 承载力验算 “承载力验算”界面用来验算单桩的竖向承载力。点击“详细结果”可以看到验算的详细过程。图 10 承载力验算结果 图 11 承载力详细验算结果 由图 11 可知，安全系数=4.352.0,桩竖向承载力验算满足要求。沉降分析“沉降分析”界面用于验算桩基的沉降。分析结果显示在图形窗口界面的下方。单击“详细结果”按钮打开对话框，里面包含了验算分析结果的详细列表。图 12 沉降分析 图 13 沉降分析详细结果 由图 14 可知，荷载 Fs=1015.00kN 作用下，桩的沉降为 1.7mm。