单桩静力触探分析.pdf

单桩设计及稳定性验算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1单桩设计结构示意图表1岩土参数表重度饱和重度内摩擦角埋深黏聚力土层γγsatφef（m）cef/cu、（kPa）（kN·m-3）（kN·m-3）（°）砂质黏土0~618.520.524.5-/50（可塑）含细粒砂土>617.519.529.50/-（中密）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（DKM27.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=4.35>2.0,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。