6.4 桩基础
6.4.1 冻土地区的桩基础除应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219的规定外,尚应进行桩基冻拔稳定性与桩身抗冻拔强度验算。
6.4.2 桩基下压计算应符合下列规定:
1 轴心竖向力作用下,应符合下式要求:
2 偏心竖向力作用下除满足上式外,尚应满足下式的要求:
式中:Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力(kN);
Nk max——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力(kN);
γf——基础附加分项系数,应采用现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219的桩基础附加分项系数;
R——基桩或复合基桩的竖向承载力特征值(kN)。
6.4.3 基桩竖向下压承载力特征值应符合下列规定:
1 季节冻土区基桩竖向承载力特征值可按下式确定:
式中:K——安全系数,取K=2;
Quk——基桩竖向极限承载力标准值(kN)。
当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩极限承载力标准值时,宜按下式估算,大直径桩应考虑大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数ψsi、ψp:
式中:Qsk、Qpk——总极限侧阻力标准值、总极限端阻力标准值(kN);
qsik——设计冻(融)深以下桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kPa),应按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219的规定取值。当季节活动层为强冻胀或特强冻胀土时,应考虑其融化时产生的负摩阻力,无实测资料时可取10kPa和安全系数K的乘积,以负值代入;
qpk——极限端阻力标准值(kPa),应按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219的规定取值;
u——桩身周长(m);
li——设计冻(融)深以下第i层土对应的桩长(m);
Ap——桩端面积(m2);
ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,应按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219的规定取值。
2 多年冻土区基桩竖向承载力特征值R可按下式确定:
式中:fcia——第i层多年冻土桩周冻结强度特征值(kPa),可由本标准附录A确定;
qsja——第j层桩周非冻结土侧阻力的特征值(kPa),应按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219规定的极限侧阻力标准值qsjk/K取值;当季节活动层为强冻胀或特强冻胀土时,应考虑其融化时产生的负摩阻力,无实测资料时可按10kPa取值,以负值代入;
qfpa——桩端多年冻土层的端阻力特征值(kPa),可由本标准附录A确定。
6.4.4 基桩上拔稳定计算应符合下列规定:
1 基桩的抗拔承载力计算应符合下式要求:
融化期:
冻结期:
式中:T——上拔力标准值(kN);
Tk——按荷载效应标准组合计算的桩基顶面上拔力(kN);
T0k——寒季冻结期桩基顶面上拔力标准值;
Fk——设计冻(融)深内的切向冻胀力标准值(kN);
Ruk——设计冻(融)深以下单桩或基桩抗拔承载力特征值(kN);
Gp——基桩自重,地下水位以下取浮重度(kN);
ψτ——基础表面状态修正系数,应按本标准第5章的规定取值;
τi——第i层土中单位切向冻胀力(kPa),应按本标准第5章的规定取值;
zd——设计冻(融)深(m),无实测资料时,可按本标准第6.1节的相关规定取值。
2 季节冻土区基桩抗拔承载力可按下式进行计算:
式中:Tuk——设计冻(融)深以下基桩抗拔极限承载力标准值(kN);
K——安全系数,取K=2;
λi——桩基抗拔系数,对不冻结土取0.5;
qsik——设计冻(融)深以下桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kPa),季节活动层冻结力和侧阻力忽略不计;
ui——桩身周长(m),对于等直径桩取u=πd;
li——第i层土对应的桩长(m)。
3 多年冻土区强冻胀及特强冻胀类活动层融化期应计及负摩阻力的影响,基桩抗拔承载力可按下式进行计算:
式中:fcia——第i层多年冻土桩周冻结强度特征值(kPa),可按本标准附录A确定;
qsja——第j层桩周非冻结土侧阻力的特征值(kPa),应按现行行业标准《架空输电线路基础设计技术规程》DL/T 5219规定的极限侧阻力标准值qsjk/K取值,季节活动层冻结力和侧阻力忽略不计;
λi、λj——桩基抗拔系数,对多年冻土取0.8,对不冻结土取0.5。
6.4.5 桩顶水平承载力及位移计算应符合下列规定:桩顶水平位移的控制工况为活动层暖季融化期,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94确定。其中,季节活动层按融化土计算;多年冻土层可根据冻土颗粒特性,按坚硬黏性土或密实砾砂计算。