中美印单桩承载力确定方法对比研究

全明

1 前言

水泥厂建设基础工程费用特别是桩基工程费用，在整个工程建设投资中所占比重较大，随着水泥厂建设国际工程的增多，掌握国外桩基设计规范并充分认识国内外设计差别非常必要。本文通过对美国标准（以下简称“美标”）和印度标准（以下简称“印标”）单桩竖向承载力公式法以及国标（中国标准）、美标、印标单桩静载试验法进行研究对比分析，得出了一些结论，供业界同仁参考。

2 单桩承载力公式法

2.1 美标公式

美标单桩承载力计算根据非粘性土、粘性土和粉土等土质的不同，分别采用不同的计算公式。不论哪种土质，总的竖向受压承载力均包含桩侧阻力和桩端阻力两部分，公式如下：

式中：

Qult——单桩竖向受压极限承载力

Qs——由桩身摩擦提供的桩侧阻力

Qt——由桩端承载提供的桩端阻力

fs——单位面积桩侧阻力平均值

As——与土接触的桩身表面积

q——单位面积桩端阻力

At——桩端有效面积

2.1.1 非粘性土单桩承载力

非粘性土单桩承载力计算需考虑临界深度Dc；临界深度以上，有效土压力随深度线性增加；临界深度以下，有效土压力保持不变。松散砂土Dc=10B，中密砂土Dc=15B，密实砂土Dc=20B，B为桩径。

单位面积桩侧阻力计算如下：

式中：

K——侧压力系数

δ——桩土间摩擦角

D——有效土压力计算深度

γ'——土体有效重度

单位面积桩端阻力计算如下：

式中：

Nq——桩端承载力系数（见图1）

图1 Nq与内摩擦角关系

2.1.2 粘性土单桩承载力

粘性土桩侧阻力是由粘土对桩身的粘附力引起的，单位面积桩侧阻力计算如下……