建筑抗震设计：非液化土中低承台桩基的抗震验算

对于不满足上述各条件和建筑物的桩基础，一般应进行抗震验算。与天然地基抗震验算相同，桩基抗震验算时也应该考虑地震作用下承载能力提高的有利因素。然而地震作用下桩基承载能力提高的幅度有多大，不仅与地基土的性质有关，而且还与桩基类型、成桩工艺、桩顶与承台的连接嵌固情况以及承台四周的回填情况等多种因素有关。合理地确定桩基承载力提高系数要比天然地基更加困难。

（一）“试题”回顾

〖试题3.4.2〗非液化土中桩基抗震承载力（2004年）

假定某建筑物位于非液化土场地，桩基的单桩竖向承载力特征值为3500kN，当桩基需要进行抗震验算时，在偏心竖向力作用下，按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）规定提高后的单桩竖向承载力特征值（kN），应与下列何项数值最为接近？

（A）3850 （B）4200 （C）4375 （D）5250

（二）《规范》规定和算例

作为一种近似，同时为了方便使用，《建筑抗震设计规范》规定：

4.4.2 非液化土中低承台桩基的抗震验算，应符合下列规定：

1 单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可均比非抗震设计时提高25%。

【例3.4.2】 确定单桩竖向抗震承载力（一）

条件：某预制方桩，桩截面面积为350mm×350mm，桩长16.5m，桩顶离地面-1.5m，桩承台底面离地面-2.0m，桩顶0.5m嵌入桩承台，地下水位于地表下-3.0m，8度地震区。土层分布从上向下为：

0～-5m为黏土，q_sia=30kPa；

-5～-15m为粉土，q_sia=20kPa，黏粒含量2.5%；

-15～-30m为密砂，q_sia=50kPa，q_pa=3500kPa。

要求：地表下-10.0m处实际标准贯入锤击数为12击，临界标准贯入锤击数10击时，求单桩竖向抗震承载力特征值R_aE。

解答：根据《建筑抗震设计规范》第4.4.3条第2款的规定：

地表下-10.0m处实际标准贯入锤击数为12击，临界标准贯入锤击数10击时，该场地为非液化土层。根据《建筑桩基技术规范》5.3.5条，单桩竖向承载力特征值为(www.xing528.com)

Q_4k=[4×0.35×（3×30+10×20+3×50）+0.35²×3500]kN

=[1.4×（90+200+150）+428.75]kN=1044.75kN

根据《建筑抗震设计规范》第4.4.2条，非液化土中低承台桩基的抗震验算时，桩的竖向抗震承载力特征值，比非抗震设计时提高25%。单桩竖向抗震承载力特征值为

1.25×1044.75kN=1306kN

【例3.4.3】 题干见〖试题3.4.2〗（2004年二级）

提示：按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010、《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008作答。

答案：（D）

[解法1]：

根据《桩规》5.2.1-2条，考虑地震作用时偏心竖向作用：N_Ekmax≤1.5R；

1.5×3500=5250kN

[解法2]：

（1）根据《桩规》5.2.1-1条，非抗震时偏心竖向力作用下：N_kmax≤1.2R；

1.2×3500=4200kN

（2）根据《抗规》4.4.2-1条，抗震时的单桩竖向承载力特征值可比非抗震时提高25%。

1.25×4200=5250kN