当前位置:首页 >> 建筑/土木 >>

扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法


第Z 卷 第5 期 Z 006 年 10 月

地 下 空 间 与 工 程 学 报 Chi nese Jour nal of Under gr ound Space and Engi neeri ng

Vol .Z Oct .Z 006

文章编号 I 1673-0836 ( Z 006 ) 05-0775-06

扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法
张栋樑 !杨龙才 !王炳龙
( 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 9 上海 Z 00331 ) 摘

%

要I 为了了解扩底抗拔桩的抗拔机理和抗浮特点 ! 进行扩底抗拔桩和等截面抗拔桩的

试桩试验 " 试验表明 ! 扩底抗拔桩可以大幅度提高桩的抗拔能力 " 通过试验 ! 分析了扩底抗拔 桩抗浮作用机理 ! 得到了扩底抗拔桩的上拔规 律 " 根 据 作 用 机 理 ! 结 合 已 有 公 式! 探索出扩底 抗拔桩单桩极限抗拔承载力设计的计算方法 ! 从而 进一 步 为 扩 底 抗 拔 桩 在 软 土 地 区 中 的 应 用 提供借鉴 " 关键词 I钻孔扩底灌注桩 # 抗拔承载力 # 试验 # 计算方法 中图分类号 I TU473 文献标识码 I A

Ex peri ment al Anal ysis and Cal cul ati on of t he Up-lift Resist ance Beari ng Ca pacit y of Bored Cast-i n- pl ace Pil e wit h Enl ar ged Bott o m
Z ~ ANG Don g-li an g 9 YANG Lon g-cai 9WANG bi n g-l on g
( Ke S Laborat or S f or ~i g h ra S and Tra f f ic En gi neeri n g o f M i nist r S o f Educ ation 9 Ton gj i Uni zersit S 9

Shan g hai Z 00331 9 P .R .Chi na )
Abstract I I n or der t o underst and fl oat r esi sti ng mechani s m and its char act eri sti c a t est on t he bor ed casti n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m and up-lif t r esi st ance pil e W it h eCual secti on i s carri ed out . It i s f ound t hat t he bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m can i mpr ove t he fl oat r esi sti ng capabilit y t o a gr eat ext ent . Thr ough t he t est 9 t he suf f eri ng f orce mechani s m and up-lif t di sci pli nari an ar e di scussed . based on t he fl oat r esi sti ng mechani s m and t he exi st ed f or mul a 9 t he cal cul ati on f or up-lif t r esi st ance beari ng capacit y of bor ed casti n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m i n t he deep f oundati on of sof t cl ay ar ea i s obt ai ned . It ext ends t he use of t he bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m i n t he deep f oundati on of sof t cl ay ar ea . Key words I bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m ; uplif t r esi st ance beari ng capacit y ; t est ; cal cul ati on met hod

l

引言
近年来 9 随着 城 市 建 设 的 高 速 发 展 9 城市建设

桩数 9 避免穿过某些复杂的地层 9 改善施工条件 9 省 工省料省时 9 节约 投 资 等 特 点 9 在工程中经常用来 试 验 资 料 甚 少9 解决抗浮问 题 0 但 扩 底 桩 的 设 计 \ 扩底抗拔 桩 的 理 论 尚 未 完 善 1
5

用地越来越少 9 地下空间的开发和利用成为发展的 必然趋势 0 大量带有地下车库的高层建筑 9 以及地 下管廊 \ 下沉式广 场 的 兴 建 9 使地下结构抗浮问题 变得非常突出 0 目前 9 扩底抗拔桩因其单桩抗拔承 载力大 \ 质 量 易 于 保 证\ 施 工 速 度 快\ 无 噪 音\ 无振 动9 在保证一定抗拔力的情况下 9 可缩短桩长 9 减少

0一般在设计抗

拔桩时 9 通常是参照规范规定的抗压桩的侧摩阻 力9 再乘以单一的 经 验 折 减 系 数 9 以此作为抗拔桩 的侧摩阻力来 计 算 其 抗 拔 力 0 扩 底 抗 拔 桩 由 于 在 桩底形成扩大头 \ 增 大 桩 端 承 载 面 积9 从而提高单 桩抗拔承载力 9 如何合理考虑桩底抗拔力成为设计

%

收稿日期 I Z 006-04-06 作者简介 I 张栋樑 ( 9 男9 同济大学道路与铁道工程博士研究生 9 主要从事岩土与地下工程的研究 0 1979- )

776 计算的难点

地 下 空 间 与 工 程 学 报

第Z 卷

本文通过试桩分析扩底抗拔桩的受

砂质粉土 9 该层为 微 承 压 含 水 层 9 承 压 水 水 头 埋 深 6 .8 m 9 承压水头为 1Z .4 15 .3 m 9 平均水 头 13 .5 m 9 承压水 位标高 -1 .5Z -Z .54 m 9 水 位 平 均标高为 -Z .1 m 第二 承 压 水 层 为 11 层 灰 黄 色 5 .7 砂质粉土 9 动态水位相对稳定 9 水位埋 深为 6 .3 m 9 承压水头为 Z Z .69 m 9 承 压 水 头 标 高 为 -Z .17 m 具体地质情况见表 1 试桩为钻孔机械扩底的现场扩底灌注桩 9 桩长 44 m \ 桩径 600 mm \ 扩 底 直 径 1150 mm \ 扩 底 部 分 高1 m 9 共 4 根 同 时 为 对 比 扩 底 抗 拔 桩 抗 拔 效 果 9 浇筑 Z 根 长 57 m \ 桩 径 700 mm 等 截 面 试 桩 其砼保护层均 为 50 毫 米 ; 砼 强 度 等 级 为 C30 试 桩概况如表 Z 所示

力情况 9 同时对比等截面抗拔桩分析扩底抗拔桩的 受力特点和扩底抗拔桩的受力机理 9 从而探讨出适 合软土地区的扩底 抗 拔 桩 单 桩 抗 拔 承 载 力 计 算 方 法

2
2 .l

试验观测与结果分析
场地地质情况与桩型情况 试验区域地基土分布较稳定 9 属于较大的古河 层\ 第
Z

道沉淀区 9 上层主要 是 第 弱粘性土层 9 其下普遍出 现
4

层和第

层软
3

层砂质 粉 土9



层为粉质粘土 9 属 于 典 型 的 软 土 地 区
Z

场地地 层灰色
表1

下水埋 深 为 0 .5 m 9 第 一 承 压 水 层 为 第

试验地域地质概况

Table1 土层 编号 1 1 土层名称 填土 黄色粉质粘土 灰黄色粉质粘土 灰色淤泥质粉质粘土 灰色淤泥质粘土
1 Z 3

Geol ogical dat a i n t he test terrai n

土层 厚度/ m 0 .6 0 .5 0 .4 0 .8 7 .Z Z .Z Z .Z 1 .0 4 .0 Z .0 1 .3 4 .4 13 .4 8 .8 8 .6 Z 5 .1 30 55 40 m 以上 50 40 m 以下 55

f s / kpa
15 15 15 15 Z5 40

c / kpa
Z 4 .7 Z 7 .4 Z 0 .7 10 .6 10 .9 11 .9 3 .6 Z 0 .3

r ' kg/ m3
9 .75 9 .54 8 .1Z 7 .59 7 .11 8 .1 8 .8 8 .11

/ 18 .7 18 16 .Z 16 .Z 10 .9 1Z .1 30 .6 Z Z .9

W/ %
Z 6 .6 Z 8 .5 39 .1 46 .7 57 39 .4 33 .1 39 .8

e/ %
0 .77 0 .8 1 .14 1 .Z 7 1 .56 1 .14 0 .99 1 .13

灰色淤泥质粉质粘土 灰色砂质粉土 灰色粉质粘土夹粉砂

表Z
TableZ 桩号 桩身 A1 AZ A3 A4 C1 CZ 600 600 600 600 700 700 设计孔径/ mm 桩底 1150 1150 1150 1150 700 700

试桩概况

General sit uati on of t he test pile 桩身实测孔径/ mm 桩身 710 630 600 6Z 0 710 710 桩底 1190 1Z Z 0 1150 1Z 50 8Z 0 950 实测深度/ m 45 .00 45 .00 43 .70 44 .50 50 .90 57 .10

为求测各抗拔桩的桩侧摩阻力 \ 扩底桩的抗拔 端承力和桩的上拔量 9 在每根抗拔桩桩身不同深度 处对称埋设了测力传感器和沉降杆 试验终止加载的条件为 6 ] : C1 > 某级荷载 下 9 桩 顶 变 形 达 到 或 超 过 前 一 级 荷载作用下的变形的 5 倍 9 即终止加载 ; CZ > 桩顶荷载 作 用 下 9 钢 筋 拉 应 力 已 超 过 规 定

数值 9 考虑到安全 9 也停止加载 ; C3 > 上拔荷载达到设计要求的规定值 卸载时 9 每 级 卸 载 量 取 加 载 量 的 Z 倍 9 逐 级 等 量卸载 9 每级荷载按照第 5 \15 \30 \45 和 60 分钟进 行测 读 9 时 间 为 一 小 时 形 9 时间为 3 小时左右 卸 载 至 零 时9测 读 残 余 变

Z 006 年第 5 期

张栋樑 9 等C 扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法

777

2 .2

试验结果及分析

Z .Z .1 桩上拔量分析 桩顶与桩底的上拔量及 桩 身 变 形 量 9 如图1 图3 O

图3

扩底桩上拔荷载与桩身变形关系曲线

Fi g .3 Cur ves of lif t l oad versus di st orti on f or t he bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m

拔桩桩底设置了沉降杆 9 可得等截面抗拔桩的桩顶
图1 Fi g .1 扩底桩试桩上拔荷载与桩顶上拔量关系曲线 Cur ves of lif t l oad versus lif t Cuantit y of pil e t op

与桩底的上拔量及桩身变形值 9 如图 4 \ 5\ 6O

f or t he bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m

图4 Fi g .4 图Z 扩底桩上拔荷载与桩底上拔量关系曲线

等截面桩上拔荷载与桩底上拔量关系曲线 Cur ves of lif t l oad versus lif t Cuantit y of pil e t op f or t he pil e W it h eCual secti on

Fi g .Z Cur ves of lif t l oad versus lif t Cuantit y of pil e bott o m f or t he bor ed cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m

从图 1 \ 图 Z 中可以看出 桩 底 与 桩 顶 位 移 随 着 荷载的增大而增大 9 增长率随着荷载的增大而不断 提高 9 但增长缓慢 9 说明荷载的提高使桩身发生变 形9 当桩所受到荷 载 到 达 一 定 程 度 条 件 下 9 桩端开 始移动 9 桩端开始受力而发挥作用 9 发生竖向位移 9 挤压上部土体 O 桩底位移增长趋势增大 9 说明了桩 端阻力承担了 更 大 比 例 的 桩 的 抗 拔 力 O 桩 的 变 形 增长缓慢 9 同时增长率增大说明桩周摩擦力随着荷 载的增大而不断提高 O 由图 3 可 以 看 出 9 在 加 载 过 程 中9 桩身变形的 总体增长趋势是先小后大 9 说明上拔初期桩身变形 增长缓慢 9 桩侧摩 阻 力 首 先 发 挥 作 用 9 桩身轴力不 断增大 9 桩的变形 表 现 为 桩 的 弹 性 变 形 9 随着荷载 的进一步加大 9 桩侧摩阻力随之增大 O 为了比较扩底抗拔桩的抗拔特点 9 在等截面抗
图5 Fi g .5 等截面桩上拔荷载与桩顶上拔量关系曲线 Cur ves of lif t l oad versus lif t Cuantit y of pil e bott o m f or t he pil e W it h eCual secti on

通过图 4 \ 桩 初 始 位 移 较 小9 说明桩身 5 可 知9 拉应力开始产 生 在 桩 的 顶 部 O 随 着 桩 顶 向 上 位 移 的增加 9 桩身拉应力逐渐向下部扩展 O 当桩底端部 位的桩一土相对滑移量也达到某一定值 ( 通常小于 时9 该处界面摩阻力已发挥出其极限 10 至 15 mm ) 值 O 这时整个桩身 侧 壁 总 摩 阻 力 也 已 经 达 到 甚 至

778

地 下 空 间 与 工 程 学 报

第Z 卷

超过了峰值 9 其后桩的抗拔总阻力就将逐渐下降 O

说明扩底抗拔桩桩端的抗拔作 抗拔桩回弹率较大 9 用明显 9 桩端部分承担一部分抗拔荷载 O Z .Z .Z 桩侧摩阻力和端阻力分析 根据桩身埋设的钢筋计的测读数据可得到分 如表 5 所 层抗拔极限承载力和端阻力的统计结果 9 示O
表5 Table 5 桩号 -Z m A 型试桩的桩侧摩阻力和端阻力 S i de fricti on and ti p resist ance of A pile 极限侧摩阻力 kpa -16 m -16 Z 9 m -Z 9 m -43 .5 端阻力 kN 880 1000 816 790

图6

等截面桩上拔荷载与桩身变形关系曲线 Cur ves of lif t l oad versus di st orti on f or t he pil e W it h eCual secti on

A1 AZ A3 A4

Z 1 .Z Z 3 .5 18 .6 Z 7 .7

3Z .5 38 .1 35 .Z 34 .6

44 .5 4Z .1 46 .7 41 .5

Fi g .6

通过分 析 比 较 图 1

图6 9 可以得出桩身的整

体变形的趋势是 一 致 的 9 增 长 趋 势 都 是 先 小 后 大O 扩底抗拔桩同比等截面桩由于有扩底桩端 9 桩端竖 向位移较小 9 可以充分发挥桩端抗拔的作用 O 对比 在 承载 过程中 9 桩顶 的位 移 量 大 致 相 CZ 和 A3 桩 9 同的条件下 9 说明扩底抗拔 A3 桩桩端残余变形小 9 桩可以充分发挥桩身的弹塑性变形 9 从而提高桩的 提高抗拔力 O 同时可以分析得出等截 轴向抗拉力 9 面抗拔桩提高抗拔力是通过增加桩长的途径 9 扩底 抗拔桩在不增加桩长的情况下 9 通过扩底增加了抗 拔力 9 控制了上拔量 9 充分发挥了桩的抗拔强度 O
表3 最大上拔量和残余变形 A 型桩的极限承载力 ! Ter m i nal beari ng ca pacit y . max . u plift Table 3

由表 5 可知 9 桩身侧摩阻力沿深度的增大而增 大9 在荷载的传递 过 程 中 9 桩侧摩阻力首先在桩的 上部发挥 9 随着荷 载 的 增 加 及 时 间 的 推 移 9 桩侧摩 阻力逐渐沿桩深度向下转移 9 在桩身的全长上进一 步得以发挥 9 并且每一土层的桩侧摩阻力的发挥值 不仅与土的性质 有 关 9 还 与 土 层 的 分 布 深 度 有 关O 当达到一定深度 9 极 限 侧 摩 阻 力 就 达 到 了 极 限9 不 再增长 O 随着桩顶荷载的增加而变化不大 9 而其桩 底端扩大头的端 阻 力 在 试 验 加 载 过 程 中 随 着 桩 顶 荷载的增加而一直在增大 9 桩顶荷载的增量几乎完 全由桩底扩大头的端阻力承担 O 因此 9 扩大头阻力 所担负的总上拔 荷 载 中 的 百 分 比 也 是 随 上 拔 位 移 量而逐渐增加的 O 桩接近破坏荷载时 9 扩头阻力往 往是决定因素 O 试验可知 9 扩底桩底部扩大头的端 阻力分担桩顶荷载的比例都在 Z 0 % 以上 O 根据桩身埋设的钢筋计的测读数据可得到试 如 桩的分层抗拔极限承载力和端阻力的统计结果 9 表 6 所示 O
表6 加载终止时试桩的侧摩阻力 ! 端阻力及其分担 桩顶荷载比例

displ ace ment and re mai ni ng dist orti on f or A pile 最大上拔量 桩号 极限荷 载 kN 3450 3450 3450 mm 桩顶 16 .98 桩端 8 .9 残余变形 mm 桩顶 3 .08 桩端 Z .30 Z .47 3 .05 回弹 率% 81 .86 79 .44 77 .96

A1 A3 A4 表4

Z 5 .59 10 .4Z 5 .Z 8 Z 5 .77 11 .67 5 .68

最大上拔量和残余变形 C 型桩的极限承载力 ! Ter m i nal beari ng ca pacit y . max . u plift

Table 6

S i de fricti on ti p resist ance and beari ng

Table 4

l oad proporti on of t he pile after l oadi ng 终止加载 桩号 时桩顶荷 载 kN A1 AZ A3 A4 3450 3700 3450 3450 侧摩阻 力 kN Z 570 Z 700 Z 634 Z 660 端阻 分担桩顶荷载比例 %

displ ace ment and re mai ni ng dist orti on f or C pile 最大上拔量 桩号 极限荷 载 kN 4000 3450 mm 桩顶 桩端 残余变形 mm 桩顶 桩端 Z .66 回弹 率% 7Z .Z 6 58 .40

力 kN 侧摩阻力 端阻力 880 1000 816 790 74 .5 73 .0 76 .3 77 .1 Z 5 .5 Z 7 .0 Z 3 .7 Z Z .9

C1 CZ

Z 3 .43 1Z .00 6 .50

Z 5 .59 10 .4Z 10 .45 5 .34

由表 3 表 4 可知 9 与等 截 面 抗 拔 桩 相 比 9 扩底

Z 006 年第 5 期

张栋樑 等 : 扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法

779

由表 6 可 知 终 止 加 载 时 扩 底 桩 底 部 扩 大 头 的端阻力分 担 桩 顶 荷 载 的 比 例 在 Z 0 % 以 上 而 且 随着桩顶荷载的 进 一 步 增 加 AZ 桩 的 扩 大 头 端 阻 力分担桩顶荷载的比例 进 一 步 增 加 达 到 了 Z 7 % 因此可以推论 随 着 桩 顶 荷 载 的 增 加 扩 底 桩 的 桩 侧摩阻力和扩大头的端阻力都随之增加 当桩的上 拔量达到一定值后 桩侧摩阻力先达到极限而增长 缓慢 桩顶荷载的增量几乎全部由扩大头的端阻力 承担 随着桩顶荷载的增加 桩侧摩阻力分担桩顶 荷载的比例逐渐减小 而扩大头的端阻力开始发挥 之后 分担桩顶荷 载 的 比 例 一 直 增 加 其 对 扩 底 桩 抗拔能力的贡献在 Z 0 % 以 上 同 时 分 析 比 较 扩 底 抗拔桩和等截面抗拔桩 等截面抗拔桩桩长比扩底 抗拔桩 的 桩 长 长 13 m 即 等 截 面 抗 拔 桩 桩 长 的 Z Z .8 % 桩径大 100 mm 即 等 截 面 抗 拔 桩 桩 径 的 14 .3 % 的 条 件 下 等 截 面 抗 拔 桩 与 扩 底 抗 拔 桩 极 限荷载相差不大 从而说明扩底抗拔桩可以达到在 保证抗拔 力 不 变 的 情 况 下 有 效 的 缩 短 桩 长 和 桩 径 Z .Z .3 桩变形特性分析 由图 7 可知 扩底抗拔桩的变形特性不同于等 截面抗拔桩 在破 坏 形 态 方 面 不 同 之 处 在 于 扩 大 头的上移使基础土内产生各种形状的剪切破坏面 这种基础的地基破坏形态是相当复杂多变的 随施 工方法 基础深度以及土质特性不同而变化 根据 试验可以看出 当桩埋深 很大时 44 米 所 受 到 的 抗拔承载力急剧增大 原来的圆柱形剪切面不一定 保持规则的形状 尤其是靠近扩大头的部位变得更 复杂 最后可能将使在桩底的破坏面呈倒锥形剪切 面 如图 7 所示 中 部 和 地 面 附 近 的 圆 柱 状 剪 切 面 直径大致与扩大头直径相近 可称为圆柱形冲剪式 剪切面 相似 其后的 变 形 发 展 过 程 就 与 等 截 面 桩 中 的

周土性质以及桩 土侧壁界面的几何特征和材料物 理特性 第三 桩端抗拔力 上拔过程中荷载与上 拔位移量关系曲线上呈明显的峰值 峰后承载能力 迅速下降 大变形时仅仅靠基础本身重量和挟携拖 带的部分土体重量来抵抗上拔荷载 它远比峰值抗 拔承载力要小 得 多 软土地区挤土型摩擦桩的承 载力随时间有增加的现象 桩体自重可以抵消部分 抗拔力从而提高桩的整体抗拔承载力 综上所述扩底抗拔桩的抗拔力主要有三部分 组成 即桩周摩阻 力 扩 大 头 部 分 的 抗 拔 力 和 桩 本 身的自重 在上拔力的作用下 下部桩体带动周围 即使桩不带扩大头 这 扩大头的存在对其上层 对于饱和土 泊 土体挤压上部土体 从而使上部土的剪应力提高而 改善上部土体的力学性能 种挤压作用也 是 存 在 的

土体产生更有效 的 挤 压 受 其 影 响 扩 大 头 上 方 桩 周围 剪 应 力 也 将 有 相 应 的 提 高 松比接近于 0 .5 土 的 侧 压 力 系 数 较 大 扩 大 头 对 桩周围剪应力的影响就更加明显 从而可以更有效 地增加扩底桩的抗拔极限承载力

3 扩底抗拔桩单桩抗拔承载力计算 方法
扩底桩极限承载力的确定 比等截面桩具有不 确定性 因而采取现场的抗拔静载试验来确定其极 限承载力是最 准 确 的 由于扩底桩类型繁多且扩 头部分所提供抗拔力的计算原理不成熟 关于可供 参考的设计计算公式不多 目前可供参考的有下列 等资料 7 ] : 1 美 国 国 家 标 准 草 案 1985 年 订 立 < 输 电 线路杆塔基础设计细则 > 试行 Z 工程 兵 工 程 学 院 与 上 海 人 防 科 研 所 合 作 的科研报告 < 软土中的爆扩桩 > 根据试验所得机 理 极 限 抗 拔 承 载 力 Pu 可 以 由以下几部分所构成 : 从扩大头四周竖直向上延伸 的圆柱体侧表面 上 土 的 粘 聚 力 和 被 动 土 压 力 所 产 生的摩阻力 基础自重 W c 和圆柱 体内包 含的 土重 W s 故桩的极限抗拔承载力可由公式 1 计算 :

图7 Fi g .7

扩底抗拔桩破坏形态示意图

Pu = W s +W c + Tdc L + TSr dY Z L - ~ Ku t gS 1 式中 Pu 为扩底桩的极限抗拔承载力 ; C 为土的 粘
聚 力 ; L 为扩体桩的上拔计算桩长 ; Sr 为决定圆柱 体侧面上被动土压力大小的形状系数 取值为 1 .Z Z 44 ;d 为扩底 部 分 直 径 ; Y 为 临 界 深 度 内 土 的 重度 ; ~ 为临界深度 取值范围为 1 .5d Z .5d ; Ku

br eakage f or m sket ch map f or t he bor ed

cast-i n- pl ace pil e W it h enl ar ged bott o m

总体来说 扩底抗拔桩的抗拔承载力同时受三 方面因 素 的 制 约 : 第 一 桩 身 材 料 的 强 度 ; 第 二 桩

780

地 下 空 间 与 工 程 学 报

第Z 卷

为竖直破坏面上土压力的标定上拔系数 可以从下 列近似公式 Z 计算

桩端阻力 分担桩顶荷载的 比 例 都 在 Z 0 % 以 上 与 实际相 符 证 明 计 算 承 载 力 的 公 式 的 可 行 性 同 时 在计算中未计 入 桩 底 真 空 吸 力 保 证 了 在 上 拔 过程中 计算的结果有一定的安全保证程度

Ku = 0 .496 S 0 .18 Z 式中S 为土的内摩擦角 度 W 为在高度 的圆 s ~ 柱体内滑动体的土的重量 即假设破坏形式为沿桩
发生圆柱形剪切面破坏 W c 为桩 的 有 效自 重 算结果见表 7
表7 Table7 试桩抗拔承载力设计计算的标准值 S t andard Val ue of beari ng ca pacit y calcul ated f or A pile 承载力值 ~ 扩大头四周竖直向上 延伸的圆柱体侧表面 上土的粘聚力 k N 被动土压力所产生的 摩阻力 k N 临界深度内土重 k N 桩的有效自重 k N 扩底桩的极限抗拔承 载力极限值 k N 3389 .91 370Z .78 4017 .Z 6 97Z .Z 1 1Z 87 .54 1598 .50 10 .57 186 .51 14 .09 186 .51 17 .6Z 186 .51 Z Z 14 .6Z Z Z 14 .Z 6 Z Z 14 .Z 6 A 型扩底桩 1 .5d ~ Zd ~ 3d



4

结论

1 试验表明 扩底抗拔 桩可 以大幅 度提高 桩 的抗拔能力 等截 面 抗 拔 桩 与 扩 底 抗 拔 桩 极 限 上 拔荷载相差不大的情况下 扩底抗拔桩可以有效地 缩短桩径和桩长 从而节约成本 Z 随着桩顶荷载的增加 扩 底桩的 桩侧摩 阻 力和扩大头的端阻力都随之增加 当桩的上拔量达 到一定值后 桩侧 摩 阻 力 先 达 到 极 限 而 增 长 缓 慢 桩顶荷载的增量几乎全部由扩大头的端阻力承担 随着桩顶荷载的增加 桩侧摩阻力分担桩顶荷载的 比例逐渐减小 而扩大头的端阻力开始发挥之后分 担桩顶荷载的比例一直增加 其对扩底桩抗拔能力 的贡献在 Z 0 % 以上 3 软土地层中 扩底抗 拔桩 的抗拔 力主要 由 从扩大头四周竖直 向 上 延 伸 的 圆 柱 体 侧 表 面 上 土 的粘聚力和被动土压力所产生的摩阻力 基础自重

3 计算结果分析比较 实测扩底桩的极限抗拔承载力极限值的平均 值为 351Z .5 k N 当 ~ 为 1 .5 d 时 试验结果与计 算结果基本吻合 说明在 ~ 为 1 .5 d 条 件 下 本 计 算方法适合计算 桩 的 抗 拔 承 载 力 极 限 值 当 ~ 为 Z d 时 扩底桩的极 限 抗 拔 承 载 力 极 限 值 大 于 试 验 实测值 这说明随着 ~ 的提高 不适合 计算 桩 的 抗 拔承载力极 限 值 当 ~ 为 Z .5 d 时 试 验 结 果 与 计算结果相差较大 这说明试桩底端影响范围未达 到 Z .5 d 高度 在 实 际 设 计 桩 的 计 算 中 应 采 用 ~ 为 1 .5 d 通过 输电线路杆塔基础设计细则 中扩 底桩的极限抗拔承载力公式计算结果与实测相符 说明此方法可以应 用 与 本 工 程 的 扩 底 桩 的 设 计 计 算 度 同时 在计算中未计入桩底真空吸力 保证了 根据计算值与实测值比较 扩底桩的极限抗拔 在上拔过 程 中 计 算 的 结 果 有 一 定 的 安 全 保 证 程

W c 和圆柱体内 包 含 的 土 重 W s 组成 其极限抗拔 承载力并可按公 式 1 计 算 在 实 际 设 计 桩 的 计 算
中 应采用由桩 端 引 起 的 ~ 临 界 高 度 应 为 1 .5 倍 直径
参考文献 ! 1 王凤池 王明恕 . 大 直 径 扩 底 桩 墩 的 工 作 机 理 和 承 载 力设计 J . 岩土工程学报 Z 00Z Z 4 Z Z 性状 J . 工程勘察 Z 00Z 1 3 11 # 13 . Z 51 # Z 53 . 高广运 孙雨 明 吴 世 明 . 人 工 挖 孔 扩 底 桩 竖 向 承 载 李大展 滕延 京 何 颐 华 等 . 湿 陷 性 黄 土 中 大 直 径 扩 底桩垂直承 载 性 状 的 试 验 研 究 J . 岩 土 工 程 学 报 1994 16 Z 4 11 # Z 1 . 67 # 77 . 49 # 55 . 黄 强 . 大直径扩底桩承载力及变形计算 J . 建 筑 结 构学报 1994 15 1 5 欧阳华江 解 明 雨 邬 瑞 锋 . 挖 孔 扩 底 桩 垂 直 承 载 力 J . 岩土工程学报 199Z 14 3 6 7 刘 祖 德. 抗 拔 桩 基 础 续 三 3 6 # 16 J GJ94 -94 建筑桩基技术规范 S . J . 地 基 处 理 1996 7

承载力略小于实 测 值 与 实 测 值 相 接 近 同 时 所 计 算的扩大头最大直径内土滑动体的重量 即计算中


相关文章:
扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法.pdf
扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法 - 第Z 卷第5 期 Z 006 年 1
扩底桩的抗拔承载力试验及计算.pdf
扩底桩抗拔承载力试验及计算 - 通过对干旱地区黄土中扩底桩抗拔试验,测试了扩底桩在上拔荷载、水平荷载作用下的上拔位移和水平位移以及位移与荷载的关系....
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用解读.doc
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用解读 - 文章编号 :100026869(2007 0320122207 扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用 许亮 , 王卫东 , 沈健 , 黄绍铭 (上...
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用_图文.pdf
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用 - 第28卷第3期2007年6月 建筑结构学
扩底桩的抗拔机理与计算公式的探讨.pdf
本文分析扩底桩抗拔机理,对现有的计算方法进行了归纳总结,且结合一工程实 例,对扩底桩抗拔计算公式进行了探讨。 关键词扩底桩抗拔承载力计算公式 上移...
扩底抗拔桩承载力计算_图文.doc
扩底抗拔桩抗拔承载力计算丁浩珉摘要: 随着我国...但扩底桩的设计,试验资料甚少,扩底抗拔桩的理论...抗拔桩分析扩底抗拔桩的受力特点和扩底抗拔桩的...
等截面桩抗拔承载力计算分析研究.doc
等截面桩抗拔承载力计算分析研究 [摘要]本文结合工程实例,对等截面抗拔桩的实测...扩底抗拔桩试验分析与抗... 6页 1下载券 桩承载力及抗拔计算软件 1页...
扩底桩抗拔承载特性数值分析 (2).pdf
应力分布,进而通过变 动参数的对比计算,探讨了系列因素对扩底抗拔 承载力的...DiekinLeung[2门3先后通过室内离心机模型 试验研究了砂土中抗拔桩的承载力;...
扩底抗拔桩变形的解析计算方法_图文.pdf
吴步旭 扩底抗拔桩的变形分析[期刊论文]-工业建筑 2003(06) 14.张栋梁;杨龙才;王炳龙 扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法[期刊论文]-地下空间与工程...
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用_pdf_图文.pdf
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用_pdf - 第2 第3 8卷期 200 7年
桩基抗拔计算书.doc
抗拔分析取一跨对支架系统受力分析,根据已确定的各项参数,验算抗拔承载力是否 ...对于扩底桩应按桩基规范表 5.4.6-1 确定、土柱体周长,计算桩、土自重。 ...
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用_图文.pdf
扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用 - 第 28 卷第 3 期 2007 年 6
单桩竖向抗拔承载力设计计算规范的对比分析.doc
分析美国标准和中国标准在进行单桩抗拔极限承载力计算时,存在不同之处: 抗拔...其抗拔承载力主要源于侧土体 提供的摩擦力及桩端阻力(当为扩底桩时需考虑)...
扩底抗拔桩承载力试验与研究_图文.pdf
对扩底桩等截面桩的单桩抗拔承载力进行比较、分析了扩底桩抗拔承载力特性、提出了适用于软土地区扩 底抗拔桩单桩承载力计算公式并对扩底桩的群桩效应进行...
抗拔计算书.doc
抗拔分析取一跨对支架系统受力分析,根据已确定的各项参数,验算抗拔承载力是否 ...对于扩底桩应按桩基规范表 5.4.6-1 确定、土柱体周长,计算桩、土自重。 ...
浅析等截面与扩底抗拔桩的抗拔机理_论文.pdf
进行分析,得出其不同的承载特性,所得结论对抗拔桩...利用荷载传递理论推导了计算扩底抗拔桩位 移的一个...时抗拔承载力主要由两部分组成,即桩体侧摩阻力...
桩基及抗拔计算书(手写).doc
以 1-G 轴交 1-12 轴的 ZJ-08(径 1200 扩底 1600)为例,此处底板厚...单抗拔承载力特征值为 1100KN; b.ZH-08 单桩抗拔承载力验算::Tuk=0.8...
旋挖扩底抗拔桩_图文.pdf
扩底抗拔桩很早便引起了国内外学者的关注。 Dickin 利用离心机试验,研究了扩大头几何形状对 抗拔承载力的影响,并给出了分析扩底桩抗拔承载 力的经验设计方法[5...
抗拔方桩新型连接的计算分析及试验研究_范钦建.pdf
结合已有规范公式,对空心内螺纹抗拔方桩的桩身抗拉强 度承载力计算方法进行分析...扩底抗拔桩试验分析与抗... 6页 1下载券 抗拔桩计算 1页 1下载券 抗...
表2桩抗拔承载力计算_图文.xls
表2桩抗拔承载力计算_建筑/土木_工程科技_专业资料。计算书 根据《建筑桩基技术...单桩抗拔承载力计算(含裂... 2页 2下载券 扩底抗拔桩试验分析与抗......