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摘要:抗拔桩常用于地下构筑物的抗浮基础,本文结合工程实例抗拔桩的静载试验,对比实测结果,分析降水对抗拔桩极限承载力的影响。
关键词:抗拔桩;承载力;降水
引言
预应力混凝土桩具有良好的抗裂性,具有较高的桩身强度及单桩承载力,近年来被广泛用于工程抗浮基础。桩的抗拔力主要来自于桩与土之间的抗拔侧摩阻力。侧摩阻力是抗拔力发挥的主要部分,并且抗拔桩周围土体的影响较大。基础建设时由于受到降水的影响,土体含水量在短时间内会发生大的变化,对处于其中的抗拔桩的极限承载力产生较大的影响,因此研究降水对抗拔桩极限承载力的影响具有重要意义。
1 工程概况
泰兴某工地,地下车库建筑面积5130㎡,地下1层,场地平均标高4.3m左右,基础埋深6.0m左右,共计设计车位528个。根据勘探报告该场地土层分布如下见表1:
表1、工程地质概况
对比以上6根桩实测结果和勘探报告计算结果,可以发现4~6#桩实际检测结果与勘探报告值误差较大,而1~3#桩则与实测结果相差无几。由此可见降水对承载力影响较大。
3 原因分析
抗拔桩上拔荷载作用下,桩身首先将荷载以摩阻力的形式传递到周围土中,其规律与承受竖向下压荷载时一样,只不过方向相反。初始阶段,上拔阻力主要由浅部土层提供,桩身的拉应力主要分布在桩的上部,随着桩身上拔位移量的增加,桩身应力逐渐向下扩展,桩的中、下部的上拔土阻力逐渐发挥。当桩端位移量超过某一数值(通常为6~15mm)时,就可以认为整个桩身的土层抗拔阻力达到极限,其后抗拔阻力就会下降。此时,如果继续增加上拔荷载,就会产生破坏。
本工程中影响抗拔桩极限承载力的因素主要为桩周围土体的影响。而本工程主要土层为2、3层土,均为饱和状态的砂土。抗拔极限侧阻力与砂土的有效应力有关,而本工程中均为饱和土则相对有效应力较低,抗剪强度较低。降水后土层由饱和土变为非饱和土,非饱和土与饱和土在力学方面最大的区别是吸力的存在,吸力使得非饱和土性质与饱和土有较大不同,对非饱和土的变形和强度有很大影响,吸力的存在会提高非饱和土的强度,所以降水后引起土层的密实,提高了土的抗剪强度,从而提高了土的侧阻力。
4 结论
1、统计结果:降水能提高桩周土的侧摩阻力,幅度在30%以上,但这种提高是暂时的,不能作为设计依据,在实际工程中要避免使用降水后的承载力参数作为设计依据。
2.降水对砂性土的密实度的变化及侧阻力、端阻力的提高进行合理利用,有待实践中进一步分析研究。
3.建议设计时,可根据在不同降水情况试验得出的数据作参考,以便得到最优基础方案。从而在一定程度上节约工程造价。
参考文献
[1]《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014,北京,中国建筑工业出版社,2014
[2]《基桩质量检测技术》,陈凡,北京,中国建筑工业出版社,2014
[3]《桩基工程手册》,中国建筑工业出版社,1995
论文作者:颜鹏,王永鹏,马志伍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签:承载力论文; 阻力论文; 土层论文; 荷载论文; 工程论文; 极限论文; 应力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;